304 热力学-液体工质-热力过程2

304 热力学-液体工质-热力过程2

节流/闪蒸

含义

饱和液体或过冷液体流经阀门或管路过程中，因为压力降低会使其中部分液体汽化，在阀门或管路出口处产生低温低压湿蒸气（饱和气与饱和液混合物）的过程。

压缩式制冷热泵装置中工质流经膨胀机、节流阀、膨胀阀、毛细管的过程是典型的节流过程。

食品、化工、生物、制药等领域的料液浓缩、除臭等工艺中常伴随闪蒸过程。

过程方程

h₂=h₁

式中，h₁、h₂为液体进出节流/闪蒸部件前后的焓。

计算示例

某蒸气压缩式制冷热泵，工质为R134a，工质在冷凝器中的冷凝压力为1.318MPa，工质出冷凝器温度为45℃；出冷凝器的液体工质经毛细管节流后压力为0.400MPa，计算毛细管出口处工质的干度和密度。

查取R134a热力性质表，可得压力为1.318MPa时工质的饱和温度为50℃。

工质在冷凝器中的放热过程近似为等压过程，出冷凝器时温度为45℃，其状态为过冷液。

出冷凝器时工质过冷液的焓为：

h_sc=h_sl-c_pl(T_sl-T_sc)

=271.6-1.566*(50-45)

=263.8kJ/kg

出毛细管后工质压力为0.400MPa，此时的饱和温度为9℃，饱和液的焓为212.2kJ/kg，饱和气的焓为403.8kJ/kg。

设出毛细管工质湿蒸气的干度为x，则由于进出毛细管工质的焓相等，因此有：

263.8=403.8x+212.2(1-x)

x=(263.8-212.2)/(403.8-212.2)

=51.6/191.6=0.27

0.4MPa压力下饱和液的比容为0.7914*10^-3m³/kg，饱和气的比容为0.05112 m³/kg，则湿蒸气的比容为：

v=0.27*0.05112+(1-0.27)* 0.7914*10^-3

=0.01438 m³/kg

湿蒸气密度为：

ρ=1/v=1/0.01438

=69.5kg/m³