Ⅰ 压缩机制冷量常见三种计算方法,你了解吗
制冷压缩机在制冷系统中扮演核心角色,从蒸发器吸收制冷剂蒸气,提升压力后输送到冷凝器,让制冷剂在系统内循环。
压缩机根据工作温度范围分为高温、中温与低温型,按密封结构又可分为开启式、半封闭式与全封闭式。
制冷量是评判压缩机性能的关键指标,大体上所有压缩机的制冷量可通过三种计算方法获取。
首先,基于理论输气量的计算方式适用于活塞式制冷压缩机。计算公式为:Q=λ×qv×Vh。其中,q0与qv是基于循环热力计算得出的单位质量与单位容积制冷量,Vh为理论输气量,λ为输气系数。在使用同一制冷剂时,制冷量会随工况变化,λ与qv会相应调整。
其次,通过特性曲线确定制冷量。压缩机制造商通常会基于试验绘出性能曲线,显示不同冷凝温度tk下,制冷量Q0、轴功率Ne与蒸发温度to之间的关系。因此,只需确定压缩机型号,并根据设计工况在性能曲线图上查得制冷量。
最后,通过冷量换算公式计算制冷量,同样适用于转速不变的压缩机。公式为:Q = λq × Qλ。已知标准工况或空调工况的制冷量,即可利用此公式换算至设计工况下的制冷量。
Ⅱ 第五讲 压焓图应用
第五讲 压焓图应用
压焓图在制冷系统的理论计算、状态分析以及维修改造中扮演着至关重要的角色。以下是对压焓图应用的详细解析:
一、理论计算
在制冷循环中,压焓图被用来计算单位质量制冷量、单位质量移热量、单位质量功耗等关键参数。以下是对这些计算的具体说明:
单位质量制冷量(q0):
计算公式:q0 = h1 - h6
其中,h1为压缩机吸入口状态的焓值(压焓图中状态1点),h6为节流出口状态的焓值(压焓图中状态6点)。
单位质量移热量(qK):
计算公式:qK = h2 - h5
其中,h2为压缩机排出口状态的焓值(压焓图中状态2点),h5为冷凝器出口状态的焓值(压焓图中状态5点)。
单位质量功耗(Al):
计算公式:Al = h2 - h1
反映了压缩机在压缩过程中所需的理论功耗。
单位容积制冷量(qv):
计算公式:qv = q0 × υ1
其中,q0为单位质量制冷量,υ1为比体积(制冷剂在状态1下的体积与质量的比值)。
压缩机实际输气量(VS):
计算公式:VS = λ × Vh
其中,λ为输气系数,Vh为压缩机理论输气量。
压缩机质量循环量(G):
计算公式:G = VS / υ1
反映了压缩机在单位时间内循环的制冷剂质量。
压缩机制冷量(Q0):
计算公式:Q0 = G × q0
反映了压缩机在单位时间内产生的制冷量。
压缩机散热量(QK):
计算公式:QK = G × qK
反映了冷凝器在单位时间内散发的热量。
冷凝负荷系数(ψ):
计算公式:ψ = QK / Q0
反映了冷凝器散热量与蒸发器制冷量的比值。
二、制冷系统状态分析
压焓图不仅用于理论计算,还是分析制冷系统状态的重要工具。以下是对制冷系统状态分析的说明:
压缩机工作范围:
压缩机的工作范围受到蒸发温度、冷凝温度、压缩比等参数的限制。超出这些范围,压缩机可能无法正常工作或效率降低。
标准工况与空调工况:
标准工况和空调工况是判断制冷系统工作状态的依据。通过比较实际工况与标准工况,可以判断系统是否存在问题。
压焓图变化分析:
当制冷系统出现问题时,如冷凝效果不好、蒸发效果不好、膨胀阀开度过小或过大等,压焓图上的状态点会发生相应的变化。通过分析这些变化,可以判断问题的原因并采取相应的解决措施。
例如,当冷凝效果不好时,状态点2的焓值会增加,导致压缩机轴功率增加、工作电流增加,同时蒸发压力也会增加,导致库温升高。
当蒸发效果不好时,蒸发温度会下降,导致单位制冷量下降、总制冷量下降。
当膨胀阀开度过小时,情况与蒸发效果不好类似;而当膨胀阀开度过大时,会导致蒸发压力增加、库温升高,并可能造成压缩机冲缸等故障。
三、维修与改造
在制冷系统的维修与改造过程中,压焓图同样发挥着重要作用。以下是对维修与改造中压焓图应用的说明:
故障诊断:
通过分析压焓图上的状态点变化,可以判断制冷系统是否存在故障以及故障的原因。例如,当冷凝压力过高时,可能是冷凝器散热不良或制冷剂过多;当蒸发压力过高时,可能是负荷过大或膨胀阀开度过大。
系统优化:
在对制冷系统进行优化时,可以利用压焓图来确定最佳的工作参数和制冷剂充注量。例如,通过调整蒸发温度和冷凝温度,可以使系统达到最佳的能效比。
工况转换:
在设备改工况时,通过压焓图可以看出高温改低温的可行性以及制冷量的变化情况。同时,也可以分析低温改高温时可能遇到的问题和解决方案。
综上所述,压焓图在制冷系统的理论计算、状态分析以及维修改造中都具有重要的应用价值。通过充分利用压焓图提供的信息,可以更加精准地判断和解决制冷系统中的问题,提高系统的运行效率和可靠性。