学习与发展部客户培训课程制冷原理1培训目标：一. 基本热力学定律 二. 基本热力学术语： 基本热力学术语： 温度、 温度、压力、 压力、热量、 热量、饱和温 度、 饱和压力。 饱和压力。 三. 压焓图 四. 利用压焓图分析制冷循环 五. 影响制冷效果的因素2一 基本热力学定律能量既不能创生， 能量既不能创生，也不能消亡， 也不能消亡，它 只能从物体的一部分传至另一部分， 只能从物体的一部分传至另一部分，或从一 种形式转变成另一种形式。 。 种形式转变成另一种形式 各种能量是可以相互转换的。 各种能量是可以相互转换的。 制冷过程中电能转化为机械能， 制冷过程中电能转化为机械能，机械能转化 为热能。 为热能。热力学第一定律： 热力学第一定律：31
一 基本热力学定律热力学第二定律热量只能自发地从高温物体流向低 温物体。 。 温物体4二. 基本热力学术语温度 压力 热量 饱和温度 饱和压力5华氏温度和摄氏温度的转换-28.9 -28.3 -27.8℃Temperature or ° F -20 -19 -18℃°F-4.0 -2.2 -0.4:F :转化为℃ 转化为℃ ℃转化为F62
华氏温度和摄氏温度的转换例题： 例题： ℃= ？℉ 32 ℉ = ？ ℃ △2℃ = ？△ ℉1007℉=℃×1.8+32 ℃=(℉-32)/1.8 △℃＝ △ ℉ / 1.8= 212 = 0 =△ 3.6 ℉℉ ℃压力 绝对压力海平面上1大气压： 大气压：101325 Pa 14.7 psia 1 Bar 760 mm Hg思考： 思考：绝对压力的最低 值为多少？ ？ 值为多少8表压（ 表压（相对压力） 相对压力）和真空度表压= 绝对压力 －大气压力 真空度= 大气压力 － 绝对压力 思考： 思考：真空度的最大值为多少？ 真空度的最大值为多少？93
热量 热量： 热量：物质含有热能的量度。 物质含有热能的量度。 单位： 单位：焦耳。 焦耳。 热量传递的两种形式： 热量传递的两种形式： 显然传热 潜热传热10显热显热： 显热：物质不发生相变， 物质不发生相变，仅由于温度改变而吸收/放出的热量。 放出的热量。 比热： 比热：单位质量物质升高单位温度所需的热量（ 单位质量物质升高单位温度所需的热量（kj / kg℃）。 水的比热： 水的比热： 卡/ 克℃ ＝4.2 kj / kg℃＝1Btu/lb. º F 举例： 举例：1kg水从60℃加热到70℃吸收的显热量为多少？ 吸收的显热量为多少？水1加 热11潜热潜热： 潜热：由于物质发生相变， 由于物质发生相变，而传递的热量。 而传递的热量。 气化潜热量： ：单位质量液体蒸发成气体时所吸收的热量。 气化潜热量 单位质量液体蒸发成气体时所吸收的热量。 冷凝潜热量： 冷凝潜热量：单位质量气体冷凝成液体时所 释放的热量。 释放的热量。 举例： 举例： 在24小时内， 小时内，将1吨(2000磅)0℃的冰融化成0℃的水， 的水，所吸收的热 量为1冷吨（ 冷吨（3.516 kw）。124
液态－ 液态－气态相变过程中， 气态相变过程中，物质的三种状态： 物质的三种状态：过冷态（ 过冷态（纯液态） 纯液态） —— 显热传热 饱和态（ 饱和态（气液混合态） 气液混合态） —— 潜热传热 过热态（ 过热态（纯气态） 纯气态） —— 显热传热13过冷态（ 过冷态（纯液态） 纯液态）大气 过冷 液体水加热14饱和态（ 饱和态（气液混合态）： 气液混合态）：某种物 ）：某种物 质当其处于气液状态共存时， 质当其处于气液状态共存时，称 这种物质处于饱和态。 这种物质处于饱和态。 当物质处于饱和态时， 当物质处于饱和态时，若压力维 持不变， 持不变，则温度也恒定不变， 则温度也恒定不变，温 度和压力之间存在一一对应的关 系，我们称该温度（ 我们称该温度（压力） 压力）为该 压力（ 压力（温度） 温度）对应的饱和温度 （压力）。 压力）。15标准大气压100℃5
