制冷剂与压焓图(精选)
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制冷剂的压焓图
1.压焓图的构成
制冷剂的压焓图又称lgp-h图,是根据1kg制冷剂的状态变化绘制的。
横坐标表示焓h,标度是均匀的;纵坐标表示压力P,为使低压区内交点更清晰,采用对数坐标,标度是不均匀的。
坐标系内的每一点都对应着制冷剂的一种状态。
为了使用方便,图中还绘制了各种曲线,主要的几种曲线是:
1)等压线和等焓线
图中平行于横轴的直线为等压线,平行于纵轴的直线为等焓线。
2)饱和液体线和干饱和蒸气线
饱和液体线用x=0表示,在这条线上,制冷剂总是处于饱和液体状态;干饱和蒸气线用x=1表示,在这条线上,制冷剂总处于干饱和蒸气状态。
这两条线的交点叫临界点,用K表示。
这两条线将lgp-h图分为三个区域:x=0左边的区域称过冷区,在这个区域,制冷剂总是处于过冷液状态;x=1右边的区域,称为过热蒸气区,在这个区域,制冷剂总是处于过热蒸气状态;中间的区域称为饱和区,制冷剂在这个区域总保持湿蒸气状态。
3)等温线
等温线用t表示,是一条折线:在过冷区为竖虚线;在饱和区为水平虚线与等压线重合;在过热蒸气区为向下的斜线,用虚线绘制。
4)等比体积线
等比体积线用v表示,用点画线绘制。
5)等熵线
等熵线用S表示,为向右上方倾斜的曲线。
6)等干度线
它只存在于饱和区内,用X表示。
在实际应用中,以上各种曲线都有若干条,并标明相应的数据。
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)注:b=正常沸点;c=临界点。
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注:a=三相点;b=正常沸点;c=临界点。
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)注:a=三相点;b=正常沸点;c=临界点。
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)注:b=正常沸点;c=临界点。
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)注:b=1个标准大气压时的沸点和露点;c=临界点。
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)注:b=1个标准大气压时的沸点和露点;c=临界点。
制冷剂的压焓图在制冷工程中,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-焓图中共有八种线条:等压线P、等焓线、饱和液体线等熵线等容线、干饱和蒸汽线、等干度线等温线(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。
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。