Глава 2. Холодильные агенты

Холодильный агент совершает в холодильной машине обратный круговой процесс, в результате которого теплота от охлаждаемой среды передается среде с более высокой температурой — воде или воздуху. В паровых холодильных машинах теплота от охлаждаемой среды отнимается вследствие кипения холодильного агента при низких температурах и отдается окружающей среде при его конденсации. Вещества, применяемые в качестве холодильных агентов, должны обладать необходимыми термодинамическими, физико-химическими, физиологическими и другими свойствами.

ТРЕБОВАНИЯ К ХОЛОДИЛЬНЫМ АГЕНТАМ

Термодинамические свойства

К термодинамическим свойствам холодильных агентов относят нормальную температуру кипения (при 760 мм рт. ст.=0,10133 МПа), давление в испарителе и конденсаторе, теплоту парообразования, удельную объемную холодопроизводительность, температуру замерзания, критическую температуру.

Нормальная температура кипения.Эта температура холодильного агента должна быть низкой, что дает возможность избежать вакуума в испарителе холодильной машины. При вакууме в систему может проникать воздух, что ухудшает работу машины.

Давление в конденсаторе.При охлаждении конденсатора водой или воздухом давление не должно быть чрезмерно высоким. Снижение предельного давления в машине позволяет облегчить конструкцию. Кроме того, уменьшается опасность утечки холодильного агента через неплотности. Для холодильных агентов, используемых в машинах умеренного холода, давление в конденсаторе должно быть не более 2 МПа.

Теплота парообразования. Теплота парообразования и зависимая от нее величина холодопроизводительности 1 кг холодильного агента q₀ (в кДж/кг) должны быть значительными, тогда в машине будет циркулировать меньшая масса холодильного агента М=Q₀/q₀. Однако это требование не распространяется на холодильные агенты, используемые в малых поршневых холодильных машинах, так как при большой холодопроизводительиости 1 кг холодильного агента будет циркулировать очень незначительное количество холодильного агента н это затруднит автоматическое регулирование.

Объемная холодопроизводительность. Важным свойством холодильного агента является объемная холодопроизводительность q_v (в Дж/м³), отнесенная к 1 м³ пара, который засасывается компрессором из испарителя. В испарителе пар образуется при подводе теплоты к кипящему холодильному агенту от охлаждаемой среды. Требования к величине объемной холодопроизводительиости q_v зависят от типа холодильной машины.

Объемная холодопроизводительность агента q_v должна быть возможно большей для поршневых компрессорных машин, так как при этом уменьшаются объем засасываемого компрессором пара V = Mv₁ =Q₀/q_v и, следовательно, размеры цилиндров компрессора. Но это требование не распространяется на холодильные агенты, используемые в малых поршневых холодильных машинах, так как при большой объемной холодопроизводительиости размеры компрессоров окажутся настолько малыми, что исполнение их будет затруднено. Холодильные агенты, характеризуемые малой объемной холодопроизводительностыо, пригодны также для турбокомпрессорных холодильных машин, которые экономичнее работают при больших объемах всасывания.

Температура замерзания.Эта температура должна быть значительно ниже рабочей температуры кипения, с тем чтобы исключить возможность замерзания холодильного агента в испарителе.

Критическая температура. Эта температура должна быть достаточно высокой, чтобы можно было осуществить процесс сжижения при температуре окружающей среды и обеспечить более экономичную работу машины. При приближении к критической точке уменьшается теплота парообразования, а значит, и холодопроизводительность 1 кг холодильного агента, увеличиваются затраты работы в цикле холодильной машины и потери при дросселировании.

Физико-химические свойства

К физико-химическим свойствам агентов относят плотность и вязкость, теплопроводность и теплоотдачу, растворимость в масле и воде, текучесть, воздействие на металлы, химическую стойкость и др.

Плотность и вязкость.Величины плотности и вязкости холодильного агента желательны небольшие, так как при этих условиях снижается сопротивление движению холодильного агента по системе и, следовательно, уменьшаются потери давления.