饱和态（ 饱和态（气液混合态） 气液混合态） 举例: 在一个标准大气压下， 在一个标准大气压下，水 的饱和温度（ 的饱和温度（沸点） 沸点）为100℃ 。标准大气压100℃16升高饱和温度的方法——升高系统压力举例： 举例：高压锅通过加热密封锅 体使锅内压力升高。 。此时与该 体使锅内压力升高 压力对应的饱和温度也升高。 压力对应的饱和温度也升高。 水的饱和温度（ 水的饱和温度（沸点） 沸点）升高意 味着水在100℃仍为过冷液体 态。17水沸腾3 psig 230 F降低饱和温度的方法——降低系统压力真空泵 举例： 举例：真空泵将 空气抽出容器。 。 空气抽出容器 使容器内压力下 降。此时与该压 力对应的饱和温 度低于100℃，这 意味水不到100℃ 就能烧开。 就能烧开。18水沸腾 真空度 29.67”40 F6
不同制冷剂饱和温度-饱和压力对应表19饱和温度、 饱和温度、饱和压力饱和温度/压力表的使用 红色： ：真空度（ 红色 真空度（in.Hg） 黑色： 黑色：表压力（ 表压力（psig） 试查表得出R22在4℃和40℃时的饱和压力（ 时的饱和压力（pa）20转化为F： 40F 查表值： 查表值： 68.5psig(表压) 转化为pa： 472293.8pa (表压) 绝对压力pa: 573618.8pa 转化为F： 104F 查表值： 查表值： 207.7psig(表压) 转化为pa： 1432049.96pa (表压) 绝对压力pa: 1533374.96pa217
单位转换表22三. 压 - 焓图23三. 压 - 焓图压力此图针对单位质量制冷剂单位质量制冷剂 所具有的能量(kJ/kg)24焓8
三. 压 - 焓图压力气液混合临界点:无气液共存现象25焓三. 压 - 焓图压力100%液体26焓三. 压 - 焓图压力100%气体27焓9
压 - 焓图——等温线压力6090℃℃C D等温线： 等温线：过冷液 体区为垂直线， ， 体区为垂直线 两相区为水平线， 两相区为水平线， 过热区几乎为垂 线。 思考： 思考：A,B,C,D 四点温度谁高， ， 四点温度谁高 谁低？ 谁低？焓AB40℃28压 - 焓图——等熵线压力0.28 0.29等熵线 焓等熵线： 等熵线：向右上 方倾斜的曲线29压 - 焓图——等比容线压力等比容线： 等比容线：向右 上方倾斜的曲线， ， 上方倾斜的曲线 斜率比等熵线平 坦。2.0 3.0等比容线30焓10
压 - 焓图（ 焓图（R22）31四. 利用压焓图分析制冷循环制冷剂的 制冷循环压缩机 蒸发器 冷却塔 冷凝器 截流元件冷却水冷冻水末端设备32制冷循环分析—1.制冷剂在蒸发器中的蒸发过程压力蒸发器中的蒸发过程 —— 等压蒸发 制冷剂进入蒸发器： 制冷剂进入蒸发器： A点 焓A3311
制冷循环分析—1.制冷剂在蒸发器中的等压蒸发过程压力蒸发器中的蒸发过程 —— 等压蒸发A制冷剂从冷冻水吸收热量 焓34制冷循环分析—1.制冷剂在蒸发器中的等压蒸发过程压力制冷效果A B蒸发器中的蒸发过程 —— 等压蒸发 制冷量? 制冷剂离开蒸发器： 制冷剂离开蒸发器： B点35焓制冷循环分析—2. 制冷剂在压缩机内的等熵压缩过程压力CAB36hBhC制冷剂在压缩机 内沿等熵线压缩 等熵压缩： 等熵压缩 ： 理想的可逆压缩过程 ，没有能量损失，压 缩机的压缩功完全转 换为制冷剂的能量（ 体现为制冷剂的焓值 从hB增加到hC）。 焓12
