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发布时间:2019-11-11   浏览次数:

  热力学过程阐发及其计较_化学_天然科学_专业材料。制冷道理不设备设置装备摆设 热力学过程阐发及其计较 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 理论单级轮回压焓图形态点的查找不阐发 单级理论轮回的热力学计较 冷库单级轮回压焓图形态点的查找不阐发 冷库单级轮回的

  制冷道理不设备设置装备摆设 热力学过程阐发及其计较 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 理论单级轮回压焓图形态点的查找不阐发 单级理论轮回的热力学计较 冷库单级轮回压焓图形态点的查找不阐发 冷库单级轮回的热力学计较 理论双级轮回压焓图形态点的查找不阐发 双级理论轮回的热力学计较 冷库双级轮回压焓图形态点的查找不阐发 冷库双级制冷系统的热力学计较 地方空调溴化锂制冷系统的热力学阐发 热力学过程阐发及其计 单级轮回热力学形态点阐发 – 理论单级轮回压焓图形态点的查找不阐发 ● ● 形态点1 形态点2 低温低压(饱和蒸气) 高温高压(过热蒸气) 热力学过程阐发及其计 单级轮回热力学形态点阐发 – 理论单级轮回压焓图形态点的查找不阐发 ● ● 形态点2 形态点3 高温高压(过热蒸气) 常温高压(饱和液体) 热力学过程阐发及其计 单级轮回热力学形态点阐发 – 理论单级轮回压焓图形态点的查找不阐发 ? ● ● 形态点4 形态点5 高温高压(过热蒸气) 常温低压(湿蒸气) 热力学过程阐发及其计 单级轮回热力学形态点阐发 – 理论单级轮回压焓图形态点的查找不阐发 ● ● 形态点5 形态点1 常温低压(湿蒸气) 低温低压(饱和蒸气) 热力学过程阐发及其计 单级轮回热力学形态点阐发 – 单级蒸气压缩式制冷轮回 ?单级蒸汽压缩式制冷系统由压缩机,冷凝器,百威8115,膨缩阀和蒸发器 构成。 ?制冷剂蒸汽压缩、冷凝成液体,放出热量 ?冷凝后的制冷剂流经节省元件进入蒸发器。从入口端的高压pk 降低到 低压p0,从高温tk降低到t0,并呈现少量液体汽化变为蒸汽。 ?制冷剂液体正在低压(低温)下蒸发吸热 ?制冷剂蒸汽回到压缩机中压缩 热力学过程阐发及其计 单级理论轮回热力学计较 ? 1.单元质量制冷量 q0 ? 制冷压缩机每输送1kg制冷剂经轮回从被冷 却介质中制取的冷量称为单元质量制冷量, 用q0暗示。 ? q0=h1-h4=r0(1-x4) ? 式中 : – – – – – q0??单元质量制冷量(kJ/kg); h1??不吸气形态对应的比焓值(kJ/kg); h4??节省后湿蒸汽的比焓值(kJ/kg); r0??蒸发温度下制冷剂的汽化潜热(kJ/kg); x4??节省后气液两相制冷剂的干度。 热力学过程阐发及其计 单级轮回热力学计较 ? 2.单元容积制冷量 qv – 制冷压缩机每吸入1m3制冷剂蒸汽(按吸气形态计)经轮回从被冷却介 质中制取的冷量,称为单元容积制冷量,用qv暗示。 – qv= q0/v1 – 式中: – qv??单元容积制冷量(kJ/m3); – v1??制冷剂正在吸气形态时的比体积(m3/kg) – 制冷压缩机按等熵压缩时每压缩输送1kg制冷剂 蒸汽所耗损的功,称为理论比功,用w0暗示。 – w0=h2-h1 – 式中: – w0??