Теплопроводность и теплоотдача.Эти свойства характеризуются коэффициентами теплопроводности и теплоотдачи, величина которых должна быть возможно большей, что улучшает работу теплообменных аппаратов (испарителя и конденсатора) вследствие повышения интенсивности теплоотдачи.

Растворимость.Если холодильный агент не растворяется в масле, то из цилиндра компрессора меньше уносится масла, отсутствует пена в испарителе, не изменяется температура кипения при постоянном давлении, в то время как для растворимого в масле холодильного агента температура кипения зависит от его концентрации. Однако масло, попадающее с нерастворимым агентом в теллообменные аппараты, оседает на поверхности и ухудшает теплопередачу.

Если холодильный агент растворяется в масле, то создаются благоприятные условия для смазки компрессора, так как масло с холодильным агентом проникает в труднодоступные места, а также для теплообмена в испарителе и конденсаторе, в результате того, что слой масла с теплопередающей поверхности почти полностью смывается.

Малая растворимость холодильного агента в воде является отрицательным свойством. При попадании влаги в систему она может замерзнуть (при отрицательных температурах), образовав ледяные пробки, и нарушить циркуляцию холодильного агента.

Текучесть.Текучесть через неплотности в соединениях и поры металла должна быть минимальной.

Воздействие на металлы.Холодильный агент должен быть химически инертным по отношению к металлам и другим материалам, которые применяют в машине.

Химическая стойкость. Холодильный агент не должен быть горючим, взрывоопасным и не должен разлагаться при высоких и низких температурах.

Физиологические свойства

Холодильный агент должен быть безопасен для жизни и здоровья человека и не влиять отрицательно на качество пищевых продуктов.

Стоимость холодильного агента не должна быть высокой.

В настоящее время еще нет таких веществ, которые отвечали бы всем требованиям холодильной техники, поэтому при выборе холодильного агента необходимо учитывать назначение машины, условия ее работы и конструктивные особенности.

ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЛОДИЛЬНЫХ АГЕНТОВ

К применяемым холодильным агентам относят аммиак NH₃, фреоны (хлорофторозамещенные углеводороды), углекислоту СO₂, воду, воздух и другие вещества. Физические свойства некоторых холодильных агентов и их обозначения приведены в табл. .

Таблица

В настоящее время наиболее распространенными холодильными агентами являются аммиак NH₃ и фреоны.

Углекислоту применяют главным образом как исходный продукт для производства сухого льда, воду в качестве холодильного агента — только в тех случаях, когда требуется температура не ниже 5° С (в пароэжекторных холодильных машинах, используемых в системах кондиционирования воздуха), воздух как холодильный агент—в специальных воздушных холодильных машинах. В настоящее время хлорметил СН₃С1 в отечественных машинах не применяют.

Фреоны — углеводороды (органические соединения), в которых водород полностью или частично заменен фтором и хлором (в отдельных случаях бромом). Некоторые из этих соединений имеют товарное название «хладоны» (в государственных стандартах фреоны-12, 22 и 502 называют хладонами-12, 22 и 502).

При образовании фреонов (хладонов) исходными углеводородами являются метан СН₄, этан С₂Н₆, пропан СзН₈ и бутан С₄Н₁₀. Свойства фреонов зависят от содержания в них атомов фтора, хлора и водорода. Для краткости каждый фреон обозначают цифрой.

Фреоны (хладоны), полученные из метана, обозначают двузначной цифрой, первая из них — единица, а вторая обозначает число атомов фтора в соединении. Например, фреон - 11—CFC1₃, хладон (фреон) - 12—CF₂C1₂, фреон - 13 — CF₃CI. Если в производных метана водород вытеснен не полностью, то к первой цифре прибавляют столько единиц, сколько атомов водорода осталось в соединении. Например, хладон (фреон) - 22—CHF₂Cl, фреон - 31 —CH₂FC1.

Фреоны, полученные из других углеводородов, обозначают трехзначной цифрой. Последняя цифра обозначает число атомов фтора. Первые две цифры для соединений из этана приняты 11 (фреон - 113—C₂F₃Cl₃), из метана — 21, из бутана — 31. Если в производных этих углеводородов остался водород, то ко второй цифре прибавляют столько единиц, сколько атомов водорода осталось в соединении. Например, фреон - 142 — C₂H₃F₂Cl, фреон - 351—C₄H₄FC1₅.

