制冷剂与压焓图(精选)
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制冷剂的压焓图
制冷剂的压焓图
1.压焓图的构成
制冷剂的压焓图又称lgp-h图,是根据1kg制冷剂的状态变化绘制的。
横坐标表示焓h,标度是均匀的;纵坐标表示压力P，为使低压区内交点更清晰，采用对数坐标,标度是不均匀的。
坐标系内的每一点都对应着制冷剂的一种状态。
为了使用方便，图中还绘制了各种曲线,主要的几种曲线是:
1)等压线和等焓线
图中平行于横轴的直线为等压线，平行于纵轴的直线为等焓线。
2)饱和液体线和干饱和蒸气线
饱和液体线用x=0表示，在这条线上，制冷剂总是处于饱和液体状态;干饱和蒸气线用x=1表示,在这条线上，制冷剂总处于干饱和蒸气状态。
这两条线的交点叫临界点，用K表示。
这两条线将lgp-h图分为三个区域:x=0左边的区域称过冷区，在这个区域，制冷剂总是处于过冷液状态;x=1右边的区域，称为过热蒸气区，在这个区域，制冷剂总是处于过热蒸气状态;中间的区域称为饱和区,制冷剂在这个区域总保持湿蒸气状态。
3)等温线
等温线用t表示，是一条折线:在过冷区为竖虚线;在饱和区为水平虚线与等压线重合;在过热蒸气区为向下的斜线，用虚线绘制。
4)等比体积线
等比体积线用v表示，用点画线绘制。
5)等熵线
等熵线用S表示,为向右上方倾斜的曲线。
6)等干度线
它只存在于饱和区内,用X表示。
在实际应用中,以上各种曲线都有若干条，并标明相应的数据。
制冷剂与压焓图
3.4 臭氧层破坏结论及蒙特利尔议定书
• 1974年，美国科学家莫里纳和罗兰德宣布，氟利昂中的氯 原子和哈龙物质中的溴原子是破坏臭氧层的元凶。这一发现 令陶醉于自己智慧的人类十分尴尬：被大量使用的制冷剂、 发泡剂、清洗剂及发胶中的氟利昂、哈龙等原来是消耗臭氧 层的物质（ODS）。 本世纪30年代，含氟的制冷剂被研究 发明后在美国进入商业化生产，前苏联、日本和欧洲各国也 不甘落后，氟利昂的应用范围也由制冷剂，其产量与日俱增。 到1974年，全球氟利昂的产量已达到80多万吨。1986年 全球ODS的年消费量已高达100多万吨。人类已经把 1500 万吨以上的氯氟烃排放到大气中。是人类自己陷入了眼下的 尴尬境地。
• 3.低温高压制冷剂，标准沸点低于-60℃，冷凝 压力高于2MPa的制冷剂，包括R13、R14、R503。
三、制冷剂的环保问题
• 臭氧层破坏和温室效应是当今全球性环境问 题，它对人类健康和人类赖以生存的生态环 境造成了巨大的有害影响。
大气的总臭氧层包括平流层和对流层
• 它们对人类的影响不同，离地面10公里以上的臭氧 约占总臭氧80%，能吸收大部分太阳紫外线辐射， 此层臭氧常称为臭氧层，平流层臭氧减少是造成南 极臭氧空洞与全球臭氧量减少的主要原因。
特点：不能与矿物冷冻油互溶，能溶于聚酯类 合成冷冻油。
7.有机化合物类
• 主要是有机氧化物、有机硫化物、有机氮化 物。命名是R600序号中编写，6后面的1代表 氧化物、2硫化物、3氮化物。如：乙醚 C2H5OC2H5–R610； 甲胺 CH3NH2 –R630。
8.环状有机化合物类
• 命名是R后面先加字母C，后面按氟里昂编号 规则编写。
• 在国际社会的共同努力下，1985年《保护臭氧层维也纳 公约》签署；1987年《关于消耗臭氧层物质的》生效。根 据"共担责任但又有区别"的原则，联合国对发达国家和发展 中国家提出了消耗臭氧层物质使用的时间限制，并建立了旨 在帮助发展中国家履约的多边基金。由此，ODS的生产和 消费量得以逐年减少，臭氧空洞的扩大得到了有效的控制。
空调制冷第一讲制冷原理压焓图
（5）冷凝器
