压焓图
制冷原理的压焓图应用
制冷原理的压焓图应用1. 简介制冷原理中，压焓图（Pressure-Enthalpy Diagram）是一种重要的图示方法，用于描述和分析制冷循环过程中的热力学性质变化。
本文将介绍制冷原理中压焓图的基本概念和应用。
2. 压焓图概述压焓图是一种在压力-焓坐标系下绘制的图形，用于分析和展示制冷系统中的热力学性质变化。
在压焓图中，横轴表示焓（即热含量）而纵轴表示压力。
通过绘制制冷循环过程的轨迹，可以直观地了解制冷系统中的性质变化。
3. 压焓图的绘制制冷系统的压焓图可以通过实际测量数据或理论计算得到。
一般情况下，制冷系统的工作流程可以分为压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个阶段。
根据不同的制冷循环类型，可以得到相应的压焓图。
下面以蒸氨制冷循环为例，简要介绍压焓图的绘制过程：1.根据制冷系统中的工质和工作参数，确定系统所处的工质状态点。
2.在压焓图上标出各个状态点，并相应地绘制系统的工作流程轨迹。
3.根据工质的热力学性质，计算各个状态点的焓值，并将其标在图上。
4.连接各个状态点，得到系统的工作流程轨迹。
4. 压焓图的应用压焓图在制冷领域中有广泛的应用，下面列举几个常见的应用场景：4.1 制冷剂选择制冷剂的选择是制冷系统设计中的重要一环。
通过压焓图，可以对比不同制冷剂的性能指标，如蒸发温度、冷凝温度、压缩功率等。
利用压焓图中的等温线和等熵线分析，可以找到系统最优的制冷剂。
4.2 制冷循环分析压焓图可以帮助工程师对制冷循环过程进行详细的分析。
通过观察压焓图上的轨迹，可以判断制冷系统中存在的问题，如液态回流、过热过冷程度不合理等。
同时，可以对制冷系统的性能进行评估和优化。
4.3 热交换器设计在制冷系统中，热交换器是实现热量传递的关键设备。
通过压焓图，可以确定制冷循环中的热量传递过程。
通过计算不同状态点的焓差，可以确定热交换器的设计参数，如传热面积、换热系数等。
4.4 节能改造通过分析制冷循环中的能量流动和损失，可以找到节能改造的潜力。
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
35
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。
压焓图ppt课件
qv＝q0 / v1＝（h1－h4）/v1
• 制冷剂质量流量MR： MR=Qo / q0 • 制冷剂体积流量VR: VR=MR*v1
10
• 单位冷凝负荷qk ：1kg制冷剂在冷却和冷凝过程中放出
的热量 。 qk＝h2－h3
• 单位理论压缩功w0 ：压缩机每压缩输送1kg制冷剂所
（kJ/kg） （kJ/m3） （kg/s） （m3/s） （kJ/kg）
冷凝器热负荷 Qk MR qk 23
（kW）
单位理论功 wo h2 h1 170
（kJ/kg）
压缩机理论耗功率 No MR wo 3 （kW）
理论制冷系数 热力完善度 c
o
Qo ToN o
to=5℃，冷凝温度tk=40℃。试对该理论制冷循环进行热力计算。
解: h1=1460（kJ/kg） h2=1630（kJ/kg） h3=h4=380（kJ/kg） v1=0.245（m3/kg）
单位质量制冷量 qo h1 h4 1080 单质体位量积容流流积量量制MVR冷R MQq量oOR q10.v0108.5q001o45 4446 .9 单位冷凝热负荷 qk h2 h3 1250
• 1点：Po等压线与x=1蒸气干饱和线交点 • 3点： Pk等压线与x=0液态饱和线交点 • 2点: Pk等压线与s1等熵线交点 • 4点： Po等压线与h3等焓线交点
9
五、理论制冷循环的热力计算
• 单位质量制冷量q0：1kg制冷剂在蒸发器内从被冷却物
体吸收的热量 。
q0＝h1－h4 • 单位体积制冷量qv ：压缩机每吸入1m3制冷剂蒸气（按