При замене атомов хлора атомами брома (СF₃Вr) применяют обозначение фреон - 13В1. Последняя цифра обозначает число атомов брома в соединений.

Международным стандартом предусмотрено символическое цифровое (краткое) обозначение всех холодильных агентов. Оно состоит из символа R, взятого от слова Refrigerant (хладагент), и определяющей цифры. Так, хладон (фреон)-12 по международному стандарту обозначают R12, хладон (фреон)-22—R22, фреон-13В1 — R13B1. В обозначении холодильных агентов, представляющих собой неорганические соединения, две последние цифры соответствуют их молекулярной массе (аммиак R717, вода R718, углекислота R744).

Аммиак (R717). Бесцветный газ с резким запахом. Обладает хорошими термодинамическими свойствами. Нормальная температура кипения аммиака — 33,3° С. При обычных условиях работы давление в испарителе выше атмосферного, и лишь при температуре кипения ниже — 33,3° С требуется вакуум. Давление в конденсаторе при охлаждении его водой 0,8—1,3 МПа.

Относительно большая объемная холодопроизводительность аммиака обусловливает сравнительно небольшой объем холодильного агента, поступающего в компрессор, поэтому аммиачные машины компактные.

Аммиак почти нерастворим в масле, но интенсивно поглощается водой. При утечках аммиака через неплотности его легко можно обнаружить по запаху. Места утечки аммиака определяют с помощью индикаторных бумажек, пропитанных специальным раствором (0,1 г фенолфталеина, 100 г спирта-ректификата, 20 г глицерина). Перед употреблением бумагу смачивают и приближают к местам, где предполагается утечка. При наличии аммиака в воздухе она приобретает малиновую окраску.

С черными металлами (чугун, сталь) аммиак в реакцию не вступает, но в присутствии влаги разъедает цинк, медь и ее сплавы (за исключением фосфористой бронзы). Поэтому в аммиачной машине не должно быть деталей из меди и ее сплавов. Однако, если детали интенсивно смазывать, можно использовать высокооловянистые фосфористые бронзы.

Существенным недостатком аммиака является вредное воздействие на организм человека. Он имеет резкий характерный запах и раздражает слизистые оболочки глаз, желудка, дыхательных путей, вызывает спазмы дыхательных органов, ожоги кожи. Наличие его в воздухе ощущается уже при объемной концентрации 0,0005%. Если в воздухе содержится аммиака свыше 0,5% по объему, то при продолжительном пребывании возможно отравление. Согласно действующему ГОСТу предельно допустимая концентрация аммиака в воздухе рабочей зоны производственных помещений 0,02 мг/л. Аммиак горюч, но в воздухе он горит плохо, а в кислороде — хорошо. Если в воздухе содержится аммиака в количестве 16—26,8% объемных и имеется открытое пламя, то возможен взрыв. Наиболее сильный взрыв при концентрации 22%.

Газообразный аммиак легче воздуха. Жидкий аммиак— проводник электрического тока. Аммиак — доступный и дешевый холодильный агент. Его применяют в средних и крупных холодильных машинах с поршневыми компрессорами и турбокомпрессорами, предназначенных для работы при температурах кипения до —70° С и конденсации до +50° С. При обслуживании холодильной машины, работающей на аммиаке, требуется строго соблюдать правила безопасности. В малых машинах аммиак не применяют из-за его ядовитости и взрывоопасности, а также вследствие малых размеров компрессора, которые трудны в исполнении.

Хладон-12 (R12). Бесцветный газ с очень слабым запахом, значительно тяжелее воздуха. Один из наименее вредных холодильных агентов. Нормальная температура кипения —29,8° С. Давление в конденсаторе 1 — 1,2 МПа, а при использовании его в зоне тропического климата — 1,3—1,5 МПа.

Объемная холодопроизводительность хладона-12 меньше, чем аммиака, поэтому размеры компрессора, работающего на R12, больше аммиачного примерно в 1,3 раза при одинаковой холодопроизводительности.

