摘要:压焓图(pressure-enthalpy diagram)是压力与焓值的曲线图,常用于制冷系统的设计、分析、计算,以及故障诊断。
压焓图(pressure-enthalpy diagram)是压力与焓值的曲线图,常用于制冷系统的设计、分析、计算,以及故障诊断。
视频更直观>>>压焓图的组成与特征
压焓图以绝对压力为纵坐标,以焓值为横坐标进行绘制。为了缩小图的尺寸并提高低压区域的精度,通常纵坐标取值为压力的对数。
压焓图由等压线、等焓线、等温线等多个线条组成,用以表达制冷剂的各种状态参数。
其中,最显著的是饱和液体线和饱和蒸汽线,将制冷剂状态划分为三个区域。中间包围的是气液并存的饱和两相区,其左侧是过冷液体区,右侧是过热蒸汽区。
一、压焓图组成
1、等压线
等压线是与横坐标轴相平行的水平线,从左向右同一线上的压力相等,从下向上各线上的压力升高。
制冷剂的蒸发过程沿等压线从左向右进行,期间蒸发压力不变,焓值增加,说明从外部获得了热量。
制冷剂的冷凝过程沿等压线从右向左进行,期间冷凝压力不变,焓值减少,说明向外部排出了热量。
2、等焓线
等焓线是与纵坐标轴相平行的竖直线,从下向上同一线上的焓值相等,从左向右各线上的焓值增大。
制冷剂的节流过程沿等焓线从上向下进行,期间由高压降为低压,焓值不变,说明与外部无热量交换,为绝热过程。
3、等温线
等温线在左侧过冷液体区域内近似于竖直,在中间湿蒸汽区域内近似于水平,在右侧过热蒸汽区域内向右下方急剧弯曲。
4、等熵线
等熵线是在右侧的过热蒸汽区,以饱和蒸汽线为起点,自左向右上弯曲的实线。
制冷剂的压缩过程沿等熵线进行,由低压升为高压,压缩功转换为蒸汽的内能,因此熵不变而焓略有增加。
5、等容线
等容线是自左向右上弯曲的虚线,与等熵线相比,等比容线要平坦些。制冷过程中,比容线常用于查询压缩机吸气点的比容值。
6、等干度线
等干度线仅存于中间的湿蒸汽区域内,自下而上线上各点的干度相同,交汇于顶部饱和液体线和饱和蒸汽线相交的临界点。
饱和液体线上的干度为0(没有蒸汽),饱和蒸汽线上的干度为100(全是蒸汽),因此从左向右各线上的干度逐渐增加。
7、饱和液体线
饱和液体线是临界点下靠左的包络线,其上任意一点为相应压力下的饱和液体,其左侧就是不饱和的过冷液体。
8、饱和蒸汽线
饱和蒸汽线是临界点下靠右的包络线,其上任意一点为相应压力下的饱和蒸汽,或称为干蒸汽。
二、压焓图特征
压焓图的特征,可以概括为一点、两线、三区、五态、六线。
一点,就是气液的临界点,是饱和液体线和饱和蒸汽线在顶部的交点,说明在该点处液态和气态的差别消失。
两线,就是饱和液体线和饱和蒸汽线,其上各点分别是相应压力下的饱和液体或饱和蒸汽。
三区,由两线划分为三个区域,分别是中间两线包夹的气液两相区、左侧的液相区,右侧的气相区。
制冷剂在两相区内为气液并存,处于饱和温度下。左侧的液相区温度低于饱和温度,又称为过冷液体区。右侧的气相区温度高于饱和温度,又称为过热蒸汽区。
五态,加上饱和液体线和饱和蒸汽线上的两个状态,从左到右依次有五种状态:过冷液体、饱和液体、饱和湿蒸汽、饱和干蒸汽、过热蒸汽。
六线,除饱和液体线、饱和蒸汽线外,还有六个等值线,分别为等压线、等焓线、等温线、等熵线、等比容线、等干度线。
来源:郭子聊科学