制冷循环分析—2.制冷剂在压缩机内的等熵压缩过程压力AB焓37思考： 思考： 1. 制冷剂经过压缩 机后（ 机后（从B点进入 ，从C点离开）， 点离开）， C 热力参数（ 热力参数（温度 、压力、 压力、焓）及 压头 热工状态如何发 生变化？ 生变化？ 2. B、C之间的焓差 和压缩机压缩功, 电机耗电量之间 存在什么关系？ 存在什么关系？制冷循环分析—3.制冷剂在冷凝器中的等压冷凝过程压力D C制冷剂把热量传给冷却 水，自身能量降低， 自身能量降低，体 现为焓值由hC降到Hd. 制冷剂进入冷凝器的状态 点为C点，离开冷凝器的状 态点为D点。 思考： 思考： 该图中D点处于什么状态： 点处于什么状态： 过冷？ 过冷？饱和？ 饱和？过热？ 过热？AB38hDhC焓制冷循环分析—4. 制冷剂在节流装置中的等焓过程压力节流装置 •热力膨胀阀 •固定孔板 •可变孔板DAB39焓节流过程－ 节流过程－等焓过程： 等焓过程： 液态制冷剂经过节流设 备时压力降低，压力降低会 导致很小一部分液态制冷剂 蒸发，蒸发的制冷剂吸收气 化潜热由液态变为气态，焓 值增加，未蒸发的制冷剂为 C 蒸发部分的制冷剂提供了能 量，温度降低，焓值降低。 • 就整个制冷剂而言，在 节流过程中蒸发的能量来自 制冷剂本身，制冷剂焓值（ 单位质量制冷剂所具有的能 量）不变。 • 经过节流，制冷剂压力降 低，含气量增加，温度降低•13
制冷循环 压力 冷凝器 置 装 流 节 蒸发器40制冷剂向冷却水释放热量 制冷剂从冷冻水吸收热量焓制冷循环分析—能量分析压力D③冷凝器 节流装置 蒸发器A单位制冷剂从冷冻水吸收的热量 单位制冷剂吸收的压缩功 单位制冷剂向冷却水释放的热量压缩机B C目的 制冷系数（ 制冷系数（COP）＝ 代价 制冷效果 ＝ 单位制冷剂压缩功 ＝ ① ＝＋＝①②h3h141h2焓(h)②h2 h1 h3 h2－ －压力蒸发器小温差： 蒸发器小温差：冷冻水出水温度－ 冷冻水出水温度－蒸发温度 冷却器小温差： 冷却器小温差：冷凝温度－ 冷凝温度－冷却水出水温度冷凝温度40℃ 冷却水° 32 °12 37冷却塔 表冷器小温差取决于 换热器性能， 换热器性能， 该例中小温差 均为3℃。蒸发温度4℃42冷冻水7焓14
五. 影响制冷效果的因素• • •排液过冷（ 排液过冷（过冷度） 过冷度） 吸气过热（ 吸气过热（过热度） 过热度） 蒸发压力及冷凝压力对制冷效果的影响431. 排液过冷对制冷效果的影响 压力 节流装置 没有过冷 冷凝 蒸发44过冷度＝ 过冷度＝对应的饱 和温度－ 和温度－离开冷凝 器的制冷剂温度压缩焓1. 排液过冷对制冷效果的影响 压力2过冷度1过冷度（ 过冷度（℃）：T1－T2 冷凝BA’A提高制冷量： 提高制冷量：B－A’ > B－A 2. 减少制冷剂在节流元件处产生的 闪发气体（ 闪发气体（由于压力降低而导致 的小部分制冷剂蒸发）， 的小部分制冷剂蒸发），避免 ），避免“ 避免“ 气蚀” 气蚀”对节流装置的影响。 对节流装置的影响。1.过冷对制冷效果的影响： 过冷对制冷效果的影响：45焓15
2. 吸气过热对制冷效果的影响需要一定过热度的原因: 避免液态制冷剂进入压缩机—会造成压缩机“ 会造成压缩机“液击 ”压力压力饱和气体过热气体焓46焓过热度2. 吸气过热对制冷效果的影响 过热 • 在蒸发器中发生（ 在蒸发器中发生（干式蒸发器）， 干式蒸发器），称 ），称 压力 为有效过热。 为有效过热。 • 在吸气管道中产生， 在吸气管道中产生，称为无效过热。 称为无效过热。 无效过热时： 无效过热时： • 单位质量功耗增大 • 单位制冷量(制冷效果)不变 • 冷凝器单位热负荷增大 焓 • 吸气比容增大，制冷剂质量流量下降 • 制冷效果下降473.冷凝温度升高对制冷效果的影响： 冷凝温度升高对制冷效果的影响： 制冷循环由原来的1-2-3-4, 变为1’-2-3’-4’ 压力 • 吸气比容不变(2点)，制冷 4’ 3’ 剂质量流量不变。 剂质量流量不变。 4 3 • 单位质量制冷剂制冷效果 减小（ 减小（由2-1减小到2-1’）。 • 消耗的压缩功率增大（ 消耗的压缩功率增大（由 3-2增加到3’-2） 1 1’ 2 • COP 值降低 焓4816
