制冷系统压焓图及主要参数讲解.ppt

3.1.2 压焓图 n1、临界点K和饱和曲线 n 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 n 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 n 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； n 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； n 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 n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 n 制冷剂的压-焓（LgP-E）图中共有八种线 条： n 等压线P(LgP) 等焓线（Enthalpy) 饱和液 体线（Saturated Liquid) 等熵线（Entropy） n 等容线（Volume） 干饱和蒸汽线 (Saturated Vapor) 等干度线(Quality) 等温线 （Temperature) n （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。

n（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 n （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 n （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 n n（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 n （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 度线它只存在与湿蒸气区 n 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在lgp-h图上确 定其状态点，可查取该点的其余四个状态参 数 3.1.3 单级蒸气压缩式制冷理论循环 单级蒸气压缩式制冷循环，是指制冷 剂在一次循环中只经过一次压缩，最 低蒸发温度可达-40～-30℃。

单级蒸 气压缩式制冷广泛用于制冷、冷藏、 工业生产过程的冷却，以及空气调节 等各种低温要求不太高的制冷工程 理论循环的假设条件和压焓图 n实际的制冷循环极为复杂，难以获得完全真实的全 部状态参数因此，在分析和计算单级蒸气压缩式 制冷循环时，通常采用理论制冷循环 n1.理论循环的假设条件 理论循环是建立在以下假设 基础上： n1）压缩过程为等熵过程，即在压缩过程中不存在任 何不可逆损失 n2）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂的冷凝温度等于冷 却介质的温度，蒸发温度等于被冷却介质的温度， 且冷凝温度和蒸发温度都是定值 n3）离开蒸发器和进入制冷压缩机的制冷剂蒸气为蒸 发压力下的饱和蒸气；离开冷凝器和进入节流元件 的液体为冷凝压力下的饱和液体 n4）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 n5）节流过程为绝热过程，即与外界不发生热 交换 n2.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 一个过程，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。

理论循环的性能指标及其计算 1.单位质量制冷量 制冷压缩机每输送1kg制冷 剂经循环从被冷却介质中制取的冷量称为单 位质量制冷量，用q0表示 n q0=h1-h4=r0（1-x4） （1 -1） n式中 q0单位质量制冷量（kJ/kg）； nh1与吸气状态对应的比焓值（kJ/kg） ； nh4节流后湿蒸气的比焓值（kJ/kg）； nr0蒸发温度下制冷剂的汽化潜热（kJ/kg ）； nx4节流后气液两相制冷剂的干度 n2.单位容积制冷量 制冷压缩机每吸入1m3制冷剂蒸 气（按吸气状态计）经循环从被冷却介质中制取的 冷量，称为单位容积制冷量，用qv表示 n n式中 qv单位容积制冷量（kJ/m3）； nv1制冷剂在吸气状态时的比体积（m3/kg） n由式可知，吸气比体积v1将直接影响单位容积制冷 量qv的大小而且吸气比体积v1的大小随蒸发温度 的下降而增大，所以理论循环的qv不仅随制冷剂的 种类而改变，而且还随循环的蒸发温度的变化而变 化 n3.理论比功 制冷压缩机按等熵压缩时每压缩 输送1kg制冷剂蒸气所消耗的功，称为理论 比功，用w0表示。

nw0=h2-h1 （1-3） n式中 w0理论比功（kJ/kg）； nh2压缩机排气状态制冷剂的比焓值（ kJ/kg）； nh1压缩机吸气状态制冷剂的比焓值（ kJ/kg） n4.单位冷凝热负荷 制冷压缩机每输送1kg制 冷剂在冷凝器中放出的热量，称为单位冷凝 热负荷，用qk表示 nqk=（h2-h2）+（h2-h3）=h2-h3 （1-4） n式中 qk单位冷凝热负荷（kJ/kg）； nh2与冷凝压力对应的干饱和蒸气状态所 具有的比焓值（kJ/kg）； nh3与冷凝压力对应的饱和液状态所具有 的比焓值（kJ/kg）； n5.制冷系数 单位质量制冷量与理论比功之比 ，即理论循环的收益和代价之比，称为理论 循环制冷系数，用0表示，即 n n单级理论循环制冷系数0是分析理论制冷循 环的一个重要指标制冷系数不但与循环的 高温热源、低温热源有关，还与制冷剂的种 类有关在制冷机工作温度给定的情况下， 制冷系数越大，则经济性越高。