漫画暖通空调常识课件.pptx

1、基本暖通空调系统基本暖通空调系统Robert Hollembeak Don Derfler什么是空调？什么是空调？传递和调节热量传递和调节热量热热热是能量的一种形式。热力循环就是热能传递，热是能量的一种形式。热力循环就是热能传递，它是以热能的方式贮存的。它是以热能的方式贮存的。温温 度度能量释放的强度或测量标准能量释放的强度或测量标准54.40C220C临界温度临界温度-2370C英制热力单位英制热力单位1BTU等于在等于在1个大气压下个大气压下1磅的水升高磅的水升高10F所需的热量。所需的热量。1磅水磅水1个个BTU=（英制热力单位）（英制热力单位）-在在1个大气压下个大气压下1磅的水升高磅

2、的水升高10F所需的热量所需的热量10930C50瓦灯泡在瓦灯泡在20000F温度下温度下相当于相当于200BTU热量热量93.30C在在200 0F下下1磅水相当磅水相当于于200BTU的热量的热量热是能量的一种方式热是能量的一种方式温度是能量释放强度或标准的一种测量标准。温度是能量释放强度或标准的一种测量标准。英制热力单位是热的测量标准。英制热力单位是热的测量标准。1个个BTU是是1磅的水升高或降低磅的水升高或降低10F度所需的热量。度所需的热量。热的特性热的特性将将1磅的物质温度升高磅的物质温度升高10F所需的所需的BTU5磅水磅水5磅的干空气磅的干空气干空气的比热为干空气的比热为0.2

3、45磅的干空气升高磅的干空气升高10F所需的热所需的热量是量是5*0.24=1.2BTU5磅的水升高磅的水升高10F所需要的热量所需要的热量为为5BTU显显 热热热量的增加或减少不会导致状态的变化，能够用温热量的增加或减少不会导致状态的变化，能够用温度计测量。度计测量。370C潜热潜热状态发生改变而温度或压力没有变化时的热量。不状态发生改变而温度或压力没有变化时的热量。不能用温度计测量。能用温度计测量。00C1磅的水磅的水1000C1磅的水磅的水00C1磅的冰磅的冰1磅的磅的00C水转变为水转变为1磅的磅的00C的冰需的冰需144BTU1磅磅00C的冰融化成的冰融化成1磅磅00C的的水需水需1

4、44BTU1磅磅1000C的水蒸发为的水蒸发为1磅磅1000C的的水蒸汽需水蒸汽需970.4BTU1磅磅1000C的水蒸汽转变为的水蒸汽转变为1磅磅1000C的水需的水需970.4BTU显热显热是能够被感测到的热量。它能导致物质的温度发生变化，是能够被感测到的热量。它能导致物质的温度发生变化，但不改变其状态。但不改变其状态。潜热潜热是指吸收或放出热量时只改变物质的状态，而不改变其温是指吸收或放出热量时只改变物质的状态，而不改变其温度。度。熔化潜热熔化潜热是指物质从固态变为液态或由液态变为固态时吸收或是指物质从固态变为液态或由液态变为固态时吸收或放出的热量。放出的热量。汽化潜热汽化潜热是指物质从

5、液态变为气态时所需的热量。是指物质从液态变为气态时所需的热量。液态潜热液态潜热是指物质从气态变为液态放出的热量是指物质从气态变为液态放出的热量传热的三种方式传热的三种方式对流对流对流：就是热量穿过流体（液体或气体）对流：就是热量穿过流体（液体或气体）传导传导传导：就是热量在内部流动或者穿过另一个导体。辐射辐射热量传递不需要任何材料作为载体热量传递不需要任何材料作为载体。绝缘物绝缘物绝缘物：阻碍热的流动。制冷剂的状态制冷剂的状态1. 饱和饱和2. 过热过热3. 过冷过冷过热度过热度饱和制冷剂饱和制冷剂过冷度过冷度饱和温度饱和温度在气液两相共存状态下，其压力对应的冷媒温度。在气液两相共存状态下，其

