專利名稱：實用壓焓圖計算尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型所涉及的是制冷工程技術(shù)，領(lǐng)域。根據(jù)一種用來計算制冷劑循環(huán)時，各狀態(tài)點參數(shù)變化的制冷劑壓焓圖，設(shè)計出實用壓焓圖計算尺。
目前，在制冷工程計算時，經(jīng)常需要利用壓焓圖查值計算制冷劑循環(huán)時各狀態(tài)點的參數(shù)，如溫度t、壓力p、比容V、焓值KJ，熵值S等。計算單位制冷量q。壓宿功AL，冷凝熱負荷qK，單位容積制冷量qV，制冷系數(shù)∑等。確定比較最佳制冷循環(huán)流程等多項內(nèi)容。壓焓圖是一張制冷設(shè)計時不可缺少的理論依據(jù)圖。
現(xiàn)在普遍使用壓焓圖的方法，一般是先在白紙上畫好制冷循環(huán)流程圖，從壓焓圖上量取數(shù)值，標在流程圖上，根據(jù)圖上的標注計算各狀態(tài)點的參數(shù)。有時為了要確定比較一個最佳制冷工況，常常要畫幾個參考流程圖，或在一個流程點上標注幾個參考點的數(shù)值，然后進行多次比較計算。利用壓焓圖進行工程計算。雖然有很多優(yōu)點，但由于焓圖本身的限制，存在著工作效率低，計算速度慢、費時費事的缺點。
本實用新型的目的是提供一種計算速度快，工作效率高的動態(tài)壓焓圖－－壓焓圖計算尺。
計算尺的結(jié)構(gòu)及原理是這樣實現(xiàn)的。外型結(jié)構(gòu)參考附圖
(1)，制冷循環(huán)圖參考附圖(2)，
以下結(jié)合附圖(1)，(2)說明結(jié)構(gòu)及原理。
本實施例壓焓圖計算尺的結(jié)構(gòu)由主尺(1)、游標(2)、滑尺(3)三部分組成。主尺尺身由兩面組成，正面為R12制冷劑，反面為R22制冷劑計算尺。游標(2)可在主尺上左右滑動，滑尺(3)可在主尺的夾層里來回抽動。
主尺，上方開有二個長方形的孔以便露出滑尺刻度的讀數(shù)窗口，上窗口的上方有每格長度均等的焓值刻度線。上窗口的下方標有一組與壓焓圖相同的過熱蒸氣區(qū)曲線，曲線中包括(X＝1)的干飽合蒸氣線，溫度線，等熵線和比容線，這一部分對應(yīng)附圖(2)中相當于A、B、C、F區(qū)域。在窗口的左上方，除有焓值刻度外還有一組與(X＝0)干飽合蒸氣線，成對應(yīng)關(guān)系的溫度刻度線(既附圖(2)中MN線上的各溫度點向上投影得到的溫度刻度)。這一部分對應(yīng)附圖(2)中相當于MDNE的區(qū)域，主尺的中部還有一條以對數(shù)關(guān)系標度的壓力線。主尺的這種布局相當于把壓焓圖進行必要的剪裁，從新組合到壓焓圖計算尺的主尺上，其目的是要在主尺上形成附圖(2)中的A→B→D→E→F→A的制冷循環(huán)圖。圖中，A－B是制冷劑絕熱壓縮過程，B→D是制冷劑散熱過程，D→E是制冷劑節(jié)流過程，E→A是制冷劑蒸發(fā)制冷過程。
另外為了便于計算單位容積制冷量qv，制冷系數(shù)∑，在主尺的左下方又增加了第二個計算窗口，窗口的上方有一個(↓)箭頭，窗口的下方有一組以對數(shù)關(guān)系標度的qv和∑的刻度線，通過這一窗口可看到滑尺上的單位制冷量qo，壓縮功AL和比容值V三組刻度。為了說明這一窗口的工作原理先給出，單位容積制冷量qv和制冷系數(shù)∑的數(shù)學表達式qv=qv／v，∑＝qo／AL當把qo，V和AL以對數(shù)數(shù)刻度方式設(shè)計在滑尺上，把qv和∑也以對數(shù)方式設(shè)計在主尺上，只要抽動滑尺把其中一個qo值與窗口(↓)箭頭對齊，就可在已知分量V或AL相對應(yīng)的主尺刻度上找到所求分量qv式∑值。原理與一般對數(shù)計算尺相同，只是用法更為簡單。
