温熵图。温熵图结构如实践。7所示,以温度为纵坐标,以熵值为横坐标。
同压焓图类似,温熵图中临界点右边的粗实线为饱满蒸气线,线上任一点均代表一个饱满蒸气状况,干度a:=l;左面的粗实线为饱满液体线,线上任一点均代表一个饱满液体状况,干度饱满蒸气线与饱满液体线将温熵图分为以下三个区域,过热蒸气区:饱满蒸气线的右侧区域,该区域内蒸气为过热蒸气,其温度高于同一压力下饱满蒸气的温度;两相区:饱满蒸气线和饱满液体线中心的区域,该区域内状况为气、液混合状况;过冷液体区:饱满液体线的左面区域,该区域内蒸气为过冷液体,其温度低于同一压力下始=£n诚汝66姐宙温熵图中也有以下六条等参数线簇:
等温线:为水平实线;
等压线:过热区内等压线是向右上方歪斜的实线,两相区内等压线与等温线重合,有过冷区内等压线密布于饱满液体线邻近,可近似用饱满液体线替代;等容线:用虚线标明,过热区内的等容线向右上方歪斜;等焓线:过热区及两相区内,等焓线均为向右下方歪斜的实线,两相区内的等焓线的斜率较过热区内的等焓线的斜率要大,过冷区液体的焓值可近似用同温度下的饱满液体的焓值替代;等熵线:为笔直实线;等干度线:仅存在于两相区域,其方向与饱满蒸气线或饱满液体线邻近,视干度巨细而定。
药品由上所述,能够发现,在温度、压力、比容、比焓、比熵、干度六个参数中,只需知道其间两个参数,咱们便能够在压焓图和温熵图中止定其状况点,这样,其他四个参数便能够直接读出。关于饱满状况状况,只需一个参数便可在图中止定其状况点。
单级蒸气紧缩式制冷理论循环及其压焓图、温熵图。实践。8所示为单级蒸气紧缩式制冷理论循环的压焓图和温熵图。
⑻压焓图
药品单级蒸气紧缩式制冷理论循环的压焓图和温熵图关于最简略的单级蒸气紧缩式制冷理论循环,紧缩机的进气状况为饱满蒸气状况,冷凝器的出口状况为饱满液体状况,制冷紧缩机的紧缩进程为等熵紧缩,制冷剂经过胀大阀或其他节约安排时,其前、后焓值持平,不考虑制冷剂蒸腾及冷凝进程中的压力丢掉,制冷剂的冷凝温度等于冷却介质温度、蒸腾温度等于被冷却介质的温度。显着,这些状况与实践状况存在不同,但简化后的理论循环能够使问题得到简化,便于在此根底上对实践循环进行剖析和研讨,因而有必要了解和把握蒸气紧缩式制冷的理论循环。
中,1点代表的是紧缩机吸气状况,为饱满蒸气;2点代表的是紧缩机排气状况,为过热蒸气;3点代表的是冷凝进程中某一特别状况(饱满蒸气),即过热蒸气经开端冷却达饱满蒸气状况;4点代表的是节约前状况,为饱满液体;5点代表的是蒸腾器进口状况,坐落两相区。1_2为紧缩机将制冷剂从蒸腾压力等煉紧缩至冷凝压力的进程,这一进程中,单位质量制冷剂的焓增称为单位循环净功,用w标明;2—3_4为冷凝器中的等压冷凝放热进程,这一进程中,单位质量制冷剂向高温热源开释的热量h2_h,称为单位冷凝负荷,用心标明;4一5为节约安排中的节约进程,制冷剂经过节约安排后,压力和温度均下降,而节约前后焓值持平,节约后制冷剂呈湿饱满蒸气状况,并进人蒸腾器;5—1为蒸腾器中的等压等温的蒸腾吸热进程,这一进程中,单位质量制冷剂吸收的热量称为单位质量制冷量,用%标明。单位质量制冷量9。与单位循环净功w的比值,称为制冷系数,用e标明。
冷库单级蒸气紧缩式制冷实践循环与理论循环的差异单级蒸气紧缩式制冷理论循环中的抱负化假定在实践制冷循环中都是不行完结的。关于单级蒸气活塞紧缩式制冷循环来说,实践制冷循环与理论制冷循环的差异首要体现在以下方面:
实践制冷循环中制冷紧缩机吸入的制冷剂往往是过热蒸气,节约前也往往是过冷液体,即实践制冷循环在与髙温热源、低温热源间换热时存在着蒸气过热和液体过冷这些具有传热温差的外部不行逆要素制冷紧缩机在作业中存在比方下述景象的不行逆丢掉状况,因而实践紧缩进程并不是等熵而是增熵进程首要,实践吸气进程中,制冷剂蒸气经过吸气管道、吸气阀件时有摩阻压降,使得进人气缸中的制冷剂蒸气压力必低于体系的蒸腾压力,低温蒸气进人气缸时将吸收气缸壁热量而比容增大,使实践吸气量削减。
药品其次,实践紧缩进程既不是等熵进程,也是必定的绝热进程,实践上整个紧缩进程只需在中心阶段才是绝热的。在紧缩的初始阶段,制冷剂蒸气的温度低于气缸壁的温度,制冷剂蒸气吸收气缸壁的热量;在紧缩进程的终了阶段,制冷剂蒸气温度髙于气缸壁的温度,制冷剂蒸气则向气缸壁放出热量。因而紧缩进程是一个多变指数不断改动着的不行逆多变进程,其体现出来的总效应使得紧缩后的熵增加。,再次,实践的紧缩机排气进程中,只需当实践排气压力高于冷凝压力时,才干敞开排气阀片。一同,排气时制冷剂经过排气阀件时必定存在节约压降。
