浅谈制冷剂的压-焓图

第四讲压熔图在进行制冷循环的分析及计算时，经常需要利用制冷剂的压焰图来确定制冷剂的状态参数及其变化过程。

压焰图实际为压力-比焰图，也称lg>∕ι图，简称压培图。

它是以制冷剂的比给人作为横坐标，以压力P作为纵坐标绘制而成的，见图2-1。

图中共有8种线条，反应6个参数：图2T 制冷剂的压焰图①饱和液体线（X = 0）；②干饱和蒸气线（X= 1）;③等于度线，参数为X（X=定值），图2-1中，1 = 0与N=I 之间的等干度线没有画出；④等压线，参数为力（。

=定值）；⑤等温线，参数为EU=定值）；⑥等比母线，参数为无6 =定值）；⑦等比嫡线,参数为$（S=定值）；⑧等比体积线，参数为V （V=定数）压培图所标的物理呈压力：垂直于物体表面的作用力，单位牛顿（N）。

压强：单位面积所受到的作用力，单位帕（Pa）。

培：物体内能与压力能之和。

单位焦（J）.等压过程中，系统从外界所吸收的热量等于系统熔值的增加。

比玲：Ikg某物质的始值。

单位kj/kg。

在压焰图上，X轴所表示的单位为比焙。

Y轴所表示的单位为压强。

为缩小尺寸，提高低压表示的精度，故取对数。

等墙线燧：能与绝对温度的比值，表示热量转换成功的程度。

在绝热过程中系统的燃不变。

单位 J/Ko系统的燃在可逆绝热过程中不变，在不可逆绝热过程中单调增大。

这就是懒增加原理。

由于孤立系统内部的一切变化与外界无关，必然是绝热过程，所以端增加原理也可表为：一个孤立系统的牖永远不会减少。

它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态,其烯单调增大, 当系统达到平衡态时，摘达到最大值。

燧的变化和最大值确定了孤立系统过程进行的方向和限度，端增加原理就是热力学第二定律。

温度：表征物体冷热程度的物理量。

标志着物体内部无规则运动的剧烈程度。

一切相互热平衡的系统，温度一定相同。

温标：表示温度数值的方法称为温标。

常用为摄氏温标与理想气体温标。

等温线：在气体区，液体区，都随压力下降温度直线下降，只有在饱和区内，与等压线重合, 平行于X轴。

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。

浅谈制冷剂的压焓图----27586b69-7161-11ec-8d71-7cb59b590d7d浅谈制冷剂的压-焓图特定制冷剂的压力焓图称为线图，以制冷剂的焓（kJ/kg）为横坐标，压力（MPA）为纵坐标。

为了减小图表的尺寸，并使低压区域内的线的交点清晰，用压力的对数LGP绘制纵坐标。

因此，压力焓图也称为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（saturatedliquid)，右边的一条称干饱和蒸汽线(saturatedvapor)，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。

饱和液体线和干饱和蒸汽线将lgp-e图分为三个区域：饱和液体线的左边------过冷液体区。

饱和液体管线和干饱和蒸汽管线之间——湿饱和蒸汽区；处于饱和状态的制冷剂蒸汽和液体的混合物称为湿饱和蒸汽。

制冷剂蒸汽在湿饱和蒸汽中的重量比例称为干度，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干饱和蒸汽线的右边------过热蒸汽区。

在lgp-e图中，还绘制了等温线，该等温线与湿饱和蒸汽区的等压线P（lgp）一致；在过热蒸汽区，等温线与等压线分离，形成一组向右向下倾斜的曲线；在过冷液体区，等温线与焓一致。

图中还绘有等熵线（entropy）和等容线（volume）。

对于R717（氨）制冷剂，由于实际压力低于2MPa，R717的lgp-e图仅显示低于2MPa 的部分，并去除湿饱和蒸汽区域的中间部分（实际计算中未使用），以使图清晰紧凑。

不同性质的制冷剂其lgp-e图的形状是不相同的。

综上所述，制冷剂的压力焓（lgp-e）图中有八条线：等压线p(lgp)等焓线（enthalpy)饱和液体线（saturatedliquid)等熵、体积、饱和蒸汽、质量、温度其中等压线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（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　工质的状态变化及其热力过程，可以在工质的压－焓图上表示，同时还可以在ｐ－ｖ图和Ｔ－ｓ图中表示。

在制冷工程中，压－焓图的使用最为普遍。

因为使用压－焓图不仅可以简单地确定制冷剂的状态参数，并能直观地表示出循环及过程中参数的变化和能量的变化。

在压－焓图上可以用线段的长短来表示能量的多少。

由于制冷剂在蒸发器和冷凝器中的吸热或放热过程都是在等压下进行的，等压过程中热量的变化及压缩机在绝热压缩过程中所消耗的功都可以通过焓差计算，而制冷剂在节流阀前后的焓值又保持不变，所以利用压－焓图来分析制冷循环及进行循环的热力计算都是很方便的。

　一、压－焓图的构成　压－焓图的纵坐标是压力ｐ　，为了使低压部分表示的清楚，采用对数坐标，即ｌｇｐ　；横坐标是比焓ｈ　。

所以也称为ｌｇｐ－ｈ图。

　右图所示为工质压－焓图的基本内容。

它是依　据工质的基本参数ｔ、ｐ、ｖ等以及他们之间的关系　式，以１ｋｇ工质为准绘制的列线图。

不同的工质，　性质不同，其压－焓图形也不完全一样，但其内容　及基本形式是相同的。

　在压－焓图中，临界点Ｋ把饱和曲线分成两部　分，Ｋ点左边的粗实线为饱和液体线，线上的任何　一点代表一个饱和液体状态，干度ｘ＝０；右边的粗　实线为干饱和蒸汽线，线上任何一点代表一个饱和　蒸汽状态，ｘ＝１。