一分钟让你理解什么是压焓图，直观形象
⼀分钟让你理解什么是压焓图，直观形象1、压焓图概述
1）、图中有三个区域，分别表⽰液体-混合物- 蒸⽓
2）、这些区域⽤蓝⾊的半圆形曲线隔开，这条曲线叫做饱和曲线。
在半圆形区域内，制冷剂达到热平衡，以蒸⽓和液体的混合物形式存在。
3）、混合物中的蒸⽓含量从 0%（饱和半圆的左侧）变为 100%（半圆的右侧）。
4）、在饱和曲线的左外侧，制冷剂仅以液体形式存在。
在饱和曲线的右外侧，制冷剂仅以蒸⽓形式存在。
2、压焓图与制冷循环
现在我们⽤ Log(P)-h 图来表现⼀个制冷循环。
3、详细理解压焓图
我们来看看如何阅读真正的制冷剂——R134a 的压焓图
1）、等温线的绘制
2）、等容线的绘制
3）、等熵线的绘制
4）、等湿线的绘制
5）、最后来看看完整的压焓图。
02-压焓图解读
压焓图该图纵坐标是绝对压力的对数值lnp(图中所表示的数值是压力的绝对值)，横坐标是比焓值h。
1、压焓图曲线的含义压焓图曲线的含义可以用一点（临界点）、二线（饱和液体线、饱和蒸汽线）、三区（液相区、两相区、气相区）、五态（过冷液状态、饱和液状态、过热蒸汽状态、饱和蒸汽状态、湿蒸汽状态）和八线（等压线、等焓线、饱和液线、饱和蒸汽线、等干度线、等熵线、等比体积线、等温线）来概括。
2、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。
3、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。
4、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。
压焓图怎样看
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。
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。
实际循环中不仅存在制冷剂蒸汽过热，而且还存在制冷剂液体过冷的问题。制冷剂液体温度低于同一压力下饱和状态的温度称为过冷，其温度差称为过冷度。过冷度的大小取决于冷凝系统的设计和制冷剂与冷却介质之间的温差。在具有过冷的循环中，过冷度越大，对循环越有利。它可以使单位制冷量增加，从而导致制冷系数增加。 5－6即为过冷过程。冷凝后的制冷剂经过膨胀阀，节流降压降温，使制冷剂压力由 P k 降至 P 0 ，温度由过冷温度降至 t 0 ，并进入气液两相区。经过膨胀阀时，制冷剂焓值不变。但膨胀阀节流是一个不可逆的过程，故6－7节流过程用虚线来表示。冷凝后的制冷剂液体通过膨胀阀进入蒸发器，两相混合物中的液体在蒸发器中蒸发，从被冷却介质中吸取它所需要的汽化潜热，而混合物中的蒸汽通常称为闪发蒸汽，它在被压缩机重新吸入之前不再起吸热作用。
压焓图详解
压焓图详解压焓图，又被称为压力-焓图或电力-焓图，是一种研究物质的性质的重要工具，是热力学的主要工具之一。
它可以帮助我们研究物质在各种状态下的变化，并且可以定量地表示物质的性质。
压焓图是一个独特的二维图形，它可以表明一种物质在不同压力下的熵改变量和焓变量之间的关系。
压焓图利用压力与焓之间的关系，可以表示形成某种物体所必需的能量，以及产生物体时所释放的能量。
它也可以表明其他相关性质，比如物质的温度、密度、比热容等。
通常，在压焓图上，气体的温度以毫米和华氏度表示，压力以牛顿或磅力表示。
压焓图是分析物质性质的重要工具。
它可以帮助我们更好地了解某种物质在不同压力下的变化，也可以用来预测物质的属性，如温度、密度、比热容等。
此外，压焓图还可以用来理解物质的变形、溶解度和反应过程等，从而对物质进行更系统的研究。
压焓图有多种形式，其中最常用的形式是标准压焓图和常压压焓图。
标准压焓图是一种用水构成的压力-焓图，它可以用来表示水在标准压力下的压力-焓变化分布。
在标准压焓图中，水的压力是一个常量，而水的焓值会随着温度的变化而变化。