别的,在紧缩进程中,紧缩机运动部件存在机械冲突》制冷剂经过紧缩机气缸部件的空地由高压部位向低压部位走漏;还有,活塞式制冷紧缩机存在余隙容积,这些要素都能构成制冷紧缩机的实践输气量削减,不行逆要素增多,无效耗功增大。
冷库制冷剂在换热器中与髙温热源、低温热源间进行换热时,存在换热温差。
冷库制冷剂在换热器和管道内活动时,药品冷库存在因活动阻力而带来的压降。别的,管道也不或许彻底绝热,制冷剂与外界存在着必定程度的换热。
冷库总归,在单级蒸气紧缩式制冷实践循环中,存在许多丢掉,因而实践循环的制冷系数必定低于相同条件下作业的理论循环的制冷系数。
实践工况的改动对单级蒸气紧缩式制冷循环的影晌实践制冷循环的状况是恰当杂乱的,当循环中液体过冷、蒸气过热、回热及蒸腾温度和冷凝温度的改动都会对制冷循环的功用带来恰当大的影响。为便于剖析研讨,在研讨某一要素对’循环功用的影响时,假定其他方面仍按理论制冷循环的假定条件进行。
液体过冷对循环的影响。液体过冷指的是对节约前的制冷剂饱满液体进行冷却,使其温度低于冷凝压力对应的饱满温度的进程。液体过冷能够使节约后的湿饱满蒸气千度下降,然后提髙制冷循环的制冷才干。
所示为具有液体过冷的单级蒸器紧缩制冷循环的热力状况图,图中循环1_2—3—3'_4‘—1为具有液体过冷的单级紧缩制冷循环,1_2_3—4一1则是无液体过冷的单级紧缩制冷理论循环、从实践。9中能够发现,具有液体过冷的循环的单位质量制冷量显着比无过冷循环的要大,而单位循环净功则和无过冷循环持平,由前述制冷系数的界说能够看出具有液体过冷的循环的制冷系数要髙于无过冷循环的制冷系数。
具有液体过冷的单级紧缩制冷循环热力状况图因而,选用液体过冷能够改进制冷循环的功用。制冷循环的液体过冷进程般在再冷却器中完结,这就需求增加设备和出资,所以在实践运用中,有必要进行技能经济剖析,然后判别是否选用液体过冷。
蒸气过热对循环的影响。蒸气过热指的是对制冷紧缩机吸人前的制冷剂蒸气进行再热,使其温度髙于蒸腾压力对应的饱满温度的进程。
所示为具有蒸气过热的单级蒸气紧缩制冷循环的热力状况图。
图中循环1_1'_2’—3—4一1为具有蒸气过热的单级紧缩制冷循环,1-2-3-4-1则是无蒸气过热的单级紧缩制冷理论循环。在制冷循环中构成蒸气过热现象首要有以下几个方面的原因:
〉制冷剂蒸气在蒸腾器内吸收低温热源的热量而过热,称为蒸腾器内过热。
制冷剂蒸气在回气管路中吸收外界环境热量而过热,称为回气管道内过热。
在半封闭、全封闭制冷紧缩机中,制冷剂蒸气进人紧缩机前,吸收电机绕组和机器作业所发作的热量而过热,称为电机引起的过热。
冷库制冷剂蒸气在回热器中吸收制冷剂液体的热量而过热,称为回热器内过热。
上述原因或许某一个方面独立存在,也或许几个方面一同存在。当蒸气过热属回气管道内过热、电机引起的过热时,均不能引起循环有用制冷量的增大,所以晦气于循环热力功用的提髙。当制冷剂蒸气在蒸腾器内过热时,能够增加循环的有用制冷量,但此刻单位循环净功也是增加的,因而,蒸气过热对单级蒸气紧缩制冷循环的功用影响是否有利,需进行详细剖析。一般気制冷体系不宜选用髙的过热度;而关于R12和R502,跟着过热度的增加,单位容积制冷量和制冷系数会随之增大,因而在排气温度不超温的前提下,可选用较大的过热度。
药品但应指出,尽管蒸气过热有时对循环有晦气影响,但在制冷循环中,为改进循环功用和制冷紧缩机的安全作业,常常期望制冷剂在进入紧缩机前有适量的过热度。适量过热度的存在,有以下作用:
药品避免制冷剂液体进入制冷紧缩机汽缸中而导致液击现象。
?能够避免在制冷设备中由于吸气温度过低而导致的制冷紧缩机气缸外壁过多结霜,然后改进光滑条件。
吸人具有必定程度的过热蒸气,可提髙往复式制冷紧缩机的容积功率。
综上所述,过热可分为“有利过热”和“有害过热”,实践循环答应的过热度应概括多方面要素考虑决议。
回热对循环的影响。运用回热器使节约前的制冷剂液体与紧缩机吸人前的制冷剂蒸气进行制冷循环内部的热沟通,既可使液体过冷,又能削减乃至消除有害过热的办法称为回热。选用回热的制冷循环即为回热循环。
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