制冷系统中制冷剂在低压侧的状态变化

从膨胀阀经过蒸发器到制冷压缩机吸气口之间为低压侧,在低压侧的任何地方都具有相等的低压侧压力(或简称为低压),用符号P0表示。低压侧压力实际上等于蒸发器内的压力(即蒸发温度下的饱和压力),所以蒸发温度的数值可以从低压侧压力表的读数经核查制冷剂热力特性表得知。制冷系统中制冷剂在低压侧的状态变化

例1.4.1R12制冷系统中,低压侧压力表的示值为0.034MPa,问这时制冷剂的蒸发温度t0大致是多少度?

解:制冷剂的绝对压力由下式得出:

P0=P表+B=0.034MPa+0.1MPa=0.134MPa

根据R12的热力特性表可知,蒸发温度t0应是在这个压力下的饱和温度,查表,得:

t0=-23℃

在低压侧,制冷剂的压力保持一定的低压P0,与此同时,制冷剂不断从周围吸取热量。制冷剂的变化主要是蒸发。而且蒸发结束以后,依然继续地吸取热量,因此经常出现过热现象。

制冷剂在经节流阀后,进人到蒸发器时是处在低压P0下,这时由于节流膨胀原因已有一部分液态制冷剂变为蒸气,呈湿蒸气状态。在压一焓图上,以F点表示(见图1.4.3)。

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低压侧制冷剂的变化是在压力一定的条件下实现的,因在变化过程中不断取得热量,所以焓值增大,它的变化在压一焓图上应从F点指向焓值增大的方向,即由F指向右方的水平线FA。压缩机所吸入的蒸气,如果是干饱和蒸气时,就由饱和蒸气线上的点A表示,低压侧的变化用图1.4.3(a)表示;如果制冷压缩机所吸入的是湿蒸气,制冷剂在低压侧的状态变化可由图1.4.3(b)表示;如果制冷压缩机所吸入的是过热蒸气,那它的变化就如图1.4.3(c)所示。它是一条进入过热区的水平线FA,在低压侧,制冷剂通过蒸发器从外部取得热量,或者说对外部起到冷却作用。在蒸发器中每1kg制冷剂所取得的热量,叫做单位质最制冷量(单位制冷能力)。用符号q0表示,单位是kJ/kg。

虽然制冷剂在低压侧发生了状态变化,始值增大,但是在低压侧中并没有作功,所以始值的增大只是因为热而引起的。从而始的增大量就应和制冷剂所取得的热量相等。即:

q==hA-hF

由图1.4.3中的(a)或(b)可知,制冷压缩机所吸入的制冷剂如果是干饱和蒸气或湿蒸气时,则其变化仅在饱和区内进行,压力是定值,所以制冷剂的蒸发温度t0不变。但图1.4.3中(c)则不同,制冷压缩机所吸人的是过热蒸气,它的变化已进人到过热区,在这个变化过程后期使蒸气过热(显热),制冷剂的温度上升。

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