制冷系统压焓图及主要参数概要
空调制冷原理-压焓图
汽液共存
过冷
饱和
过热
焓
17
P-H 图简介 :
饱和区
饱和区 汽液混合物
18
P-H 图简介 :
质量恒定
压力
100% 液体
焓
19
P-H 图简介 :
质量恒定
压力
100% 蒸汽
焓
20
P-H 图简介 :
质量恒定
压力
20% 液体 80% 蒸汽
焓
21
P-H 图简介 :
质量恒定
LATENT
22
P-H 图简介 :
39
在P-H图上描绘制冷循环:
节流装置
节流装置
压力
22.8 psia
节流装置 • 热力膨胀阀 • 节流孔板 • 浮球阀
6 psia
焓
40
在P-H图上描绘制冷循环:
制冷循环
压力
冷凝器 节流装置
蒸发器
压缩机
焓
制冷剂将热 量排放给冷
却介质
制冷剂从负 荷吸收热量
41
在P-H图上描绘制冷循环:
制冷循环效率
59
冷水机组工作原理(P-H图)
压力
焓
满液式蒸发器 (冷冻水在管内流动 ,制冷剂在管外)
60
冷水机组工作原理(P-H图)
压力
焓
挡液板 (阻止制冷剂液体
进入吸气管)
61
冷水机组工作原理(P-H图)
导流叶片 (冷量控制) 压力
焓
62
冷水机组工作原理(P-H图)
吸气管
TURNING VANES
SUCT PIPE
压缩机
压头
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在P-H图上描绘制冷循环:
压焓图解读原创
压焓图解读原创压焓图(p,h)一、压焓图的用途相变制冷是利用制冷剂的状态变化实现的,制冷剂在不同的状态时具有不同的特性,为方便科学研究以及工程计算,将工质的状态参数绘制在一张曲线图上,p,h图是比较常用的一种。
二、压焓图介绍名词解释:焓的定义:把制冷剂的内能与制冷剂流动过程中所传递能量之和定义为制冷剂的焓。
表达式:h,u,pvh:表示1kg制冷剂的焓(比焓);u:表示1kg制冷剂的内能;pv:表示1kg制冷剂流动过程中传递的能量。
(p-压力,v-比体积)。
从焓的表达式中可以看出u代表1kg工质的内能,是储存于工质的内部的能量,pv 是1kg工质移动时传递的能量。
也就是说,当1kg工质通过一定的界面流入系统时储存在其内部的内能随工质进入系统,同时还把从外部功源获得能量带进系统,因此,系统中因为引进1kg工质所获得的总能量是内能与传递的能量之和。
熵的定义:表示工质温度变化时,热量传递的程度,用S表示,单位kJ/kg•K。
表达式:dQ/dT (dQ-表示热量的变化,dT表示温度的变化)。
目前熵这个参数在空调系统热力计算或参数确定时用的很少。
干度x:表示系统中制冷剂蒸汽与液体的变化关系(数值范围0~1)。
当干度x=1时,说明制冷剂均以饱和蒸汽的形式存在,当干度x=0时,说明制冷剂均以液态形式存在。
干度在0与1之间变化,表示制冷剂蒸汽与液体的变化过程。
等压线:在压焓图上即为水平线。
等焓线:在压焓图上即为垂直线。
等温线:在两相区为水平线,在过冷液体区为略向左上方延伸的上凹曲线,接近于垂直,在过热蒸汽区等温线是向右下方延伸的下凹曲线。
等比容线:在过热蒸汽区为向右上方延伸的下凹曲线。
等比熵线:在过热蒸汽区为向右上方延伸的下凹曲线,斜率大于等比容线。
过热蒸汽区:等干度线x=1的右侧区域为过热蒸汽区(不存在液态制冷剂)。
过冷液体区:等干度线x=0左侧区域为过冷液体区(不存在液态制冷剂)。
两相区:在等干度线x=0与x=1之间的区域为两相区,在两相区内制冷剂液体与制冷剂蒸汽共存。
制冷系统压焓图及主要参数概要
w0=h2-h1
(1-3)
式中 w0理论比功(kJ/kg);
h2压缩机排气状态制冷剂的比焓值 (kJ/kg);
h1压缩机吸气状态制冷剂的比焓值 (kJ/kg)。
4.单位冷凝热负荷 制冷压缩机每输送1kg制冷 剂在冷凝器中放出的热量,称为单位冷凝热负 荷,用qk表示。
制冷剂的压-焓(LgP-E)图中共有八种线条:
等压线P(LgP) 等焓线(Enthalpy) 饱和液体
线(Saturated Liquid) 等熵线(Entropy)
பைடு நூலகம்
等容线(Volume) 干饱和蒸汽线
(Saturated Vapor) 等干度线(Quality) 等温线