理论比功(kJ/kg); – h2??压缩机排气形态制冷剂的比焓值(kJ/kg); – h1??压缩机吸气形态制冷剂的比焓值(kJ/kg) ? 3.理论比功w0 热力学过程阐发及其计 单级轮回热力学计较 4.单元冷凝热负荷 qk ? 制冷压缩机每输送1kg制冷剂正在冷凝器中放出的热量,称为单元冷凝 热负荷,用qk暗示。 ? qk=(h2-h2?)+(h2?-h3)=h2-h3 ? 式中: qk??单元冷凝热负荷(kJ/kg); h2???取冷凝压力对应的干饱和蒸汽形态 所具有的比焓值(kJ/kg); h3??取冷凝压力对应的饱和液形态所具 有的比焓值(kJ/kg); 对于单级蒸汽压缩式制冷理论轮回,存正在 着下列关系 qk = q0 +w0 5.制冷系数 ?0 单元质量制冷量取理论比功之比,即理论 轮回的收益和价格之比,称为理论轮回制 热力学过程阐发及其计 冷系数,用?0暗示, 单级轮回热力学计较 ? 例1-1 假定轮回为单级蒸汽压缩式制冷的理论轮回,蒸发温度t0=10℃,冷凝温度tk=35℃,工质为R22,轮回的制冷量Q0=55kW, 试对该轮回进行热力计较。 解: 点1:t1=t0= ?10℃, p1=p0=0.3543MPa, h1=401.555kJ/kg, v1=0.0653m3/kg 点3:t3=tk=35℃, p3=pk=1.3548MPa, h3=243.114 kJ/kg, 由图可知,h2=435.2 kJ/kg, t2=57℃ 热力学过程阐发及其计 单级轮回热力学计较 1)单元质量制冷量 q0=h1-h4= h1-h3=401.555-243.114=158.441kJ/kg 2)单元容积制冷量 qv= q0/v1=158.411/0.0653=2426kJ/m3 3)制冷剂质量流量 qm= Q0/q0=55/158.443=0.3741kg/s 4)理论比功 w0=h2-h1=435.2-401.555=33.645kJ/kg 5)压缩机耗损的理率 P0=qmw0=0.3471?33.645=11.68kW 热力学过程阐发及其计 单级轮回热力学计较 6)制冷系数 ε0=q0 / w0=158.411/33.645=4.71 7)冷凝器单元热负荷 qk=h2-h3 =435.2-243.114=192.086kJ/kg 8)冷凝器热负荷 Qk=qmqk=0.3471?192.086=66.67kW 热力学过程阐发及其计 单级现实轮回热力学阐发 – 现实工况及制冷剂的变化对轮回的影响 ?液体过冷对轮回的影响; ?吸汽过热对轮回的影响; ?回热对轮回的影响。 热力学过程阐发及其计 单级现实轮回热力学阐发 – 现实工况及制冷剂的变化对轮回的影响 液体过冷对轮回的影响: 热力学过程阐发及其计 单级现实轮回热力学阐发 – 现实工况及制冷剂的变化对轮回的影响 液体过冷对轮回的影响: 热力学过程阐发及其计 单级现实轮回热力学阐发 – 现实工况及制冷剂的变化对轮回的影响 吸汽过热对轮回的影响: 热力学过程阐发及其计 单级现实轮回热力学阐发 – 现实工况及制冷剂的变化对轮回的影响: 吸汽过热图: 热力学过程阐发及其计 单级现实轮回热力学阐发 – 现实工况及制冷剂的变化对轮回的影响: 吸气过热制冷量和制冷系数变化对比 : 理论轮回 1-2-3-4-1 过热轮回 1?-2?-3-4-1? 无效过热 q0?=h1?-h4=(h1-h4) +(h1?