ООО «АВИСАНКО»
Термодинамические диаграммы i -lg P для хладагентов. М.: АВИСАНКО, 2003. – 50 с.
В настоящей брошюре представлены термодинамические диаграммы i -lg P (удельная энтальпия-давление) и основные характеристики для всех известных хладагентов.
Рекомендуется для специалистов холодильной промышленности.
© AVISANCO, 2003
СОДЕРЖАНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………... | ||
| Графическое изображение цикла одноступенчатой холодильной машины……………………………………………………………………………………….………...….. | ||
| R11, CCl3F, Trichlorofluoromethane……………………………………………………………………………………………………………………………………………….... | ||
| R113, CCl2FCClF2, Trichlorotrifluoroethane………………………………………………………………………………………………………………………………………... | ||
| R114, CClF2CClF2, Dichlorotetrafluoroethane……………………………………………………………………………………………………………………………………… | ||
| R1150, CH2=CH2, Ethene (ethylene) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. | ||
| R12, CCl2F2, Dichlorodifluoromethane……………………………………………………………………………………………………………………………………………… | ||
| R123, CHCl2CF3, Dichlorotrifluoroethane…………………………………………………………………………………………………………………………………………... | ||
| R1270, CH3CH=CH2, Propene (propylene) ………………………………………………………………………………………………………………………………………… | ||
| R13, CClF3, Chlorotrifluoromethane……………………………………………………………………………………………………………………………………………….... | ||
| R134a, CH2FCF3, 1,1,1,2-tetrafluoroethane…………………………………………………………………………………………………………………………………………. | ||
| R14, CF4, Tetrafluoromethane……………………………………………………………………………………………………………………………………………….............. | ||
| R152a, CH3CHF2, 1,1-difluoroethane……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. | ||
| R170, CH3CH3, Ethane………………………………………………………………………………………………………………………………………………........................ | ||
| R21, CHCl2F, Dichlorofluoromethane……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. | ||
| R22, CHClF2, Chlorodifluoromethane……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. | ||
| R23, CHF3, Trifluoromethane……………………………………………………………………………………………………………………………………………….............. | ||
| R290, CH3CH2CH3, Propane……………………………………………………………………………………………………………………………………………….............. | ||
| R401A, R22/152a/124 (53/13/34), R401A…………………………………………………………………………………………………………………………………………… | ||
| R401B, R22/152a/124 (61/11/28), R401B…………………………………………………………………………………………………………………………………………… | ||
| R401C, R22/152a/124 (33/15/52), R401C…………………………………………………………………………………………………………………………………………… | ||
| R402A, R125/290/22 (60/2/38), R402A……………………………………………………………………………………………………………………………………………… | ||
| R402B, R125/290/22 (38/2/60), R402B……………………………………………………………………………………………………………………………………………… | ||
| R404A, R125/143a/134a (44/52/4), R404A………………………………………………………………………………………………………………………………………….. | ||
| R406A, R22/142b/600a (55/41/4), R406A…………………………………………………………………………………………………………………………………………… | ||
| R407A, R32/125/134a (20/40/40), R407A…………………………………………………………………………………………………………………………………………… | ||
| R407B, R32/125/134a (10/70/20), R407B…………………………………………………………………………………………………………………………………………… | ||
| R407C, R32/125/134a (23/25/52), R407C…………………………………………………………………………………………………………………………………………… | ||
| R408A, R22/143a/125 (47/46/7), R408A…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. | ||
| R409A, R22/124/142b (60/25/15), R409A…………………………………………………………………………………………………………………………………………… | ||
| R410A, R32/125 (50/50), R410A…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. | ||
| R410B, R32/125 (45/55), R410B……………………………………………………………………………………………………………………………………………….......... | ||
| R50, CH4, Methane………………………………………………………………………………………………………………………………………………............................... | ||
| R500, R12/152a (73.8/26.2), R500………………………………………………………………………………………………………………………………………………........ | ||
| R502, R22/115 (48.8/51.2), R502……………………………………………………………………………………………………………………………………………….......... | ||
| R507, R125/143a (50/50), R507………………………………………………………………………………………………………………………………………………............ | ||
| R508A, R23/116 (39/61), R508A……………………………………………………………………………………………………………………………………………….......... | ||
| R600, CH3CH2CH2CH3, Butane………………………………………………………………………………………………………………………………………………......... | ||
