壓焓圖說(shuō)明.doc

1、臨界點(diǎn)K和飽和曲線 臨界點(diǎn)K為兩根粗實(shí)線的交點(diǎn)。在該點(diǎn)，制冷劑的液態(tài)和氣態(tài)差別消失。 K點(diǎn)左邊的粗實(shí)線Ka為飽和液體線，在Ka線上任意一點(diǎn)的狀態(tài)，均是相應(yīng)壓力的飽和液體；K點(diǎn)的右邊粗實(shí)線Kb為飽和蒸氣線，在Kb線上任意一點(diǎn)的狀態(tài)均為飽和蒸氣狀態(tài)，或稱(chēng)干蒸氣。 2、三個(gè)狀態(tài)區(qū) Ka左側(cè)過(guò)冷液體區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的制冷劑溫度低于同壓力下的飽和溫度； Kb右側(cè)過(guò)熱蒸氣區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的蒸氣溫度高于同壓力下的飽和溫度； Ka和Kb之間濕蒸氣區(qū)，即氣液共存區(qū)。該區(qū)內(nèi)制冷劑處于飽和狀態(tài)，壓力和溫度為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。 在制冷機(jī)中，蒸發(fā)與冷凝過(guò)程主要在濕蒸氣區(qū)進(jìn)行，壓縮過(guò)程則是在過(guò)熱蒸氣區(qū)內(nèi)進(jìn)行。 3、六組等參數(shù)線 （1）等壓線：圖上與橫座標(biāo)軸相平行的水平細(xì)實(shí)線均是等壓線，同一水平線的壓力均相等。 （2）等焓線：圖上與橫坐標(biāo)軸垂直的細(xì)實(shí)線為等焓線，凡處在同一條等焓線上的工質(zhì)，不論其狀態(tài)如何焓值均相同。 （3）等溫線：圖上用點(diǎn)劃線表示的為等溫線。等溫線在不同的區(qū)域變化形狀不同，在過(guò)冷區(qū)等溫線幾乎與橫坐標(biāo)軸垂直；在濕蒸氣區(qū)卻是與橫坐標(biāo)軸平行的水平線；在過(guò)熱蒸氣區(qū)為向右下方急劇彎曲的傾斜線。 （4）等熵線：圖上自左向右上方彎曲的細(xì)實(shí)線為等熵線。制冷劑的壓縮過(guò)程沿等熵線進(jìn)行，因此過(guò)熱蒸氣區(qū)的等熵線用得較多，在lgp-h圖上等熵線以飽和蒸氣線作為起點(diǎn)。 （5）等容線：圖上自左向右稍向上彎曲的虛線為等比容線。與等熵線比較，等比容線要平坦些。制冷機(jī)中常用等比容線查取制冷壓縮機(jī)吸氣點(diǎn)的比容值。 （6）等干度線：從臨界點(diǎn)K出發(fā)，把濕蒸氣區(qū)各相同的干度點(diǎn)連接而成的線為等干度線。它只存在與濕蒸氣區(qū)。 上述六個(gè)狀態(tài)參數(shù)（p、t、v、x、h、s）中，只要知道其中任意兩個(gè)狀態(tài)參數(shù)值，就可確定制冷劑的熱力狀態(tài)。在lgp-h圖上確定其狀態(tài)點(diǎn)，可查取該點(diǎn)的其余四個(gè)狀態(tài)參數(shù)在制冷工程中，最常用的熱力圖就是制冷劑的壓焓圖。該圖縱坐標(biāo)是絕對(duì)壓力的對(duì)數(shù)值lgp(圖中所表示的數(shù)值是壓力的絕對(duì)值)，橫坐標(biāo)是比焓值h。 1、臨界點(diǎn)K和飽和曲線 臨界點(diǎn)K為兩根粗實(shí)線的交點(diǎn)。在該點(diǎn)，制冷劑的液態(tài)和氣態(tài)差別消失。K點(diǎn)左邊的粗實(shí)線Ka為飽和液體線，在Ka線上任意一點(diǎn)的狀態(tài)，均是相應(yīng)壓力的飽和液體；K點(diǎn)的右邊粗實(shí)線Kb為飽和蒸氣線，在Kb線上任意一點(diǎn)的狀態(tài)均為飽和蒸氣狀態(tài)，或稱(chēng)干蒸氣。 2、三個(gè)狀態(tài)區(qū) Ka左側(cè)過(guò)冷液體區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的制冷劑溫度低于同壓力下的飽和溫度； Kb右側(cè)過(guò)熱蒸氣區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的蒸氣溫度高于同壓力下的飽和溫度； Ka和Kb之間濕蒸氣區(qū)，即氣液共存區(qū)。該區(qū)內(nèi)制冷劑處于飽和狀態(tài)，壓力和溫度為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。 在制冷機(jī)中，蒸發(fā)與冷凝過(guò)程主要在濕蒸氣區(qū)進(jìn)行，壓縮過(guò)程則是在過(guò)熱蒸氣區(qū)內(nèi)進(jìn)行。 3、六組等參數(shù)線 （1）等壓線：圖上與橫座標(biāo)軸相平行的水平細(xì)實(shí)線均是等壓線，同一水平線的壓力均相等。 （2）等焓線：圖上與橫坐標(biāo)軸垂直的細(xì)實(shí)線為等焓線，凡處在同一條等焓線上的工質(zhì)，不論其狀態(tài)如何焓值均相同。 （3）等溫線：圖上用點(diǎn)劃線表示的為等溫線。