制冷原理及压焓图基本知识教学提纲
空调制冷原理-压焓图
汽液共存
过冷
饱和
过热
焓
17
P-H 图简介 :
饱和区
饱和区 汽液混合物
18
P-H 图简介 :
质量恒定
压力
100% 液体
焓
19
P-H 图简介 :
质量恒定
压力
100% 蒸汽
焓
20
P-H 图简介 :
质量恒定
压力
20% 液体 80% 蒸汽
焓
21
P-H 图简介 :
质量恒定
LATENT
22
P-H 图简介 :
39
在P-H图上描绘制冷循环:
节流装置
节流装置
压力
22.8 psia
节流装置 • 热力膨胀阀 • 节流孔板 • 浮球阀
6 psia
焓
40
在P-H图上描绘制冷循环:
制冷循环
压力
冷凝器 节流装置
蒸发器
压缩机
焓
制冷剂将热 量排放给冷
却介质
制冷剂从负 荷吸收热量
41
在P-H图上描绘制冷循环:
制冷循环效率
59
冷水机组工作原理(P-H图)
压力
焓
满液式蒸发器 (冷冻水在管内流动 ，制冷剂在管外)
60
冷水机组工作原理(P-H图)
压力
焓
挡液板 (阻止制冷剂液体
进入吸气管)
61
冷水机组工作原理(P-H图)
导流叶片 (冷量控制) 压力
焓
62
冷水机组工作原理(P-H图)
吸气管
TURNING VANES
SUCT PIPE
压缩机
压头
35
在P-H图上描绘制冷循环:
十分钟掌握：制冷系统与压焓图（附视频讲解）
⼗分钟掌握：制冷系统与压焓图（附视频讲解）本次福利：1纯物质的特性纯物质的特性可以绘制成图表。
1、压⼒ – 温度图（P - T 图）2、温度 – 熵图（T - S 图）3、温度 – 焓图（T - h 图）4、压⼒ – 焓图（P - h 图）注意：压⼒ – 焓图经常⽤于制冷和空调系统。
现在举例如下：1、温度 – 焓图（T-h 图）⽔的温度 – 焓图⽔的温度 – 焓图（不同压⼒）2、压⼒ – 温度图（CO2 相态图）CO2 的压⼒ – 温度图3、压⼒ – 焓图（P-h 图）4、压⼒ – 焓图（P-h 图）1、压⼒-焓图是纯物质的特性图。
2、图中包含物质的⼀些更为重要的特性，例如温度、压⼒、⽐容、密度、⽐热、焓或熵。
5、P-h 图和 Log(P)-h 图2压⼒ – 焓图（Log(P)-h 图）压焓图（lgp-h图）指压⼒与焓值的曲线图，，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。
1、压焓图概述1）、图中有三个区域，分别表⽰液体-混合物- 蒸⽓2）、这些区域⽤蓝⾊的半圆形曲线隔开，这条曲线叫做饱和曲线。
在半圆形区域内，制冷剂达到热平衡，以蒸⽓和液体的混合物形式存在。
3）、混合物中的蒸⽓含量从 0%（饱和半圆的左侧）变为 100%（半圆的右侧）。
4）、在饱和曲线的左外侧，制冷剂仅以液体形式存在。
在饱和曲线的右外侧，制冷剂仅以蒸⽓形式存在。
2、压焓图与制冷循环现在我们⽤ Log(P)-h 图来表现⼀个制冷循环。
3、详细理解压焓图我们来看看如何阅读真正的制冷剂——R134a 的压焓图1）、等温线的绘制2）、等容线的绘制3）、等熵线的绘制4）、等湿线的绘制5）完整的压焓图在压焓图上，我们可以把它分为：⼀点、⼆线、三区、五态、六线。
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。
空调制冷第一讲制冷原理(压焓图)
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 （2）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂的冷凝 温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于被 冷却介质的温度，且冷凝温度和蒸发温度都 是定值
（3）离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸 气为蒸发压力下的饱和蒸气，离开冷凝器和进 入膨胀阀的液体为冷凝压力下的饱和液体 （4）制冷剂在管道内流动时，没有流动阻 力损失，忽略动能变化，除了蒸发器和冷凝器 内的管子外，制冷剂与管外介质之间没有热交 换
p
4’ 4
5’ 5
pk
3
2
p0
q0
q0
1
w
h
过冷循环在p-h图上的表示
（1）单位制冷量
q0 h1 h5
q0
增加
) (h1 h5 ) (h5 h5 (2)单位容积制冷量 qv 增加
h1 h5 q v1 (3)理论比功 w0
' v
(1-13)
不变
(4)单位冷凝热
等干度线----只存在于湿蒸气区域内，其方向大致与饱 和液体线或饱和蒸气线相近，视干度大小而定。
1.3 制冷循环过程在压焓图上的表示
3 4 B C 5 D 2
p
1 A
4
pk
3
2
5 单级蒸气压缩 式制冷系统图
A—压缩机； B—冷凝器； C—节流阀； D—蒸发器。
p0
q0
1
w
h
理论循环在p-h图上的表示
q0 (h1 h5 )
(2)单位容积制冷量
(1-13)
qv
减小
制冷原理及压焓图基本知识