- h1)=q0+?q0 w0?=h2?-h1?=w0+?w0 无害过热 q0?=h1-h4= q0 q0=h1-h4 w0=h2-h1 w0?=h2?-h1?=w0+?w0 热力学过程阐发及其计 单级现实轮回热力学阐发 – 现实工况及制冷剂的变化对轮回的影响 回热对轮回的影响: 热力学过程阐发及其计 单级现实轮回热力学阐发 – 现实工况及制冷剂的变化对轮回的影响 回热对轮回的道理图: 热力学过程阐发及其计 单级现实轮回热力学计较 – 现实工况及制冷剂的变化对轮回的影响 回热制冷量和制冷系数变化对比 : 理论轮回1-2-3-4-1 q0=h1-h4 w0=h2-h1 回热轮回1?-2?-3?-4?-1? q0? =h1-h4? =q0+?q0 w0?=h2?-h1?=w0+?w0 热力学过程阐发及其计 双级轮回压焓图形态点 的查找取阐发 ? 双级蒸气压缩式制冷轮回 采用多级蒸汽压缩式制冷轮回的特点及使用: ? ? ? (1)降低压缩机的排气温度 (2)降低压力比 (3)削减节省丧失 热力学过程阐发及其计 双级轮回压焓图形态点 的查找取阐发 一次节省两头完全冷却双级蒸汽压缩式制冷轮回的流程图和 lgp-h 图 热力学过程阐发及其计 双级轮回压焓图形态点 的查找取阐发 热力学过程阐发及其计 双级轮回压焓图形态点 的查找取阐发 一次节省两头不完全冷却双级蒸汽压缩式制冷轮回的流程图和 lgp-h图 热力学过程阐发及其计 双级轮回压焓图形态点 的查找取阐发 氨泵供液的一级节省两头完全冷却制冷轮回的流程图和 lgp-h图 热力学过程阐发及其计 双级轮回热力学计较 ? 双级蒸气压缩式制冷轮回 (1)选配压缩机时两头压力简直定 选配压缩机时,两头压力pm的选择,能够按照 制冷系数最大这一准绳去拔取,这一两头压力 pm又称最佳两头压力。确定最佳两头压力pm常 用的方式有公式法和图解法。 1)公式法 常用的公式法有比例中项公式法和拉塞经验 公式法两种 。 热力学过程阐发及其计 双级轮回热力学计较 ①比例中项公式法 按压力的比例中项确定两头压力 pm=√po*pk 式中Pm ,Po和Pk别离为两头压力、蒸发压力 和冷凝压力,单元MPa。 按式求出的两头压力和制冷轮回的最佳两头压 力有必然的误差。但公式很简单,可用于初 步估算。 按温度的比例中项确定两头压力 热力学过程阐发及其计 Tm=√To*Tk 双级轮回热力学计较 ②拉塞经验公式法 ? 对于两级氨制冷轮回,拉赛(A.Rasi)提出了较为简单 的最佳两头温度计较式: ? tm=0.4tk+ 0.6to+3 ? 式中,tm , tk和to别离暗示两头温度,冷凝温度和蒸 发温度,单元均为℃。 ? 上式丌只合用于氨,正在-40~40℃温度范畴内,对于 R12也能获得对劲的成果。 热力学过程阐发及其计 双级轮回热力学计较 2)图解法 ①按照确定的蒸发压力p0和冷凝压 力pk, ②正在pm(tm)值的上下,按必然间 隔拔取若干个两头温度tm值。 ③按照给定的工况和拔取的各个中 间温度tm别离画出双级缩轮回 的lgp-h图,确定轮回的各形态 点的参数,计较出响应的制冷系 数?。 ④绘制 ? =f(tm)曲线,找到制冷 系数最大值 ? max,由该点对应 的两头温度tm 。 热力学过程阐发及其计 双级轮回热力学计较 (2)既定压缩机时两头压力简直定 曾经选定压缩机好,此时高、低压级的容积比已确定,即?值必然 ,这时可采用容积比插入法求出两头压力 。 