(Temperature)
r0蒸发温度下制冷剂的汽化潜热 (kJ/kg);
x4节流后气液两相制冷剂的干度。
2.单位容积制冷量 制冷压缩机每吸入1m3制冷剂蒸 气(按吸气状态计)经循环从被冷却介质中制取的冷
量,称为单位容积制冷量,用qv表示。
qv
q0 v1
h1 h4 v1
式中 qv单位容积制冷量(kJ/m3);
qk=(h2-h2)+(h2-h3)=h2-h3 (1-4)
式中 qk单位冷凝热负荷(kJ/kg);
h2与冷凝压力对应的干饱和蒸气状态所 具有的比焓值(kJ/kg);
h3与冷凝压力对应的饱和液状态所具有 的比焓值(kJ/kg);
5.制冷系数 单位质量制冷量与理论比功之比, 即理论循环的收益和代价之比,称为理论循环
v1制冷剂在吸气状态时的比体积(m3/kg)。
由式可知,吸气比体积v1将直接影响单位容积制冷量 qv的大小。而且吸气比体积v1的大小随蒸发温度的 下降而增大,所以理论循环的qv不仅随制冷剂的种类 而改变,而且还随循环的蒸发温度的变化而变化。
压焓图解读
压焓图解读在制冷工程中,最常用的热力图就是的压焓图。
该图纵坐标是绝对压力的对数值lgp(图中所表示的数值是压力的绝对值),横坐标是比焓值h。
1、K和饱和曲线临界点K为两根粗实线的交点。
在该点,制冷剂的液态和气态差别消失。
K点左边的粗实线Ka为饱和液体线,在Ka线上任意一点的状态,均是相应压力的饱和液体;K点的右边粗实线Kb为饱和蒸气线,在Kb线上任意一点的状态均为饱和蒸气状态,或称干蒸气。
2、三个状态区Ka左侧——过冷液体区,该区域内的制冷剂温度低于同压力下的饱和温度;Kb右侧——过热蒸气区,该区域内的蒸气温度高于同压力下的饱和温度;Ka和Kb之间——湿蒸气区,即气液共存区。
该区内制冷剂处于饱和状态,压力和温度为一一对应关系。
在制冷机中,蒸发与冷凝过程主要在湿蒸气区进行,压缩过程则是在过热蒸气区内进行。
3、六组等参数线制冷剂的压-焓(LgP-E)图中共有八种线条:等压线P(LgP),等焓线(Enthalpy),饱和液体线(Saturated Liquid),等熵线(Entropy),等容线(Volume),干饱和蒸汽线(Saturated Vapor),等干度线(Quality),等温线(Temperature)(1)等压线:图上与横坐标轴相平行的水平细实线均是等压线,同一水平线的压力均相等。
(2)等焓线:图上与横坐标轴垂直的细实线为等焓线,凡处在同一条等焓线上的工质,不论其状态如何焓值均相同。
(3)等温线:图上用点划线表示的为等温线。
等温线在不同的区域变化形状不同,在过冷区等温线几乎与横坐标轴垂直;在湿蒸气区却是与横坐标轴平行的水平线;在过热蒸气区为向右下方急剧弯曲的倾斜线。
(4)等熵线:图上自左向右上方弯曲的细实线为等熵线。
制冷剂的压缩过程沿等熵线进行,因此过热蒸气区的等熵线用得较多,在lgp-h图上等熵线以饱和蒸气线作为起点。
(5)等容线:图上自左向右稍向上弯曲的虚线为等比容线。
与等熵线比较,等比容线要平坦些。
制冷剂的压焓简介[1]
六制冷剂的压焓(lg-h)图和热力性质表图6-1 R12压焓图表6-1 R12饱和液体和气体性质表(续表)图6-2 R22压焓图表6-2 R22饱和液体和气体性质表(续表)注:b=正常沸点;c=临界点。
图6-3 R23压焓图表6-3 R23饱和液体和气体性质表(续表)图6-4 R32压焓图表6-4 R32饱和液体和气体性质表(续表)注:a=三相点;b=正常沸点;c=临界点。
图6-5 R50压焓图表6-5 R50饱和液体和气体性质表图6-6 R123压焓图表6-6 R123饱和液体和气体性质表(续表)注:b=正常沸点;c=临界点。
图6-7 R124压焓图表6-7 R124饱和液体和气体性质表(续表)注:b=正常沸点;c=临界点。
图6-8 R125压焓图表6-8 R125饱和液体和气体性质表(续表)注:a=三相点;b=正常沸点;c=临界点。
图6-9 R134a压焓图表6-9 R134a饱和液体和气体性质表(续表)注:a=三相点;b=正常沸点;c=临界点。
图6-10 R152a压焓图表6-10 R152a饱和液体和气体性质表(续表)图6-11 R170压焓图表6-11 R170饱和液体和气体性质表(续表)注:b=正常沸点;c=临界点。
