Ph chart

ตารางPh chart

                 การทำความเข้าใจแผนภาพค่า PH

ในแผนภาพ PH, ความดันได้แสดงอยู่ในแกน y และเอนทัลได้แสดงอยู่ในแกน x โดยปกติเอนทัลอยู่ในหน่วยงานของบีทียู / ปอนด์และความดันอยู่ในหน่วยปอนด์ต่อตารางนิ้ว (PSI) คว่ำร่าง U แสดงในแผนภาพกำหนดจุดที่สารทำความเย็นที่มีการเปลี่ยนแปลงขั้นตอน ด้านซ้ายโค้งแนวตั้งแสดงให้เห็นเส้นโค้งของเหลวอิ่มตัวและเส้นโค้งแนวตั้งที่เหมาะสมบ่งชี้โค้งไออิ่มตัว ภูมิภาคในระหว่างสองเส้นโค้งอธิบายรัฐสารทำความเย็นที่มีส่วนผสมของทั้งของเหลวและไอ สถานที่ด้านซ้ายของเส้นโค้งของเหลวอิ่มตัวบ่งชี้ว่าสารทำความเย็นที่อยู่ในรูปของเหลวและสถานที่ไปทางขวาของเส้นโค้งไออิ่มตัวบ่งชี้ว่าสารทำความเย็นอยู่ในรูปแบบของไอ จุดที่สองเส้นโค้งตอบสนองที่เรียกว่าจุดสำคัญ ความสำคัญของจุดนี้เป็นที่จุดดังกล่าวข้างต้นใด ๆ ไม่มีความดันที่เพิ่มขึ้นจะเปลี่ยนไอเป็นของเหลว แผนภาพรูปแบบเรียบง่ายความดัน enthalpy แสดงอยู่ด้านล่างอธิบายข้อมูลนี้

เส้นโค้งเลิกแผนภาพเป็นสามส่วน (1) ของเหลว (2) ไอและ (3) ผสม

(1) ภาค Liquid: ภูมิภาคของเหลวยังเป็นที่รู้จักกันในภูมิภาคย่อยระบายความร้อนด้วย ในภูมิภาคนี้มีเส้นแนวตั้งอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นตามปริมาณความร้อนที่เพิ่มขึ้น รูปที่ 8 เป็นแผนภาพ PH ง่ายแสดงเส้นอุณหภูมิคงที่

(2) ภาคไอ: ไอภูมิภาคนอกจากนี้ยังเป็นที่รู้จักกันในภูมิภาคอุ่นสุด ในภูมิภาคนี้มีเส้นแนวตั้งอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นตามปริมาณความร้อนที่เพิ่มขึ้น อ้างถึงรูปที่ 8 นอกจากนี้ยังมีสายของเอนโทรปีคงที่ซึ่งยังมีความสำคัญ เอนโทรปีคือการวัดปริมาณของความผิดปกติในระบบ

(3) ของเหลวไอผสมภูมิภาค: ในภูมิภาคนี้แผนภาพ PH ที่แสดงให้เห็นเส้นแนวนอนอุณหภูมิซึ่งบ่งบอกถึงอุณหภูมิคงที่ ภูมิภาคผสมเป็นพื้นที่เปลี่ยนเฟสที่นอกเหนือจากเอนทัลปีใด ๆ ที่จะก่อให้เกิดสภาพคล่องเพิ่มเติมเพื่อให้กลายเป็นไอแทนของการเพิ่มอุณหภูมิ รูปที่ 8 แสดงให้เห็นถึงเส้นแนวนอนอุณหภูมิในภูมิภาคผสม นอกจากนี้ยังมีเส้นโค้งลาดขึ้นซึ่งบ่งบอกถึงคุณภาพ เป็นตัวชี้วัดคุณภาพของอัตราส่วนของมวลไอมวลรวมที่ ยกตัวอย่างเช่นคุณภาพของ 0.1 หรือ 10% ซึ่งตั้งอยู่ใกล้เส้นของเหลวอิ่มตัวอธิบายจุดที่มีไอน้ำ 10% โดยมวล บรรทัด 0.9 หรือ 90% ซึ่งตั้งอยู่ใกล้เส้นไออิ่มตัวอธิบายจุดที่มีไอน้ำ 90% โดยมวล รูปก่อนหน้ารูปที่ 7 แสดงให้เห็นเส้นที่มีคุณภาพ