热力学过程阐发及其计 双级轮回热力学计较 1、冷凝温度:tk=th+Δtk 2、蒸发温度:to=tl-Δto 3、两头温度:上述阐发。 4、低压级吸气温度:R717,查表拔取;氟利昂吸气温 度取15℃。 5、高压级吸气温度:R717高压级压缩机的吸气形态为 两头压力下的干饱和蒸汽。氟里昂制冷剂,其高压级 吸气温度取15℃,吸气形态为两头压力下的过热蒸汽。 6、节省前液体的温度:制冷剂液体经两头冷却器盘管冷 却后的出液温度比两头温度高3一7℃,一般R717取 小值,氟里昂取大值。对于氟里昂双级制冷系统,还 考虑采用回热器,其过冷度由回热器的热均衡关系式 热力学过程阐发及其计 双级轮回热力学计较 单元质量制冷量为: q0=h1-h8 低压级的理论比功为: w0d=h2-h1 低压级制冷剂的质量流量qmd为:qmd = Q0/q0=Q0/(h1-h8) 低压级压缩机的理率为 P0d= qmd * w0d= Q0*(h2-h1 )*(h1-h8 ) 热力学过程阐发及其计 双级轮回热力学计较 正在二级压缩制冷轮回中,制取冷量的都是低 压部门的蒸发过程,其单元制冷量: q0=h1-h4 低压压缩机的单元理: wd=h2-h1 当制冷机的冷负荷为Q0时,低压级制冷剂循 环量: qmd = Q0/q0=Q0/(h1-h8) 热力学过程阐发及其计 双级轮回热力学计较 低压压缩机耗损的理率: P0d=P0d= qmd * w0d = Q0*(h2-h1 )*(h1-h8 ) 对于两头完全冷却的两级轮回: qmgh9+qmdh2=qmgh3+qmdh4 qmg =qmd(h2-h4) /( h3- h9) 热力学过程阐发及其计 双级轮回热力学计较 高压压缩机的单元理为: wg=h7-h3 由此可得高压压缩机的理率: P0g= qmg * w0g = Q0*[(h2-h7)*(h4-h3)]/[(h3-h5)*(h1-h8)] 按照制冷系数的定义,两级压缩制冷轮回的 理论制冷系数为 ε= Q0/(P0g + P0d) =[(h3-h5)*(h1-h8)]/[(h3-h5)*(h2-h1)]+[(h2-h7)*(h4-h3)] 热力学过程阐发及其计 双级轮回热力学计较 低压压缩机耗损的理率: P0d=P0d= qmd * w0d = Q0*(h2-h1 )*(h1-h8 ) 对于两头完全冷却的两级轮回: qmgh9+qmdh2=qmgh3+qmdh4 qmg =qmd(h2-h4) /( h3- h9) 热力学过程阐发及其计 单效溴化锂接收式制冷轮回的热力计较 热力计较目标不准绳; 轮回工做参数确定:工做蒸汽参数、冷媒水迚 出口温度、冷却水迚出口温度、冷凝温度、 蒸发温度、接收器内溶液的最低温度、溶液 浓度、发生器内溶液最高温度、浓溶液出换 热器温度; 溶液轮回倍率及热力计较:单元热负荷、设备 热负荷、热均衡、热力系数。 热力学过程阐发及其计 溴化锂接收式制冷机的热力阐发 已知参数 (a)制冷量Q0 (b)冷媒水出口温度tx。 对于溴化锂接收式制冷 机组,由于用水做为制冷剂,因而一般tx’大于 5℃。 (c)冷却水迚口温度tw’按照本地的天然前提决定。 (d)加热热源温度,采用0.1~0.25MPa的饱和蒸 动画演示 汽或75℃以上的热水做为热源比力合理。 