Предмети:
- въведение
- Кръгов процес
- Регистрационна ph диаграма
- Сравнете R134a с R1234yf
Предговор:
Процесът на охлаждане в климатика на автомобила използва промени в състоянието на дадено вещество. По време на промяна на състоянието, като прехода от течност към пара, молекулярната структура на веществото се променя, което изисква топлина. Топлината се абсорбира, когато течността се превръща в пара, а в обратния случай, когато преминава от пара към течност, се отделя топлина.
Ако разгледаме преноса на топлина към и от околната среда, виждаме, че по време на процеса на изпаряване околната среда се охлажда, докато топлината се отделя и околната среда се затопля по време на кондензация. Това охлаждане на околната среда става в изпарителя, докато нагряването става в кондензатора. Този процес се повтаря непрекъснато, поради което е известен като кръгов процес.
На страницата „Въведение в климатика“ процесът на цикъл с различните компоненти на климатика е описан по практичен начин. На тази страница ще се задълбочим в този процес на цикъла чрез диаграмата на логаритмичното рН.
Процес на рециклиране:
Преди да покажем пълна логаритмична pH диаграма, нека започнем с процеса на цикъла на климатизация. В този процес на цикъл използваме диаграмата на хладилния агент R134a. В тази диаграма зоните за газ, газ-течност и течност са разграничени една от друга. Критичната точка е на върха, при 101 градуса по Целзий и налягане от 40 бара. Това са максималната температура и налягане, при които хладилният агент е химически стабилен. Топлинното съдържание (енталпия) се нанася спрямо налягането по оста x. Въпреки че често го наричаме „рН диаграма“, това всъщност е „логаритмична рН диаграма“ поради логаритмичното мащабиране.
- В точка 1 на схемата се включва компресора, който черпи хладилен агент от изпарителя. Налягането е 2 бара;
- Газът се компресира от 1 до 2, увеличавайки налягането и съдържанието на топлина. Налягането и температурата се повишават до 15 бара и 70 градуса по Целзий. Газът е прегрят;
- Поради отделянето на топлина в кондензатора, топлинното съдържание намалява и следователно първоначално температурата. Газът губи прегряването си между точки 2 и 3, което води до спад на температурата от 70 до 55 ° С
- От точка 3 до 4 има отделяне на топлина при постоянна температура. Тук газът се превръща в течност. Налягането остава постоянно;
- По-нататъшното охлаждане води до леко преохлаждане на течността (от 4 до 5). Преохладената течност под високо налягане от 15 бара достига стеснение в точка 5: капилярният или разширителният вентил. Тук високото налягане е отделено от ниското налягане. От компресора можем също да кажем, че нагнетателното налягане е отделено от смукателното налягане.
Поради внезапния спад на налягането в стеснението, точката на кипене на хладилния агент в течната фаза ще намалее, което ще доведе до спонтанно изпаряване. Необходимата за това топлина първо се извлича от самия хладилен агент и околната среда. Това остава съдържанието на топлина е почти постоянно. След това се извършва пълно изпаряване в изпарителя от точка 6 до 1. Температурата на кипене на хладилния агент пада между точки 5 и 6 от 50° C до -10°C, като в крайна сметка се затопля до точка 1 като газ до 0°C. Топлинното съдържание на хладилния агент се увеличава, като необходимата топлина се извлича от околната среда, в този случай въздухът, преминаващ през изпарителя. Налягането и температурата остават почти постоянни. Хладилният агент напуска изпарителя като пара и се засмуква отново от компресора в точка 1. Процесът се повтаря.
Диаграма на регистрационното pH:
В предишния раздел беше показана логаритмичната pH диаграма, показваща процеса на цикъла (от изпаряване до кондензация на хладилния агент. Изображението по-долу показва състоянието на хладилния агент при определено налягане по отношение на енталпията (топлинно съдържание), при което процесът на цикъл е обозначен с тъмносиня линия.
От лявата страна на диаграмата е областта на течността. При ниска енталпия хладилният агент е в течна форма. С увеличаване на енталпията се достига течната линия. Наклонът на тази линия показва промените в налягането и енталпията за течната фаза.
В центъра на диаграмата е зоната на наситени пари. Тук хладилният агент е в термично равновесие, като присъстват както течност, така и пара.
Вдясно виждаме линията на наситени пари, която маркира границата, при която хладилният агент напълно се е изпарил и е във фаза на прегрята пара.
В горната част на диаграмата е критичната точка, която маркира границата между течност и пара. Тук разликата между парната и течната фаза изчезва, оставяйки хладилния агент в уникално състояние. Няма ясен преход между течност и пара.
За да се даде по-добра представа за диаграмата log-ph, няколко криви са добавени към диаграмата по-долу: изоентропична, изотермична, изохорна и качество на парите. На чертежа по-долу отново виждаме кръговия процес (оцветен в сиво) с прогресията на другите процеси. Ето кратко обяснение на всяка промяна на състоянието:
Изентропичен: и изоентропичната линия се характеризира с постоянна ентропия. Това означава, че по време на процес по тази линия хладилният агент няма топлообмен с околната среда и не претърпява промяна на ентропията. Това е ефективна адиабатна (без топлообмен) технологична линия в диаграмата.
Изотерма: Изотермична линия в диаграмата log-pH представлява процес с постоянна температура. По време на този процес температурата на хладилния агент остава постоянна, което означава, че се подава или отвежда топлина, за да се поддържа постоянно съотношението налягане-енталпия (ph).
Изохора: Изохорна линия в диаграмата log-pH представлява процес с постоянен обем. По време на този процес специфичният обем на хладилния агент остава постоянен, което означава, че няма промяна в обема. Това позволява на стила на линията да се движи нагоре или надолу в диаграмата в зависимост от други промени като налягане и енталпия.
- Качество на парата: В диаграмата на pH на хладилния агент, оста x показва диапазона на качеството от „x=0“ (напълно течен) до „x=1“ (напълно газообразен). Между тези крайности хладилният агент е в двуфазно състояние, като стойността x показва съотношението газ към течност. Линия от “x=0,10” до “x=0,90” в диаграмата показва, че хладилният агент е в рамките на този двуфазен диапазон, като специфичната стойност x показва разделението газ/течност. Това е от решаващо значение за разбирането на поведението на хладилния агент в приложения като хладилни и климатични системи.
На изображението по-долу виждаме пълна логаритмична pH диаграма на хладилния агент R134a.
Сравнете R134a с R1234yf:
Използвайки логаритмичната pH диаграма, различните видове хладилни агенти могат да се сравняват един с друг. Следващата фигура показва логаритмичните диаграми на рН и цикличните процеси на R134a и R1234yf.
Свързана страница:
