单级蒸汽压缩制冷循环在LGP-H图上的表示方法

为了深入全面分析蒸汽压缩式制冷循环，不仅要研究循环中每一个过程，而且要了解各个过程之间的内在关系及其相互影响。用热力状态图来研究整个循环，可以分析循环各过程的特点和制冷剂的状态变化情况，使问题得到简化。由于制冷理论循环中各过程的功量与热量的变化在压焓图中均可用过程初、终态制冷工质的焓值变化来计算，因此压焓图在制冷工程中得到广泛的应用。

1.压焓图　压焓图的结构如图9－2所示。以绝对压力为纵坐标（为了缩小图面，通常取对数坐标），以比焓值为横坐标。图上有一点、二线、三区域、六条等参数线。图中一点为临界点K。K点左边为饱和液体线（称下界线），干度x＝0；右边为干饱和蒸汽线（称上界线），干度x＝1。临界点K和上、下界线将图分成三个区域：下界线以左为过冷液体区，上界线以右为过热蒸汽区，二者之间为湿蒸汽区（即两相区）。六条等参数线簇：等压线——水平线；等焓线——垂直线；等温线——液体区几乎为垂直线，湿蒸汽区与等压重合为水平线，过热区为向右下方弯曲的倾斜线；等熵线——向右上方倾斜的实线；等容线——向右上方倾斜的虚线，但比等熵线平坦；等干度线——只在湿蒸汽区域内，其方向大致与饱和液体线或饱和蒸汽线相近，其大小从左向右逐渐增大。压焓图是进行制冷循环分析和计算的重要工具，应熟练掌握和应用。

图9－2　压焓图的结构

2.制冷理论循环在lgp—h图上表示　在制冷循环的分析和计算时，为了进一步了解单级蒸汽压缩制冷理论循环中制冷剂状态变化情况，可把单级制冷装置的理论工作过程表示在lgp—h上，如图9－3所示。现将图中所表示的各个主要状态点及各个过程简述如下：

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图9－3　单级蒸汽压缩制冷理论循环在lgp—h图上的表示

点1是制冷剂进入压缩机的状态。蒸发压力下的等压线与吸汽温度下的等温线相交的交点就是点1的状态。

点2是制冷剂出压缩机（也就是进冷凝器）时的状态。过程1—2即为制冷剂在压缩机内的压缩过程。理想情况下此过程中制冷剂与外界没有热量交换，为等熵过程。点2的压力即为冷凝压力。因此，冷凝压力下的等压线与通过点1的等熵线的交点即为点2的状态。

点5是制冷剂在冷凝器中冷凝和冷却后成为过冷液体的状态。过程2—3—4—5表示制冷剂在冷凝器内的气态冷却（2—3）、气态冷凝（3—4）和液态冷却（4—5）的过程。在这一过程中，压力始终保持不变。因此，冷凝压力下的等压线与过冷温度下的等温线的交点即为点5的状态。

点6是制冷剂出节流阀（亦即进蒸发器）时的状态。过程5—6为节流过程。该过程中，制冷剂的压力由冷凝压力降至蒸发压力，制冷剂的温度由过冷温度降至蒸发温度。有一部分液体制冷剂转化为蒸汽，故进入两相区。节流前后制冷剂的焓值不变。所以，过点5的等焓线与蒸发压力下的等压线的交点即为点6的状态。由于节流过程是不可逆过程，因此在图上用虚线表示。

过程6—7—1表示制冷剂在蒸发器内汽化吸热（6—7）和吸热升温（7—1）的过程。在这一过程中制冷剂的压力保持不变，不断从被冷却物体吸取热量（即制冷）变为过热蒸汽。