图6-12 R290压焓图表6-12 R290饱和液体和气体性质表(续表)图6-13 R404A压焓图表6-13 R404A沸腾状态液体和结露状态气体性质表(续表)注:b=1个标准大气压时的沸点和露点;c=临界点。
图6-14 R407c压焓图表6-14 R407C沸腾状态液体和结露状态气体性质表(续表)图6-15 R410A压焓图表6-15 R410A沸腾状态液体和结露状态气体性质表(续表)图6-16 R507A压焓图表6-16 R507A饱和液体和气体性质表(续表)①在沸点和露点压力共沸时有些误差。
注:b=正常沸点;c=临界点。
图6-17 R600压焓图表6-17 R600饱和液体和气体性质表(续表)图6-18 R600a压焓图。
3-制冷系统的压焓图与性能图(for+DunAn)
35
采用满液式蒸发器的制冷循环
冷库用重力供液盘管式蒸发器 空调用冷水机组的满液式蒸发器
输出功率Pout
轴功率Pe
指示功率Pi
有效压缩功率 等熵压缩功率Pε i 等熵压缩功率Pth
2015-7-15
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预备知识
制冷量Qe
Qe M r ( ev ) (h1 h4 )
输入功率Pin
3
Qe M rev (h1 h4 )
2
Pin
M rcom (h2 h1 )
Z + L ∆Z 0
安全性作用域 舒适性作用域 经济性作用域 调节性作用域
多联机作用域问题是四种作用 域的交集 多联机作用域问题是指导多联 机系统设计、安装的重要理论 基础
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-
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安全性作用域
安全性作用域是指防止垂直液管 内因重力作用而影响系统安全运 行的室内、外机之间连接管的最 大高差
单质/共沸/近共沸制冷剂压焓图(R134a)
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2.制冷循环的lgp-h图
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制冷循环在压焓图上表示
Receiver
Condenser
hC hB COP hD hC
Compressor
hD hA COPh hD hC
注意:高压液体管有上 升立管与下降立管,二 者有何区别?
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17
lgp-h图的应用举例 2
思考:
单元式空调的室外机(冷凝器、压缩机)低于室 内机(膨胀阀、蒸发器)为何有时出现制冷效果 不好的问题? 多联机的室内外机之间的连接管长度L和高差Z可 以很大吗?
空调制冷 制冷原理 压焓图
②将该低压蒸气提高压力为高压蒸气 ③将高压蒸气冷凝,使之成为高压液体 ④高压液体降低压力重新变为低压液体, 返回到①从而完成循环。
压缩机:
压缩和输送制冷蒸汽,并造成蒸发 器中低压、冷凝器中高压,是整个
系统的心脏。
冷凝器: 输出热量的设备,将制冷剂在蒸发 器中吸收的热量和压缩机消耗功所 转化的热量排放给冷却介质。
无效过热循环
无效过热循环:过热过程中产生的冷量没有
被冷却介质所吸收。
(1)单位制冷量 q 0
不变
q0 (h1h5)
(1-13)
(2)单位容积制冷量 q v
qv
h1 h5 v1'
减小
(3)理论比功 w 0
增加
w0 h2' h1'
(4)单位冷凝热 q k 增加
qk h2' h4
(h2' h2)(h2h4)
压力降没有关系,只要没有气化。
(4)膨胀阀到蒸发器之间的管道
通常膨胀阀是紧靠蒸发器安装的。倘若 将它安装在被冷却空间内,传给管道的热量 将产生有效制冷量;若安装在室外,热量的 传递使制冷减少,因而此段管道必须保温。
压力降也没关系。
(5)冷凝器
假定出冷凝器的压力不变,为克服冷凝器 中制冷剂的流动阻力,必须提高进冷凝器时 制冷剂的压力,这必须导致压缩机的排气压 力升高,压力比增大,压缩机耗功增加,制 冷系数下降。