แกน XY แผนภาพค่า PH เป็นเส้นความดันวิ่งจากซ้ายไปขวา เส้นเอนทัลมีเส้นแนวตั้ง กราฟโครงกระดูกที่แสดงด้านล่างแสดงให้เห็นเส้นความดัน enthalpy

วงจรทำความเย็น

หนึ่งในทักษะที่สำคัญที่สุดที่จำเป็นสำหรับวิศวกรมืออาชีพในเขต HVAC และเครื่องทำความเย็นเป็นการนำวงจรทำความเย็นในแผนภาพความดันเอนทัลส่วนต่อไปนี้จะแสดงแต่ละส่วนที่เฉพาะเจาะจงของวงจรการทำความเย็นในแผนภาพความดันเอนทัลปีและยังจะเน้นจุดที่สำคัญและการคำนวณที่จำเป็น

คำอธิบายนี้ตลอดสารทำความเย็น R-134a ถูกนำมาใช้เป็นตัวอย่าง ก็จะแนะนำว่าวิศวกรได้รับสำเนาของแผนภาพค่า PH สำหรับ R-134a และสารทำความเย็นอื่น ๆ ทั่วไป แผนภาพเหล่านี้สามารถพบได้ในหนังสือเล่ม ASHRAE ความรู้พื้นฐาน แผนภาพตัวอย่าง R-134a แสดงอยู่ด้านล่างด้วยวงจรทำความเย็นตัวอย่างระบุ (ขั้นตอนที่ 1) ระเหย (ขั้นตอนที่ 2) คอมเพรสเซอร์ (ขั้นตอนที่ 3) และ Condenser (ขั้นตอนที่ 4) อุปกรณ์ขยาย

ขั้นที่ 1: EVAPORATOR

สารทำความเย็นเข้าระเหยเป็นเย็นผสมของเหลวไอบางส่วน ความดันการดำเนินงานและอุณหภูมิของเครื่องระเหยที่เรียกว่าความดันและอุณหภูมิดูดดูดสายดูดท่อสารทำความเย็นที่เส้นทางก๊าซจากระเหยคอมเพรสเซอร์ มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะทราบว่าในภูมิภาคผสมความดันและอุณหภูมิตัวแปรตาม

ตัวอย่างเช่นถ้าคอมเพรสเซอร์ทำงานที่ความดันดูดของ 36.8 psia แล้วดันระเหยที่สอดคล้องกันคือ 36.8 psia และอุณหภูมิระเหยที่สอดคล้องกันคือ 25 ° F ดูด้านล่างรูปสำหรับจุด A และ B (ค่ามีการทำความเย็น R-134a) . ถ้าคอมเพรสเซอร์ทำงานที่ความดันดูดของ 49.7 psia แล้วดันระเหยที่สอดคล้องกันยังเป็น 49.7 psia และอุณหภูมิระเหย 40 ° F ดูด้านล่างรูปสำหรับจุด A 'และ B' (ค่ามีการทำความเย็น R-134a)

เครื่องระเหยสารทำความเย็นย้ายจากจุด A (บางส่วนส่วนผสมของเหลวไอ) ไปยังจุด B ซึ่งเป็นสารทำความเย็นไออิ่มตัวอย่างเต็มที่ กับการถ่ายโอนความร้อนระเหยการทำความเย็นที่มีกำไรในอุณหภูมิไม่ได้เนื่องจากความร้อนจะใช้ในการแปลงของเหลวที่เหลือเพื่อก๊าซ ในการระเหยที่เหมาะมีเพียงการถ่ายเทความร้อนมากพอที่จะแปลงของเหลวทั้งหมดไปติดแก๊สและไม่มีอะไรเพิ่มเติม ดังนั้นการส่งออกของระเหยที่เหมาะคือไอ 100% ที่อุณหภูมิทางเข้าเดียวกันโปรดดูที่รูปด้านล่าง ในรูปนี้เราจะเห็นว่าเป็นสารทำความเย็นเคลื่อนผ่านระเหยที่อุณหภูมิยังคงเหมือนเดิมและร้อยละของไอเพิ่มขึ้นจนกว่าจะถึงอิ่มตัวที่ 100%

