蒸气压缩式制冷装置的运行

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 蒸气压缩式制冷装置的运行与调节,第一节 蒸气压缩式制冷系统的工作特性,第二节 蒸气压缩式制冷装置的性能调节自学,第三节 制冷系统的故障与排除自学,第一节 蒸气压缩式制冷系统的工作特性,制冷系统设计步骤：,1.根据外在参数所采用冷却水或冷却用空气入口温度、流量和给定的冷冻水温度或被冷却的空气温度、流量，确定制冷系统的设计工况即选定tk 和t0等系统的内在参数设计值,2.按设计工况选择制冷系统的各组成设备“四大件+其他设备风机、电机、自控设备，使之在运行过程中各设备能力相互匹配；,t,k,取值,水冷式,：,t,2,-t,1,=410,；,t,k,-t,1,=7,14,风冷式,：,t,2,-t,1,8,；,t,k,-t,1,=10,16,t,0,取值,用于冷却水或盐水的蒸发器：,t1-t2=58；,t0=t2-23 即：tm=57；,热流密度约为2000-3000w/m2,直接蒸发式空气冷却器：t0=t2-68即：tm=1113 热流密度约为450500w/m2以外肋外表为基准,假设制冷系统的运行工况不同于设计工况，即外在参数变化温度、流量,内在参数t0,tk)变化设备性能(制冷量、耗功率变化？各设备匹配性？,制冷机组或系统的性能,：是指其,制冷量和耗功率,与,外在参数,之间的关系。,第一节 蒸气压缩式制冷系统的工作特性,性能分析方法,两种,模拟解析法系统仿真,图解法,求解所有设备的工作特性方程以及能量平衡、质量平衡、动量平衡和制冷剂状态方程构成的联立方程组，消去其中所包括的系统内在参数t0,tk,得出系统运行时的工作性能,方程复杂，数值求解困难,简单，可直观说明主要参数的影响程度，方便设计者预判各设备对系统性能的影响,一.主要设备的工作特性,一制冷压缩机,采用一定制冷剂的定容量压缩机Vh不变，0、P、k是t0,tk的函数，,即：,二冷凝器与蒸发器,逆流冷凝器，其热交换能力为,第一节 蒸气压缩式制冷系统的工作特性,F,R,=f(M,w,c,w,K,c,A,c,),一定热负荷范围内K变化不大,视为定值,比热变化不大，视为定值,既定冷凝器，冷凝面积Ac为定值,冷却剂流量一定，系数FR根本不变,流量一定，某给定冷凝器热交换能力,k,是t,k,和冷却剂进口温度t,w1,的函数,即：M,w,一定，,k,=g(,t,k,t,w1,),第一节 蒸气压缩式制冷系统的工作特性,同理可得，,蒸发器,热交换能力,注,：对,直接蒸发式空气冷却器,来说，热质交换同时进行，,全热交换的推动力是,焓差，或,空气湿球温度差,，,其热交换能力表达式为：,Mc.a一定，0=h(tm.1,t0),P155(图7-3,被冷却空气流量一定，系数FR根本不变,M,c.w,一定，,0,=h(,t,c.w1,t,0,),被冷却剂流量一定，系数FR根本不变,二.制冷压缩机与冷凝器联合工作特性,压缩冷凝机组的工作性能不同于单独的制冷压缩机，也不同于所配用冷凝器,二者的联合工作特性确实定方法,解析法,图解法,消去压缩机和冷凝器的共同冷凝温度得到方程,求解复杂,第一节 蒸气压缩式制冷系统的工作特性,二者重合,A,A,1,2,1,2,A,1,2,2,A,1,2,A,1,1.由定容量压缩机构组成的压缩冷凝机组的工作性能与蒸发温度、冷却剂进口温度及其质量流量呈函数关系。,即：,2.冷凝器的工作特性曲线的斜率,k,/(t,k,-t,w1,)与F,R,K,C,A,C,的乘积呈正比；,3.传热面结垢，机组中有不凝性气体等，使传热系数降低；冷凝器中存液过多，缩减了传热面积，将使冷凝器工作特性曲线的斜率,k,/(t,k,-t,w1,)变小，与正常情况相比，机组的tk将有所提高，导致制冷能力降低，耗功量增加。,即：,第一节 蒸气压缩式制冷系统的工作特性,二.制冷压缩机与冷凝器联合工作特性,由图7-4和图7-5可得如下,结论：,三.压缩机冷凝器蒸发器联合工作特性,制冷系统及整体式制冷机组的工作特性均认为是压缩机冷凝器蒸发器三者的联合工作特性。图7-6、7-7,二者重合,A,A,B,B,C,C,D,D,A,E,E,A,D,D,E,E,结论：,1.由定容量压缩机构组成的制冷系统，其工作特性只与通过冷凝器和蒸发器的外部流体进口温度假设为直接蒸发式空气冷却器，那么为空气进口湿球温度和流量呈函数关系。,2.蒸发器工作特性曲线的斜率,0,/(t,m.1,-t,0,)与F,R,K,0,A,0.i,的乘积呈正比，,3.传热面被污染，或因节流机构过小等造成供液缺乏，使局部传热面未与液态制冷剂接触，那么相当于减小了传热系数和传热面积，蒸发器的工作特性曲线变得平缓，与正常情况相比，机组的t0将有所降低，导致制冷能力降低。,即：,三.压缩机冷凝器蒸发器联合工作特性,第一节 蒸气压缩式制冷系统的工作特性,说明：,1.对变容量压缩机构组成的制冷系统，其工作特性除与通过冷凝器和蒸发器的外部流体进口温度假设为直接蒸发式空气冷却器，那么为空气进口湿球温度和流量呈函数关系外，还与理论排气量Vh有关。,第一节 蒸气压缩式制冷系统的工作特性,2.变容量制冷系统性能的研究方法：,当V,h,恒定为某一数值时，变容量制冷系统转化为定容量制冷系统，其性能分析方法完全相同。,第七章 蒸气压缩式制冷装置的运行与调节,第二节 蒸气压缩式制冷装置的性能调节自学,第三节 制冷系统的故障与排除自学,本章重点内容,1.概念：制冷系统的性能；“内在参数；“外在参数,2.对由定容量制冷压缩机组成的制冷系统而言，影响压缩机性能的因素有哪些？影响冷凝器(蒸发器性能的因素有哪些？影响冷凝器(蒸发器性能的因素有哪些？影响压缩冷凝机组性能的因素有哪些？影响制冷系统性能的因素有哪些？,3.对变容量制冷压缩机而言，影响其压缩机，冷凝器蒸发器，压缩冷凝机组，压缩冷凝蒸发机组性能的因素与由定容量制冷压缩机组成的制冷系统相比，有何不同？,