(6)蒸发器
若保证蒸发器的出口压力不变,为克服蒸 发器中制冷剂的流动阻力,必须提高进蒸发器 时制冷剂的压力,这必然导致平均蒸发温度升
高,传热温差下降。
若保证传热温差不变,克服蒸发器中制 冷剂的流动阻力,这必然导致压缩机的吸气 压力下降,吸气比容增大,压力比增大,压
空调制冷第一讲制冷原理(压焓图)(1)
p
4 pk 3 2 2’ 5 p0 1 1’ q0 q0
h 过热循环在p-h图上的表示
过热循环分有效过热和无效过热两种情况
有效过热循环
有效过热循环:过热过程中产生的冷量也为
被冷却介质所吸收。
(6)蒸发器
若保证蒸发器的出口压力不变,为克服蒸 发器中制冷剂的流动阻力,必须提高进蒸发器 时制冷剂的压力,这必然导致平均蒸发温度升
高,传热温差下降。
若保证传热温差不变,克服蒸发器中制 冷剂的流动阻力,这必然导致压缩机的吸气 压力下降,吸气比容增大,压力比增大,压
缩机耗功增加,制冷量减小,制冷系数下降。
(7)压缩机
在理论循环中,假设压缩过程为等熵过程。 而实际上,整个过程是一个压缩指数 在不断 变化的多变过程。另外,由于压缩机气缸中有 余隙容积的存在,气体经过吸、排气阀及通道 出有热量交换及流动阻力,这些因素都会使压 缩机的输气量减少,制冷量下降,消耗的功率 增大。
p 4 5
pk
3 2s 2
p0 0
第一讲
单级蒸气压缩制冷循环
1 单级压缩制冷的理论循环 2 单级压缩制冷的实际循环 3 工况与性能
1 单级蒸气压缩制冷的理论循环
1.1 系统与循环 1.2 压焓图 1.3 制冷循环过程在压焓图上的表示 1.4 单级蒸气压缩式制发制冷构成循环的四个基本过程是:
0 h1 h4 1 h1 h4 Tk T0
c h2 h1 Tk 1 h2 h1 T0
T0
(1-12)
这里εc为在蒸发温度(T0)和冷
凝温度(Tk)之间工作的逆卡诺循环的
压焓图
Q 0 = 可逆循环
Tr
< 不可逆循环
可逆过程, Q ,q 代表某一状态函数。
TT
定义:熵 dS Qre
T
比熵 ds qre
T
小知识
于19世纪中叶首先克劳修斯(R.Clausius)引入,式中S从 1865年起称为entropy,由清华刘仙洲教授译成为“熵”。
State of Liquid and vapor
常用温标之间的关系
绝对K 摄氏℃
华氏F
373.15 100 水沸点
212
朗肯R
671.67
273.16 273.15
37.8
发烧 100
00.01水冰三熔相点点
32
-17.8 盐水熔点 0
559.67 491.67 459.67
0 -273.15
-459.67
0
温标的换算
T[K] t[OC] 273.15 t[OC] 5 (t[F] 32)
[ kJ/kg ] [ kJ ]
1、焓是状态量 state property 2、H为广延参数 H=U+pV= m(u+pv)= mh
h为比参数
3、对流动工质,焓代表能量(内能+推进功) 对静止工质,焓不代表能量
4、物理意义:开口系中随工质流动而携带的、取决 于热力状态的能量。
熵的导出
克劳修斯不等式
T2 s
制冷能力和冷吨
Cooling Capacity and Ton of Refrigeration
生产中常用制冷能力来衡量设备产冷量大小
制冷能力:制冷设备单位时间内从冷库取 走的热量(kJ/s)。
1冷吨:1吨0°C饱和水在24小时内被冷冻 到0°C的冰所需冷量。
压焓图具体理论
压焓图具体理论1、临界点K和饱和曲线临界点K为两根粗实线的交点。
在该点,制冷剂的液态和气态差别消失。
K点左边的粗实线Ka为饱和液体线,在Ka线上任意一点的状态,均是相应压力的饱和液体;K点的右边粗实线Kb为饱和蒸气线,在Kb线上任意一点的状态均为饱和蒸气状态,或称干蒸气。
2、三个状态区Ka左侧——过冷液体区,该区域内的制冷剂温度低于同压力下的饱和温度;Kb右侧——过热蒸气区,该区域内的蒸气温度高于同压力下的饱和温度;Ka和Kb之间——湿蒸气区,即气液共存区。
该区内制冷剂处于饱和状态,压力和温度为一一对应关系。
在制冷机中,蒸发与冷凝过程主要在湿蒸气区进行,压缩过程则是在过热蒸气区内进行。