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：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。 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。 等干度线：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
流程图
高温高压气体
冷凝器
低温高压气液 混合
压缩机
节流
低温低压气体
蒸发器
低温低压气液 混合
压缩机: 压缩和输送制冷蒸汽，并造成蒸发器
中低压、冷凝器中高压，是整个系统 的心脏。
冷凝器: 输出热量的设备，将制冷剂在蒸发器
中吸收的热量和压缩机消耗功所转化 的热量排放给冷却介质。
节流阀: 对制冷剂起节流降压作用，并调节进
p0
1
h
理论循环在p-h图上的表示
END
谢 谢！
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 2
p
C
5 D
1 A
4
pk
3
2
5 制冷系统图
A—压缩机； B—冷凝器； C—节流阀； D—蒸发器。
制冷原理及压焓图基本知识
杜波波 2011.8.16
制冷原理与压焓图图文详解
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。
压焓图基本知识
压焓图基本知识在制冷工程中，最常用的热力图就是制冷剂的压焓图。
该图纵坐标是绝对压力的对数值lgp(图中所表示的数值是压力的绝对值)，横坐标是比焓值h。
1、临界点K和饱和曲线临界点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。
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。
2、三个状态区Ka左侧——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；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；Ka和Kb之间——湿蒸气区，即气液共存区。
该区内制冷剂处于饱和状态，压力和温度为一一对应关系。
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。
3、六组等参数线（1）等压线：图上与横座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。
（2）等焓线：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。
（3）等温线：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。
（4）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。
（5）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。
（6）等干度线：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。
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。
空调制冷原理
7
All Rights Reserved 2016
一、空调制冷的基本知识
4）制冷剂
1.制冷过程中热量的重要载体，又称为冷媒。 常见的制冷剂为R134a、R410a、R22、氟利昂等，其中R22和氟利昂对大气有伤害， 正在逐步被淘汰。
制冷剂的常见三种状态为：饱和、过热、过冷
过热度
8
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水在汽化时热量的变化属于潜热。水的汽化热为40.8千焦/摩尔，相当于2260千焦/千 克。即r水=2260焦/千克
4
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一、空调制冷的基本知识
6.全热（Total heat） ： 显热+潜热 7.焓h 用来表示物质系统能量状态的一个参数，单位kJ/kg 焓h = 气体内能u+推动功pv
只存在于湿蒸气区。
17
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三、制冷原理和压焓图
3）用压焓图标示制冷流程
压 力kPa
1
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1：进入蒸发器冷媒汽液 两相
焓kJ/kg
三、制冷原理和压焓图
3）用压焓图标示制冷流程
压 力kPa
蒸发器
制冷剂从负荷吸收热量，温度和 压力不变（潜热增加），变成饱 和蒸汽。
计算公式 蒸发趋近温度 = 冷冻水出水温度 - 制冷剂蒸发温度 冷凝趋近温度 = 制冷剂冷凝温度 - 冷却水出水温度
制冷剂的蒸发温度T2
T1
10
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二、制冷机结构简介
