压焓图的应用总结

1.压焓图的功能

lgp-h图是分析蒸气压缩式制冷(热泵)循环的重要工具。

循环设计:构造制冷循环、设计新型制冷(热泵)系统;

循环分析:对已知系统进行热力分析,研究已有系统的设计思想;

循环计算:制冷(热泵)装置的设计计算,选配和设计各部件容量。

lgp-h图的应用举例1:

两相区以外的制冷剂状态点必须由两个独立状态参数才能描述。

例如:具有一定过热度的压缩机吸气状态(点1)可由压缩机吸气管上的压力表(p1)以及温度计(t1)读数,经制冷剂物性方程或lgp-h图来确定。

如果吸气状态位于两相区(点6)时,则不能直接确定干度χ6;

采用节流方法使之降压(6→1)成过热蒸气(点1);

根据p1和t1的读数确定出点1的状态,再根据h6=h1原理求解压力为p0、比焓为h1的湿蒸气(点6)的干度χ6。

当压缩机出现回液时,也可采取同样方法,以保证压缩机的安全。

lgp-h图的应用举例2:

当从贮液器至膨胀阀之间的高压液体管存在较大压力损失时,制冷剂容易出现沿程闪发。

①高压液体上升立管高度过高(重力损失)

②管道过细及局部阻力部件过多

③沿程吸热量过大

重力损失的计算方法:△ρ=ρgZPa

注意:高压液体管有上升立管与下降立管,二者有何区别?

2.各种实用制冷装置制冷循环的lgp-h图

注:以采用开启式压缩机的一些实用制冷装置为例,介绍如何利用lgp-h图分析制冷循环。

(1)回热循环

可提高压缩机回气过热度,防止液击、以利于提高带油速度;

高压液体得到再冷,可防止制冷剂沿程闪发;

对于某些制冷剂而言,回热是减小节流损失的重要措施。

(2)带蒸发压力调节阀的制冷循环

应用场合:

利用一套制冷装置对不同库温要求的冷间进行降温;

此时,库温较高的冷间要求蒸发温度(或蒸发压力)高,以降低贮藏物的干耗。

(3)热气旁通制冷循环

是小型制冷装置的容量控制方法之一,但性能较差;

可以将压缩机排气经热气旁通阀直接旁通到压缩机吸气管;

如果将热气旁通阀的出口接至蒸发器入口,即可解决这一问题。

(4)采用满液式蒸发器的制冷循环

冷库用重力供液盘管式蒸发器;空调机组的满液式蒸发器。

(5)液泵供液制冷循环

具有可实现远程输送制冷剂、蒸发器安装位置不受限制、强化管内换热、有利于顺利带油等优点。

(6)低温空气源热泵的制冷循环

低温适应性问题:低温环境下空气源热泵存在问题。

排气温度高,系统不能正常工作;制热量急剧降低;能效比降低。

解决方法:

双级压缩:两台压缩机、单机转换;

准双级压缩:

螺杆机:经济器;涡旋机:经济器;辅助喷液、喷气、喷闪发蒸气。

变频调速+制冷剂喷射;双级耦合热泵;复叠式热泵。

1)双级压缩制冷循环

夏季、外温较高→单级运行,外温低→双级运行。

双模式压缩机:

单级压缩;双级压缩:COP增大,制热量降低。

2)准双级压缩制冷循环

液体喷射:

闪发蒸气喷射:

气体喷射(闪蒸器):

气体喷射(中冷器):

3.制冷循环的调控特性

制冷压缩机的吸、排气压力蕴含着系统的扰动与调节信息。

冷凝压力pk、蒸发压力p0与压缩机频率f换热器容量KA的关系

变容量制冷系统工作特性相关结论:

1)频率对制冷系统的影响

频率提高,tk升高,t0降低;lgp-h图变宽

频率降低,tk降低,t0升高;lgp-h图变窄

2)换热器容量(KA)对制冷系统的影响

冷凝器KA减小或蒸发器KA增大时,tk与t0均升高,lgp-h图上移

冷凝器KA增大或蒸发器KA减小时,tk与t0均降低,lgp-h图下移

3)换热器工况对制冷系统的影响

冷却介质或被冷却介质入口温度升高时,tk与t0均升高,lgp-h图上移

冷却介质或被冷却介质入口温度降低时,tk与t0均降低,lgp-h图上移

4.lgp-h图在故障诊断中的应用

通过压力表测量的压缩机吸、排气压力,分析故障可能发生的原因。

制冷循环回路出现故障时的症状:

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