常压压焓图是一种在常压下进行的压力-焓图，它可以用来表示水的温度-焓变化分布。
在常压压焓图中，水的温度是一个常量，而水的焓值会随着压力的变化而变化。
压焓图是热学研究的重要工具，压焓图可以用来表示物质在不同初始状态之间的能量转换，以及物质的其他特性，如温度、密度、比热容等。
此外，压焓图还可以用来表示物质的变形、溶解度和反应过程等，以及物质的进化变化。
在现实应用中，压焓图有广泛的应用，比如用来研究物质结构、制造精细的加工工艺、进行蒸发和凝结等。
此外，它还可以用来研究物质的气相反应，比如室温下的苯乙烯固体-液态变化等。
压焓图还可以用于滤液及结晶作用的计算，用来控制锅炉操作。
总之，压焓图是一种重要的工具，它可以用来研究物质在不同压力下的变化，探索物质的特性，研究物质的构型，估算物质的变形、溶解度和反应过程等。
压焓图
压焓图（干饱和蒸气线（干度X=1）），在Kb线上任意一点的状态均为不同温度下的饱和蒸气状态，或称干蒸气。
2、三个区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；在我们制冷循环计算中，将制冷剂饱和液体的温度降低就变为过冷液体。
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；将制冷剂饱和气体的温度升高就进入了过热蒸汽区。
Ka和Kb之间——湿蒸气区（湿饱和蒸气区或气液两相区），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、五个状态过冷液体状态、饱和液体状态、气液共存状态、饱和气体状态、过热蒸汽状态4、六组等参数线（1）等压线p（p=定值）：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h（或i=定值）：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t（t=定值）：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s（s=定值）：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，单级蒸汽压缩式制冷理论循环在lgp-h图上等熵线以饱和蒸气线作为起点。
（5）等容线v（v=定值）：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x（X=0）：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。
压焓图学习
理想循环压焓图重要线条
压焓图重要四点
图中1、2、3、4点依次为蒸发器出口、压缩机出口、冷凝器出口、节流机构出口1点为干饱和蒸汽线与蒸发压力交点
2点为冷凝压力与经过1点的等熵线的交点
3点为经过第二点的等压线与饱和液体线的交点
4点为经过3点的等焓线与经过第一点的等压线的交点
制冷过程：由压焓图我们可以更加清楚的知道制冷原理过程，从蒸发器出来的低温低压的制冷剂气体由压缩机压缩为高温高压的制冷剂过热气体，从压缩机出来的制冷剂气体依次经过冷却、冷凝过程，在冷凝器中放热，从冷凝器中出来的制冷剂液体经过节流机构的降温降压，变成湿蒸汽，从节流机构出来的湿蒸汽流经蒸发器，变成干饱和蒸汽，同时吸收热量。
压焓图公式
1.单位制冷量 每千克质量的制冷剂在蒸发器中的制冷量，用
0q 表示，单位为kJ/kg 41510q h h h h -=-=
2.单位容积制冷量 压缩机每吸入13m 的制冷剂蒸汽在蒸发器中的制冷量称为单位容积制冷量，用v q 表示，单位为kJ/3m 1
0q v q v =
3.单位压缩功 压缩机每压缩1kg 制冷剂所消耗的功，用w 表示，单位为kJ/kg 12w h h -=
4.单位冷凝器负荷 每1kg 制冷剂在冷凝器中放出的热量，用表示k q ,单位为kJ/kg 42h q h k -=