游標，用透明材料制成。上面有一條垂直讀數(shù)發(fā)線，發(fā)線上標有與附圖(2)中，CF線上相同的溫度刻度線，游標的上部還有一組水平刻度線，其作用是用來讀出焓值的小數(shù)部分這組刻度的原理與一般工廠用游標卡尺讀出小數(shù)部分相同。由于篇幅所限，不再贅述。
游標在本計算尺中具有兩種功能，一是在主尺上移動取值，二是在滑尺的配合下實現(xiàn)計算并讀出結(jié)果。第一個功能原理是這樣的，當游標在主尺上左右移動找點取值后通過游標的發(fā)線，向上可讀出狀態(tài)點的焓值，向左與主尺的垂直壓力線重合可讀出狀態(tài)點的壓力值，游標這一功能道理上與用三角板在壓焓圖上取值一樣。而且更為方便準確。
例如想確定附圖(2)中A、A′A〃三個不同狀態(tài)點的參數(shù)，只要向左(或向右)滑動游標，使游標上的發(fā)線依次與三個不同的A點相交，從每個點出發(fā)向上通過發(fā)線，可在主尺上讀出焓值向右可讀出比容值，向斜上方可讀出熵值。通過主尺與游標的相對運動可以非常方便的查到流程圖上B點，D點，F(xiàn)點等各狀態(tài)點的參數(shù)。游標的第二個計算功能，在下面滑尺部分說明。
滑尺，可以在主尺的夾層里來回抽動，滑尺的兩面每面有上下兩組刻度。上部的一組是標有焓值計算刻度，下部的一組是標有單位制冷量qo，比容V和AL的計算刻度。下部這組刻度的計算原理在主尺部分已經(jīng)進行了說明所以下面只對上部一組焓值計算刻度的原理進行詳細說明。
從附圖(1)中可以看到，主尺上部長方孔所標度的焓值刻度數(shù)值是從160KJ至480KJ，而滑尺上的焓值計算刻度數(shù)值是從0KJ至280KJ，由于滑尺上的焓值刻度每格長度與主尺上的焓值刻度每格長度相等，這樣當計算附圖(2)中D點到B點的qk時，如果把滑尺的0KJ刻度對準D點，把游標的發(fā)線對準B點，那么滑尺實際起到了測量D點到B點兩點間距離的作用。所得到的數(shù)值既為計算結(jié)果，這樣游標在滑尺的配合下便完成了游標的第二個計算功能。
下面舉一動態(tài)實例進行說明例如要計算附圖(2)中E點到A點的單位制冷量qo值。先向右抽動滑尺使滑尺上部的焓值okJ刻度對應(yīng)E點(＋25℃溫度點)，然后滑動游標使游標的發(fā)線對應(yīng)A點(－15℃和＋15交點)，通過主尺窗口讀出滑尺的焓值刻度數(shù)值，從附圖(1)中可看到qo＝138KJ。用同樣的方法可以方便求出D點到B點的冷凝熱負荷qk，E點到F點的實際制冷量qo’等數(shù)值。
以上部分都是以計算尺的正面，R12制冷劑計算尺進行的說明，由于本計算尺的正反兩面結(jié)構(gòu)布局完全一樣，只是不同制冷劑其數(shù)值及壓焓曲線略有不同。所以當給出一張正面R12制冷劑壓焓圖計算尺附圖已能說明問題。所以未給出反面R22制冷劑計算尺的附圖。
以下結(jié)合附圖(1)、(2)、用本壓焓圖計算尺計算一具體實例已知R12制冷劑，蒸發(fā)溫度to＝－15℃，吸氣溫度tl＝15℃，冷凝溫度tk＝30℃，過冷溫度tu＝25℃。
求解hA、hB、hC、hD、hF各點的焓值？有效制冷量q’o？單位制冷量qo？壓縮工AL？VA點比容？單位容積制冷量qv？制冷系數(shù)∑？以及Pto；Pk的壓力值？用計算尺求解如下1、求解hA－h(huán)F各點的焓值。
(1)、hD點(tu＝25℃)，焓值可在主尺窗口左上方直接查到hD＝223、6kJ。
(2)、求hF和hC點焓值；滑動游標使發(fā)線對準過熱蒸汽曲線－15℃的F點和30℃的C點。游標中線上方對應(yīng)主尺的讀數(shù)分別為，hF＝344、9kJ，hC＝363、5kJ。
(3)、求hA和hB點的焓值滑動游標使發(fā)線對準－15℃和＋15℃的交點A，此時對應(yīng)主尺的焓值為，hA＝362kJ。沿等熵線向右滑動游標交于30℃的交點B，主尺焓值為hB＝391kJ。
