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制冷公式DOC
逆卡诺循环 P504
ε = q0 / ∑w q0 = T0'(s1 - s4 )
qk = Tk'(s1 - s4 ) ∑w = qk - q0
ε = T0' /(Tk' - T0')
T0' / Tk' - 冷热源温度 K
s1 / s4 - 状态点 1 和 4 的比熵 kJ/kg·K
q0 -面积 14ba1 qk -面积 23ba2
∑w-12341
湿蒸气区逆卡诺循环(理想循环)P504
q0 = h1 - h4
qk = h2 - h3
∑w = wc - we = (h2 - h1 ) - (h3 - h4 )
ε = (h1 - h4 ) /[(h2 - h1 ) - (h3 - h4 )]
h1h2h3h4 - 状态 1 2 3 4 的焓 kJ/Kg
wc -消耗功,面积 123041
we -获得膨胀功,面积 3043
∑w-面积 12341
有传热温差的制冷循环 P505
ε = (T0' - ∆T0 ) /[(Tk' - T0') + (∆Tk + ∆T0 )]
制冷公式
1
膨胀阀代替膨胀机理论理论循环 P506
q0 = h1' - h4
w = h2' - h1'
ε = (h1' - h4 ) /(h2' - h1')
与理想循环比:
制冷量减少-面积 44´b´b4
膨胀功减少-面积 034´0
同上
干压缩代替湿压缩 P506
q0 = h1 - h4 w = h2 - h1
ε = (h1 - h4 ) /(h2 - h1 )
制冷量增加-面积 a11´a´a
耗功量增加-面积 122´1´1
蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算
P507
q0 h1 - h4
q0 = h1 - h4 qv = =
v1 v1
φ0 φ0
M R = VR = M Rv1 =
q0 qv
qk = h2 - h3
φk = M R qk = M R (h2 - h3 )
wth = h2 - h1 Pth = M R (h2 - h1 )
ε th = φ0 / Pth = q0 / wth = (h1 - h4 ) /(h2 - h1 )
q0 -单位质量制冷量 kJ/Kg qv -单位容积制冷量 kJ/m3
v1 -压缩机吸气比容,即压缩机入口气态制冷剂的比容 m3/kg
3
M R -制冷剂质量流量 kg/s VR -体积流量 m /s
φ0 -制冷量 kJ/s 或 kw qk -冷凝器单位质量换热量 kJ/Kg
φk -冷凝器热负荷 kJ/s 或 kw wth -压缩机单位质量耗功量 kJ/Kg
Pth -压缩机理论耗功率 kJ/s 或 kw ε th -理论制冷系数
η R -制冷效率
平衡检验
制冷公式
2
η R = ε th / ε
φk = φ0 + Pth 或 qk = q0 + wth
过冷冷循环 P508
ε 过冷 = (q0 + ∆q0 ) / wc = [(h1 - h4 ) + (h4 - h4' )] /(h2 - h1)
= ε 0 + (Cx' ∙ ∆tr∙c ) /(h2 - h1 )
制冷量增加-面积 a44´ba
ε 0 - 无过冷的饱和循环制冷系数
Cx' - 制冷剂液体在 Tk 和 Tr∙c 之间[即 1/2( Tk + Tr∙c )]的平均比热
kJ/Kg.K
回热循环 P509
ε = (q0 + ∆q0 ) /(wc + ∆wc )
= (h1 - h4 + h4 - h4' ) /(h2 - h1 + h2' - h1')
= (h1 - h4' ) /(h2 - h1 + h2' - h1')
h4 - h4' = h1' - h1
制冷量增加-面积 44´b´b4
压缩机耗功量增加-面积 1´2´211´
制冷公式
3
制冷公式
一次节流、中间完全冷却的双级压缩制冷
P512
mR1 = φ0 /(h1 - h8 )
mR1 (h2 - h3 ) + mR1 (h5 - h7 ) = mR2 (h3 - h6 )Kw=kg/s×kJ/Kg
mR2 = mR1[(h2 - h3 ) + (h5 - h7 )] /(h3 - h6 )
低、高级压缩机理论耗功率
Pth1 = mR1 (h2 - h1 )
Pth2 = mR (h4 - h3 )
Pth = Pth1 + Pth2
理论制冷系数
ε th = φ0 / Pth = φ0 /(Pth1 + Pth2 )
适用于氨双级制冷系统
