《工程热力学》教学课件11(11-12)v1.0

上节回顾朗肯循环1乏汽凝结完全；2蒸汽过热3增加4-5；4过热提高温差5提高乏汽干度1.8-5实现困难2.7点湿度大3.循环效率低蒸汽参数对热效率的影响1、蒸汽初温对循环热效率的影响2、蒸汽初压对循环热效率的影响3、背压对循环热效率的影响157H.PL.P893一、蒸汽再热循环SteamreheatcycleBoiler锅炉Reheater再热器Low-Pturbine汽轮机High-Pturbine汽轮机Pump泵Condenser凝汽器qinqoutSteamreheatcycleflowsheetwturb,outwpump,in再热循环Reheatcycle165432‘2T二、蒸汽再热循环在T-s图和h-s图中表示在热循环产生于上个世纪二、三十年代，当时汽轮机材料耐温400度左右，汽轮机工作条件很差。12A4Ts２A153一、回热循环系统示流程图和T-s图BoilerTurbinePumpCondenserOpenFWHFWH=Feedwaterheaterqinqout43665Pump1kgkgkgwturb,out回热循环regenerativecycle由于T-s图上各点质量不同，面积不再直接代表热和功！ⅡⅠ分级(二级)抽汽回热循环系统示意图

kg(1-α1)kgα2kgα1kg1kgh02’h02h2’h2h01h01’1kgTurbineCondenserqinqoutGeneratorElectricityBoilerPumpPumpPumpOpenFWHOpenFWHh10102215Tsp1p01p02p2第十一章制冷循环RefrigerationCycle教学目标：使学生了解工程实际中制冷过程，掌握各种制冷循环的热力计算。知识点：空气压缩制冷循环；蒸气压缩制冷循环；热泵。重点：空气和蒸汽压缩制冷循环的组成、制冷系数的计算及提高制冷系数的方法和途径。难点：结合工程对空气和蒸汽压缩制冷循环的描述，建立数学模型，进行热力计算。11-1概况

本章主要以制冷循环为研究对象，分析循环的特点，各参数的变化关系及计算热量、功量和效率。制冷循环类型：压缩式制冷循环压缩蒸气制冷吸收式制冷循环吸附式制冷循环蒸气喷射制冷循环半导体制冷压缩气体制冷1423T1T2逆向卡诺循环TsR1.制冷机

热环境W0（耗功量）冷库Q1（排热量）Q2（制冷量）制冷循环—从冷库取出热量并输送到环境中，使冷库温度始终低于环境温度。HP暖房2.热泵冷环境Q1（输热量）Q2热泵供暖循环—从环境取出热量并输送到暖房，其效果就是维持暖房温度始终高于环境温度。热泵系统示意图W0（耗功量）1423T1T2TsT0制冷循环热泵循环制冷量q2耗净功w0耗净功w0吸热量q2供热量q13.制冷循环与热泵循环的比较sT制冷循环与热泵循环的比较1423T2TsT0制冷量q2耗净功w04.制冷循环的计算内容

制冷量

循环放热量

循环耗净功

制冷系数制冷系数=制冷量循环耗净功T1TsT0耗净功w0吸热量q2耗净功w05.热泵供暖循环的计算供暖量w0＋q2

供暖量

吸热量

循环耗净功

供暖系数供暖系数=供暖量循环耗净功12-2压缩空气制冷循环压气机膨胀机冷却器冷藏室COLDmediumatTLq1q2winwout一、空气压缩制冷循环过程描述41231234TsT3(T0)T1(Tc)空气压缩制冷循环的p-v图和T-s图1234pv二、空气压缩制冷循环计算1.循环制冷量（制冷剂从低温热源吸收的热量）1234TsT0T22.制冷剂放给高温热源的热量3.制冷循环消耗的净功4.制冷系数44”4’12’2”233”3’TsT3T1T0三、增压比对制冷系数的影响相同大气温度和冷藏室温度范围内的卡诺逆循环的制冷系数为：与比较，可知在相同温度范围内，卡诺逆循环的制冷系数最大。膨胀机压缩机184回热器1、具有回热的空气压缩制冷装置系统图765q1q2冷却器蒸发器冷库四、具有回热的空气压缩制冷循环压气机膨胀机冷却器冷藏室COLDmediumatTLq1q2winwout4123膨胀机压缩机184回热器1、具有回热的空气压缩制冷装置系统图765q1q2冷却器蒸发器冷库四、具有回热的空气压缩制冷循环12344’4”8756’62'TT2T1Ts具有回热的空气压缩制冷循环T-s图回热循环优点:（1）同样制冷系数下，增压比下降，这为采用大流量的叶轮式压气机和膨胀机提供可能；（2）增压比减小，使压缩过程和膨胀过程的不可逆损失的影响减小。空气压缩制冷的根本缺陷1.

低，经济性差2.q2=cp(T1-T4)小，制冷能力q2

很小。汽化潜热大，制冷能力可能大蒸气在两相区易实现T11-3蒸气压缩制冷循环水能用否？0°C以下凝固不能流动。一般用低沸点工质，如氟利昂、氨沸点：水100°CR22-40.8°CR134a-26.1°CVapor-compressionrefrigerationcycle11-3压缩蒸气制冷循环一、压缩蒸气制冷循环原理

核心部件冷凝器：放热蒸发器：放热压缩机：压缩节流阀：节流蒸气压缩制冷循环Ts1234567比较逆卡诺循环346773

湿蒸气压缩“液击”现象12

既安全，又增加了单位质量工质的制冷量71逆卡诺实际节流阀代替了膨胀机节流阀代替膨胀机分析Ts12345682.少从冷库取走热量优点：1.损失功量ab缺点：1.省掉膨胀机，设备简化；2.膨胀阀开度调节蒸发温度；利>弊2’1’T32T1T2144’sdba2’4’1’压缩蒸气制冷循环T-S图二、压缩蒸气制冷循环分析2’T32T1T214sdba2’1’4’三、lnp-h图及计算Ts12345lnph12345压焓图P-hdiagram三、实际压缩蒸气制冷循环过程四、过冷措施不变11-4制冷剂的性质对制冷剂热力性质的要求：对应装置的工作温度，要有适中的压力；2.在工作温度下，汽化潜热大；3.临界温度要高于环境温度（冷凝过程可更多利用定温排热）；4.制冷剂在T-s图上的上、下限界限线要陡峭，以便使冷凝过程更加接近定温放热过程；5.工质的三相点要低于循环的下限温度；6.蒸气的比体积小，工质的传热性好。7.化学稳定性、无毒常见制冷剂：氨（NH3）氟里昂（氯氟烃，含氢氯氟烃）CFC12(R12)、CFC11(R11)HCFC22(R22)含氢氟代烃物质（HCFC134a）11-5其它制冷循环一、吸收式制冷循环膨胀阀阀门泵加热

蒸发器冷凝器溴化锂吸收式制冷原理图

蒸发器Q2吸收器Q1QQ1’“压缩机”—制冷剂(水)

—吸收剂（溴化锂）吸收式制冷循环特点循环耗功小；外热源温度不高可以利用余热、地热能性能系数低；只适用于冷负荷稳定的场合但是可以利用温度较低的余热资源二、喷射式制冷循环泵冷凝器蒸汽锅炉1014267喷管混合室膨胀阀98蒸发器扩压管Q