| R600a, CH(CH3)3, 2-methyl propane (isobutane) …………………………………………………………………………………………………………………………………... | ||
| R717, NH3, Ammonia………………………………………………………………………………………………………………………………………………........................... | ||
| R718, H2O, Water………………………………………………………………………………………………………………………………………………................................. | ||
| R728, N2, Nitrogen………………………………………………………………………………………………………………………………………………................................ | ||
| R729, N2/O2/A (76/23/1), Air………………………………………………………………………………………………………………………………………………............... | ||
| R732, O2, Oxygen………………………………………………………………………………………………………………………………………………................................. | ||
| R740, A, Argon………………………………………………………………………………………………………………………………………………...................................... | ||
| R744, CO2, Carbon dioxide………………………………………………………………………………………………………………………………………………................... | ||
| RC318, C4F8, Octafluorocyclobutane………………………………………………………………………………………………………………………………………………... |
ВВЕДЕНИЕ
Для понимания цикла паровой компрессионной холодильной машины необходимо тщательно изучить отдельные процессы, входящие в него, а также связи, существующие между отдельными процессами, и влияние изменений в каком-либо процессе цикла на все другие процессы данного цикла. Это изучение в значительной степени можно упростить, используя диаграммы и схемы с графическим изображением цикла (см. рис. 1). Графическое изображение холодильного цикла позволяет рассматривать одновременно различные изменения в состоянии хладагента, происходящие в течение цикла, и влияние этих изменений на цикл без воспроизведения в памяти различных цифровых величин, связанных с циклом [1].
Наиболее распространенной в холодильной технике является диаграмма i –lg P * (удельная энтальпия - давление) как наиболее удобная для последующих тепловых расчетов.
Состояние хладагента, находящегося в любом термодинамическом виде, может быть показано на диаграмме в виде точки, которая определяется двумя любыми параметрами, соответствующими данному состоянию. При этом могут быть использованы простые измеряемые параметры: температура (в °С или К); давление (в Па или в производных единицах: 1 кПа=103 Па, 1 МПа=106 Па=10 бар), а также удельный объем v (в м3/кг) или плотность ρ =1/ v, кг/м3.
Кроме простых измеряемых параметров, используют также сложные расчетные параметры. На диаграмме i –lg P таким (одним из основных) параметром является удельная энтальпия i, кДж/кг. Это полная энергия хладагента I, отнесенная к единице массы.
В термодинамике удельную энтальпию i представляют в виде суммы внутренней энергии u, кДж/кг, и произведения абсолютного давления P, Па, на удельный объем v, м3/кг.
i = u + Pv
В этом выражении произведение Pv представляет собой потенциальную энергию давления P, которая используется на совершение работы.
Расчетным параметром является и энтропия S. В расчетах и на диаграммах используют удельное значение энтропии s, кДж/(кг·К).
Так же, как и в случае энтальпии, для расчетов важно не значение энтропии «в точке», а ее изменение в каком-то процессе, то есть Δs=Δq/Tm, , где Δq – теплота, отнесенная к единице массы хладагента, а Tm, К – средняя абсолютная температура в течение процесса теплообмена между хладагента и внешней средой [2].
Для работы с диаграммой надо помнить, что она делится на три зоны:
· переохлажденной жидкости – слева от кривой насыщенной жидкости (на диаграммах кривая черного цвета, имеющая максимальную толщину), где степень сухости пара x =0;
· парожидкостной смеси – между кривыми x =0 и x =1 – насыщенный пар;
· перегретого пара – справа от линии x =1.
Линию, соответствующую насыщенной жидкости (x =0) называют левой, или нижней, пограничной кривой, а линию, соответствующую насыщенному пару (x =1), называют правой, или верхней, пограничной кривой.
Линии постоянного давления – изобары – на диаграммах проходят горизонтально, а линии постоянной энтальпии – изоэнтальпы – вертикально (серые тонкие линии прямоугольной сетки).
Процессы кипения и конденсации хладагента при постоянном давлении проходят между пограничными кривыми при неизменной (постоянной) температуре, соответствующей температуре насыщения при постоянном давлении.
