浅谈制冷剂与压焓图

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。

⼗分钟掌握：制冷系统与压焓图（附视频讲解）本次福利：1纯物质的特性纯物质的特性可以绘制成图表。

1、压⼒ – 温度图（P - T 图）2、温度 – 熵图（T - S 图）3、温度 – 焓图（T - h 图）4、压⼒ – 焓图（P - h 图）注意：压⼒ – 焓图经常⽤于制冷和空调系统。

现在举例如下：1、温度 – 焓图（T-h 图）⽔的温度 – 焓图⽔的温度 – 焓图（不同压⼒）2、压⼒ – 温度图（CO2 相态图）CO2 的压⼒ – 温度图3、压⼒ – 焓图（P-h 图）4、压⼒ – 焓图（P-h 图）1、压⼒-焓图是纯物质的特性图。

2、图中包含物质的⼀些更为重要的特性，例如温度、压⼒、⽐容、密度、⽐热、焓或熵。

5、P-h 图和 Log(P)-h 图2压⼒ – 焓图（Log(P)-h 图）压焓图（lgp-h图）指压⼒与焓值的曲线图，，压焓图以绝对压⼒为纵坐标（为了缩⼩图的尺⼨，提⾼低压区域的精度，通常纵坐标取对数坐标），以焓值为横坐标。

压焓图是分析蒸⽓压缩式制冷循环的重要⼯具，常⽤于制冷循环设计、计算和分析。

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）完整的压焓图在压焓图上，我们可以把它分为：⼀点、⼆线、三区、五态、六线。

⼀点：指临界点，临界点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。

第二章制冷循环压焓图剖析和制冷剂流程图Copy Right By:Thomas T.S. Wan()Sept. 3, 2009All Rights Reserved工业冷冻系统设计从制冷循环压焓（P-H）图剖析和制冷剂流程图开始：（ 1）制冷循环P-H 图剖析(P-H Diagram Refrigeration Cycle Analysis)。

使用 PH图计算制冷系统的热力学物性能够剖析制冷循环的可行性。

经过PH图剖析，能够很清楚确实定系统设计点的制冷剂流量和运转工况。

（ 2）制冷剂流程图(Refrigerant Flow Diagram)制冷剂流程图给出了系统所用设施，设施间管道走向和尺寸，保温要求；还确立了压降、吸气过热度等等。

制冷剂流程图可能特别简略，假如有必需也能够推行到工艺仪表流程图中（ P&I D）。

制冷剂流程图是要与P-H 图一同阅读。

从制冷剂流程图和 PH图中能够获悉完好的系统信息。

P-H (Pressure-Enthalpy)图剖析:R22典型 PH （压焓）图如图2-1所示。

利用 P-H图能够表达理论制冷循环，如图2-2所示。

图 2- 3为制冷循环图 2-2简化版，可是只表现了与理论制冷循环有关的数据，省略了纵坐标（压力）和横坐标（比焓）。

与循环有关的压力和比焓值如PH图所示。

蒸发器 - A-B-C 对应蒸发温度， B 点与 C点比焓差为单位质量制冷量。

压缩机 - C-D 为等熵压缩过程。

压缩过程比焓差为H D-H C。

压缩过程（绝热过程）也能够用英尺表示为（H D-H C）× 778。

关于实质压缩，不再依据绝热过程，而是多变过程，如图2-3中C-D’所示。

冷凝 - 冷凝（放热）过程为 D-E （实质过程为 D’- E）。

冷凝器总放热量等于蒸发器吸热量与系统输入功率之和。

膨胀 - E-B 代表膨胀过程。

PH图 2-3中制冷系统（无损失）运转参数以下：冷凝温度（ CT ）： 110℉蒸发温度（ ET ）： 10℉冷凝压力： 241.04 Psia蒸发压力： 47.46 Psia压缩机吸气温度：10℉压缩机吸气压力：47.46 Psia压缩机排气压力：241.04 Psia压缩机吸气比焓：105.44 Btu/Lb压缩机排气比焓：123.25 Btu/Lb液态制冷剂比焓：42.45 Btu/Lb压缩机吸气熵：关于更为精准计算，介绍从制冷剂物性表或许计算机软件中查问参数。

制冷剂压-焓图(lgP-h图)介绍制冷剂的热力学性质可通过热力参数之间的关系来描述，而制冷剂的热力参数之间的关系是通过实验方法测定出来的，一般用热力学性质图、表来表示。

制冷剂的lgP—h图：(又称莫里尔图(Molliev Diagram)）图中：K ——临界点 P ——等压线 h ——等焓线 t ——等温度线s ——等熵线 v ——等比容线 x ——等干度线在lgP—h图上任意一点都能表示制冷剂的一种热力状态，在一个状态点上，制冷剂具有确定的压力、温度、比容、焓和熵，以及蒸气所占的比例，即干度值X。

X = 制冷剂蒸气质量 / 制冷剂总质量饱和液体线（X=0）：在lgP—h图上，将不同温度下的饱和液体的各点连接起来的曲线叫做饱和液体线。

在饱和液体线上的各点所表示的是制冷剂饱和液体在此点压力下的饱和温度。

干饱和蒸气线（X=1）：在lgP—h图上，将不同温度下的干饱和蒸气的各点连接起来的曲线叫做干饱和蒸气线。

在干饱和蒸气线上的各点所表示的是制冷剂干饱和蒸气在此点压力下的饱和温度。

饱和液体线和干饱和蒸气线均为粗实线，相交于临界点，这两条线将lgP—h图分成三个区域。

饱和液体线左边是过冷液体区，干饱和蒸气线右边是过热蒸气区，两条曲线中间的区域为饱和区，也就是湿蒸气区，在这个区域内的制冷剂为饱和状态，区域内各点上的饱和蒸气均为湿蒸气。

等温线（t）：将表示温度相同的各点用点划线连接起来成一条折线，这条折线就是等温线。

等温线在过冷液体区为竖直线，与等焓线重合；在湿蒸气区为水平直线，与等压线重合；在过热蒸气区为向右下方向的曲线。

等比容线（v）：将比容相同的各点用虚线连接起来的曲线叫做等比容线。

等熵线（h）：将熵值相同的各点用细实线连接起来的曲线叫做等熵线。

等干度线（x）：在饱和区内将干度相同的点连接而成的曲线叫做等干度线。

在lgP—h图中，箭头所指的方向表示各参数数值增加的方向。

另外，可以根据任意两个状态参数就能确定其在lgP—h图上的状态点，通过这个点，就可以查出其它几个状态参数。

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。