У хладона-12 большая плотность (плотность сухого насыщенного пара в 5—6 раз больше плотности паров аммиака), что вызывает большие потери давления при его циркуляции. Для снижения потерь скорость движения хладона-12 уменьшают в 2—2,5 раза по сравнению со скоростью движения аммиака. Достигают этого увеличением площади проходных сечений клапанов и диаметров трубопроводов.

Хладон-12 и масло взаимно растворяются. При этом вязкость масла резко уменьшается. Для надежной смазки необходимо применять специальные вязкие масла, отвечающие требованиям действующего ГОСТа. Однако возможно выпадение масла из хладона-12 при низких температурах (—40 ÷ —50° С).

При отсутствии влаги хладон-12 нейтрален ко всем металлам, применяемым в машиностроении. В жидком виде он способен смывать с внутренней поверхности машин и аппаратов окалину, ржавчину, песок и растворять различные органические вещества (например, обычную резину). Поэтому в холодильных машинах, работающих на R12, применяют лишь стойкую к хладону резину.

В отличие от аммиака хладон-12 почти не растворяет воду. Нерастворенная вода в холодильных установках, даже в небольших количествах, способствует коррозии и, замерзая, образует ледяные пробки, которые забивают узкие проходы, чаще всего в дроссельных устройствах.

Химическая промышленность выпускает хладон-12 двух сортов: для холодильных машин с открытыми компрессорами, а также для домашних холодильников и герметичных машин. Содержание воды в хладоне-12 для холодильных машин с открытыми компрессорами не должно превышать 0,0025% по массе; для домашних холодильников и герметичных машин — 0,0006%. Перед заполнением машины хладоном-12 необходимо тщательно осушить систему.

Хладон-12 очень текуч. Он способен проникать через мельчайшие неплотности, где воздух или аммиак пройти не может. Утечку хладона трудно обнаружить, так как он обладает очень слабым запахом. Запах становится заметным лишь при содержании хладона в воздухе более 20% (слабый сладковатый запах эфира). Этими особенностями обусловлены повышенные требования к уплотнениям в машинах, работающих на R12.

Место утечки хладона определяют с помощью галоидной лампы или электронного течеискателя, а также по обмасливанию поверхности. Жидкий хладон не проводит электрического тока.

Коэффициенты теплоотдачи хладона-12 ниже, чем аммиака. Стоимость хладона значительно выше по сравнению со стоимостью аммиака.

Преимущество хладона-12 — относительная безвредность, так как только при содержании его в воздухе более 30% по объему появляются признаки отравления организма из-за недостатка кислорода (появляется головная боль, слабость, учащение пульса и дыхания, может быть рвота). Хладон-12 не горюч, в смеси с воздухом не воспламеняется и не взрывается, но при температурах свыше 400° С (при соприкосновении с горячими поверхностями или под действием открытого пламени) разлагается, в результате чего образуется хлористый и фтористый водород, а также ядовитый газ фосген (в небольшом количестве). Поэтому в машинных отделениях, где размещают машины, работающие на R12, запрещается курить и устанавливать электронагревательные приборы. При вдыхании продуктов разложения хладона появляется сухой кашель, иногда повышается температура. Пары хладона не действуют на вкус и цвет пищевых продуктов.

Хладон-12 широко применяют в холодильных машинах с температурами кипения до —30° С и конденсации до 70° С. Наибольшее распространение он имеет в малых и средних холодильных установках, но его используют и в установках большой производительности.

Хладон-22 (R22). Физиологические свойства этого газа примерно такие же, как и физиологические свойства хладона-12, а термодинамические свойства примерно такие же, как и термодинамические свойства аммиака. Нормальная температура кипения хладона-22 —40,8° С. Растворимость воды в хладоне-22 несколько больше, чем в хладоне-12. Взаимная неограниченная растворимость хладона-22 с маслом возможна лишь при достаточно высоких температурах. При понижении температуры до —10 ÷ —20° С возможно выпадение масла. В конденсаторах холодильных установок масло не выделяется, так как температура конденсации, как правило, выше температуры ограниченной растворимости. В испарителе смесь хладона-22 с маслом может разделяться на более тяжелый слой раствора масла в хладоне-22 и на более легкий слой раствора хладона-22 в масле. При этом образуется плавающий вязкий слой масла, который покрывает внутреннюю поверхность испарителя. Этот слой можноо раздробить на капли при энергичном перемешивании.