--------------------------
* Логарифмическая ось давления принимается в целях уменьшения масштаба диаграммы [3].
Графическое изображение цикла одноступенчатой холодильной машины (1→2→3→4)
| |||||
 | |||||
 |
0 i, кДж/кг
q0 ≥ i1 ' – i4, кДж/кг – удельная холодопроизводительность
qк ≤ i2 – i3, кДж/кг – теплоотвод в конденсаторе
l = l2 – l1, кДж/кг – работа процесса сжатия компрессора
Рис. 1
R11, CCl3F, Trichlorofluoromethane [4]
T critical = 198.01 °C, p critical = 44.02600 Bar, v critical = 0.00182 m3/kg 
R113, CCl2FCClF2, Trichlorotrifluoroethane
T critical = 214.10 °C, p critical = 34.37000 Bar, v critical = 0.00174 m3/kg
R114, CClF2CClF2, Dichlorotetrafluoroethane
T critical = 145.70 °C, p critical = 32.59000 Bar, v critical = 0.00172 m3/kg
R1150, CH2=CH2, Ethene (ethylene)
T critical = 9.50 °C, p critical = 50.75000 Bar, v critical = 0.00462 m3/kg
R12, CCl2F2, Dichlorodifluoromethane
T critical = 112.00 °C, p critical = 41.57600 Bar, v critical = 0.00179 m3/kg
R123, CHCl2CF3, Dichlorotrifluoroethane
T critical = 183.68 °C, p critical = 36.68000 Bar, v critical = 0.00182 m3/kg
R1270, CH3CH=CH2, Propene (propylene)
T critical = 91.75 °C, p critical = 46.13000 Bar, v critical = 0.00441 m3/kg
R13, CClF3, Chlorotrifluoromethane
T critical = 28.80 °C, p critical = 38.65000 Bar, v critical = 0.00173 m3/kg
R134a, CH2FCF3, 1,1,1,2-tetrafluoroethane
T critical = 101.10 °C, p critical = 40.67000 Bar, v critical = 0.00195 m3/kg
R14, CF4, Tetrafluoromethane
T critical = -45.70 °C, p critical = 37.41000 Bar, v critical = 0.00160 m3/kg
R152a, CH3CHF2, 1,1-difluoroethane
T critical = 113.50 °C, p critical = 44.95000 Bar, v critical = 0.00274 m3/kg
R170, CH3CH3, Ethane
T critical = 32.73 °C, p critical = 50.10200 Bar, v critical = 0.00460 m3/kg
R21, CHCl2F, Dichlorofluoromethane
T critical = 178.50 °C, p critical = 51.68000 Bar, v critical = 0.00192 m3/kg
R22, CHClF2, Chlorodifluoromethane
T critical = 96.00 °C, p critical = 49.77400 Bar, v critical = 0.00191 m3/kg
R23, CHF3, Trifluoromethane
T critical = 25.90 °C, p critical = 48.30000 Bar, v critical = 0.00191 m3/kg
R290, CH3CH2CH3, Propane
T critical = 96.67 °C, p critical = 42.35930 Bar, v critical = 0.00507 m3/kg
R401A, R22/152a/124 (53/13/34), R401A
T critical = 108.01 °C, p critical = 46.03800 Bar, v critical = 0.00196 m3/kg
R401B, R22/152a/124 (61/11/28), R401B
T critical = 103.68 °C, p critical = 46.47049 Bar, v critical = 0.00201 m3/kg
R401C, R22/152a/124 (33/15/52), R401C
T critical = 110.07 °C, p critical = 43.48119 Bar, v critical = 0.00204 m3/kg
R402A, R125/290/22 (60/2/38), R402A
T critical = 75.50 °C, p critical = 41.34700 Bar, v critical = 0.00185 m3/kg
R402B, R125/290/22 (38/2/60), R402B
T critical = 87.05 °C, p critical = 45.31645 Bar, v critical = 0.00200 m3/kg
R404A, R125/143a/134a (44/52/4), R404A
T critical = 72.07 °C, p critical = 37.31500 Bar, v critical = 0.00206 m^3/kg
R406A, R22/142b/600a (55/41/4), R406A
T critical = 114.49 °C, p critical = 45.81000 Bar, v critical = 0.00219 m3/kg