3、六组等参数线制冷剂的压-焓(LgP-E)图中共有八种线条:等压线P(LgP) 等焓线(Enthalpy) 饱和液体线(Saturated Liquid)等熵线(Entropy)等容线(Volume)干饱和蒸汽线(Saturated Vapor) 等干度线(Quality) 等温线(Temperature)(1)等压线:图上与横坐标轴相平行的水平细实线均是等压线,同一水平线的压力均相等。
(2)等焓线:图上与横坐标轴垂直的细实线为等焓线,凡处在同一条等焓线上的工质,不论其状态如何焓值均相同。
(3)等温线:图上用点划线表示的为等温线。
等温线在不同的区域变化形状不同,在过冷区等温线几乎与横坐标轴垂直;在湿蒸气区却是与横坐标轴平行的水平线;在过热蒸气区为向右下方急剧弯曲的倾斜线。
(4)等熵线:图上自左向右上方弯曲的细实线为等熵线。
制冷剂的压缩过程沿等熵线进行,因此过热蒸气区的等熵线用得较多,在lgp-h图上等熵线以饱和蒸气线作为起点。
(5)等容线:图上自左向右稍向上弯曲的虚线为等比容线。
与等熵线比较,等比容线要平坦些。
制冷机中常用等比容线查取制冷压缩机吸气点的比容值。
(6)等干度线:从临界点K出发,把湿蒸气区各相同的干度点连接而成的线为等干度线。
压焓图其实很简单,看过你就懂了
压焓图其实很简单,看过你就懂了
■在制冷机中,蒸发与冷凝过程主要在湿蒸⽓区进⾏,压缩过程则是在过热蒸⽓区内进⾏。
3、六组等参数线
■制冷剂的压-焓(LgPE)图中共有⼋种线条:等压线P(LgP等焓线( Enthalpy)饱和液体线( Saturated Liquid)等熵线( Entropy)等容线( Volume)⼲饱和蒸汽线( SaturatedVapor)等⼲度线( Quality)等温线(Temperature)
■(1)等压线:图上与横坐标轴相平⾏的⽔平细实线均是等压线,同⼀⽔平线的压⼒均相等。
■(2)等焓线:图上与横坐标轴垂直的细实线为等焓线,凡处在同⼀条等焓线上的⼯质,不论其状态如何焓值均相同
■(3)等温线:图上⽤点划线表⽰的为等温线。
等温线在不同的区域变化形状不同,在过冷区等温线⼏乎与橫坐标轴垂直;在湿蒸⽓区却是与横坐标轴平⾏的⽔平线;在过热蒸⽓区为向右下⽅急剧弯曲的倾斜线。
■(4)等熵线:图上⾃左向右上⽅弯曲的细实线为等熵线。
制冷剂的压缩过程沿等熵线进⾏图上等熵线以饱和蒸⽓线作为起·在lgph因此过热蒸⽓区的等熵线⽤得较多.
4)除节流元件产⽣节流降压外,制冷剂在设备、管道内的流动没有阻⼒损失(压⼒降),与外界环境没有热交换
5)节流过程为绝热过程,即与外界不发⽣热交换。
2制冷剂的压焓图为了对蒸⽓压缩式制冷循环有⼀个全⾯的认识,不仅要知道循环中每个过程,⽽且要了解各个过程之间的关系以及某⼀过程发⽣变化时对其它过程的影响。
在制冷循环的分析和计算中,通常借助于压焓图,可使整个循环问题简化,并可以看到循环中各状态的变化以及这些变化对循环的影响.。
制冷原理及压焓
4
上述六个状态参数(p、t、v、x、h、s)中,只要知道其中任意两个状态参数值,就可确定 制冷剂的热力状态。在lgp-h图上确定其状态点,可查取该点的其余四个状态参数
3、制冷循环 过程在压焓图
上的表示
3
4
B C
5D
p
2
1A
制冷系统图
A—压缩机; B—冷凝器; C—节流阀; D—蒸发器。
4
pk
3 2
a
hb
压焓图
h
临界点K和饱 和曲线
02
K点左边的粗实线Ka 为饱和液体线,在Ka 线上任意一点的状态 ,均是相应压力的饱
和液体;K点的右边 粗实线Kb为饱和蒸 气线,在Kb线上任 意一点的状态均为饱 和蒸气状态,或称干
蒸气。
01
临界点K为两根粗实 线的交点。在该点, 制冷剂的液态和气态 差别消失。
三个状态区
01
Ka左侧——液体区,该区域内的制冷剂 温度低于同压力下的饱和温度;
02
Kb右侧——过热蒸气区,该区域内的 蒸气温度高于同压力下的饱和温度;
03
Ka和Kb之间——气液混合区,即湿蒸 气区。该区内制冷剂处于饱和状态,压 力和温度为一一对应关系。
04
在制冷机中,蒸发与冷凝过程主要在湿 蒸气区进行,压缩过程则是在过热蒸气 区内进行。
5
p0 1
h 理论循环在p-h图上的表示
谢!