蒸发温度降低对制冷效果的影响： 蒸发温度降低对制冷效果的影响： 制冷循环由原来的1-2-3-4, 变为1’-2’-3’-4 • 吸气比容增大， 吸气比容增大，制冷剂 压力 质量流量减小。 质量流量减小。 4 3 3’ • 单位质量制冷剂制冷效 果降低（ 果降低（由原来的2-1降 为2’-1’）。 1 2 • 压缩功增大（ 压缩功增大（由原来的 3-2，增大到3’-2’ ）。 1’ 2’ • COP值降低。 值降低。 焓4.49练习 压力35试在压焓图上（ 试在压焓图上（R-22）描绘某制冷系统在下表所示工况下的制冷循环 过程， 过程，并计算制冷效果、 并计算制冷效果、压缩比功及制冷系数（ 压缩比功及制冷系数（COP）。℃4D40℃蒸发温度： 4℃， 冷凝温度： 40℃ 压缩机吸气过热度（假设过热发生在蒸发器内）：5℃ 冷凝器出口过冷度：5℃ 查 对应的压焓图得到以下数据： 37R22对应的压焓图得到以下数据： ° 32 A ：温度 4℃，比焓38Btu/lb， ° C B: 温度9℃，比焓110Btu/lb，12 C:A℃B 9℃焓50温度66℃，比焓121Btu/lb， 计算得到： ： 计算得到 制冷效果＝hB- hA=110-38＝72Btu/lb 压缩功＝hC- hB=121-110＝11Btu/lb 制冷系数＝72/11＝6.545117
学习与发展部客户培训课程制冷原理1培训目标：一. 基本热力学定律 二. 基本热力学术语： 基本热力学术语： 温度、 温度、压力、 压力、热量、 热量、饱和温 度、 饱和压力。 饱和压力。 三. 压焓图 四. 利用压焓图分析制冷循环 五. 影响制冷效果的因素2一 基本热力学定律能量既不能创生， 能量既不能创生，也不能消亡， 也不能消亡，它 只能从物体的一部分传至另一部分， 只能从物体的一部分传至另一部分，或从一 种形式转变成另一种形式。 。 种形式转变成另一种形式 各种能量是可以相互转换的。 各种能量是可以相互转换的。 制冷过程中电能转化为机械能， 制冷过程中电能转化为机械能，机械能转化 为热能。 为热能。热力学第一定律： 热力学第一定律：31
一 基本热力学定律热力学第二定律热量只能自发地从高温物体流向低 温物体。 。 温物体4二. 基本热力学术语温度 压力 热量 饱和温度 饱和压力5华氏温度和摄氏温度的转换-28.9 -28.3 -27.8℃Temperature or ° F -20 -19 -18℃°F-4.0 -2.2 -0.4:F :转化为℃ 转化为℃ ℃转化为F62
华氏温度和摄氏温度的转换例题： 例题： ℃= ？℉ 32 ℉ = ？ ℃ △2℃ = ？△ ℉1007℉=℃×1.8+32 ℃=(℉-32)/1.8 △℃＝ △ ℉ / 1.8= 212 = 0 =△ 3.6 ℉℉ ℃压力 绝对压力海平面上1大气压： 大气压：101325 Pa 14.7 psia 1 Bar 760 mm Hg思考： 思考：绝对压力的最低 值为多少？ ？ 值为多少8表压（ 表压（相对压力） 相对压力）和真空度表压= 绝对压力 －大气压力 真空度= 大气压力 － 绝对压力 思考： 思考：真空度的最大值为多少？ 真空度的最大值为多少？93
