Предметы:
- введение
- Круговой процесс
- Диаграмма журнала регистрации телефонных номеров
- Сравните R134a с R1234yf
Инлейдинг:
Процесс охлаждения в автомобильном кондиционере использует изменения состояния вещества. При изменении состояния, например при переходе из жидкости в пар, изменяется молекулярная структура вещества, для чего требуется тепло. Тепло поглощается при переходе жидкости в пар, а в обратном случае, при переходе из пара в жидкость, выделяется тепло.
Если мы посмотрим на передачу тепла в окружающую среду и из нее, то увидим, что в процессе испарения среда охлаждается, при этом выделяется тепло, а в процессе конденсации среда нагревается. Охлаждение окружающей среды происходит в испарителе, а нагрев – в конденсаторе. Этот процесс повторяется постоянно, поэтому его называют циклическим процессом.
На странице «Введение в систему кондиционирования» в практической форме описан процесс цикла с различными компонентами системы кондиционирования. На этой странице мы углубимся в этот циклический процесс с помощью логарифмической диаграммы pH.
Процесс переработки:
Прежде чем мы покажем полную диаграмму pH, давайте начнем с процесса цикла кондиционирования воздуха. В этом циклическом процессе мы используем схему хладагента R134a. На этой диаграмме выделены области для газа, газа-жидкости и жидкости. Критическая точка находится наверху, при температуре 101 градус Цельсия и давлении 40 бар. Это максимальные температура и давление, при которых хладагент химически стабилен. Теплосодержание (энтальпия) отображается в зависимости от давления на оси x. Хотя мы часто называем ее «диаграммой pH», на самом деле это «диаграмма логарифмического pH» из-за логарифмического масштаба.
- В точке 1 на схеме запускается компрессор, который забирает хладагент из испарителя. Давление 2 бар;
- Газ сжимается от 1 до 2, увеличивая давление и теплосодержание. Давление и температура поднимаются до 15 бар и 70 градусов Цельсия. Газ перегрет;
- За счет тепловыделения в конденсаторе снижается теплосодержание и, следовательно, первоначально температура. Газ теряет перегрев между точками 2 и 3, в результате чего температура падает с 70 до 55°С. ° С
- От точки 3 до 4 происходит тепловыделение при постоянной температуре. Здесь газ превращается в жидкость. Давление остается постоянным;
- Дальнейшее охлаждение приводит к незначительному переохлаждению жидкости (от 4 до 5). Переохлажденная жидкость под высоким давлением 15 бар достигает сужения в точке 5: капилляре или расширительном клапане. Здесь высокое давление отделено от низкого давления. О компрессоре можно также сказать, что давление нагнетания отделено от давления всасывания.
Из-за резкого падения давления в сужении температура кипения хладагента в жидкой фазе снизится, что приведет к самопроизвольному испарению. Необходимое для этого тепло сначала извлекается из самого хладагента и его окружения. Это остается теплосодержание практически постоянное. Затем в испарителе происходит полное испарение от точки 6 до точки 1. Температура кипения хладагента падает между точками 5 и 6 из 50.° C до -10°С, со временем нагреваясь до точки 1 в виде газа до 0°С. Теплосодержание хладагента увеличивается, при этом необходимое тепло отбирается из окружающей среды, в данном случае из воздуха, проходящего через испаритель. Давление и температура остаются практически постоянными. Хладагент покидает испаритель в виде пара и снова всасывается компрессором в точке 1. Процесс повторяется.
Диаграмма журнала pH:
В предыдущем разделе была показана логарифмическая диаграмма pH, показывающая циклический процесс (от испарения до конденсации хладагента. На изображении ниже показано состояние хладагента при определенном давлении в зависимости от энтальпии (теплосодержания), где процесс циклирования обозначен темно-синей линией.
В левой части диаграммы находится область жидкости. При низкой энтальпии хладагент находится в жидкой форме. С увеличением энтальпии достигается жидкостная линия. Наклон этой линии указывает на изменение давления и энтальпии жидкой фазы.
В центре диаграммы находится зона насыщенного пара. Здесь хладагент находится в тепловом равновесии, в котором присутствуют как жидкость, так и пар.
Справа мы видим линию насыщенного пара, которая отмечает предел, при котором хладагент полностью испарился и находится в фазе перегретого пара.
Вверху диаграммы находится критическая точка, обозначающая границу между жидкостью и паром. Здесь исчезает различие между паровой и жидкой фазами, оставляя хладагент в уникальном состоянии. Четкого перехода между жидкостью и паром нет.
Чтобы лучше понять логарифмическую диаграмму, к диаграмме ниже добавлено несколько кривых: изоэнтропическая, изотермическая, изохорная и кривая качества пара. На рисунке ниже мы еще раз видим круговой процесс (серый цвет) с развитием других процессов. Вот краткое объяснение каждого изменения состояния:
Изэнтропический: Изэнтропическая линия и характеризуется постоянной энтропией. Это означает, что в ходе процесса по этой линии хладагент не имеет теплообмена с окружающей средой и не претерпевает изменения энтропии. На схеме это эффективная адиабатическая (без теплообмена) технологическая линия.
Изотерма: Изотермическая линия на диаграмме log-pH представляет процесс при постоянной температуре. Во время этого процесса температура хладагента остается постоянной, а это означает, что тепло подается или отводится для поддержания постоянного соотношения давления и энтальпии (ph).
Изохора: Изохорная линия на диаграмме log-pH представляет процесс с постоянным объемом. Во время этого процесса удельный объем хладагента остается постоянным, то есть никаких изменений объема не происходит. Это позволяет стилю линии перемещаться вверх или вниз на диаграмме в зависимости от других изменений, таких как давление и энтальпия.
- Качество пара: На диаграмме pH журнала хладагента ось X указывает диапазон качества от «x=0» (полностью жидкий) до «x=1» (полностью газообразный). Между этими крайними значениями хладагент находится в двухфазном состоянии, причем значение x указывает соотношение газа и жидкости. Линия от «x=0,10» до «x=0,90» на диаграмме указывает, что хладагент находится в этом двухфазном диапазоне, а конкретное значение x указывает на перегородку газ/жидкость. Это имеет решающее значение для понимания поведения хладагента в таких приложениях, как системы охлаждения и кондиционирования воздуха.
На изображении ниже мы видим полную диаграмму pH хладагента R134a.
Сравните R134a с R1234yf:
Используя логарифмическую диаграмму pH, можно сравнить различные типы хладагентов друг с другом. На следующем рисунке показаны логарифмические диаграммы pH и циклические процессы R134a и R1234yf.
Связанная страница:
