Термодинамические диаграммы состояния холодильных агентов

При рас­четах теоретических циклов паровых ХМ параметры хладагентов определяются по таблицам насыщенных, перегретых паров и диа­граммам состояния хладагентов sT (энтропия-температура) и ip (энтальпия-давление). Диаграммы используются также для изо­бражения

процессов и циклов машин.

Рис.1. Схемы термодинамических диаграмм состояния холодильных агентов sT и iP

Диаграмма sT (рис.1а) известна из курса термодинамики, для хладагентов она имеет такой же вид, как для водяного пара. На диаграмме на некотором расстоянии от критической точки К изобары (р = const.) в области переохлажденной жидкости практи­чески сливаются с пограничной кривой насыщенной жидкости, для которой степень сухости пара х = 0.

Чаще употребляется более удобная диаграмма ip (рис.1б), координатную сетку которой образуют изоэнтальпы (i = const) и изобары. Чтобы уменьшить размеры диаграммы, по оси ординат применяется логарифмическая шкала для абсолютных давлений р. Точки левой пограничной кривой характеризуют состояния насы­щенной жидкости, а правой (х = 1) - сухого насыщенного пара. Слева от пограничной кривой насыщенной жидкости находится об­ласть переохлажденной жидкости, между пограничными кривыми - область влажного насыщенного пара, справа от пограничной кривой - область перегретого пара. На диа­грамму нанесены семейства изотерм (t = const), изохор (v = const), изоэнтроп (s = const) и линий постоянной степени сухости пара (х= const). Последние линии расположены так же, как ближайшая пограничная кривая. Изотермы в областях переохлажденной жидко­сти и перегретого пара изображаются кривыми линиями, резко опу­скающимися вниз, а в области важного насыщенного пара - гори­зонтальными прямыми, совпадающими с изобарами, так как каждо­му давлению соответствует единственное значение температуры насы­щения. Изохоры на правой пограничной кривой преломляются. Фазовый переход жидкости в пар показан на диаграмме слева направо, а пара в жидкость - справа налево. Положение точки на диаграмме, характеризующей состояние хладагента, определяется по двум известным параметрам.

Преимущества диаграммы ip заключаются в простоте и большей точности определения энтальпии. Кроме этого, на диаграмме подве­денная и отведенная теплота, а также техническая работа характе­ризуются отрезками по оси абсцисс, а не площадями, как на диаграм­ме sT. На диаграмме ip три процесса из четырех, составляющих цикл одноступенчатой ПКХМ, изображаются прямыми линиями, что упрощает построение теоретического цикла машины.