制冷机的结构--冰机四大件
YK压缩机 冷凝器 排气管
冰机制冷原理PPT讲稿
B
单位质量制冷剂所具有的能
量）不变。
• 经过节流，制冷剂压力降
焓
低，含气量增加，温度降低
35
制冷循环
压力
冷凝器
制冷剂向冷却水释放热量
节流装置
蒸发器
制冷剂从工艺介质吸收热量
焓
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制冷循环分析—能量分析
压力 ③
冷凝器
D
节流装置
C
压缩机
蒸发器
A ①
B ②
h1
h2 h3
单位制冷剂从工艺介质吸收的热量 单位制冷剂吸收的压缩功 单位制冷剂向冷却水释放的热量
末端设备
29
制冷循环分析—1.制冷剂在蒸发器中的蒸发过程
压力
蒸发器中的蒸发过程 —— 等压蒸发
A 焓
制冷剂进入蒸发器： A点
30
制冷循环分析—1.制冷剂在蒸发器中的等压蒸发过程
压力
蒸发器中的蒸发过程 —— 等压蒸发
A 焓
制冷剂从工艺介质吸收热量
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制冷循环分析—1.制冷剂在蒸发器中的等压蒸发过程
直接膨胀式（DX式）蒸发器
低压过热蒸汽冷剂
管板
冷剂分隔板 端盖
端盖
冷剂分隔板 低压低温制冷剂液体
壳体 铜管和镀锌钢板折流板 冷冻水进口 (12°C)
冷冻水出口 (7°C)
强化传热铜管
56
热虹吸式蒸发器
57
7
表压（相对压力）和真空度
表压= 绝对压力 －大气压力 真空度= 大气压力 － 绝对压力
8
热量
热量：物质含有热能的量度。 单位：焦耳。
热量传递的两种形式： 显然传热 潜热传热
9
显热
显热：物质不发生相变，仅由于温度改 变而吸收/放出的热量。
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六组等参数线
等压线：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：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。
等温线：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。
流程图
高温高压气体
压缩机
冷凝器
低温高压气液 混合
节流
低温低压气体
蒸发器
低温低压气液 混合
压缩机:
压缩和输送制冷蒸汽，并造成蒸发器 中低压、冷凝器中高压，是整个系统
的心脏。
冷凝器: 输出热量的设备，将制冷剂在蒸发器
中吸收的热量和压缩机消耗功所转化
的热量排放给冷却介质。
节流阀: 对制冷剂起节流降压作用，并调节进
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
p
2
C 5 D 1A
4
pk
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制冷系统图
5
p0 1
A—压缩机； B—冷凝器； C—节流阀； D—蒸发器。
入蒸发器的制冷剂流量。
蒸发器: 输出冷量的设备，制冷剂在蒸发器中
吸收被冷却对象的热量，从而达到制
冷的目的。
2、 压焓图
p
s
T
K
p
v
液态区
x
x
气液混合
过热蒸汽区
a
hb
压焓图
h
临界点K和饱和曲线
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。
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。
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。
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。
等干度线：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
制冷原理及压焓图基本知识
压缩制冷的理论循环
1 系统与循环 2 压焓图 3 制冷循环过程在压焓图上的表示
液体蒸发制冷构成循环的四个基本过程
①制冷剂液体在低压（低温）下蒸发，成为低 压蒸气
②将该低压蒸气提高压在普通高压蒸气 ③将高压蒸气冷凝，使之成为高压液体 ④高压液体降低压力重新变为低压液体，返回 到①从而完成循环。
h
理论循环在p-h图上的表示
END
谢 谢！
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ห้องสมุดไป่ตู้
三个状态区
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；
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；
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。
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。