热量 热量： 热量：物质含有热能的量度。 物质含有热能的量度。 单位： 单位：焦耳。 焦耳。 热量传递的两种形式： 热量传递的两种形式： 显然传热 潜热传热10显热显热： 显热：物质不发生相变， 物质不发生相变，仅由于温度改变而吸收/放出的热量。 放出的热量。 比热： 比热：单位质量物质升高单位温度所需的热量（ 单位质量物质升高单位温度所需的热量（kj / kg℃）。 水的比热： 水的比热： 卡/ 克℃ ＝4.2 kj / kg℃＝1Btu/lb. º F 举例： 举例：1kg水从60℃加热到70℃吸收的显热量为多少？ 吸收的显热量为多少？水1加 热11潜热潜热： 潜热：由于物质发生相变， 由于物质发生相变，而传递的热量。 而传递的热量。 气化潜热量： ：单位质量液体蒸发成气体时所吸收的热量。 气化潜热量 单位质量液体蒸发成气体时所吸收的热量。 冷凝潜热量： 冷凝潜热量：单位质量气体冷凝成液体时所 释放的热量。 释放的热量。 举例： 举例： 在24小时内， 小时内，将1吨(2000磅)0℃的冰融化成0℃的水， 的水，所吸收的热 量为1冷吨（ 冷吨（3.516 kw）。124
液态－ 液态－气态相变过程中， 气态相变过程中，物质的三种状态： 物质的三种状态：过冷态（ 过冷态（纯液态） 纯液态） —— 显热传热 饱和态（ 饱和态（气液混合态） 气液混合态） —— 潜热传热 过热态（ 过热态（纯气态） 纯气态） —— 显热传热13过冷态（ 过冷态（纯液态） 纯液态）大气 过冷 液体水加热14饱和态（ 饱和态（气液混合态）： 气液混合态）：某种物 ）：某种物 质当其处于气液状态共存时， 质当其处于气液状态共存时，称 这种物质处于饱和态。 这种物质处于饱和态。 当物质处于饱和态时， 当物质处于饱和态时，若压力维 持不变， 持不变，则温度也恒定不变， 则温度也恒定不变，温 度和压力之间存在一一对应的关 系，我们称该温度（ 我们称该温度（压力） 压力）为该 压力（ 压力（温度） 温度）对应的饱和温度 （压力）。 压力）。15标准大气压100℃5
饱和态（ 饱和态（气液混合态） 气液混合态） 举例: 在一个标准大气压下， 在一个标准大气压下，水 的饱和温度（ 的饱和温度（沸点） 沸点）为100℃ 。标准大气压100℃16升高饱和温度的方法——升高系统压力举例： 举例：高压锅通过加热密封锅 体使锅内压力升高。 。此时与该 体使锅内压力升高 压力对应的饱和温度也升高。 压力对应的饱和温度也升高。 水的饱和温度（ 水的饱和温度（沸点） 沸点）升高意 味着水在100℃仍为过冷液体 态。17水沸腾3 psig 230 F降低饱和温度的方法——降低系统压力真空泵 举例： 举例：真空泵将 空气抽出容器。 。 空气抽出容器 使容器内压力下 降。此时与该压 力对应的饱和温 度低于100℃，这 意味水不到100℃ 就能烧开。 就能烧开。18水沸腾 真空度 29.67”40 F6
不同制冷剂饱和温度-饱和压力对应表19饱和温度、 饱和温度、饱和压力饱和温度/压力表的使用 红色： ：真空度（ 红色 真空度（in.Hg） 黑色： 黑色：表压力（ 表压力（psig） 试查表得出R22在4℃和40℃时的饱和压力（ 时的饱和压力（pa）20转化为F： 40F 查表值： 查表值： 68.5psig(表压) 转化为pa： 472293.8pa (表压) 绝对压力pa: 573618.8pa 转化为F： 104F 查表值： 查表值： 207.7psig(表压) 转化为pa： 1432049.96pa (表压) 绝对压力pa: 1533374.96pa217
单位转换表22三. 压 - 焓图23三. 压 - 焓图压力此图针对单位质量制冷剂单位质量制冷剂 所具有的能量(kJ/kg)24焓8
三. 压 - 焓图压力气液混合临界点:无气液共存现象25焓三. 压 - 焓图压力100%液体26焓三. 压 - 焓图压力100%气体27焓9
压 - 焓图——等温线压力6090℃℃C D等温线： 等温线：过冷液 体区为垂直线， ， 体区为垂直线 两相区为水平线， 两相区为水平线， 过热区几乎为垂 线。 思考： 思考：A,B,C,D 四点温度谁高， ， 四点温度谁高 谁低？ 谁低？焓AB40℃28压 - 焓图——等熵线压力0.28 0.29等熵线 焓等熵线： 等熵线：向右上 方倾斜的曲线29压 - 焓图——等比容线压力等比容线： 等比容线：向右 上方倾斜的曲线， ， 上方倾斜的曲线 斜率比等熵线平 坦。2.0 3.0等比容线30焓10
压 - 焓图（ 焓图（R22）31四. 利用压焓图分析制冷循环制冷剂的 制冷循环压缩机 蒸发器 冷却塔 冷凝器 截流元件冷却水冷冻水末端设备32制冷循环分析—1.制冷剂在蒸发器中的蒸发过程压力蒸发器中的蒸发过程 —— 等压蒸发 制冷剂进入蒸发器： 制冷剂进入蒸发器： A点 焓A3311
制冷循环分析—1.制冷剂在蒸发器中的等压蒸发过程压力蒸发器中的蒸发过程 —— 等压蒸发A制冷剂从冷冻水吸收热量 焓34制冷循环分析—1.制冷剂在蒸发器中的等压蒸发过程压力制冷效果A B蒸发器中的蒸发过程 —— 等压蒸发 制冷量? 制冷剂离开蒸发器： 制冷剂离开蒸发器： B点35焓制冷循环分析—2. 制冷剂在压缩机内的等熵压缩过程压力CAB36hBhC制冷剂在压缩机 内沿等熵线压缩 等熵压缩： 等熵压缩 ： 理想的可逆压缩过程 ，没有能量损失，压 缩机的压缩功完全转 换为制冷剂的能量（ 体现为制冷剂的焓值 从hB增加到hC）。 焓12
制冷循环分析—2.制冷剂在压缩机内的等熵压缩过程压力AB焓37思考： 思考： 1. 制冷剂经过压缩 机后（ 机后（从B点进入 ，从C点离开）， 点离开）， C 热力参数（ 热力参数（温度 、压力、 压力、焓）及 压头 热工状态如何发 生变化？ 生变化？ 2. B、C之间的焓差 和压缩机压缩功, 电机耗电量之间 存在什么关系？ 存在什么关系？制冷循环分析—3.制冷剂在冷凝器中的等压冷凝过程压力D C制冷剂把热量传给冷却 水，自身能量降低， 自身能量降低，体 现为焓值由hC降到Hd. 制冷剂进入冷凝器的状态 点为C点，离开冷凝器的状 态点为D点。 思考： 思考： 该图中D点处于什么状态： 点处于什么状态： 过冷？ 过冷？饱和？ 饱和？过热？ 过热？AB38hDhC焓制冷循环分析—4. 制冷剂在节流装置中的等焓过程压力节流装置 •热力膨胀阀 •固定孔板 •可变孔板DAB39焓节流过程－ 节流过程－等焓过程： 等焓过程： 液态制冷剂经过节流设 备时压力降低，压力降低会 导致很小一部分液态制冷剂 蒸发，蒸发的制冷剂吸收气 化潜热由液态变为气态，焓 值增加，未蒸发的制冷剂为 C 蒸发部分的制冷剂提供了能 量，温度降低，焓值降低。 • 就整个制冷剂而言，在 节流过程中蒸发的能量来自 制冷剂本身，制冷剂焓值（ 单位质量制冷剂所具有的能 量）不变。 • 经过节流，制冷剂压力降 低，含气量增加，温度降低•13
制冷循环 压力 冷凝器 置 装 流 节 蒸发器40制冷剂向冷却水释放热量 制冷剂从冷冻水吸收热量焓制冷循环分析—能量分析压力D③冷凝器 节流装置 蒸发器A单位制冷剂从冷冻水吸收的热量 单位制冷剂吸收的压缩功 单位制冷剂向冷却水释放的热量压缩机B C目的 制冷系数（ 制冷系数（COP）＝ 代价 制冷效果 ＝ 单位制冷剂压缩功 ＝ ① ＝＋＝①②h3h141h2焓(h)②h2 h1 h3 h2－ －压力蒸发器小温差： 蒸发器小温差：冷冻水出水温度－ 冷冻水出水温度－蒸发温度 冷却器小温差： 冷却器小温差：冷凝温度－ 冷凝温度－冷却水出水温度冷凝温度40℃ 冷却水° 32 °12 37冷却塔 表冷器小温差取决于 换热器性能， 换热器性能， 该例中小温差 均为3℃。蒸发温度4℃42冷冻水7焓14