这两条粗实线将图分为三个区域：　饱和液体线的左边是未饱和液体区，该区域内的液　体为未饱和液体，它的温度低于同压力下的饱和温度，所以也称为过冷液体，这样未饱和区也称为过冷液体区；干饱和蒸汽线的右边是过热蒸汽区，该区域内的蒸汽称为过热蒸汽，它的温度高于同一压力下饱和蒸汽的温度；两条线之间的区域为两相区，工质在该区域内处于气、液混合状态，所以也称为湿蒸汽区。

图中共有６种等参数线簇：　１）等压线ｐ＝ｃ－－－水平线。

　２）等焊线ｈ＝ｃ－－－垂直线。

　３）等温线ｔ＝ｃ－－－过冷液体区几乎为垂直线。

两相区内因制冷剂状态的变化是在等压、等温下进行的，故等温线与对应的等压线重合，是水平线。

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。

制冷原理与压焓图图文详解发布时间：2018-04-16 11:33℉与℃的换算F=9/5C+32，C=5/9(F-32)式中 F-华氏温度，C-摄氏温度。

显热：显热即指引起物质温度变化的热量；如果加热某种物质，使其温度升高，则加入的热量称为显热；同样地，如果冷却某种物质，使其温度降低，则释放的热量也称为显热；显热可以通过温度的变化测量出来。

潜热：使物质状态发生改变，而不改变温度的热量称为潜热。

这种物质“状态的改变”可以是固态和液态之间的转变，也可以是液态和气态之间的转变。

制冷是释放热量的过程。

制冷机组的重要组成部分有哪些：1)压缩机2)冷凝器3)膨胀阀4)蒸发器5)制冷剂压缩机有两大重要作用：1)使制冷剂在系统中循环；2)将低压的制冷剂蒸气压缩至较高的冷凝压力，以便于凝结成液体。

冷凝器提供了换热表面和贮存空间用于：1)将潜热和显热从高压制冷剂传递给冷却水；2)贮存足够的液体在冷凝器和膨胀阀之间形成液封阻隔蒸气。

膨胀阀的作用？膨胀阀是截流元件的一种。

来自冷凝器的高压液体流经膨胀阀后转变成低压的气/液体混合物。

蒸发器中提供换热表面，使低压制冷剂液体蒸发成制冷剂蒸气。

在液态向气态的转变过程中吸收潜热。

这些潜热来自被冷却的载冷剂（冷冻水）。

制冷剂是一种物质，它可以在一定的温度下蒸发，从液态转变成气态，同时吸收热量达到制冷目的。

通常要得到70 ~150 ℉冷冻水的话，蒸发温度通常在40 ~80 ℉。

该蒸发过程的压力一定要合理。

制冷剂必须根据实际的温度需要来选择。

饱和蒸气：蒸气和液体之间存在着相互的联系。

饱和点:指某种物质在指定压力下的沸腾温度。

饱和:某种物质在其饱和温度和压力下，处于饱和的气/液混合状态。

过热:指某种气态物质，其温度高于其饱和温度，高出饱和温度的值即是过热度。

过冷:指某种液体温度低于其饱和温度，低于饱和温度的值即是过冷度。

制冷循环示意图蒸气压缩高温、高压的制冷剂蒸气排入冷凝器。

当高温气体与冷的管壁接触时，它首先释放显热（过热）成为饱和气体。

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.。

浅谈“压焓图涉及制冷设备的选型，我们必须要通过热力计算，我们要进行计算就必须查压焓图，所以熟练地掌握压焓图很重要，本文谈谈笔者对压焓图的学习方法。

一、坐标的建立如图1所示，首先我们先建立直角坐标，我们只取直角坐标的第一象限，因为我们涉及的数值都是正值。

坐标建立后要标上箭头，只有标上箭头才代表了正方向。

建立直角坐标后，我们要标上横坐标为焓（h），纵坐标为（lgP）。

只有标上了横坐标和纵坐标代表什么，我们所作的图形才有意义。

有些人在作图的时候忽略了这一点导致图形失去了意义。

纵坐标为什么要采用10为底的对数，在这里解释一下，因为压力几乎都是采用10的多少次方，为了便于我们作图，所以采用了10为底的对数。

例如，大气压力P为105Pa，如果采用10为底的对数，那么在纵坐标上的数值就为lg105=5。

这样就便于我们作图分析。

二、一点两线三区域五状态1.一点（临界点K——图形上的最顶点）无论何种制冷剂，它都有临界点，在我们选用制冷剂时，我们都要求临界温度（临界压力）要高。

我们都知道，物质液化除了降温还可以升压，像我们使用的制冷剂，沸点普遍很低，低温液化是不可能的，只能采用高压。

而临界温度高的制冷剂在常温下越容易液化，并且制冷剂在远离临界点下节流可以减少损失。

提高制冷循环的性能。

2.两线（饱和液体线、饱和气体线）临界点K分成左右两条粗实线，K点左边的粗实线是饱和液体线，其干度=0，该线上的任何一点都表示不同温度下所对应的饱和液体;K点右边的粗实线是饱和气体线，其干度=1，该线上任何一点都表示不同温度下所对应的饱和气体。

3.三区域（过冷液体区、气液两相区、过热蒸汽区）饱和液体线和饱和气体线将整个坐标分为三部分，分别是过冷液体区、气液两相区、过热蒸汽区。

饱和液体线左边的区域为过冷液体区，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。

介于饱和液体线与饱和气体线之间的区域为气液两相区。

饱和液体线右边的区域是过热蒸汽区，将制冷剂饱和气体的温度升高就进入了过热蒸汽区。