所求結(jié)果hF＝344.9kJ；hA＝362kJ；nB＝391kJ；hC＝363、5kJ；hD＝223、6kJ。
2、求解有效制冷量qo’？單位制量qo？壓縮功AL？VA點比容？(1)、拉動滑尺使滑尺左側(cè)零線對準25℃。
(2)、求qo’滑動游標對準(x＝1)－15℃的F點，此時滑尺讀數(shù)即為qo’值，讀數(shù)為121、3kJ。qo’＝hF－h(huán)E＝121、3kJ。
(3)求qo和VA點的比容滑動游標對準－15℃與15℃的交點A，讀取滑尺讀數(shù)為138、4kJ，即qo＝nA－nD＝138、4kJ以交點A向右方沿比容線讀出比容值V＝0、105m3／kJ(4)、求AL向右拉動滑尺使零線與游標交于30℃點B，此時滑尺讀數(shù)為29kJ。既AL＝hB－nA＝29kJ所求結(jié)果qo’＝121、3kJ；qo＝138、4kJ；AL＝29kJ；VA＝0、105m3／kg。
3、求解單位容積制冷量qv制冷系數(shù)∑？(1)、因為qv＝qo／VA；∑＝qo／AL，所以用滑尺左側(cè)下方的另一組刻度計算。
(2)拉動滑尺用求得的qo值138、4kJ與主尺窗口上方箭頭對齊。在滑尺比容刻度線找到VA＝0、105m3處，此時對應(yīng)主尺qv刻度線上的讀數(shù)既為qv值。讀數(shù)為1318kJ。
(3)、在滑尺AL刻度線找到29kJ，讀取主尺∑的刻度值4、7。
(4)、向左滑動游標與主尺壓力線對齊，在游標－15℃和＋30℃處分別讀出壓力值。Pto＝0、182MPa；Pk＝0、74MPa所求結(jié)果，qv＝1318kJ；∑＝4、7；Pto＝0、182MPa；Pk＝0、74MPa。
本壓焓圖計算尺是一般學習制冷專業(yè)的學生及從事制冷工作的技術(shù)人員，非常有用的工具尺。它用料不多，結(jié)構(gòu)簡單，易懂易學，并能開發(fā)出各種制冷劑列壓焓圖計算尺，非常便于推廣使用。
權(quán)利要求1.一種用來計算制冷劑循環(huán)狀態(tài)點參數(shù)變化的壓焓圖計算尺，該尺由主尺(1)，游標(2)，滑尺(3)三部分組成，其特征是主尺(1)由一組過熱蒸氣區(qū)壓焓曲線和兩個長方型讀數(shù)窗口組成，游標(2)和滑尺(3)可在主(1)上左右滑動。
2.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的尺，主尺(1)上不同制冷劑的過熱蒸氣區(qū)焓曲線可組成不同制冷劑的壓焓圖計算尺。
3.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的尺，主尺焓值讀數(shù)窗口的刻度值與過熱蒸氣區(qū)壓焓曲線成對應(yīng)關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的尺，主尺制冷系數(shù)∑和單位容積制冷量qV窗口刻度為對數(shù)刻度。
5.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的尺，滑尺的焓值刻度數(shù)值從零開始標度。
專利摘要本實用新型所涉及的是制冷工程技術(shù)領(lǐng)域。根據(jù)制冷工程用tgp-h壓焓圖設(shè)計出一實用壓焓圖計算尺。由主尺、游標尺和滑片組成。用計算尺可快速求出制冷劑R-12和R-22-40℃+60℃之間的單位制冷量q本壓焓圖計算尺是一般學習制冷專業(yè)的學生及從事制冷工作的技術(shù)人員，非常有用的工具尺。
文檔編號G06G1/00GK2079326SQ8922203
公開日1991年6月19日 申請日期1989年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月26日
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