R407A, R32/125/134a (20/40/40), R407A
T critical = 82.36 °C, p critical = 45.32155 Bar, v critical = 0.00205 m3/kg
R407B, R32/125/134a (10/70/20), R407B
T critical = 75.36 °C, p critical = 41.30295 Bar, v critical = 0.00196 m3/kg
R407C, R32/125/134a (23/25/52), R407C
T critical = 86.74 °C, p critical = 46.19100 Bar, v critical = 0.00190 m3/kg
R408A, R22/143a/125 (47/46/7), R408A
T critical = 83.68 °C, p critical = 43.41828 Bar, v critical = 0.00208 m3/kg
R409A, R22/124/142b (60/25/15), R409A
T critical = 106.80 °C, p critical = 46.21764 Bar, v critical = 0.00194 m3/kg
R410A, R32/125 (50/50), R410A
T critical = 74.67 °C, p critical = 51.73703 Bar, v critical = 0.00162 m3/kg
R410B, R32/125 (45/55), R410B
T critical = 71.03 °C, p critical = 47.79500 Bar, v critical = 0.00202 m3/kg
R50, CH4, Methane
T critical = -82.59 °C, p critical = 45.98800 Bar, v critical = 0.00623 m3/kg
R500, R12/152a (73.8/26.2), R500
T critical = 105.50 °C, p critical = 44.23000 Bar, v critical = 0.00202 m3/kg
R502, R22/115 (48.8/51.2), R502
T critical = 82.20 °C, p critical = 40.81800 Bar, v critical = 0.00178 m3/kg
R507, R125/143a (50/50), R507
T critical = 70.90 °C, p critical = 37.93559 Bar, v critical = 0.00200 m3/kg
R508A, R23/116 (39/61), R508A
T critical = 23.00 °C, p critical = 40.60000 Bar, v critical = 0.00177 m3/kg
R600, CH3CH2CH2CH3, Butane
T critical = 150.80 °C, p critical = 37.18096 Bar, v critical = 0.00490 m3/kg
R600a, CH(CH3)3, 2-methyl propane (isobutane)
T critical = 135.92 °C, p critical = 36.84547 Bar, v critical = 0.00514 m3/kg
R717, NH3, Ammonia
T critical = 132.35 °C, p critical = 113.53000 Bar, v critical = 0.00427 m3/kg
R718, H2O, Water
T critical = 374.14 °C, p critical = 220.89000 Bar, v critical = 0.00315 m3/kg
R728, N2, Nitrogen
T critical = -146.95 °C, p critical = 34.00000 Bar, v critical = 0.00318 m3/kg
R729, N2/O2/A (76/23/1), Air
T critical = -140.65 °C, p critical = 37.74360 Bar, v critical = 0.00291 m3/kg
R732, O2, Oxygen
T critical = -118.57 °C, p critical = 50.42900 Bar, v critical = 0.00229 m3/kg
R740, A, Argon
T critical = -122.45 °C, p critical = 48.64920 Bar, v critical = 0.00195 m3/kg
R744, CO2, Carbon dioxide
T critical = 31.06 °C, p critical = 73.83400 Bar, v critical = 0.00216 m3/kg
RC318, C4F8, Octafluorocyclobutane
T critical = 115.30 °C, p critical = 27.81000 Bar, v critical = 0.00161 m3/kg
ЛИТЕРАТУРА.
1 – Основы холодильной техники. Доссат Рой Дж. Пер. с англ.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, 96 с.
2 – Основы холодильной техники и технологии пищевых отраслей промышленности. Шавра В.М. М.: ДеЛи принт, 2002, 39-40 с.
3 – Основы холодильной техники. Под общей редакцией Акимовой Л.Д. М.: 1996, 23 с.
4 – CoolPack ver. 1.4. A Collection of Simulation Tools for Refrigeration. Department of Energy Engineering. Technical University of Denmark
Составитель: ООО «АВИСАНКО»
Термодинамические диаграммы i -lg P для хладагентов. М.: АВИСАНКО, 2003. – 50 с.
WEB: https://www.avisanco.ru
E-mail: avisanco@avisanco.ru