Коэффициент теплоотдачи хладона-22 на 25—30% выше, чем хладона-12, поэтому размеры теплообмаенных аппаратов меньше.

Хладон-22 легко проникает через неплотности. При отсутствии влаги нейтрален к металлам. Не взрывоопасен и не горюч, но более токсичен по сравнению с хладоном-12. При температуре 550°С в присутствии железа начинает разлагаться. В отличие от хладона-12 жидкий хладон-22 хорошо проводит электрический ток.

По рабочим давлениям (конденсации и кипения) объемной холодопроизводительности хладон-22 близок к аммиаку.

Хладон-22 рекомендуется применять в низкотемпературных холодильных установках с температурой кипения до —70° С и конденсации до 50°С, а также в малых установках кондиционирования воздуха.

Фреок-142 (R142). Не ядовит и очень слабо воспламеняется. Температура кипения при атмосферном давлении— 9,8° С, давление конденсации при 40—50°С не превышает 0,7 МПа, температура замерзания —130,8° С. Его используют в тепловых насосах и холодильных установках, работающих при высоких температурах конденсации.

Фреон-11 (R11). Тяжелый газ, безвредный для организма человека. Не взрывоопасен, в воде не растворяется, в масле растворяется неограниченно. При отсутствии влаги нейтрален ко всем металлам, за исключением сплавов, содержащих более 2% магния. Имеет малую объемную холодопроизводительность, и поэтому его применяют в турбокомпрессорах относительно малой производительиости, работающих в режиме относительно высоких температур кипения.

Фреон-13 (R13). Имеет низкую температуру кипения при атмосферном давлении (—81,5° С) и низкую критическую точку (Рк=28,78°С). Физико-химические свойства ето примерно такие же, как у всех хладонов. Фреон-13 применяют для. получения температур кипения —80 ÷ —100° С (в нижней ступене каскадной холодильной машины).

Фреон-13В1 (R13B1). Свойства этого холодильного агента примерно такие же, как и свойства хладона-22, но он имеет несколько большую молекулярную массу и плотность. Фреон-13В1 малотоксичен, инертен к металлам, не взрывоопасен. Нормальная температура

кипения —57,8° С. Его используют в низкотемпературных холодильных установках.

Таблица

¹В настоящее время сернистый ангидрид SO₂ в качестве холодильного агента вследствие

большой токсичности не применяют.

Хладон-502 (R502). Это азеотропиая смесь(В холодильной технике наряду с чистыми холодильными агентами применяют азеотропные смеси холодильных агентов. Азеотропной называют смесь, которая не изменяет состава при кипении. Свойства азеотропных смесей отличаются от свойств отдельных составляющих.), состоящая из хладона-22 (48,8%) и хладона-115 (51,2%). Имеет хорошие термодинамические свойства. Нормальная температура кипения хладоиа-502 —45,6°С, в то время как ее отдельные компоненты кипят при более высоких температурах. Температура пара в конце сжатия в компрессоре у хладона-502 ниже, чем у хладона-22. Теплота парообразования примерно в 1,5 раза меньше, а объемная холодопроизводительность несколько больше, чем у хладона-22.

Химически менее активен, не взрывоопасен, не горюч. Растворимость смазочного масла и влаги в хладоне-502 несколько меньше, чем в хладоне-22. По степени токсичности равноценен хладону-12. Недостатком хладоиа-502 является высокая стоимость.

Хладон-502 рекомендуется для низкотемпературных холодильных установок, особенно со встроенными электродвигателями.

Холодильные агенты по степени воздействия на организм человека можно разделить на пять групп (табл. .).

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ДИАГРАММЫ

Для рассмотрения процессов и определения параметров холодильного агента, необходимых для расчетов холодильной машины, используют диаграммы и таблицы, составленные на основании опытов и расчетов.

