技術咨詢

一、什么是焓圖

壓焓圖（lgp-h圖）指壓力與焓值的曲線圖，如下圖所示，壓焓圖以絕對壓力為縱坐標（為了縮小圖的尺度，提高低壓區域的精度， 一般縱坐標取對數坐標），以焓值為橫坐標。壓焓圖是分析蒸氣壓縮式制冷循環的重要工具，常用于制冷循環設計、計算和分析。

二、認識壓焓圖

在壓焓圖上，我們可以把它分為：一點、二線、三區、五態、六線。下面我們來說這些指的是什么。

圖1（壓焓圖（lgp-h圖）

一點：指臨界點，臨界點為兩根粗實線的交點。在該點，制冷劑的液態和氣態差別消失。

兩線：指飽和液體線和飽和氣體錢。如下圖所示：

圖2

三區：（為了方便理解，我們來看下面的動態圖）

左邊的過冷液體區：該區域內的制冷劑溫度低于同壓力下的飽和溫度

右邊的過熱蒸氣區：該區域內的蒸氣溫度高于同壓力下的飽和溫度。

中間部分濕蒸氣區：氣液共存區，該區制冷劑是飽和狀態，壓力和溫度對應。

這個動態圖很好的詮釋了三區的位置與狀態

五態：過冷液狀態、過熱蒸汽狀態、飽和蒸汽狀態、濕蒸汽狀態。

六線：（看下圖中的六根線在哪）

等壓線（P）：圖上與橫坐標軸相平行的水平細實線均是等壓線，同一水平線的壓力均相等。

等焓線（H）：圖上與橫坐標軸垂直的細實線為等焓線，凡處在同一條等焓線上的工質，不論其狀態如何焓值均相同。

等干度線（X）：從臨界點K動身，把濕蒸氣區各相同的干度點連接而成的線為等干度線。它只存在與濕蒸氣區。

等溫線（T）：圖上用點劃線表示的為等溫線。等溫線在不同的區域變化形狀不同，在過冷區等溫線幾乎與橫坐標軸垂直；在濕蒸氣區卻是與橫坐標軸平行的水平線；在過熱蒸氣區為向右下方急劇曲折的傾斜線。

等熵線（S）：自左向右上方曲折的細實線為等熵線。制冷劑的壓縮過程沿等熵線進行，因此過熱蒸氣區的等熵線用得較多，在lgp-h圖上等熵線以飽和蒸氣線作為起點。

等容線（V）：圖上自左向右稍向上曲折的虛線為等比容線。與等熵線比較，等比容線要平坦些。制冷機中常用等比容線查取制冷壓縮機吸氣點的比容值。

等容線：圖上自左向右稍向上曲折的虛線為等比容線。與等熵線比較，等比容線要平坦些。制冷機中常用等比容線查取制冷壓縮機吸氣點的比容值。

圖3：六條線在壓焓圖中的分布

說了這么多，來我們試著畫個壓焓圖，根據已知條件畫P0與 PK的等壓線。

步驟1：找點1， P0等壓線與干飽和蒸汽線的相  交點為1點。

步驟2：找點2，通過點1作等熵線并與PK等壓線相交的點為2點。

步驟3：找點3，PK的等壓線與干飽和蒸汽線相交的點為3點。

步驟4：找點4，PK等壓線與飽和液體線相交的點為4點。

步驟5：找點5，經過4點作等焓線與P0等壓線相交的點為5點。

步驟6：將1、2、3、4、5各點相連即制冷循環理論壓焓圖。

這樣我們就把壓焓圖給畫出來了，如下圖所示：

上述六線狀態參數，只要知道其中任意兩個狀態參數值，就可確定制冷的熱力狀態。在壓焾圖上確定其狀態點，可查取該點的其余四個狀態參數。

三、壓焓圖與制冷循環

下面我們來用壓焓圖（lgp-h圖）來表現一個制冷手環。

圖6：壓焓圖實際狀態

2s￠-2s：表示制冷壓縮機壓縮后的制冷劑蒸氣經過排氣閥的壓降過程；

2s-3：表示制冷劑蒸氣經排氣管進入冷凝器的冷卻、冷凝和壓降過程；

3-3￠：表示制冷劑液體的過冷和壓降過程；

3￠-4￠：表示制冷劑液體的非絕熱節流過程；

4￠-1：表示制冷劑在蒸發器汽化和壓降過程；

1-1￠：表示制冷劑蒸氣的過熱（有益或有害）和壓降過程；

1￠-2s￠：表示制冷劑蒸氣在制冷壓縮機內實際的非等熵壓縮過程；

四、制冷設備故障壓焓圖狀態

1、高壓壓力上升壓壓焓圖狀態：

現象：高壓的上升，低壓也有若干上升。使用毛細管的機器，有時低壓會明顯上升，這種場合下，過熱度變小。排放氣體溫度也會變得相當高。

過冷卻度只有在充填制冷劑的場合下增大，在其他原因的場合下，則基本沒有變化，反而有稍微減小的傾向。

2、低壓降低，過熱壓縮壓焾圖狀態：

現象：由于這種場合下制冷劑的循環量減少，因此隨著蒸發熱量的減少，冷凝熱量也減少，冷凝溫度（壓力）也有若干下降。吸入氣體的溫度上升，比容增大。排放氣體的溫度也相當程度地提高。過冷卻度在制冷劑不足的場合下降低，在其他堵塞的場合下則增大。

3、低壓降低，濕壓縮壓焾圖狀態：

現象：由于這種場合下對蒸發器的熱負荷減少了，因此隨著蒸發溫度（壓力）的降低，冷凝溫度（壓力）也有若干下降。

關于吸入氣體，對于使用膨脹閥的機器，會產生濕蒸汽同過熱蒸汽混合的現象，而使用毛細管的機器則形成濕空氣。兩者的比體積均增大。

4、低壓上升，過熱壓縮壓焾圖狀態：

現象：隨著低壓的上升，高壓也有若干的上升。吸入氣體的溫度上升，比容減小。排放氣體溫度升高。過冷卻度減小。

5、低壓上升，濕壓縮壓焾圖狀態：

現象：使用膨脹閥的機器，有過冷卻度減小的傾向。使用毛細管的機器，相反地過冷卻度會增大。兩者高壓均上升。吸入氣體的比容減小，溫度則同標準運行基本相同。排放氣體即使高壓很高，溫度也會少許降低。

6、低壓上升，高壓降低壓焾圖狀態：

現象：吸入氣體的溫度上升相當高，比體積減小。排放氣體溫度上升也相當高。壓縮比較小，因此運行電流也減少。四路切換閥不良時，吸入氣體及排放氣體的溫度均不會升高。

五、壓焾圖與熱力計算

1、單位質量制冷量q0:

1kg制冷劑在蒸發器內從被冷卻物體吸收的熱量。

q2=h1-h4

2、單位體積制冷量qv:

壓縮機每吸入1m3制冷劑蒸氣（按吸氣狀態計），在蒸發器中所產生的制冷量 。

qv=q0-v1=(h1-h4)/v1

3、制冷劑質量流量MR:

MR=Qo / q0

4、單位冷凝負荷qk ：

1KG制冷劑在冷卻和冷凝過程中放出的熱量。

qk=h2-h3

5、單位理論壓縮功w0 ：

壓縮機每壓縮輸送1KG制冷劑所消耗的壓縮功。

w0=h2-h1

6、制冷系數ε0：