นอกจากนี้ยังนำมาใช้ในรูปด้านบนเป็นระยะ Superheat ถ้าความร้อนเพิ่มขึ้นจะถูกเพิ่มลงในไอสารทำความเย็น 100% แล้วความร้อนจะใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิและเป็นการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่เรียกว่า Superheat

ในรูปด้านล่างระเหยกับ 15 ° F Superheat จะแสดง สารทำความเย็นถึงไอ 100% ก่อนที่จะออกระเหย ทุกความร้อนเพิ่มขึ้นจากจุดนี้จะใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิของสารทำความเย็นจนกว่าจะถึงอุณหภูมิ 40 ° F สารทำความเย็นนี้มี Superheat 15 ° F เพราะอุณหภูมิสุดท้ายคือ 15 องศาผ่านอุณหภูมิอิ่มตัวของ 25 ° F มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะทราบว่าความดันคงที่ตลอดระเหย

บนความดัน enthalpy แผนภาพร้อนสูงแสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนไหวในแนวนอนตามแนวความดันดูดผ่านโค้งไอ 100% รูปในหน้าต่อไปแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างระหว่าง 0 ° F และ 15 ° F Superheat จุด B เป็นจุดไอ 100% ที่ความดันระเหย / ดูดคงที่ของ 36.8 psia และอุณหภูมิ 25 ° F จุด B 'เป็นผลมาจากความร้อนเพิ่มขึ้น / เอนทัลปีเพิ่มให้กับสารทำความเย็น ย้ายสารทำความเย็นจากจุด B ไปยังจุด B 'ที่มีอุณหภูมิที่เกิดขึ้นคือ 40 ° F

ขั้นที่ 2: COMPRESSOR

คอมเพรสเซอร์เป็นลักษณะการดูดสารทำความเย็นและเงื่อนไขการปล่อย เส้นแนวนอนจะมีการวาดทั่วแผนภาพความดันเอนทัลทำความเย็นสำหรับการดูดและการปล่อยแรงกดดัน จากนั้นอุณหภูมิขาเข้าของคอมเพรสเซอร์ตามที่กำหนดโดยอุณหภูมิออกจากระเหยจะถูกใช้เป็นจุดเริ่มต้นของคอมเพรสเซอร์ดังที่แสดงโดยจุด B 'ในรูปด้านล่าง คอมเพรสเซอร์จากนั้นเพิ่มความดันของสารทำความเย็นได้ถึงความดันปล่อย การบีบอัดที่เกิดขึ้นในเอนโทรปีคงยังเป็นที่รู้จักการบีบอัด isentropic ดังนั้นจุดตัดของเส้นเอนโทรปีอย่างต่อเนื่องและสายแรงดันที่จะระบุเงื่อนไขสุดท้ายของก๊าซสารทำความเย็นออกจากคอมเพรสเซอร์ที่แสดงโดยจุด C 'ในรูปด้านล่าง

ทักษะทั่วไปที่จำเป็นของวิศวกรมืออาชีพคือการกำหนดงานที่ทำโดยคอมเพรสเซอร์ งานนี้แสดงในรูปดังกล่าวข้างต้นเป็นความแตกต่างระหว่างการป้อนคอมเพรสเซอร์เอนทัล (H1) และเอนทัลปีออกจากที่ (H2) สมการเพื่อตรวจสอบการทำงานของคอมเพรสเซอร์แสดงอยู่ด้านล่าง นี้สมการหลายอัตราการไหลของเครื่องทำความเย็นจากการเปลี่ยนแปลงเอนทัลระหว่างการปล่อยและการดูดเงื่อนไข

แกน XY แผนภาพค่า PH เป็นเส้นความดันวิ่งจากซ้ายไปขวา เส้นเอนทัลมีเส้นแนวตั้ง กราฟโครงกระดูกที่แสดงด้านล่างแสดงให้เห็นเส้นความดัน enthalpy

ขั้นตอนที่ 3: CONDENSER

สารทำความเย็นเข้าคอนเดนเซอร์ขณะนี้คือร้อนก๊าซสารทำความเย็นแรงดันสูง คอนเดนเซอร์จะปรากฏบนแผนภาพความดัน enthalpy เป็นเส้นแนวนอนเส้นแนวนอนนี้เป็นสายของความดันคงที่สอดคล้องกับแรงดันของคอมเพรสเซอร์ เงินคอนเดนเซอร์จากขวาไปซ้ายในสามขั้นตอนต่อไปนี้:

(1) ก๊าซแห้งเย็นลงอุณหภูมิอิ่มตัว [C '160 ° F ถึง D' 140 ° F] การระบายความร้อนที่เกิดขึ้นเป็นความร้อนไหลจากก๊าซทำความเย็นร้อนกลางคอนเดนเซอร์ระบายความร้อน

(2) ถัดไปไออิ่มตัวที่ 100% D 'จะถูกแปลงเป็นของเหลวอิ่มตัว 100% ที่ D' ' ความร้อนจะสูญเสียไปถึงปานกลางคอนเดนเซอร์ระบายความร้อนเป็นไอควบแน่นของเหลว

(3) สุดท้ายของเหลวอิ่มตัว 100% ย่อยระบายความร้อนจาก D '' เพื่อ D '' '[140 ° F ถึง 115 ° F] ในคอนเดนเซอร์เหมาะไม่ย่อยระบายความร้อนที่เกิดขึ้นเมื่อสารทำความเย็นเป็นของเหลวอิ่มตัวอย่างเต็มที่ผลการสูญเสียความร้อนใด ๆ เพิ่มเติมในการลดลงของอุณหภูมิ การระบายความร้อนของของเหลวอิ่มตัวนี้จะเรียกว่าย่อยระบายความร้อน ในตัวอย่างนี้สารทำความเย็นที่ได้ไปผ่าน 25 ° F ย่อยและการระบายความร้อนส่งผลให้อุณหภูมิย่อยระบายความร้อน 115 ° F

คำถามที่พบบ่อยคือการกำหนดความร้อนขับไล่ออกจากคอนเดนเซอร์ซึ่งจะแสดงในรูปที่ดังกล่าวข้างต้นเป็นความแตกต่างระหว่างสภาพคอนเดนเซอร์เข้า (H2) และสภาพออกจากที่ (H4) สมการเพื่อตรวจสอบผลคอนเดนเซอร์สุทธิที่แสดงด้านล่าง นี้สมการหลายอัตราการไหลของเครื่องทำความเย็นจากการเปลี่ยนแปลงเอนทัลระหว่างทางเข้าและทางออกของคอนเดนเซอร์

แกน XY แผนภาพค่า PH เป็นเส้นความดันวิ่งจากซ้ายไปขวา เส้นเอนทัลมีเส้นแนวตั้ง กราฟโครงกระดูกที่แสดงด้านล่างแสดงให้เห็นเส้นความดัน enthalpy

ขั้นที่ 4: ต่อขยายอุปกรณ์

อุปกรณ์การขยายตัวเป็นคู่ของคอมเพรสเซอร์ ในทำนองเดียวกันอุปกรณ์การขยายตัวที่โดดเด่นด้วยดูดและการปล่อยแรงกดดัน เส้นแนวนอนจะวาดอีกครั้งในแผนภาพความดันเอนทัลปีของสารทำความเย็น เงื่อนไขการป้อนข้อมูลของอุปกรณ์การขยายตัวจะถูกกำหนดโดยเงื่อนไขการส่งออกคอนเดนเซอร์

มีสองเงื่อนไขเข้ากับอุปกรณ์การขยายตัวที่แสดงบนแผนภาพต่อไปนี้ สถานการณ์แรกมี 0 ° F ย่อยระบายความร้อน [D ''] และสถานการณ์ที่สองมี 15 ° F ย่อยระบายความร้อน [D '' ']

อุปกรณ์การขยายตัวขยายแรงดันสูง adiabatically ก๊าซสารทำความเย็นกับแรงดันต่ำของเหลวไอผสมสารทำความเย็น การขยายตัว Adiabatic แสดงให้เห็นว่ามีการเปลี่ยนแปลงในเอนทัลปีไม่มีและโดดเด่นด้วยเส้นแนวตั้งลงดังแสดงในกราฟด้านล่าง

หมายเหตุเกี่ยวกับกราฟด้านล่างเป็นย้ายสารทำความเย็นจากจุด D เพื่อจุดย้ายสารทำความเย็นจากของเหลวของกราฟกับไอของเหลวภูมิภาคส่วนผสมปริมาณของก๊าซที่เกิดขึ้นในระหว่างการขยายตัวนี้จะเรียกว่าก๊าซแฟลช