4
一次节流、中间不完全冷却的双级压缩制冷
mR1h2 + mR2h3' = (mR1 + mR2 )h3 = mR h3
mR1 = φ0 /(h0 - h9 )
mR2 (h3' - h6 ) = mR1 (h5 - h7 )
低、高级压缩机理论耗功率
Pth = Pth1 + Pth2 = mR1 (h2 - h1 ) + mR (h4 - h3 )
理论制冷系数
ε th = φ0 / Pth = φ0 /(Pth1 + Pth2 )
P513
适用于 R22、R134a 等制冷系统
此循环一般增设回热器,使流出蒸发器的制冷剂蒸气由 t0 升到 t1
低压级压缩机吸气过热度取 20~50℃,循环中 t7 比 t6 高 5~8℃
按制冷系数最大为原则确定中间压力
t佳 = 0.4tk + 0.6t0 + 3
P514
按高低压压缩机的压缩比相等为原则
p = pk ∙ p0
P514
制热系数 P514
ε h = φh / P = (φ0 + P) / P = ε + 1
1 1
φ0 = φh (1 - ) φh = φ0 (1 + )
ε h ε
公式成立条件必须是工况(冷凝、蒸发温度、再冷度、过热度)完全相
同
逆卡诺循环制热系数 P514
ε hc = ε c + 1 = Tk' /(Tk' - T0')
最大
空气调节器中压缩机向蒸发器提供的
实际冷量
Q = 0.9Qk = 0.9kQ0 W
Qk-压缩机在空调工况下的制冷量 W
制冷公式
5
活塞式 k = Qk / Q0 = 1.72ne0.0437t1
Q0-标准工况(t1=30℃,tz=-15℃下的制冷量)W
制冷剂 P517
2m+2=n+p+q+r
饱和碳氢化合物 CmH2m+2 卤代烃 CmHnFpClqBrr
活塞式制冷压缩机理论输气量 P540
π 2
Vh = D SnZ m³/s
240
气缸气缸直径 D(m)、活塞行程 S(m)、气缸数 Z、曲轴转数
n(r/min)
滚动转子式压缩机理论输气量 P540
π 2 2
Vh = n(R - r )LZ cm³/s
60
气缸半径 R(cm)、转子半径 r(cm)、气缸轴向厚度 L(cm)、压缩机转速 n(r/min)、
气缸数 Z
双螺杆式制冷压缩机理论输气量 P540
1 2
Vh = CnCϕ D 0 Ln m³/s
60
主动转子公称直径 D0(m)、转子长度 L(m)、面积利用系数 Cn、扭角系数 Cφ、主
动转子转速 n(r/min)
单螺杆式制冷压缩机理论输气量 P540
2V p Zn
Vh = m³/s
60
星轮封闭时的最大基元容积 Vp、转子齿数 Z、转子转速 n(r/min)
涡旋式制冷压缩机理论输气量 P540
1 θ *
Vh = nπPh H (Ph - 2δ )(2N - 1 - ) m³/s
30 π
涡旋体高度 H(m)、涡旋体壁厚 δ(m)、基圆半径 a(m)、涡旋节距 Ph=2πa(m)、
﹡
小室数 N、回转角 θ (rad)、转速 n(r/min)
容积效率 P540
VR
ηv = = λvλ pλt λl
Vh
实际输气量 VR、理论输气量 Vh
余隙系数、节流系数、预热系数、气密系数:
λv、λp、λt、λl
中小型活塞式压缩机容积效率 P541
1
p2 m
ηv = 0.94 - 0.085[( ) - 1]
p1
C 约为 0.04、转数等于或大于 720 r/min、
氨多变指数 m=1.28;R22,m=1.18
相对余隙容积 P541
C = Vc /Vg
余隙容积 Vc、气缸工作容积 Vg
P542 图 4.3-12
制冷量 Kw
φ0 = M R (h1 - h5 ) = (ηvVh / v2 )(h1 - h5 ) = ηvVhqv
制热量 Kw
MR-制冷剂单位单位质量流量,kg/s
h1 - 蒸发器出口制冷剂的比焓,kJ/Kg;
制冷公式
6
φh = M R (h3 - h4 ) = M R (h1 - h5 ) + M R (h3 - h1 )
φh = φ0 + fPin
h5 - 蒸发器进口制冷剂的比焓,kJ/Kg
ηv - 制冷压缩机的容积效率;,
3
Vh - 制冷压缩机的理论输气量,m /s
3
v2 - 制冷压缩机入口气态制冷剂的比容,m /Kg
h3 - 制冷压缩机出口气态制冷剂的比焓,kJ/Kg
h4 - 冷凝器出口液态制冷剂的比焓,kJ/Kg
Pin - 压缩机配用电机的输入功率,Kw
f - 输入功率转化为制热量的系数,小型压缩机 0.75,良好的大型压缩机 0.9,不
计散热 1
耗功率 P543
wth ηvVh (h3 - h2 )
Pi = M R wi = M R =
ηi v1ηi
ηi = Pth / Pi = (M R wth ) /(M R wi ) = wth / wi
T0
= + bt0
Tk
wth = h3 - h2
wi - 单位质量制冷剂的实际耗功率,kJ/Kg
wth - 单位质量制冷剂的理论耗功率,kJ/Kg
h2 - 制冷压缩机气缸入口处气态制冷剂的比焓,kJ/Kg
b-氨取 0.001;R22 取 0.0025
Pi - 指示功率,Kw
Pe - 轴功率,Kw
制冷公式
7
Pi = M R (h3 - h2 ) /ηi
Pe = Pi + Pm = Pi /ηm = Pth /ηiηm = ηvVh h3 - h2
v1 ηiηm
ηm = Pi / Pe
Pin = Pth /ηiηmηe = Pe /ηe = Pth /η s
P ηvVh (h3 - h2 )
= = (1.10 - 1.15)
ηe v1ηiηmηdηe
η s = ηiηmηe
开启式制冷压缩机配用电动机的功率 Kw
P = (1.10 - 1.15)Pe /ηd
Pe Pi Pth ηvVh (h3 - h2 )
= = =
ηd ηmηd ηiηmηd v1ηiηmηd
Pin > Pe > Pi > Pth
Pm - 摩擦功率,Kw
Pth - 理论功率,Kw
ηi - 指示效率
ηm - 摩擦效率
ηe - 轴效率
η s - 绝热效率
ηd - 传动效率,直联 1,三角皮带 0.90-0.95
η0 - 电动机效率
制冷性能系数 COP P544
开启式 COP = φ0 / Pe = ε thηiηm
封闭式
η0 -
w/w 或Kw/Kw
制冷公式
8
φ0
COP = φ0 / Pin = ηiηmηdηe
Pth
= ε thηiηmηdηe
制热性能系数 P544
开启式 COP h = φh / Pe
封闭式 COPh = φh / Pin
w/w 或Kw/Kw
蒸汽压缩式部分负荷综合性能系数
(IPLV)
70Kw 以上的机组应配置容量卸载机
构
美国标准 P426
IPLV = 2.3% A + 41.5%B + 46.1%C + 10.1%D
IPLV = 0.01A + 0.42B + 0.45C + 0.12D
A-100%负荷时的性能系数 w/w,冷却水进水温度 30℃
B-75%负荷时的性能系数 w/w,冷却水进水温度 26℃
C-50%负荷时的性能系数 w/w,冷却水进水温度 23℃
D-25%负荷时的性能系数 w/w,冷却水进水温度 19℃
冷水机组的噪声 P553
r
L = L0 - 20 lg + 3 dB
r0
L0-距机组 1m、距地面 1.5m 处的噪声值,dB
风冷热泵机组冬季制热量 P553
φh = qk1k2 Kw
q-产品样本中的瞬时制热量(室外空气干球温度 7℃,湿球温度 6℃
k1-使用地区室外空调计算干球温度的修正系数
k2-机组化霜修正系数,每小时化霜一次 0.9,二次 0.8
冷却水泵扬程 P562
H P = 1.1(H f + H d + H m + H s + H 0 ) MPa
Hf、Hd-冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力 MPa
Hm-冷凝器冷却水侧阻力 MPa
Hs-冷却塔中水的提升高度(从塔底部水池到喷淋器的高差 m)×0.0098 MPa
H0-冷却塔布水器喷头的喷雾压力 MPa,引风式 0.02-0.05 MPa水喷射式 0.08-
制冷公式
9
0.15 MPa
冷凝温度
冷却水量
tw1 + tw2
水冷 t = + 4 - 8 ℃
2
风冷 t=tk+15 ℃
1.2Q 1.2Q
G = = kg/s
c(tw2 - tw1 ) c∆t
Tw1、tw2-冷却水进、出水温度℃;
tk-夏季空调室外计算干球温度℃
Q-压缩机的实际制冷量 KW;
⊿t-冷却水温升,卧式冷凝器 4-8℃,进水温度高取下限、冷凝器水行
程数少取下限。
冷却塔的冷却能力 P565
Qc = K a AH (MED) kJ/h
MED = ∆1 - ∆2
ln ∆1
∆2
∆1 = iw1 - is2 ∆2 = iw2 - is1
α β
K a = C1 (W / A) (G / A)
冷却塔的实际冷却能力=实际 MEDs/样本 MEDy
Ka-冷却塔填料部分的总焓移动系数;
H-填料层高度,m
MED-对数平均比焓差,kJ/kg
Iw1、iw2-对应于 Tw1、tw2 饱和空气的比焓,kJ/kg