Для холодильных агентов чаще всего используют диаграммы (рис. ) с координатами: s, T (энтропия—температура ) и i, lgp (энтальпия-давление). Для удобства изображения процессов и пользования диаграммой давление отложено по логарифмической шкале. на диаграммах показаны области различного состояния рабочего тела и даны значения параметров состояния, давления р, температуры t, удельного объема v, энтропии s и энтальпии i.

Рис. . Построение диаграмм: а—s, T - диаграмма; б — i, lg р - диаграмма.

Критическая точка К диаграммы характеризует такое состояние, выше которой тело может быть только в состоянии газа. Ниже критической точки тело может находиться при одной температуре (и давлении) одновременно в двух состояниях: жидком (точка а) и парообразном (точка b), а при определенных параметрах — в трех состояниях (тройная точка): твердом (точка c₁), жидком (точка a₁) и парообразном (точка b₁). Ниже тройной точки тело может находиться одновременно только в двух состояниях: твердом (точка с₂) и парообразном (точка b₂)

Критическая точка большинства холодильных агентов характеризуется высокой температурой и давлением, а тройная - низкой температурой и давлением (например, хладон-12 имеет t_кр=111,5°С, а t_тр=—155°С). Для таких холодильных агентов диаграмма вычерчивается только для того интервала температур, в котором используется холодильный агент (полужирные линии на рис. ),

Углекислый газ (R744) имеет низкую критическую точку (t_кр=31°С) и высокую тройную точку (р_тр= 0,515 МПа =5,26 кгс/см², t_тр = —56,6° С), и диаграмма для этого вещества вычерчивается полностью.

В случае подвода теплоты к жидкости при неизменном давлении она сначала подогревается до температуры насыщения, а затем превращается в пар. При кипении выделяется насыщенный влажный пар, имеющий температуру кипящей жидкости и содержащий капельки жидкости. При подогреве насыщенный пар становится сухим, а затем перегретым.

На диаграммах линии, отходящие от критической точки К, являются пограничными кривыми, разделяющими диаграмму на отдельные области. Левая пограничная кривая разделяет области переохлажденной жидкости (термин «переохлажденная жидкость» в холодильной технике принят условно) и насыщенного влажного пара, а правая — области насыщенного влажного и перегретого пара. Точки на левой пограничной кривой характеризуют состояние насыщенной жидкости, а точки на правой пограничной — состояние насыщенного сухого пара.

Состояние влажного пара характеризуется степенью сухости х, которая изменяется от 0 до 1. Для насыщенной жидкости x=0, для насыщенного сухого пара х=1.

Превращение жидкости в пар или пара в жидкость при постоянном давлении протекает без изменения температуры. Поэтому в диаграммах линии постоянных давлений в области влажного пара совпадают с линиями постоянных температур.

Линии постоянных давлений — изобары p=const — в i, lg р-диаграмме изображаются горизонтальными прямыми, параллельными оси абсцисс, а в s, T-диаграмме — ломаными линиями. В области влажного пара s, T-диаграммы линии давлений представляют собой горизонтальные прямые, совпадающие с линиями постоянных температур, в области перегретого пара — восходящие кривые линии (на диаграмме сплошные кривые), в области жидкости — спадающие кривые, которые практически совпадают с левой пограничной кривой (только вблизи к критической точке изобары проходят на некотором расстоянии от нее). Поэтому в области жидкости s, T - диаграммы линии р не наносят (исключение составляет s, T-диаграмма для R744). Эта область практически сливается с левой пограничной кривой. В диаграммах, построенных в Международной системе единиц, давление дано в мегапаскалях (МПа) или барах (1 бар=0,1 МПа=1,0197 кгс/см²), а в диаграммах, построенных в системе единиц МКГСС, давление дано в кгс/см². Линии постоянных температур — изотермы t=const— в s, T-диаграмме изображаются горизонтальными прямыми, параллельными оси абсцисс, а в i, lg р-диаграмме— ломаными линиями (штрихпунктирными). В области влажного пара i, lg р-диаграммы линии постоянных температур характеризуются прямыми, совпадающими с изобарами, в области перегретого пара— круто падающими кривыми, а в области жидкости— круто поднимающимися кривыми. Значение температуры в диаграммах дано по шкале Цельсия.

