♧ 尽管大家想象使用湿蒸汽来完成逆卡诺循环,但是在实践上,即便在湿蒸汽区,其抱负循环也难以完成,艰难在于:①无温差传热进程实践上不能完成;②液体胀大做功少;③湿压缩损害。
♧ 所以,蒸汽压缩制冷机都仍是按逆卡诺循环来作业的,一般选用理论循环,它由两个等压进程、一个绝热压缩进程和一个绝热节省进程构成。与抱负循环对比,除了两个传热进程为等压进程和有传热温差外,尚有下述两个差异:
(1)用节省阀替代胀大机因素:① 进入胀大机的是液态制冷剂,体积变体很小,胀大机体积也要很小,难于制作:② 胀大机作功才能不足以战胜机器自身的冲突阻力。
③ 节省阀便于调理进入蒸发器的制冷剂流量。
♧ 循环剖析:① 用节省阀替代胀大机,节省为焓不变进程,也是不行逆进程,熵增大,由b`→b,节省进程有冲突丢失和涡流丢失,这部分机械丢失又转变为热量加热制冷剂,使一部分流体制冷剂变为气体,干度添加,下降了有用制冷才能Δq0’(面积44`b`b4)。
② 丢失了胀大功we(034`0),此丢失称为节省丢失。
③ 节省丢失巨细:随(Tk-T0)的添加而增大;与制冷剂性质有关:饱满液线越陡峭(制冷剂比热越大),制冷剂汽化潜热越小或冷凝压力pk越挨近临界压力pk时,节省丢失越大。
④ 制冷系数对比:制冷量:选用胀大机:q0’=h1’-h4’,面积4`1`a`b4`:选用节省阀:q0=h1’-h4,面积41`a`b4。
♧ 削减制冷量:Δq0’= q0’- q0=h4-h4’,面积44`b`b冷凝热:qk=h2’-h3循环耗功:选用胀大机:压缩功wc,胀大功we,循环功:∑w=wc-we选用节省阀:压缩功wc,胀大功we=0,循环功:∑w=wc-we=wc。多耗功we,面积304`。所以:ε节=(q0’-q0)/wc<ε膨 =q0’/(wc-we)。
♧ 循环进程制冷量削减的数值等于节省阀替代胀大机后损耗的功,但节省阀简略,使用方便,实践上选用节省阀。
(2)干压缩替代湿压缩 在湿压缩时,压缩机所吸入的是湿蒸汽,压缩后为饱满蒸汽,而干压缩时压缩机吸入的是饱满汽,压缩后为过热蒸汽。实践上均选用干压缩,禁止湿压缩。
因素:
① 湿压缩制冷才能下降:吸入湿蒸汽时,制冷剂与压缩机汽缸壁热交换激烈,因为压缩后温度很高,吸入时流体碰到热的汽缸壁,液珠变为气体,占有了汽缸的有用空间,使压缩机吸入制冷剂的质量削减;一起,汽缸壁遭到激烈冷却,压缩时汽缸壁又从压缩蒸汽中吸收热量,这种激烈热交换不行逆程度添加,熵增大,耗功量增大。
② 防止液击(敲缸)风险:当很多液体制冷剂进入汽缸时,因液体是不行压缩的,所以当压缩机活塞冲到止境时,汽缸的压力大增,导致液压冲击,使压缩机和电机遭到损害。这是不允许的。
♧ 怎么完成干压缩:在蒸发器出口上增设一个液体别离器,蒸发器出来的湿蒸汽先进入液体别离器,因为容积扩展流速下降以及活动方向改动,使较重的液滴进行别离,使进入压缩机的制冷剂状况点在饱满蒸汽线上,完成干压缩。压缩机绝热压缩是在过热区进行的,由状况1绝热线与冷凝压力线pk的交点定出状况2,为压缩终了的状况点。所以制冷剂在冷凝器中不是等温凝聚进程而是定压进程。
♧ 与湿式对比,制冷系数分子分母都添加了,ε是增大仍是削减呢?关于大多数制冷剂来说ε↘,其巨细与制冷剂性质有关,制冷系数下降的程度称为过热丢失。一般说来,节省丢失大的制冷剂,过热丢失小,并且pk/pkr越大,过热丢失会越大。
综上所述,制冷理论循环与抱负循环的3个不同点是:①用节省阀替代胀大机;②干压缩替代湿压缩;③吸热及放热进程为定压进程且存在传热温差。
♧ 实践循环的制冷系数除与高、低温热源的温度有关外,还与制冷剂的热力性质有关。因而,研讨选用适合的制冷剂,对节约能源有很大含义。