假定出冷凝器的压力不变，为克服冷凝器 中制冷剂的流动阻力，必须提高进冷凝器时制 冷剂的压力，这必须导致压缩机的排气压力升 高，压力比增大，压缩机耗功增加，制冷系数 下降。
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（6）蒸发器
若保证蒸发器的出口压力不变，为克服蒸发器 中制冷剂的流动阻力，必须提高进蒸发器时制冷剂 的压力，这必然导致平均蒸发温度升高，传热温差
(4)单位冷凝热 q k
增加
qk h2' h4
(h2' h2)(h2 h4)
(5)制冷系数
减小
h1 h5
h2' h1'
(1-14) (1-14)
(1-15)
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2.3 回热器对循环性能的影响
利用回热使节流前的制冷剂液体与压缩机吸入前的 制冷剂蒸气进行热交换，使液体过冷、蒸气过热， 称之为回热。
压力降没有关系，只要没有气化。
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（4）膨胀阀到蒸发器之间的管道
通常膨胀阀是紧靠蒸发器安装的。倘若将它 安装在被冷却空间内，传给管道的热量将产生有 效制冷量；若安装在室外，热量的传递使制冷减 少，因而此段管道必须保温。
压力降也没关系。
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5D
p
2 1A
单级蒸气压缩式 制冷系统图
A—压缩机； B—冷凝器； C—
5
p0 1
q0
w
h
理论循环在p-h图上的表示
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1.4 单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力计 算
单级理论循环是建立在以下一些假设的基础上的：
（1）压缩过程为等熵过程，即在压缩过程 中不存在任何不可逆损失
制冷原理与压焓图图文详解
冷凝器提供了换热表面和贮存空间用于：
1）将潜热和显热从高压制冷剂传递给冷却水；
2）贮存足够的液体在冷凝器和膨胀阀之间形成液封阻隔蒸气。
膨胀阀的作用？
膨胀阀是截流元件的一种。来自冷凝器的高压液体流经膨胀阀后转变成低压的气
/液体混合物。
蒸发器中提供换热表面，使低压制冷剂液体蒸发成制冷剂蒸气。在液态向气态的 转变过程中吸收潜热。这些潜热来自被冷却的载冷剂（冷冻水）。
饱和：某种物质在其饱和温度和压力下，处于饱和的气/液混合状态。
过热：指某种气态物质，其温度高于其饱和温度，高出饱和温度的值 Nhomakorabea是过热 度。
过冷:指某种液体温度低于其饱和温度，低于饱和温度的值即是过冷度。 制冷循环示意图
蒸气压缩
高温、高压的制冷剂蒸气排入冷凝器。当高温气体与冷的管壁接触时，它首先释 放显热（过热）成为饱和气体。然后，将潜热释放给管内的冷却水之后，气态制 冷剂凝结成液体。
制冷原理与压焓图图文详解
发布时间：2018-04-1611:33
制冷一些概念和术语
T与C的换算
F=9/5C+32, C=5/9（F-32）
式中F-华氏温度，C-摄氏温度。
显热：显热即指引起物质温度变化的热量；如果加热某种物质，使其温度升高， 则加入的热量称为显热；同样地，如果冷却某种物质，使其温度降低，则释放的 热量也称为显热；显热可以通过温度的变化测量出来。
在冷凝过程中，制冷剂压力保持不变。
低温、低压的制冷剂蒸气被压缩机吸入，压缩机将其压缩成高温、高压的制冷剂 蒸气。
蒸发器split:蒸发器饱和温度与蒸发器出水温度差。
蒸发器ran ge:蒸发器进、出水温度差。
冷凝器split:冷凝器饱和温度与冷凝器出水温度差。