5.制冷系数 单位制冷量与单位耗功之比，用e 表示，
w e 0q =。
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。
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。
压焓图介绍
END
谢谢！
压—焓图
版号：TT0701
压—焓图
一种以绝对压力的对数值为纵坐标、焓值为横坐标的热工图表
压—焓图
压 力
焓
压—焓图
压 力
临界点
焓
压—焓图
压 力
过冷液体区
临界点
湿蒸汽区
过热蒸汽区
焓
压—焓图
左边一条为饱和液体线（干度x=0） 右边一条为干饱和蒸汽线（干度x=1）
饱和液体线 与干饱和蒸汽线 相交于一点，称为临界点 饱和液体线左侧为过冷液体区 干饱和蒸汽线右侧为过热蒸汽区 两线之间为湿蒸汽区
等温线 焓
压—焓图
等温线：在液体区几乎为垂直线，在湿蒸汽区为水平线， 在过热蒸汽区为稍许向右下方弯曲的倾斜曲线 等熵线：从左到右稍向上弯曲的曲线 等容线：在湿蒸汽区和过热蒸汽区中从左到右稍向上弯 曲的曲线，但比等熵线平坦。液区无等容线，因为不同 压力的液体容积变化不大
压—焓图
压-焓图上每一点都代表制冷剂的某一状态 在温度、压力、比容、焓、熵、干度六个状态参数中， 只要知道其中任意两个（对于饱和液体及干饱和蒸汽只 要知道一个）状态参数，就可以在图上确定其状态，从 而查出其它几个状态参数
压 力
100% 气体
焓
压—焓图
压 力
液体
冷却 和压力不变
蒸发
温度和压力不变
气体
加热 温度升高
焓
压—焓图
压 力
等焓线
等压线
等干度线
焓
压—焓图
等压线：水平线 等焓线：垂直线 等干度线：只存在于湿蒸汽区域内，走向与饱和液体线 或干饱和蒸汽线基本一致
压—焓图
压 力
等熵线 等容线
压焓图画法
看什么？
一、学会看压焓图
看实际制冷循环的理论热力特性过程： 1’-1等压吸热升温过热过程 1-2等熵压缩热力过程 2-3等压放热降温冷却过程 3-4等压放热恒温液化过程
4-4’等压放热降温过冷过程 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
实际制冷循环的理论热力特性过程（有过冷、 H 过热）
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
例题1:
有一台热泵型分体空调系统，其蒸发温度为5℃，冷凝温度为50℃，使制冷剂在理想条件下实现制冷循环（不考虑 吸气过热与冷凝后的液体过冷），假设压缩机吸气口为饱和状态，请在R22压焓图上绘出该空调制冷系统的理论制冷循 环图。
P0
线相交的点为4点。
4 5
6、找点5，通过4点作等焓线与P0等 压线相交的点为5点。
7、将1、2、3、4、5各点相连即为理想 制冷循环的理论压焓图。
3
2
1 h
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：
1、根据已知条件画P0与 PK的等压线
P
2、找点1’，P0等压线与干饱和蒸汽线的相
tk50℃→PK
4
t05℃→P0
5
3
2
1
例题2:
有一台家用冰箱系统，其蒸发温度为-23℃，冷凝温度为40℃，使制冷剂在理想条件下实现制冷循环（不考虑吸气 过热与冷凝后的液体过冷），假设压缩机吸气口为饱和状态，请在R134a压焓图上绘出该冰箱制冷系统的理论制冷循环 图。
压焓图
看什么？
看实际制冷循环的理论热力特性过程： 1*—1等压吸热升温过热过程 1—2等熵压缩热力过程 2—3等压放热降温冷却过程 3—4等压放热恒温液化过程 4—4*等压放热降温过冷过程 4* v
P
K
4
3
2
4*—5等焓绝热降压过程
5—1等压吸热恒温气化过程
5
1*
1
理想制冷循环的理论热力特性过程 （无过冷、过热）
