冷媒循環量計算公式

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1.此圖目的 :

    1)是相關於冷媒的流量與體積與壓力彼此關係

        H= m * △h

        kcal/hr = kg/hr * kcal/kg

        m 或用 G 表示,指冷媒流量

        △h : 焓差

         H : 噸數

    2)是一個估算工具,如要精確需查表.包含有壓力,溫度,比容,焓,商,及乾度

    3)可由此圖解釋空調四大元件在各階段的狀況與相態變化.

    4)更深入課題,藉由此圖可以推出冷凍系統的排氣量 ,可推算出盤管需要的大小與長度.

       (管徑變大變小都會產生摩差損)

        排氣量 C.C 數=  лD²*L*N*n*τ

                                       (體積*行程*氣缸數*轉速*效率)

       

2.莫理爾線圖的基本結構

    

      1)飽和液體線與飽和氣體線 :

          在此組線上只要多給或減少一點熱量,將改變相態變化

      2)混合區 :

          屬於液氣混合的區域

      3)臨界點 :

          指氣體在一大氣壓下可以凝結成液態的最高溫度

          (所有氣體在高壓下接可以變成液體,但須看壓力的大小)

      4)溫度會隨壓力的上升而跟著上升

      5)焓值 :

          單位 : Kcal/kg

          指單位質量上的熱量.因熱量無法衡量只有比較,又稱比焓.

      6)商值 : KJ/kg

          這裡指的是內能(熱能+動能+位能)屬熱力學.

          物質不滅沒有消耗

      7)等質線 :

          相關於乾度,表是冷媒於混合區內的液氣混合比例.

      8)等容線 : m³/kg

      9)壓力 :

          單位 : 絕對壓力 (kg/cm²abs) , MPa

          換算 : (1 atm =1.033kg/cm²=14.7psi=0.101325MPa)

          a. 公英制換算 :

             假設低壓為70 psig  換算為公制 1.033/14.7 =X / 70  X=6

             假設高壓為200 psig 換算為公制 1.033/14.7 = y/200  y=14

          b.英制絕對壓力轉SI制 (MPa)

             假設低壓表壓為                        0        高壓表壓為      130 psig

                                                                            高壓為           +  14.7 psig = 144.7psig (絕對壓力)

              1atm = 14.7psi / 0.101325Mpa =144.7/X

               X=0.997MPa =1 MPa

3.相關計算 :

     1)蒸發潛熱 = 飽和氣體焓 - 飽和液體焓 (kcal/kg)

     2)乾度 =(飽和液氣焓- 飽和液體焓) / (飽和氣體焓 -飽和液體焓)

　　                                                                (蒸發潛熱)

計算練習1 :

      R-22冷媒在20度時之壓力為9.28kg/cm²abs , 飽和液體焓為105.7 kcal/kg , 飽和氣體焓為

      150.44kcal/kg ,求蒸發熱?若飽和液氣焓為120.3kcal/kg,求冷媒乾度?

    解 :

       1)蒸發潛熱 :

          150.44-105.7 =44.74 kcal/kg

       2)冷媒乾度 :

          (120.3-105.7)/(150.44-105.7) = 0.326

          表示R-22在20度時有32.6%蒸發為氣態冷媒,67.4%仍為液態冷媒.

計算練習2 :

    有一部10USRT使用R-22冷媒之箱型冷氣機,冷媒凝結溫度為40度C,蒸發溫度為5度C,求

     下列狀況 :

     1)40度時之凝結壓力 (凝結器出口端)

          Ph= 15.643 kg/cm²abs (查莫理爾圖)

       2)5度時之蒸發壓力 (蒸發器出口端)

          Pl =6.01 kg/cm²abs (查莫理爾圖)

       3)高低壓壓縮比

          15.643/6.01=2.6

       4)冷媒個階段焓值(查莫理爾圖)

          a. 5度飽和氣體焓 h1 = 149.31 kcal/kg

          b.壓縮過熱氣體焓 h2=154.8 kcal/kg (溫度約餘70度處,對應之焓值)

          c.40度飽和液體焓值 h3= 111.807kcal/kg

          d.5度飽和液體焓值 h4=101.39 kcal/kg

       5)蒸發潛熱

          h1-h3 =149.31-111.807 =37.92 kcal/kg

       6)蒸發器之蒸發熱 (冷凍效果)

             h1-h4 = 149.31-111.807 =37.503 kcal/kg

       7)壓縮機之壓縮熱

              h2-h1 = 149.31-111.807=37.503 kcal/kg

        8)冷凝器織凝結熱

              h2-h3 = 154.8-111.807 =42.993 kcal/kg

        9)混合區之冷媒乾度

               (111.807-101.96)/(149.31-101.39)=0.202

               表示已有20.2%之冷媒蒸發變成氣態冷媒

        10)冷媒循環量 :

                冷凍能力=冷媒循環量*冷凍效果   (冷凍能力 : 1USRT=3024 kcal/hr)

               10*3024 =G*37.503(蒸發熱)  

               G=806.33 kg/hr

         11)總壓縮熱 (壓縮機壓縮量)

                 806.33*5.49=4426.75 kcal/hr

         12)總散熱量(冷凝器排熱量)

                 806.33*42.993=34666.54 kcal/hr

4.大約每個元件的溫度參考 :

                

     **利用低溫-15度可做壓縮機降溫

5.由莫理爾線圖看出四大元件的溫度,壓力狀態 :

    

　1)此狀態屬於理想狀態,不考慮壓力,熱能的損耗

    2)可對照上圖比對四大元件溫度狀況

         冷凝器排熱 : 使溫度持續下降

         毛細管 (膨脹閥) : 壓降,本身銅管對外界也會做熱交換,溫度持續下降

                                         設計上會有誤差值,目的在確保進入毛細管部分為液體

         蒸發器 : 溫度持續下降 --- 吸氣回流管約為 -25度 +5度 =-20度

                                         設計上會有誤差值,目的在確保出蒸發器為100%氣體.

         壓縮機 :等商壓縮

                       (商有火字旁)