谢
END
1
等熵线:图上自左向右上方弯曲的细实线为等熵线。制冷剂的压缩过程沿等熵线进行,因此 过热蒸气区的等熵线用得较多,在lgp-h图上等熵线以饱和蒸气线作为起点。
2
等容线:图上自左向右稍向上弯曲的虚线为等比容线。与等熵线比较,等比容线要平坦些。 制冷机中常用等比容线查取制冷压缩机吸气点的比容值。
浅谈制冷剂的压-焓图
浅谈制冷剂的压-焓图以特定制冷剂的焓值Enthalpy(KJ/Kg)为横坐标,以压力Pressure(MPa)为纵坐标绘制成的线图称为该制冷剂的压-焓图。
为了缩小图的尺寸,并使低压区内的线条交点清楚,所以纵坐标使用压力的对数值LgP绘制,因此压-焓图又称LgP-E图。
LgP-E图中有两条比较粗的曲线,左边的一条称饱和液体线(Saturated Liquid),右边的一条称干饱和蒸汽线(Saturated Vapor),两条曲线向上延伸交于一点,称临界点(c.p.)。
因为一般制冷循环都在远离临界点以下进行,所以一些制冷剂的LgP-E图中临界点都未表示出。
饱和液体线与干饱和蒸汽线将LgP-E图分成三个区域:饱和液体线的左边------过冷液体区。
饱和液体线与干饱和蒸汽线之间------湿饱和蒸汽区;饱和状态下制冷剂蒸汽与液体的混合物称湿饱和蒸汽。
在湿饱和蒸汽中制冷剂蒸汽所占的重量比例称干度,用x表示。
制冷剂饱和液体的干度x=0,湿饱和蒸汽的干度0<x<1,干度x=1的饱和蒸汽也称干饱和蒸汽。
在饱和液体线与干饱和蒸汽线之间绘有等干度线1 / 7(Quality)。
干饱和蒸汽线的右边------过热蒸汽区。
Lgp-E图中,还绘有等温线(Temperature),等温线在湿饱和蒸汽区内与等压线P(LgP)重合;在过热蒸汽区,等温线与等压线分开,成为向右下倾斜的一组曲线;在过冷液体区,等温线则与等焓线(Enthalpy)重合。
图中还绘有等熵线(Entropy)和等容线(Volume)。
对R717(氨)制冷剂,由于实际使用的压力都在2 MPa以下,所以R717的LgP-E图只标明2 MPa以下的部分,并把湿饱和蒸汽区的中间部分去掉(实际计算时用不到),使图形清楚紧凑。
不同性质的制冷剂其LgP-E图的形状是不相同的。
综上所述,制冷剂的压-焓(LgP-E)图中共有八种线条:等压线P(LgP) 等焓线(Enthalpy) 饱和液体线(Saturated Liquid)等熵线(Entropy)等容线(Volume)干饱和蒸汽线(Saturated Vapor)等干度线(Quality) 等温线(Temperature)2 / 7其中等压线P(LgP)和等焓线(Enthalpy)由直角坐标系的纵、横坐标确定;其余的等熵线(Entropy)、等容线(Volume)、等干度线(Quality)、等温线(Temperature)则构成了各自的自然坐标系。
压焓图说明2
一点两线三区五状态六参数压焓图简介在制冷工程中,最常用的热力图就是制冷剂的压焓图。
该图纵坐标是绝对压力的对数值lgp(图中所表示的数值是压力的绝对值),横坐标是比焓值h。
压焓图其他1、临界点K和饱和曲线临界点K为两根粗实线的交点。
在该点,制冷剂的液态和气态差别消失。
K点左边的粗实线Ka为饱和液体线,在Ka线上任意一点的状态,均是相应压力的饱和液体;K点的右边粗实线Kb为饱和蒸气线,在Kb线上任意一点的状态均为饱和蒸气状态,或称干蒸气。
2、三个状态区Ka左侧——过冷液体区,该区域内的制冷剂温度低于同压力下的饱和温度;Kb右侧——过热蒸气区,该区域内的蒸气温度高于同压力下的饱和温度;Ka和Kb之间——湿蒸气区,即气液共存区。
该区内制冷剂处于饱和状态,压力和温度为一一对应关系。
在制冷机中,蒸发与冷凝过程主要在湿蒸气区进行,压缩过程则是在过热蒸气区内进行。
3、六组等参数线(1)等压线:图上与横座标轴相平行的水平细实线均是等压线,同一水平线的压力均相等。
(2)等焓线:图上与横坐标轴垂直的细实线为等焓线,凡处在同一条等焓线上的工质,不论其状态如何焓值均相同。
(3)等温线:图上用点划线表示的为等温线。