1.看压焓图 2.画压焓图 3.应用压焓图计算
难点： 1.压焓图的画法 2.压焓图的理论循环计算
看什么？
一、学会看压焓图
看六条线： 1、等压线(p) 2、等焓线(h) 3、等干线 (x) 4、等温线(t) 5、等熵线(s) 6、等容线(v)
t P h
x
K
s
p
饱和 液体
v
干饱Байду номын сангаас蒸汽
H
六条线在压焓图中的分布:
t h x s v t t
一、学会看压焓图
看什么？
看理想制冷循环的理论热力特性过程：
1—2等熵压缩热力过程 2—3等压放热降温冷却过程 3—4等压放热恒温液化过程 4—5等焓绝热降压过程 5—1等压吸热恒温气化过程
P
K
4
3
2
5
1
v
理想制冷循环的理论热力特性过程 （无过冷、过热）
H
一、学会看压焓图
难点： 1.压焓图的画法 2.压焓图的理论循环计算
1.看压焓图 2.画压焓图 3.应用压焓图计算
难点： 1.压焓图的画法 2.压焓图的理论循环计算
1.看压焓图 2.画压焓图 3.应用压焓图计算
难点： 1.压焓图的画法 2.压焓图的理论循环计算
压焓图画法(共9张PPT)
3
2
1
16、 、根找据点蒸已4，汽知P线条K等件相压画交线P的0与与点饱P为和K的液3点等体。压线线相交的点为4点。
二、学绘画制冷循环压焓图
6画7、、实找 找际点 点制5体44、冷， ’线，循P找P相K环K等等点交的压压理的4线线，论点与与压P饱为过焓K和冷等4图液点温步压体度。骤线线线：相与相交交饱的的和点点液为为44点’点。。
画实际制冷循环的理论压焓图步骤：
6、找点4，PK等压线与饱和液体线相交的点为4点。
4-5等焓绝热降压过程
3-4等压放热恒温液化过程
7、找点4’，PK等压线与过冷温度线相交的点为4’点。
六条线在压焓图中的分布
看什么？
一、学会看压焓图
看理想制冷循环的理论热力特性过程：
P
1-2等熵压缩热力过程
4 2-3等压放热降温冷却过程
4-4’等压放热降温过冷过程
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
5看、实找际点制的4冷，相循PK环等交的压理点线论与为热饱力1和点特液性。体过线程相：交的点为4点。
tk50℃→PK
4
t05℃→P0
5
3
2
1
例题2:
有一台家用冰箱系统，其蒸发温度为-23℃，冷凝温度为40℃，使制冷剂在理想条件下实现制冷循环（不考虑吸气过热与冷凝后 的液体过冷），假设压缩机吸气口为饱和状态，请在R134a压焓图上绘出该冰箱制冷系统的理论制冷循环图。
压焓图
两相比例由干度x确定
定义
干饱和蒸汽质量 x?
＝
mv
湿饱和蒸汽质量
mv ? mf
Quality
干饱和蒸汽
对干度x的说明：
饱和水
x = 0 饱和水 x = 1 干饱和蒸汽
0≤x ≤1
在过冷水和过热蒸汽区域，x无意义
湿饱和蒸汽区状态参数的确定
如果有1kg湿蒸气，干度为x, 即有 xkg饱和蒸汽，(1-x)kg饱和水。
? 对于理论循环，离开蒸发器、进入压缩机的 制冷剂蒸汽是处于蒸发压力下的饱和蒸汽； 离开冷凝器和进入膨胀阀的液体是冷凝压力 下的饱和液体；
? 等熵过程：制冷剂在压缩机中压缩是等熵过 程；
? 等压过程：制冷剂在冷却及冷凝过程为等压 过程
? 等焓过程：制冷剂通过膨胀阀节流时，节流 前后焓值相等：
环境压力Environmental pressure
指压力表所处环境
大气压力 Atmospheric pressure
barometric
注意：
环境压力一般为 barometer
h
大气压，但不一定。
大气压力Atmospheric pressure
大气压随时间、地点变化
物理大气压 1atm = 760mmHg
Condenser Expansion valve
Evaporator
Compressor
制冷循环和制冷系数
Coefficient of Performance
COP ? ? ? q2
w
1
?
