[科普中國]-T-H圖

溫-焓（T-H）圖，可以充分地描述工藝物流及公用工程物流的熱特性，簡單實(shí)用?？v軸為溫度T（ ℃），橫軸為焓H（W或kW）。

定義溫-焓（T-H）圖，可以充分地描述工藝物流及公用工程物流的熱特性，簡單實(shí)用?？v軸為溫度T（ ℃），橫軸為焓H（W或kW）。一物流標(biāo)繪在T-H圖上為一條線段，該線段可以平行于橫軸移動(dòng)而不改變物流數(shù)據(jù)。多組分物流有時(shí)在圖中表示為曲線，如多組分飽和液體汽化，多組分飽和蒸汽冷凝。熱物流線段標(biāo)繪在冷物流線段的上方，則表示兩者匹配換熱，兩線段之間的垂直距離為傳熱溫差。T-H圖可以方便地用于熱系統(tǒng)的綜合工作1。

夾點(diǎn)技術(shù)夾點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵在于在溫-焓（T-H）圖上繪制整個(gè)系統(tǒng)的冷/熱組合曲線 ，找出夾點(diǎn)位置，并確定夾點(diǎn)溫差 。具體為：將過程的所有冷/熱物流按溫度變化和焓的變化值在溫-焓圖上繪出 ，把任何給定溫度范圍內(nèi)的所有物流的熱容流率加在一起 ，這樣在溫-焓圖上產(chǎn)生2條分別包含所有熱流和冷流的組合曲線。由于物流的熱量變化量用Δh表示，故冷熱物流組合曲線沿H軸平移 ，不改變物流的溫度和熱量變化量 ，即可得合適夾點(diǎn)溫差的T-H圖，如下圖 。

由圖可得每段曲線的斜率為：

式中：k為線段的斜率；m為每段物流的質(zhì)量流率；cp為每段物流的定壓比熱容，J/（kg·K）2。

基于夾點(diǎn)技術(shù)的修正布雷頓循環(huán)的優(yōu)化分析修正布雷頓循環(huán)與柯林斯循環(huán)相似，由1 個(gè)壓縮機(jī) 、2個(gè)預(yù)冷級(jí) 、1個(gè)換熱器和一級(jí)深冷節(jié)流單元串聯(lián)而成。但是經(jīng)過第一預(yù)冷級(jí)膨脹機(jī)的流體并未匯入低壓側(cè)流體，而是進(jìn)入第二預(yù)冷級(jí)的第一個(gè)換熱器繼續(xù)被冷卻，其系統(tǒng)原理圖和T-H圖如圖。

由于T-H圖中，每段組合曲線的斜率為則高壓側(cè)流體經(jīng)過換熱器HX2b后由于膨脹機(jī)EXP1的分流，進(jìn)入HX2a的物流量m'明顯減少，所以H4-H5段的斜率kH4-H5增大。同理，H3-H4段由于膨脹機(jī) EXP1的物流與進(jìn)入換熱器HX1b的物流混合，則 H3-H4段的斜率減小，且與 H5-H6 的斜率基 本一 致 ;同理，H2-H3段 、H1-H2 段斜率增大，與 H4-H5段基本一致。由于部分流體 被液化，進(jìn)入 HX0換熱器低壓側(cè)的物流流量小于 HX0換熱器高壓側(cè)的物流流量，故 L1-L2段的斜率大于 H1-H2 段 。 又 HX1a 換熱器的低壓側(cè)入口處，2股物流混合，流量增大 ，L2-L6 段的斜率減小。因此，預(yù)冷單元中的膨脹機(jī)可通過分流的比例控制高壓側(cè)流體的溫差。如下圖所示，此循環(huán)中共三個(gè)夾點(diǎn)，令?yuàn)A點(diǎn)溫差為1K2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王寧 - 副教授 - 西南大學(xué)