1）将潜热和显热从高压制冷剂传递给冷却水；
2）贮存足够的液体在冷凝器和膨胀阀之间形成液封阻隔蒸气。
膨胀阀的作用？
膨胀阀是截流元件的一种。来自冷凝器的高压液体流经膨胀阀后转变成低压的气
/液体混合物。
蒸发器中提供换热表面，使低压制冷剂液体蒸发成制冷剂蒸气。在液态向气态的 转变过程中吸收潜热。这些潜热来自被冷却的载冷剂（冷冻水）。
饱和：某种物质在其饱和温度和压力下，处于饱和的气/液混合状态。
过热：指某种气态物质，其温度高于其饱和温度，高出饱和温度的值 Nhomakorabea是过热 度。
过冷:指某种液体温度低于其饱和温度，低于饱和温度的值即是过冷度。 制冷循环示意图
蒸气压缩
高温、高压的制冷剂蒸气排入冷凝器。当高温气体与冷的管壁接触时，它首先释 放显热（过热）成为饱和气体。然后，将潜热释放给管内的冷却水之后，气态制 冷剂凝结成液体。
制冷原理与压焓图图文详解
发布时间：2018-04-1611:33
制冷一些概念和术语
T与C的换算
F=9/5C+32, C=5/9（F-32）
式中F-华氏温度，C-摄氏温度。
显热：显热即指引起物质温度变化的热量；如果加热某种物质，使其温度升高， 则加入的热量称为显热；同样地，如果冷却某种物质，使其温度降低，则释放的 热量也称为显热；显热可以通过温度的变化测量出来。
在冷凝过程中，制冷剂压力保持不变。
低温、低压的制冷剂蒸气被压缩机吸入，压缩机将其压缩成高温、高压的制冷剂 蒸气。
蒸发器split:蒸发器饱和温度与蒸发器出水温度差。
蒸发器ran ge:蒸发器进、出水温度差。
冷凝器split:冷凝器饱和温度与冷凝器出水温度差。
压焓图画法(详细介绍“制冷”)共9张
汽线相交的点为3点。
6、找点4，PK等压线与饱和液 体线相交的点为4点。
8、找点5，通过4’点作等焓线 与P0等压线相交的点为5点。
2
1
过热温 度线
h
7、找点4’，PK等压线与过冷温度线相 交的点为4’点。（tp=tps-△tC）
9、将1’、1、2、3、4、4’、5各点相连即 为实际制冷循环的理论压焓图
3、找点1，P0等压与过热温度线的相交点为1点。
7、找点42’，-P3K等等压压线放与热过冷降温温度线冷相却交的过点程为4’点。
4-4’等压放热降温过冷过程
1、根据已知条件画P0与 PK的等压线
画实际制冷循环的理论压焓图步骤：
13、 -4等根压据放已3热知-4恒条等温件液画压化P放0过与程热PK恒的等温压液线 化过程
4-5等焓绝热降压过程
5-1’等压吸热恒温气化过程
P 4’
4
3
2
5
1’ 1
H
实际制冷循环的理论热力特性过程（有过
冷、过热）
二、学绘画制冷循环压焓图
画理想制冷循环的理论压焓图步骤：
1、根据已知条件画P0与 PK的等压线
2、找点1， P0等压线与干饱和蒸汽线的相
交点为1点。
P
3、找点2，通过点1作等熵线并与PK等
2、找点1’，P0等压线与干饱和蒸汽线的相交点为1’点。
理想制冷循环的理论热力特性过程（无过冷、过热）
P
6、找点4，PK等压线与饱和液体线相交的点为4点。
76、 、找找点点441’，，-PP2KK等等等压压熵线线与压与饱过缩和冷液热温体度力线线相相过交交程的的点点为为44点’点。。
二、学绘画制冷循环压焓图
画实际制冷循环的理论压焓图步骤：
6、找点4，PK等压线与饱和液 体线相交的点为4点。
8、找点5，通过4’点作等焓线 与P0等压线相交的点为5点。
2
1
过热温 度线
h
7、找点4’，PK等压线与过冷温度线相 交的点为4’点。（tp=tps-△tC）
9、将1’、1、2、3、4、4’、5各点相连即 为实际制冷循环的理论压焓图
3、找点1，P0等压与过热温度线的相交点为1点。
7、找点42’，-P3K等等压压线放与热过冷降温温度线冷相却交的过点程为4’点。
