空调系统压焓图的识读与理解
压焓图(lgp-h图)指压力与焓值的曲线图,如下图所示,压焓图以绝对压力为纵坐标(为了缩小图的尺寸,提高低压区域的精度, 通常纵坐标取对数坐标),以焓值为横坐标。压焓图是分析蒸气压缩式制冷循环的重要工具,常用于制冷循环设计、计算和分析。
在压焓图上,我们可以把它分为:一点、二线、三区、五态、六线。
压焓图的读图:
一点:指临界点,临界点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。
两线:指饱和液体线和饱和气体线。如下图所示:
如下图所示:图中有三个区域,分别表示,液体-混合物-蒸气。
三区:(为了方便理解,我们来看下面的动态图)
左边的过冷液体区:该区域内的制冷剂温度低于同压力下的饱和温度。
右边的过热蒸气区:该区域内的蒸气温度高于同压力下的饱和温度。
中间部分湿蒸气区:气液共存区,该区制冷剂是饱和状态,压力和温度对应。
这个动态图很好的诠释了三区的位置与状态。
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。
六线:(看下图中的六根线在哪)
等压线(P):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。
等焓线(H):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。
等干度线(X):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。
等温线(T):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。
等熵线(S):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。
等容线(V):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。
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。
蒸发式制冷循环:
制冷循环在p-h图上的表示:
1.过热度意义:防止压缩机液击,一般为5℃;
2.过冷度意义:经过膨胀阀后,有气体蒸发为了要在蒸发器内将液体变为气体,要进行过冷却过冷度一般为5℃;
3.过热度:吸入气体温度-蒸发温度;过冷度:冷凝温度-膨胀阀前温度。
练习:
测得某空调的运行状态:
高压=17.5kgf/cm2·G;低压=4kgf/cm2·G;
吸入管温度=8℃;膨胀阀入口温度=38℃。
求:
⑴在压焓图上画出制冷循环;
⑵求此时的过热度和过冷度。
压焓图上的制冷循环:
压焓图的信息:
制冷效果(We)[kj/kg];压缩功的热当量(Aw)[kj/kg];冷凝负荷(Wc)[kj/kg]。
压缩比=冷凝压力/蒸发压力;
能效系数(C.O.P)=制冷效果/压缩热当量;
压缩机吸入气体比容。
制冷能力(kj/h)=冷媒循环量(kg/h)×制冷效果(kj/kg)
冷媒循环量(kg/h)=吸气量(m3/h)÷吸入气体比容(m3/kg)
实际吸气量(m3/h)=理论吸气量(m3/h)×容积效率
空调异常运行时的系统状态(过热&潮湿):
高压压力上升:
现象:
随着高压的上升,低压也有若干上升。使用毛细管的机器,有时低压会明显上升,这种场合下,过热度变小。
排放气体温度也会变得相当高。
过冷却度只有在充填制冷剂的场合下增大,在其他原因的场合下,则基本没有变化,反而有稍微减小的倾向。
低压降低,过热压缩:
现象:
由于这种场合下制冷剂的循环量减少,因此随着蒸发热量的减少,冷凝热量也减少,冷凝温度(压力)也有若干下降。吸入气体的温度上升,比容增大。
排放气体的温度也相当程度地提高。
过冷却度在制冷剂不足的场合下降低,在其他堵塞的场合下则增大。
低压降低,湿压缩:
现象:
由于这种场合下对蒸发器的热负荷减少了,因此随着蒸发温度(压力)的降低,冷凝温度(压力)也有若干下降。
关于吸入气体,对于使用膨胀阀的机器,会产生湿蒸汽同过热蒸汽混合的现象,而使用毛细管的机器则形成湿空气。两者的比体积均增大。
低压上升,过热压缩:
现象:
随着低压的上升,高压也有若干的上升。
吸入气体的温度上升,比容减小。
排放气体温度升高。过冷却度减小。
低压上升,湿压缩:
现象:
使用膨胀阀的机器,有过冷却度减小的倾向。
使用毛细管的机器,相反地过冷却度会增大。两者高压均上升。
吸入气体的比容减小,温度则同标准运行基本相同。
排放气体即使高压很高,温度也会少许降低。
低压上升,高压降低:
现象:
吸入气体的温度上升相当高,比体积减小。
排放气体温度上升也相当高。
压缩比较小,因此运行电流也减少。
四路切换阀不良时,吸入气体及排放气体的温度均不会升高。
本文来源于互联网,部分取材于大金空调课件。暖通南社整理编辑。