例1.4.1 R12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+0.1 MPa=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)。
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。