Is1、is2-对应于 Ts1、ts2 饱和空气的比焓,kJ/kg
Tw1、tw2-冷却水进出口的水温,℃;
Ts1、ts2-室外空气进出口的湿球温度,℃
W-冷却塔水量,kg/h;
G-冷却塔风量,kg/h
α、β-系数分别为 0.45 和 0.60
A-冷却塔断面积,m²;
C1-P566 表 4.4-9
制冷公式
10
氨-水工质对 P571
溴化理-水工质对
mNH3
ξ = kg/ kg
mNH3 + mH2O
mLiBr
ξ = kg/ kg
mLiBr + mH2O
溴化理-水工质对 P571
mLiBr
ξ = kg/ kg
mLiBr + mH2O
吸收式制冷机的热力系数 P571
ξ = φ0
φg
φ0 -制冷量; φg - 消耗的热量
最大热力系数 P571
热力完善度
ξ max = T0 (Tg - Te ) / Tg (Te - T0 ) = ε cηc
ηd = ξ / ξ max
Tg-发生器中热媒温度; T0-蒸发器中被冷却物温度(可取进出水平均温度);
Te-环境温度(可取冷却水进出水平均温度)
ε c - 逆卡诺循环制冷系数; ηc - 正卡诺循环制冷系数
水溶液的沸点与同压力下水的沸点成
正比 P572
t = At' + B
A、B-系数,为浓度的函数
制冷公式
11
M1=m2=m3
ξ3 = ξ w
ξ7 = 0
ξ 4 = ξ s
M3=m7+m4
m3ξ3 = m7ξ7 + m4ξ 4
ξ 4 - ξ7 ξ s
m3 = m7 = m7 = m7 f
ξ 4 - ξ3 ξ s - ξ w
m3 ξ s
循环分倍率 f = =
m7 ξ s - ξ w
放气范围 ∆ξ = ξ s - ξ w
P574
ξ s - 浓溶液浓度
ξ w - 稀溶液浓度
P571
单效型 Q吸 + Q冷 = Q发 + Q蒸
1
双效型 Qk = Q0 + Qg = Q0 (1 + )
ξ
吸收式机组名义制冷量、制热量 P578
COP0 = φ0 /(φg + P) Kw/Kw
φg - 名义加热源耗热量 Kw
P-名义消耗电功率 Kw
制冷公式
12
COPh = φh /(φg + P) Kw/Kw
蓄冷
平均法 P597
24
Q = ∑ qi = nmqmax = nqP
i=1
Q = (1 + k )Qd
Q-设备选用日总冷负荷 kwh; Qd-设备计算日总冷负荷 kwh
qi-i时刻空调冷负荷 kw;
qmax-设计日最大小时冷负荷 kw
qP-设计日平均小时冷负荷 kw
n-设计日空调运行小时数 h
m-平均负荷系数,宜取 0.7-0.8;
k-制冷站设计日附加系数,5%-8%
全负荷蓄冷 P597
部分负荷蓄冷 P597
24
蓄冷装置有效容量 Qs = ∑ qi = n1c f qc
i=1
蓄冷装置名义容量 Qs0 = εQs
24
∑ qc
制冷机空调工况制冷量 qc = i=1
n1c f
蓄冷装置有效容量 Qs = n1c f qc
蓄冷装置名义容量 Qs0 = εQs
qi-建筑物逐时冷负荷
n1-夜间制冷机在制冰工况下运行的小时数
n2-白天制冷机在空调工况下运行小时数
ε-蓄冷装置的实际放大系数
cf-制冷机制冰时制冷能力的变化率即实际制冷量与空调工况制冷量的
比值,活塞 0.6-0.65;螺杆 0.64-0.7;离心(中压)0.62-0.66;
离心(三级)0.72-0.8
制冷公式
13
24
∑ qc
制冷机空调工况制冷量 qc = i=1
n2 + n1c f
有限电时蓄冷装置有效容量 P598
Qsηmax ≥ qi max
qc ≥ Qs /(n1c f )
Qs - 为满足限电要求所需蓄冷装置容量 kwh
ηmax - 所选蓄冷装置的最大小时取冷率
qi max - 限电时段空调系统的最大小时冷负荷 kw
qc - 修正后的制冷机空调工况制冷量 kwh
水蓄冷贮槽容积 P598
Qs P
V = m³
1.163η∆t
Qs-设计日所需蓄冷量 kwh
P-容积率 1.08-1.3,分层型及容量大的右取低限,其余形式及容量小的取高限
η - 蓄冷效率 0.8-0.85
∆t - 蓄冷槽可利用的进出水温差 5-8℃
稳流器 P598
稳流器进口的 Re
3
ghi (ρ1 - ρ a ) 0.5
Fr = q /[ ]
ρ a
一般 Fr<2,取 Fr=1
Re=q/v
Fr-稳流器进口的 Fr 数
q-稳流器有效单位长度的体积流量 m³/(ms)
g-重力加速度 9.81m/s²
hi-稳流器最小进口高度 m,
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