等温线在不同的区域变化形状不同,在过冷区等温线几乎与横坐标轴垂直;在湿蒸气区却是与横坐标轴平行的水平线;在过热蒸气区为向右下方急剧弯曲的倾斜线。
(4)等熵线:图上自左向右上方弯曲的细实线为等熵线。
制冷剂的压缩过程沿等熵线进行,因此过热蒸气区的等熵线用得较多,在lgp-h图上等熵线以饱和蒸气线作为起点。
(5)等容线:图上自左向右稍向上弯曲的虚线为等比容线。
与等熵线比较,等比容线要平坦些。
制冷机中常用等比容线查取制冷压缩机吸气点的比容值。
(6)等干度线:从临界点K出发,把湿蒸气区各相同的干度点连接而成的线为等干度线。
它只存在与湿蒸气区。
上述六个状态参数(p、t、v、x、h、s)中,只要知道其中任意两个状态参数值,就可确定制冷剂的热力状态。
压焓图画法(详细介绍“制冷”)共9张
6、找点4,PK等压线与饱和液 体线相交的点为4点。
8、找点5,通过4’点作等焓线 与P0等压线相交的点为5点。
2
1
过热温 度线
h
7、找点4’,PK等压线与过冷温度线相 交的点为4’点。(tp=tps-△tC)
9、将1’、1、2、3、4、4’、5各点相连即 为实际制冷循环的理论压焓图
3、找点1,P0等压与过热温度线的相交点为1点。
7、找点42’,-P3K等等压压线放与热过冷降温温度线冷相却交的过点程为4’点。
4-4’等压放热降温过冷过程
1、根据已知条件画P0与 PK的等压线
画实际制冷循环的理论压焓图步骤:
13、 -4等根压据放已3热知-4恒条等温件液画压化P放0过与程热PK恒的等温压液线 化过程
4-5等焓绝热降压过程
5-1’等压吸热恒温气化过程
P 4’
4
3
2
5
1’ 1
H
实际制冷循环的理论热力特性过程(有过
冷、过热)
二、学绘画制冷循环压焓图
画理想制冷循环的理论压焓图步骤:
1、根据已知条件画P0与 PK的等压线
2、找点1, P0等压线与干饱和蒸汽线的相
交点为1点。
P
3、找点2,通过点1作等熵线并与PK等
2、找点1’,P0等压线与干饱和蒸汽线的相交点为1’点。
理想制冷循环的理论热力特性过程(无过冷、过热)
P
6、找点4,PK等压线与饱和液体线相交的点为4点。
76、 、找找点点441’,,-PP2KK等等等压压熵线线与压与饱过缩和冷液热温体度力线线相相过交交程的的点点为为44点’点。。
二、学绘画制冷循环压焓图
画实际制冷循环的理论压焓图步骤:
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式中 qk单位冷凝热负荷(kJ/kg);
h2与冷凝压力对应的干饱和蒸气状态所 具有的比焓值(kJ/kg);
h3与冷凝压力对应的饱和液状态所具有 的比焓值(kJ/kg);
5.制冷系数 单位质量制冷量与理论比功之比, 即理论循环的收益和代价之比,称为理论循环
Ka左侧——过冷液体区,该区域内的制冷剂
温度低于同压力下的饱和温度;
Kb右侧——过热蒸气区,该区域内的蒸气温
度高于同压力下的饱和温度;
Ka和Kb之间——湿蒸气区,即气液共存区。
该区内制冷剂处于饱和状态,压力和温度为一一
对应关系。
在制冷机中,蒸发与冷凝过程主要在湿蒸气区进 行,压缩过程则是在过热蒸气区内进行。 3、六 组等参数线
单级蒸气压缩式制冷循环,是指制冷剂 在一次循环中只经过一次压缩,最低 蒸发温度可达-40~-30℃。单级蒸气 压缩式制冷广泛用于制冷、冷藏、工 业生产过程的冷却,以及空气调节等 各种低温要求不太高的制冷工程。
理论循环的假设条件和压焓图
实际的制冷循环极为复杂,难以获得完全真实的全部 状态参数。因此,在分析和计算单级蒸气压缩式制冷 循环时,通常采用理论制冷循环。
(4)等熵线:图上自左向右上方弯曲的 细实线为等熵线。制冷剂的压缩过程沿等熵线 进行,因此过热蒸气区的等熵线用得较多,在 lgp-h图上等熵线以饱和蒸气线作为起点。
(5)等容线:图上自左向右稍向上弯曲的虚 线为等比容线。与等熵线比较,等比容线要平 坦些。制冷机中常用等比容线查取制冷压缩机 吸气点的比容值。
制冷剂的压-焓(LgP-E)图中共有八种线条:
等压线P(LgP) 等焓线(Enthalpy) 饱和液体
线(Saturated Liquid) 等熵线(Entropy)
