冷凍サイクル図の説明

冷凍サイクルにおける熱力学的プロセスは複雑です。 冷媒には液体、沸騰、気体の 3 つの状態があるため、数式や表を使用した計算にはかなりの労力が必要です。 したがって、陽イオンを単純化する理由から、対数 ph ダイアグラムが導入されました。

冷凍サイクルの考え方

一般に、対数 ph ダイアグラムは、圧力と熱に応じて、物質の凝集状態を示します。 冷蔵の場合、図は関連する領域に縮小されています 液体 と ガス状 彼らの 混合形式.

縦軸は対数圧力を示し、横軸は比エンタルピーを線形目盛で示します。 したがって、等圧線は水平で、等エンタルプは垂直です。 対数スケーリングにより、圧力差が大きいプロセスを表すことができます。

臨界点で飽和蒸気曲線と沸点曲線が交わる K.

• プレッシャー p
•比エンタルピー h
• 温度 T
• 特定のボリューム v
• 特定のエントロピー s
•ガス含有量 バツ

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対数phダイアグラム

冷凍サイクルの際立った特徴は、反時計回り、つまりジュールサイクルまたは蒸気サイクルとは逆に動作することです。 状態の変化は、冷媒が冷凍プラントの 4 つの主要コンポーネントの 1 つを流れるときに発生します。 実際の冷凍サイクルは、次の状態変化で構成されます。

• 緑 = コンプレッサー
• 赤＝コンデンサー
• 黄色 = 膨張弁
• 青 = エバポレーター

• 1 – 2 凝縮圧力に対するポリトロープ圧縮 (比較のため 1 – 2' 等エントロピー圧縮)
• 2～2インチ 等圧冷却、過熱蒸気の脱熱
• 2インチ～3インチ 等圧凝縮
• 3' – 3 等圧冷却、液体の過冷却
• 3 – 4 蒸発圧力に対する等エンタルピー膨張
• 4 – 1' 等圧蒸発
• 1' – 1 等圧加熱、蒸気の過熱

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特定量のエネルギー

ザ· 特定量のエネルギー 状態ポイントに到達するために吸収および放出できるポイントは、ログ ph ダイアグラムで線としてマークされます。 比エンタルピー h log ph ダイアグラムから直接、個別の状態点ごとに読み取ることができます。

冷媒の質量流量がわかっている場合、関連する 熱出力 は、それぞれの状態点での比エンタルピーによって計算できます。

• この線 h1 – h4 = q₀ は冷却に対応し、質量流量との乗算によって冷凍能力が得られます。
• この線 h2 – h1 = p_v 実際に冷媒に転送されるコンプレッサーの技術的な作業に対応します。
• この線 h2 – h3 = q_c 放出された熱に対応し、質量流量で乗算することによって凝縮器の容量になります。 冷凍工場の廃熱です。

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等圧線の制限

• p₁ 蒸発圧力
• p₂ 凝縮圧力

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圧縮工程

• 等圧線 p の交点を特定する₁ コンプレッサ入口の温度 T₁ 状態ポイント 1 を与えます。
• 等圧線 p の交点を特定する₂ 凝縮器入口 T の温度₂ 状態点 2 を与える.
• 2 つの状態ポイント 1 と 2 の間の接続は、圧縮プロセスを表します。

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等エンタルピー展開

等圧線 p の交点を特定する₂ 温度 T₃ 凝縮器の出口で、状態点 3 を与えます。

膨張は等エンタルピー過程です。 したがって、以前にマークされた交点は等圧線 p に接続できます。₁ 縦線で。 これにより、蒸発温度 T の最後の状態点 4 が得られます。₄

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特定のエンタルピー値を明らかにする

冷凍プラントの動作状態を計算する場合、個々の状態変化の特定のエンタルピーを決定する必要があります。 手順は次のとおりです。

比エンタルピーは、状態点と x 軸の垂直方向の接続を使用して読み取ることができます。

• h₁ 仕様蒸発器後のエンタルピー
• h₂ 仕様コンプレッサー後のエンタルピー
• h₃ 仕様コンデンサー後のエンタルピー
• h₄ 仕様膨張弁後のエンタルピー

比冷凍能力 q₀ および特定の凝縮容量 q_c log ph ダイアグラムから直接読み取ることができます。

比冷凍能力 q₀ = h₁ – h₄

比凝縮能力 q_c = h₂ – h₃