T0环T境0 ? 1
T
T2
卡诺逆循环 Reversed Carnot cycleq1 w
?C
?
压焓图
（kJ/kg） （kJ/m3） （kg/s） （m3/s） （kJ/kg）
冷凝器热负荷 Qk MR qk 23
（kW）
单位理论功 wo h2 h1 170
（kJ/kg）
压缩机理论耗功率 No MR wo 3 （kW）
理论制冷系数 热力完善度 c
o
Qo ToN o
消耗的压缩功 。
w0＝h2－h1
• 制冷系数ε0：
0
q0 w0
h1 h4 h2 h1
• 热力完善度η ： 0 h1 h4 Tk T0 c h2 h1 T0
例题：某空气调节系统需制冷量20kW，假定循环为单级蒸气压缩式
制冷理论基本循环，且选用氨作为制冷剂，工作条件为：蒸发温度
to=5℃，冷凝温度tk=40℃。试对该理论制冷循环进行热力计算。
解: h1=1460（kJ/kg） h2=1630（kJ/kg） h3=h4=380（kJ/kg） v1=0.245（m3/kg）
单位质量制冷量 qo h1 h4 1080 单质体位量积容流流积量量制MVR冷R MQq量oOR q10.v0108.5q001o45 4446 .9 单位冷凝热负荷 qk h2 h3 1250
蒸发温度单位质量制冷量kjkg单位容积制冷量kjm质量流量kgs体积流量单位冷凝热负荷kjkg冷凝器热负荷kw单位理论功kjkg压缩机理论耗功率kw理论制冷系数热力完善度不考虑传热温差27340273讨论
制冷技术
第3讲 单级蒸气压缩式制冷的理论循环
一、理论制冷循环
• 压缩机：制冷系统的心脏，压缩
和输送制冷剂蒸气；等熵干压缩；
• 冷凝器：输出热量；等压放热；
压焓图画法PPT.
氯前（仿排1）也 的如是座果非位出极应血性调量溶整磊剂到，，适可在当用水的手中距指微离压溶，住，而伤与且口乙前两醇排侧、两边乙个缘醚座，都位血能从管任侧受意面压混看后溶必会。须中能是断溶一流解致血生的。物，碱不、能甙够类一有个效前成一分个。 后有。强不烈能的够药一理个作靠用背，倾故斜在的浸角出度液大中一 应点一尽，、量 一 什除个么去靠叫。背煤倾气斜中的毒角呢度？小一些，而且座位与方向盘也要有一个适当的距离，以方便客户的进出。太近了，客户坐进去不方便，这样 蒸会汽发使车是 客 上利户的用感开加觉关热这的个方车法的将空溶间液小加，热其至实沸是腾那状个态座，位使太其靠中前的了挥。发性溶剂部分汽化并移出，以提高溶液中的溶质浓度并分理出溶剂的过程。
4
3
2
3-4等压放热恒温液化过程 4-5等焓绝热降压过程 5-1等压吸热恒温气化过程
5
1
H
理想制冷循环的理论热力特性过程 （无过冷、过热）
看什么？
一、学会看压焓图
看实际制冷循环的理论热力特性过程：
1’-1等压吸热升温过热过
P
程 1-2等熵压缩热力过程
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4' 4 a
1' 1
b
s
二、压焓图（一点两线三区五态六参数）
• 等压线 — 水平线
• 等焓线 — 垂直线 • 等干度线 — 湿蒸气区域内曲线 • 等熵线 — 向右上方大斜率曲线 • 等容线 — 向右上方小斜率曲线
• 等温线 — 垂直线（液相区）→水平线（两相区）
→向右下方弯曲（过热蒸气区）
o 1 4
o
v
1
O
R
o
R
R
1
k
2
3
k
R
k
o
2
1
o
R
o
o