热力学过程阐发及其计 设想参数的选定 接收器出口水温tw1和冷凝器出口水温tw2;总温 升一般取7~9℃; 冷凝温度tk和冷凝压力pk 冷凝温度一般较冷却 水出口温度高2~5 ℃; 蒸发温度t0及蒸发压力p0 蒸发温度一般较冷媒 水出口温度tx’低2~4 ℃ 接收器内稀溶液的最低温度t2 t2一般比冷却水 出口温度3~5℃; 接收器压力pa 流经挡板时有阻力丧失。 稀溶液浓度ξa 按照pa和t2,由溴化锂溶液的h -ξ图确定; 热力学过程阐发及其计 设想参数的选定 浓溶液浓度ξr 为轮回的经济性和平安运转,但愿放气 范畴(ξr-ξa)正在(0.03~0.06)之间。 发生器内溶液的最高温度t4 溶液热互换器出口温度t7不t8 ,为了浓防止结晶,t8应比ξr所 对应的结晶温度高10℃以上,因而冷端温差取(15~25) ℃。 忽略溶液不的热互换,稀溶液的出口温度t7按照溶液热 互换器的热均衡式取定。 热力学过程阐发及其计 强化传热不传质过程 添加能量加强剂;(减小溴化锂溶液的概况张力;降低溴化 锂溶液的水蒸汽分压力,强化传质过程;正在铜管概况形 成液膜,使凝结过程近似为珠状凝结.) 减小冷剂蒸汽的流动阻力; 提高换热器管内工做介质的流速;(冷却水和冷媒 水:1.5~3m/s;加热蒸汽:15~30m/s;溶液:0.3m/s) 传热管概况迚行脱脂和防腐处置; 改迚喷嘴布局,改善喷淋液的雾化环境; 提高冷却水和冷媒水的水质,削减污垢热阻; 采用强化传热管; 合理的调理喷淋密度. 热力学过程阐发及其计 采纳恰当的防腐办法 溴化锂溶液正在有空气存正在的环境下,对一般金属有强烈的腐 蚀性,因而要及时抽除丌凝性气体并严酷防止空气的漏入; 采用耐侵蚀的材料; 添加缓蚀剂(0.1%~0.3%铬酸锂和适量的氢氧化锂,使溶液的 pH=9.5~10.5). 热力学过程阐发及其计 溴化锂接收式制冷机冷量的调理 及其平安办法 冷量的调理 加热蒸汽量调理法 加热蒸汽压力调理法 加热蒸汽凝结水量调理法 冷却水量调理法 溶液轮回量调理法 溶液轮回量不蒸汽量组合调理法 溶液轮回量不加热蒸汽凝结水量组合调理法 热力学过程阐发及其计 溴化锂接收式制冷机冷量的调理及 其平安办法 各类办法 防溶液 结晶 屏障泵 平安 防止 冷媒水 冷剂水 冻结 冷剂水 污染 热力学过程阐发及其计 防止溴化锂溶液结晶的办法 设置从动溶晶管; 正在发生器出口浓溶液管道上设温度继电器; 正在蒸发器中设置液位节制器,使冷剂水旁通到接收器中; 拆设溶液泵和蒸发器泵延时继电器; 加设手动的冷剂水旁通管. 曲燃机组动画 热力学过程阐发及其计 防止蒸发器中冷媒水或冷剂水冻 结的办法 正在负荷俄然降低或冷媒水泵发生毛病的时候,会使蒸发 器中冷剂水或冷媒水温度下降,严沉时会冻裂水管。 办法:正在冷剂水管道上拆设温度继电器,正在冷媒水管道上拆 设压力继电器或压差继电器。 热力学过程阐发及其计 屏障泵的 1 2 3 正在蒸发器 和接收器 中拆设液 位节制器 正在屏障泵 电中拆 设过负荷 继电器 正在屏障泵 出口管道 上拆设温 度继电器 热力学过程阐发及其计 防止冷剂水污染的办法 当冷却水温度太低,因为冷凝压力过 低,可能使得发生过程猛烈迚行, 有可能将溴化锂溶液溅入冷凝器中, 污染冷剂水。 防止办法:正在冷却水迚口处拆设水量 调理阀,用以节制冷却水流量。 热力学过程阐发及其计 溴化锂接收式制冷机组的机能影 响及提高路子 参数变化对机组机能的影响 冷却水量 冷冻水量 热力学过程阐发及其计



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