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制冷系統(tǒng)應(yīng)用非共沸混合制冷劑的原因

   2020-09-17 和平1134
核心提示:對(duì)于蒸汽壓縮式制冷機(jī)來說,冷卻介質(zhì)與被冷卻介質(zhì)的熱容量均為有限值,在傳熱過程中介質(zhì)溫度要發(fā)生變化。所以,除極少數(shù)情況外,蒸汽壓縮式制冷機(jī)的兩個(gè)熱源均為變溫?zé)嵩础?/div>

由傳熱學(xué)可知,有制冷機(jī)的冷凝器、蒸發(fā)器和其他換熱器中,不可避免的存在傳熱溫差。由工程熱力學(xué)可知,為了減小由于傳熱溫差帶來的不可逆損失,制冷劑與換熱介質(zhì)之間應(yīng)保持盡可能小的傳熱溫差。對(duì)于蒸汽壓縮式制冷機(jī)來說,冷卻介質(zhì)與被冷卻介質(zhì)的熱容量均為有限值,在傳熱過程中介質(zhì)溫度要發(fā)生變化。所以,除極少數(shù)情況外,蒸汽壓縮式制冷機(jī)的兩個(gè)熱源均為變溫?zé)嵩础?

由于逆卡諾循環(huán)的兩個(gè)換熱過程為等溫過程,在變溫?zé)嵩礂l件下,逆卡諾循環(huán)無法構(gòu)成。

如圖6-1所示,在變溫?zé)嵩礂l件下,如循環(huán)以與逆卡諾循環(huán)相同的工作過程進(jìn)行,其冷凝溫度應(yīng)高于冷卻介質(zhì)的出口溫度,設(shè)其為△th2 ,此時(shí)冷凝溫度與冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度之間存在有較大的溫差△th1, th1取決于冷卻介質(zhì)的熱容量和質(zhì)量流量,其平均溫差為th2 = f (th1, th2 )。同理,蒸發(fā)溫度與被冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度之間也存在較大溫差,其平均溫差可寫為△t1 = f (tl1, tl2 )。在極限情況下,△th2與△tl2可以為零,但th與△tl不可能為零。


在這種情況下,如應(yīng)用非共沸混合制冷劑,利用其等壓條件下相變時(shí)溫度不斷變化這一特性,以與勞倫茲循環(huán)相同的工作過程進(jìn)行,使制冷劑冷凝溫度及蒸發(fā)溫度的變化趨勢(shì)與冷卻介質(zhì)溫度及被冷卻介質(zhì)溫度的變化趨勢(shì)相同或相反,則冷凝溫度與冷卻介質(zhì)溫度之間的傳熱溫差thm蒸發(fā)溫度與被冷卻介質(zhì)溫度之間的傳熱溫差thm均較小,在極限的情況下可以為零。與以逆卡諾循環(huán)相同工作過程的捅環(huán)相比,與勞倫茲循環(huán)相同工作過程的循環(huán)制冷量增大了Q0,循環(huán)功減小了W = 0L1.+L2,所以循環(huán)效率提高了。

 

 
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