Линии постоянных удельных объемов — изохоры v=const — в обеих диаграммах представляют собой пунктирные линии, имеющие излом на правой пограничной кривой. Вблизи левой пограничной кривой и в области жидкости линии постоянных объемов не нанесены, так как удельный объем жидкости настолько мал по сравнению с объемом пара (в десятки и сотни раз), что в масштабе диаграмм показать его невозможно. Поэтому значение удельных объемов для жидкости можно определить только по таблицам насыщенных паров для соответствующих холодильных агентов (см. приложения 1, 2 и 3). В таблицах и диаграммах (см. приложения 1—6) удельный объем пара выражен в м³/кг, а жидкости — в л/кг (в таблицах).

Линии постоянных энтропии — адиабаты — изоэнтропы s==const — в s, T-диаграмме изображаются вертикальными прямыми, параллельными оси ординат, а в i, lg p-диаграмме — наклонными кривыми линиями (на диаграмме сплошные линии). В диаграммах и таблицах, выраженных в СИ, энтропия измеряется в кДж/(кг•К), а в системе МКГСС — в ккал/(кг•°С). Линии постоянных энтальпий — изоэнтальпы i=const — в i, lg p-диаграмме изображаются вертикальными прямыми, параллельными оси ординат, а в s, T-диаграмме — это кривые линии, имеющие разный наклон. Для перегретого пара — это пологие кривые, а для влажного пара — более крутые. В диаграммах, выраженных в СИ, энтальпия измеряется в кДж/кг, а в системе МКГСС — вккал/кг.

Параметры точек на пограничных кривых можно определить как по диаграммам, так и по таблицам насыщенных паров холодильных агентов (соответственно температуре или давлению насыщения), а параметры точек в области перегретого пара — по диаграммам и таблицам перегретых паров.

Абсолютные значения сложных параметров состояния (энтропии и энтальпии) в расчетах не используют. При расчетах учитывают только изменение этих параметров в процессах. Поэтому энтропию и энтальпию отсчитывают от условного начала, соответствующего состоянию насыщенной жидкости при 0°С. В таблицах и диаграммах для R12 и R22, выраженных в СИ (по данным ВНИХИ), энтропия насыщенной жидкости при 0°С принята равной 4 кДж/(кг•К), а энтальпия — 400 кДж/кг, чтобы избежать отрицательных значений этих параметров. В таблицах и диаграммах для аммиака энтропия насыщенной жидкости при 0° С принята равной 4,19 кДж/(кг•К), а энтальпия — 419 кДж/кг. В литературе встречаются таблицы и диаграммы с другим началом отсчета энтропии и энтальпии. Это необходимо помнить при использовании диаграмм и таблиц из разных источников.

Сложные параметры удобны при наглядном графическом изображении и для тепловых расчетов. Так, изменение энтропии рабочего тела ds=dq/T показывает направление теплоты в процессе. Возрастание энтропии характеризует подвод теплоты к рабочему телу в данном процессе, убывание энтропии — отвод теплоты, а постоянство энтропии — адиабатический процесс, который протекает без внешнего подвода и отвода теплоты. Увеличение энтропии в реальных процессах (процессах теплообмена) является мерой необратимости процессов. В s, T-диаграмме площадь под процессом, спроектированным на ось абсцисс, выражает количество подведенной или отведенной теплоты в этом процессе Tds=dq. Площадью в диаграмме s,T можно также выразить работу цикла.

В процессах постоянного давления p=const количество подведенной или отведенной теплоты можно выразить разностью энтальпий конца и начала процесса

В процессах адиабатического сжатия или расширения работу машины можно выразить также разностью между энтальпиями на границах процесса

Поэтому в i, lg p-диаграмме теплоту или работу можно выразить отрезком на оси абсцисс, соответствующим разности между энтальпиями на границах данного процесса.

В процессе дросселирования энтальпия остается постоянной. В i, lg p-диаграмме этот процесс изображается вертикальной прямой, а в s, T-диаграмме — кривой линией, отклоненной вправо.