o
o
o
c
（不考虑传热温差）
o 84%
k
o
讨论：制冷理论循环中
q o w o q k 1080 170 1250
Qo N o Q k 20 3 23
符合能量守恒的基本原则
五、理论制冷循环的特点（对比理想制冷循环）
• 干压缩代替了湿压缩：
压缩机吸气状态为干饱和蒸气
p
pk p0 3 2
• 节流阀代替了膨胀机：
简化了设备，但会造成节流损失
4
1
• 热交换过程为等压过程，而 非等温过程
实现三个相区都能完成热交换
0
h3=h4
h1
h2 h
蒸气压缩制冷理论循环p h图
制
冷
技
术
第 3讲 单级蒸气压缩式制冷的理论循环
一、理论制冷循环
• 压缩机 ：制冷系统的心脏，压缩
和输送制冷剂蒸气；等熵干压缩；
• 冷凝器：输出热量；等压放热；
理论制冷循环假设
T Tk Tk' T0' T0 0
• 节流阀 ：节流降压，并调节进入
蒸发器的制冷剂流量；等焓节流；
Tk
3 3'ห้องสมุดไป่ตู้
2 2'
T0
• 蒸发器：吸收热量（输出冷量）
吸气状态计），在蒸发器中所产生的制冷量 。
qv＝q0 / v1＝（h1－h4）/v1
• 制冷剂质量流量MR： MR=Qo / q0
• 制冷剂体积流量VR:
VR=MR*v1
• 单位冷凝负荷qk ：1kg制冷剂在冷却和冷凝过程中放出
的热量 。 qk＝h2－h3
• 单位理论压缩功 w0 ：压缩机每压缩输送1kg制冷剂所
消耗的压缩功 。
w0＝h2－h1
• 制冷系数ε0：
q0 h1 h4 0 w0 h2 h1
• 热力完善度η ： 0 h1 h4 Tk T0 c h2 h1 T0
例题：某空气调节系统需制冷量20kW，假定循环为单级蒸气压缩式
制冷理论基本循环，且选用氨作为制冷剂，工作条件为：蒸发温度 to=5℃，冷凝温度tk=40℃。试对该理论制冷循环进行热力计算。 解: h1=1460（kJ/kg） h2=1630（kJ/kg） h3=h4=380（kJ/kg） v1=0.245（m3/kg） 单位质量制冷量 q h h 1080 （kJ/kg） q 单位容积制冷量 q 4446.9 （kJ/m3） Q 质量流量 M q 0.0185 （kg/s） 体积流量 V M 0.0045 （m3/s） 单位冷凝热负荷 q h h 1250 （kJ/kg） 冷凝器热负荷 Q M q 23 （kW） 单位理论功 w h h 170 （kJ/kg） 压缩机理论耗功率QN M w 3 （kW） 理论制冷系数 N 6.67 T 273 5 热力完善度 T - T 273 40 273 5 7.94
• 1点：Po等压线与x=1蒸气干饱和线交点 • 3点： Pk等压线与x=0液态饱和线交点 • 2点: Pk等压线与s1等熵线交点 • 4点： Po等压线与h3等焓线交点
五、理论制冷循环的热力计算
• 单位质量制冷量 q0：1kg制冷剂在蒸发器内从被冷却物
体吸收的热量 。
q0＝h1－h4 • 单位体积制冷量qv ：压缩机每吸入1m3制冷剂蒸气（按
R717压焓图
R22压焓图
R134a压焓图
R717饱和液体及饱和蒸气热力性质表
三、理论制冷循环的压焓图
p 压焓图的作用：
pk p0 3 2
• 确定状态参数
• 表示热力过程
• 分析能量变化
4
1
0
h3=h4
h1
h2 h
蒸气压缩制冷理论循环p h图
四、状态点的确定
选用制冷剂的压焓图
制冷工作条件：Po和Pk