等容线(Volume) 干饱和蒸汽线
(Saturated Vapor) 等干度线(Quality) 等温线
(Temperature)
3.1.2 压焓图
1、临界点K和饱和曲线
临界点K为两根粗实线的交点。在该点,制冷
剂的液态和气态差别消失。
K点左边的粗实线Ka为饱和液体线,在Ka线
上任意一点的状态,均是相应压力的饱和液体;K
点的右边粗实线Kb为饱和蒸气线,在Kb线上任意
一点的状态均为饱和蒸气状态,或称干蒸气。 2、
三个状态区
4)除节流元件产生节流降压外,制冷剂在设 备、管道内的流动没有阻力损失(压力降), 与外界环境没有热交换。
5)节流过程为绝热过程,即与外界不发生热 交换。
2.制冷剂的压焓图 为了对蒸气压缩式制冷循 环有一个全面的认识,不仅要知道循环中每一 个过程,而且要了解各个过程之间的关系以及 某一过程发生变化时对其它过程的影响。在制 冷循环的分析和计算中,通常借助于压焓图, 可使整个循环问题简化,并可以看到循环中各 状态的变化以及这些变化对循环的影响。
r0蒸发温度下制冷剂的汽化潜热 (kJ/kg);
x4节流后气液两相制冷剂的干度。
2.单位容积制冷量 制冷压缩机每吸入1m3制冷剂蒸
气(按吸气状态计)经循环从被冷却介质中制取的冷
量,称为单位容积制冷量,用qv表示。
qv
q0 v1
h1 h4 v1
式中 qv单位容积制冷量(kJ/m3);
制冷系数,用0表示,即
0
q0 w0
h1 h4 h2 h1
单级理论循环制冷系数0是分析理论制冷循环
的一个重要指标。制冷系数不但与循环的高温
热源、低温热源有关,还与制冷剂的种类有关。
在制冷机工作温度给定的情况下,制冷系数越
大,则经济性越高。
(1)等压线:图上与横坐标轴相平行的水
平细实线均是等压线,同一水平线的压力均相等。
(2)等焓线:图上与横坐标轴垂直的细实线 为等焓线,凡处在同一条等焓线上的工质,不 论其状态如何焓值均相同。
(3)等温线:图上用点划线表示的为等 温线。等温线在不同的区域变化形状不同,在 过冷区等温线几乎与横坐标轴垂直;在湿蒸气 区却是与横坐标轴平行的水平线;在过热蒸气 区为向右下方急剧弯曲的倾斜线。
w0=h2-h1
(1-3)
式中 w0理论比功(/kg);
h2压缩机排气状态制冷剂的比焓值 (kJ/kg);
h1压缩机吸气状态制冷剂的比焓值 (kJ/kg)。
4.单位冷凝热负荷 制冷压缩机每输送1kg制冷 剂在冷凝器中放出的热量,称为单位冷凝热负 荷,用qk表示。
v1制冷剂在吸气状态时的比体积(m3/kg)。
由式可知,吸气比体积v1将直接影响单位容积制冷量 qv的大小。而且吸气比体积v1的大小随蒸发温度的
下降而增大,所以理论循环的qv不仅随制冷剂的种类 而改变,而且还随循环的蒸发温度的变化而变化。
3.理论比功 制冷压缩机按等熵压缩时每压缩 输送1kg制冷剂蒸气所消耗的功,称为理论比 功,用w0表示。
(6)等干度线:从临界点K出发,把湿 蒸气区各相同的干度点连接而成的线为等干度 线。它只存在与湿蒸气区。
上述六个状态参数(p、t、v、x、h、s) 中,只要知道其中任意两个状态参数值,就可 确定制冷剂的热力状态。在lgp-h图上确定其 状态点,可查取该点的其余四个状态参数
3.1.3 单级蒸气压缩式制冷理论循环
1.理论循环的假设条件 理论循环是建立在以下假设 基础上:
1)压缩过程为等熵过程,即在压缩过程中不存在任 何不可逆损失。
2)在冷凝器和蒸发器中,制冷剂的冷凝温度等于冷 却介质的温度,蒸发温度等于被冷却介质的温度,且 冷凝温度和蒸发温度都是定值。
3)离开蒸发器和进入制冷压缩机的制冷剂蒸气为蒸 发压力下的饱和蒸气;离开冷凝器和进入节流元件的 液体为冷凝压力下的饱和液体。
理论循环的性能指标及其计算
1.单位质量制冷量 制冷压缩机每输送1kg制冷 剂经循环从被冷却介质中制取的冷量称为单位 质量制冷量,用q0表示。
q0=h1-h4=r0(1-x4)
(1-1)
式中 q0单位质量制冷量(kJ/kg);
h1与吸气状态对应的比焓值(kJ/kg);
h4节流后湿蒸气的比焓值(kJ/kg);