4-4’等压放热降温过冷过程
1、根据已知条件画P0与 PK的等压线
画实际制冷循环的理论压焓图步骤：
13、 -4等根压据放已3热知-4恒条等温件液画压化P放0过与程热PK恒的等温压液线 化过程
4-5等焓绝热降压过程
5-1’等压吸热恒温气化过程
P 4’
4
3
2
5
1’ 1
H
实际制冷循环的理论热力特性过程（有过
冷、过热）
二、学绘画制冷循环压焓图
画理想制冷循环的理论压焓图步骤：
1、根据已知条件画P0与 PK的等压线
2、找点1， P0等压线与干饱和蒸汽线的相
交点为1点。
P
3、找点2，通过点1作等熵线并与PK等
2、找点1’，P0等压线与干饱和蒸汽线的相交点为1’点。
理想制冷循环的理论热力特性过程（无过冷、过热）
P
6、找点4，PK等压线与饱和液体线相交的点为4点。
76、 、找找点点441’，，-PP2KK等等等压压熵线线与压与饱过缩和冷液热温体度力线线相相过交交程的的点点为为44点’点。。
二、学绘画制冷循环压焓图
画实际制冷循环的理论压焓图步骤：
制冷原理—蒸汽压缩式制冷的理论循环和实际循环
制冷剂压焓图
一、制冷剂压焓图（P-V图）
制冷系统中循环流动的工作介质叫制冷剂(又称制
冷工质)，它在系统的各个部件间循环流动以实现能
量的转换和传递，达到制冷机向高温热源放热；从
低温热源吸热，实现制冷的目的。
一、制冷剂压焓图（P-V图）
以特定制冷剂的焓值为横坐标，以压
力为纵坐标绘制成的线图成为该制冷剂的
具有蒸汽过热的循环称为蒸汽过热循环。
有效过热：过热吸收热量来自被冷却介质，
产生有用的制冷效果。
有害过热：过热吸收热量来自被冷却介质以外，无制冷效果。
1、有害过热分析：
（1）单位制冷量不变，单位压缩功增加
（2）单位冷凝负荷增大
（3）进入压缩机的制冷剂比容增大
（4）压缩机的排气温度升高
（1）蒸发器面积大于设计所需面积（有效过热）
压焓图。为了缩小图的尺寸，并使低压区
内的线条交点清楚，所以纵坐标使用压力
的对数值LgP绘制，因此压--焓图又称
LgP-E图。
一、制冷剂压焓图（P-V图）
一点（临界点）
两线（饱和液体线；干饱和蒸气线）
三区（过冷区；湿蒸气区；过热气区）
五状态（未饱和液体；饱和液体；湿饱
和蒸气；干饱和蒸气； 过热蒸气）
在循环制冷计算中，将制冷剂饱和液
体的温度降低就变为过冷液体。
气液两相区：介于饱和液体线与饱和
气体线之间的区域为。
过热蒸气区：干饱和蒸气线右边区域。
饱和液体线
干饱和蒸气线
饱和液体线
（压力）
未饱和液体
过热蒸气
焓
六参数：
➢等压线p — 水平线
➢等焓线 h— 垂直线
➢等干度线 x
2、蒸气压缩制冷循环的P-h图，试指出进行各热力过程相应设备的名
一、制冷剂压焓图（P-V图）
制冷系统中循环流动的工作介质叫制冷剂(又称制
冷工质)，它在系统的各个部件间循环流动以实现能
量的转换和传递，达到制冷机向高温热源放热；从
低温热源吸热，实现制冷的目的。
一、制冷剂压焓图（P-V图）
以特定制冷剂的焓值为横坐标，以压
力为纵坐标绘制成的线图成为该制冷剂的
具有蒸汽过热的循环称为蒸汽过热循环。
有效过热：过热吸收热量来自被冷却介质，
产生有用的制冷效果。
有害过热：过热吸收热量来自被冷却介质以外，无制冷效果。
1、有害过热分析：
（1）单位制冷量不变，单位压缩功增加
（2）单位冷凝负荷增大
（3）进入压缩机的制冷剂比容增大
（4）压缩机的排气温度升高
（1）蒸发器面积大于设计所需面积（有效过热）
压焓图。为了缩小图的尺寸，并使低压区
内的线条交点清楚，所以纵坐标使用压力
的对数值LgP绘制，因此压--焓图又称
LgP-E图。
一、制冷剂压焓图（P-V图）
一点（临界点）
两线（饱和液体线；干饱和蒸气线）