等溫線在不同的區(qū)域變化形狀不同，在過(guò)冷區(qū)等溫線幾乎與橫坐標(biāo)軸垂直；在濕蒸氣區(qū)卻是與橫坐標(biāo)軸平行的水平線；在過(guò)熱蒸氣區(qū)為向右下方急劇彎曲的傾斜線。 （4）等熵線：圖上自左向右上方彎曲的細(xì)實(shí)線為等熵線。制冷劑的壓縮過(guò)程沿等熵線進(jìn)行，因此過(guò)熱蒸氣區(qū)的等熵線用得較多，在lgp-h圖上等熵線以飽和蒸氣線作為起點(diǎn)。 （5）等容線：圖上自左向右稍向上彎曲的虛線為等比容線。與等熵線比較，等比容線要平坦些。制冷機(jī)中常用等比容線查取制冷壓縮機(jī)吸氣點(diǎn)的比容值。 （6）等干度線：從臨界點(diǎn)K出發(fā)，把濕蒸氣區(qū)各相同的干度點(diǎn)連接而成的線為等干度線。它只存在與濕蒸氣區(qū)。 上述六個(gè)狀態(tài)參數(shù)（p、t、v、x、h、s）中，只要知道其中任意兩個(gè)狀態(tài)參數(shù)值，就可確定制冷劑的熱力狀態(tài)。在lgp-h圖上確定其狀態(tài)點(diǎn)，可查取該點(diǎn)的其余四個(gè)狀態(tài)參數(shù)。壓焓圖lgh-h（又稱(chēng)：莫里爾圖Molliev Diagram）液體氣化制冷是一種廣泛應(yīng)用的制冷方法，它是利用液體氣化時(shí)的吸熱效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)制冷的。蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)是其中之一，見(jiàn)圖 3 。系統(tǒng)中壓縮機(jī)起著壓縮和輸送制冷劑蒸汽的作用，并造成蒸發(fā)器中的壓力低，冷凝器中的壓力高。它是整個(gè)系統(tǒng)的心臟；膨脹閥 ( 節(jié)流閥 ) 對(duì)高壓液體制冷劑起節(jié)流降壓作用，同時(shí)還調(diào)節(jié)其進(jìn)入蒸發(fā)器的流量；蒸發(fā)器的作用是輸出冷量，制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻介質(zhì)的熱量，從而達(dá)到制取冷量的目的；冷凝器負(fù)責(zé)輸出熱量，冷卻介質(zhì)從冷凝器中帶走制冷劑在蒸發(fā)器中吸取的熱量，以及壓縮機(jī)消耗的功所轉(zhuǎn)化的熱量。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，壓縮機(jī)所消耗的功起到補(bǔ)償作用，使制冷劑不斷從低溫介質(zhì)中吸熱，并向高溫介質(zhì)放熱，完成整個(gè)制冷循環(huán)。單級(jí)蒸汽制冷循環(huán)過(guò)程在壓焓圖上表示見(jiàn)圖 4 。制冷劑吸收蒸發(fā)器中被冷卻介質(zhì)的熱量，在壓力 P 0， t 0 下沸騰，到達(dá)狀態(tài)點(diǎn) 1 ，為飽和蒸汽狀態(tài)，當(dāng)壓縮機(jī)不斷地抽吸蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸汽之前，為了不將液滴帶入壓縮機(jī)，通常制冷劑在蒸發(fā)器中完全蒸發(fā)后仍要繼續(xù)吸收一部分熱量，實(shí)際上壓縮機(jī)吸入的是過(guò)熱飽和蒸汽， 12 為過(guò)熱過(guò)程。點(diǎn) 2 為壓縮機(jī)吸氣點(diǎn)。過(guò)點(diǎn) 2 ，壓縮機(jī)將過(guò)熱蒸汽壓縮，到達(dá)點(diǎn) 3 。由于壓縮機(jī)壓縮作功，使制冷劑蒸汽壓力升高到 P k ，溫度升高到 t 3 ， 23 為壓縮過(guò)程。點(diǎn)3為壓縮機(jī)排氣點(diǎn)，制冷劑仍處于過(guò)熱蒸汽狀態(tài)。進(jìn)入冷凝器的過(guò)熱蒸汽首先將部分熱量釋放給外界冷卻介質(zhì)，在等壓下變成飽和蒸汽，達(dá)到點(diǎn) 4 ， 34 為冷卻過(guò)程，然后再在等溫等壓下繼續(xù)放熱，直至冷凝成飽和液體，到達(dá)點(diǎn) 5 狀態(tài)， 45 為冷凝過(guò)程。實(shí)際循環(huán)中不僅存在制冷劑蒸汽過(guò)熱，而且還存在制冷劑液體過(guò)冷的問(wèn)題。制冷劑液體溫度低于同一壓力下飽和狀態(tài)的溫度稱(chēng)為過(guò)冷，其溫度差稱(chēng)為過(guò)冷度。過(guò)冷度的大小取決于冷凝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制冷劑與冷卻介質(zhì)之間的溫差。在具有過(guò)冷的循環(huán)中，過(guò)冷度越大，對(duì)循環(huán)越有利。它可以使單位制冷量增加，從而導(dǎo)致制冷系數(shù)增加。 56即為過(guò)冷過(guò)程。冷凝后的制冷劑經(jīng)過(guò)膨脹閥，節(jié)流降壓降溫，使制冷劑壓力由 P k 降至 P 0 ，溫度由過(guò)冷溫度降至 t 0 ，并進(jìn)入氣液兩相區(qū)。經(jīng)過(guò)膨脹