五. 影响制冷效果的因素• • •排液过冷（ 排液过冷（过冷度） 过冷度） 吸气过热（ 吸气过热（过热度） 过热度） 蒸发压力及冷凝压力对制冷效果的影响431. 排液过冷对制冷效果的影响 压力 节流装置 没有过冷 冷凝 蒸发44过冷度＝ 过冷度＝对应的饱 和温度－ 和温度－离开冷凝 器的制冷剂温度压缩焓1. 排液过冷对制冷效果的影响 压力2过冷度1过冷度（ 过冷度（℃）：T1－T2 冷凝BA’A提高制冷量： 提高制冷量：B－A’ > B－A 2. 减少制冷剂在节流元件处产生的 闪发气体（ 闪发气体（由于压力降低而导致 的小部分制冷剂蒸发）， 的小部分制冷剂蒸发），避免 ），避免“ 避免“ 气蚀” 气蚀”对节流装置的影响。 对节流装置的影响。1.过冷对制冷效果的影响： 过冷对制冷效果的影响：45焓15
2. 吸气过热对制冷效果的影响需要一定过热度的原因: 避免液态制冷剂进入压缩机—会造成压缩机“ 会造成压缩机“液击 ”压力压力饱和气体过热气体焓46焓过热度2. 吸气过热对制冷效果的影响 过热 • 在蒸发器中发生（ 在蒸发器中发生（干式蒸发器）， 干式蒸发器），称 ），称 压力 为有效过热。 为有效过热。 • 在吸气管道中产生， 在吸气管道中产生，称为无效过热。 称为无效过热。 无效过热时： 无效过热时： • 单位质量功耗增大 • 单位制冷量(制冷效果)不变 • 冷凝器单位热负荷增大 焓 • 吸气比容增大，制冷剂质量流量下降 • 制冷效果下降473.冷凝温度升高对制冷效果的影响： 冷凝温度升高对制冷效果的影响： 制冷循环由原来的1-2-3-4, 变为1’-2-3’-4’ 压力 • 吸气比容不变(2点)，制冷 4’ 3’ 剂质量流量不变。 剂质量流量不变。 4 3 • 单位质量制冷剂制冷效果 减小（ 减小（由2-1减小到2-1’）。 • 消耗的压缩功率增大（ 消耗的压缩功率增大（由 3-2增加到3’-2） 1 1’ 2 • COP 值降低 焓4816
蒸发温度降低对制冷效果的影响： 蒸发温度降低对制冷效果的影响： 制冷循环由原来的1-2-3-4, 变为1’-2’-3’-4 • 吸气比容增大， 吸气比容增大，制冷剂 压力 质量流量减小。 质量流量减小。 4 3 3’ • 单位质量制冷剂制冷效 果降低（ 果降低（由原来的2-1降 为2’-1’）。 1 2 • 压缩功增大（ 压缩功增大（由原来的 3-2，增大到3’-2’ ）。 1’ 2’ • COP值降低。 值降低。 焓4.49练习 压力35试在压焓图上（ 试在压焓图上（R-22）描绘某制冷系统在下表所示工况下的制冷循环 过程， 过程，并计算制冷效果、 并计算制冷效果、压缩比功及制冷系数（ 压缩比功及制冷系数（COP）。℃4D40℃蒸发温度： 4℃， 冷凝温度： 40℃ 压缩机吸气过热度（假设过热发生在蒸发器内）：5℃ 冷凝器出口过冷度：5℃ 查 对应的压焓图得到以下数据： 37R22对应的压焓图得到以下数据： ° 32 A ：温度 4℃，比焓38Btu/lb， ° C B: 温度9℃，比焓110Btu/lb，12 C:A℃B 9℃焓50温度66℃，比焓121Btu/lb， 计算得到： ： 计算得到 制冷效果＝hB- hA=110-38＝72Btu/lb 压缩功＝hC- hB=121-110＝11Btu/lb 制冷系数＝72/11＝6.545117