三区（过冷区；湿蒸气区；过热气区）
五状态（未饱和液体；饱和液体；湿饱
和蒸气；干饱和蒸气； 过热蒸气）
在循环制冷计算中，将制冷剂饱和液
体的温度降低就变为过冷液体。
气液两相区：介于饱和液体线与饱和
气体线之间的区域为。
过热蒸气区：干饱和蒸气线右边区域。
饱和液体线
干饱和蒸气线
饱和液体线
（压力）
未饱和液体
过热蒸气
焓
六参数：
➢等压线p — 水平线
➢等焓线 h— 垂直线
➢等干度线 x
2、蒸气压缩制冷循环的P-h图，试指出进行各热力过程相应设备的名
制冷原理及压焓
4
上述六个状态参数（p、t、v、x、h、s）中，只要知道其中任意两个状态参数值，就可确定 制冷剂的热力状态。在lgp-h图上确定其状态点，可查取该点的其余四个状态参数
3、制冷循环 过程在压焓图
上的表示
3
4
B C
5D
p
2
1A
制冷系统图
A—压缩机； B—冷凝器； C—节流阀； D—蒸发器。
4
pk
3 2
a
hb
压焓图
h
临界点K和饱 和曲线
02
K点左边的粗实线Ka 为饱和液体线，在Ka 线上任意一点的状态 ，均是相应压力的饱
和液体；K点的右边 粗实线Kb为饱和蒸 气线，在Kb线上任 意一点的状态均为饱 和蒸气状态，或称干
蒸气。
01
临界点K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。
三个状态区
01
Ka左侧——液体区，该区域内的制冷剂 温度低于同压力下的饱和温度；
02
Kb右侧——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；
03
Ka和Kb之间——气液混合区，即湿蒸 气区。该区内制冷剂处于饱和状态，压 力和温度为一一对应关系。
04
在制冷机中，蒸发与冷凝过程主要在湿 蒸气区进行，压缩过程则是在过热蒸气 区内进行。
5
p0 1
h 理论循环在p-h图上的表示
谢！
谢
END
1
等熵线：图上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。
2
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。
压焓图
两相比例由干度x确定
定义
干饱和蒸汽质量 x?
＝
mv
湿饱和蒸汽质量
mv ? mf
Quality
干饱和蒸汽
对干度x的说明：
饱和水
x = 0 饱和水 x = 1 干饱和蒸汽
0≤x ≤1
在过冷水和过热蒸汽区域，x无意义
湿饱和蒸汽区状态参数的确定
如果有1kg湿蒸气，干度为x, 即有 xkg饱和蒸汽，(1-x)kg饱和水。
? 对于理论循环，离开蒸发器、进入压缩机的 制冷剂蒸汽是处于蒸发压力下的饱和蒸汽； 离开冷凝器和进入膨胀阀的液体是冷凝压力 下的饱和液体；
? 等熵过程：制冷剂在压缩机中压缩是等熵过 程；
? 等压过程：制冷剂在冷却及冷凝过程为等压 过程
? 等焓过程：制冷剂通过膨胀阀节流时，节流 前后焓值相等：
环境压力Environmental pressure
指压力表所处环境
大气压力 Atmospheric pressure
barometric
注意：
环境压力一般为 barometer
h
大气压，但不一定。
大气压力Atmospheric pressure
大气压随时间、地点变化
物理大气压 1atm = 760mmHg
Condenser Expansion valve
Evaporator
Compressor
制冷循环和制冷系数
Coefficient of Performance
COP ? ? ? q2
w
1
?
T0环T境0 ? 1
T
T2
卡诺逆循环 Reversed Carnot cycleq1 w
?C
?