6、压力对应的冷媒温度。每一种冷媒的温度和压力之间有种固定的对应关系。每一种冷媒的温度和压力之间有种固定的对应关系。冷媒在蒸发或冷凝时的温度。冷媒在蒸发或冷凝时的温度。过热度过热度过热度是指在某一定压力下所测量的温度与该气体过热度是指在某一定压力下所测量的温度与该气体饱和温度之间的差。饱和温度之间的差。 吸气过热度吸气过热度吸气过热度指吸气管温度与蒸发器饱和吸气过热度指吸气管温度与蒸发器饱和蒸发温度之差。蒸发温度之差。(R134a):吸气温度吸气温度=4.5 0C 蒸发器压力蒸发器压力=278.4Kpa 过热度过热度=3.8 0C过冷度过冷度液体在工作压力下实际温度和在这个压力下液体在工作压力下实

7、际温度和在这个压力下饱和温度之间的差值。饱和温度之间的差值。过冷度过冷度过冷度是指冷凝温度和冷凝器冷凝饱和温度之间的差值。（R134a）:冷凝压力冷凝压力=722Kpa供液温度供液温度=31.50C 过冷度过冷度=4.20C蒸汽表蒸汽表温温 度度 0F冰冰融化水融化水冰水共混冰水共混水水汽化汽化9703401310过热过热1磅水在大气压下的温-焓图温度和压力的关系温度和压力的关系帕斯卡定律帕斯卡定律在密闭容器中的气体在容器的各垂直方向上都存在压力。在密闭容器中的气体在容器的各垂直方向上都存在压力。道尔顿定律道尔顿定律当在一个封闭区域有不同气体存在时，每种气体以自身的分当在一个封闭区域有不同气体

8、存在时，每种气体以自身的分压力存在。气体的总压力等于所有气体压力的总和。压力存在。气体的总压力等于所有气体压力的总和。物质有三种状态，有五种状态变化物质有三种状态，有五种状态变化1、凝固：由液体变为固体。、凝固：由液体变为固体。2、熔化：由固态变为液态。、熔化：由固态变为液态。3、汽化：由液态变为气态。、汽化：由液态变为气态。4、升华：由固态变成气态，不需要经过液态。、升华：由固态变成气态，不需要经过液态。5、凝结：由气态变为液态。、凝结：由气态变为液态。放热放热吸热吸热放热放热吸热吸热冰冰水蒸汽水蒸汽水水在不同压力下的沸点在不同压力下的沸点-40.50C-6.60C4.40C0Kpa298.

9、3Kpa475.4Kpa波义耳定律：定量气体，当温度保持不变时，其容积同压力成反比。波义耳定律：定量气体，当温度保持不变时，其容积同压力成反比。P1V1=P2V2P1=起初压力起初压力V1=起初容积起初容积P2=新的压力新的压力V2=新的容积新的容积T1=起初温度起初温度T2=新的温度新的温度查理定律：定量气体，当容积保持不变时，其压力查理定律：定量气体，当容积保持不变时，其压力 同绝对温度成正比。同绝对温度成正比。V1T2=V2T1 AND P1T1=P1T2=P2T1蒸发器传热温差蒸发器传热温差蒸发器传热温差是指冷冻水出水温度和蒸蒸发器传热温差是指冷冻水出水温度和蒸发器蒸发温度的差值。发器

10、蒸发温度的差值。(R22): 冷冻水出水温度冷冻水出水温度=7.20C蒸发器压力蒸发器压力=568.3Kpa 蒸发器传热温差蒸发器传热温差=2.80C冷冻水进水冷冻水进水冷冻水出水冷冻水出水.001的蒸发管的污垢系数会引起：的蒸发管的污垢系数会引起：冷凝器饱和温度减少冷凝器饱和温度减少40F工况对蒸发器传热的影响工况对蒸发器传热的影响1. 水或盐水的流速水或盐水的流速2. 传热管的污垢情况传热管的污垢情况3. 蒸发器中有油蒸发器中有油4. 制冷剂充注量不足制冷剂充注量不足5. 吸气管节流吸气管节流6. 热力膨胀阀运行情况热力膨胀阀运行情况冷凝器的传热温差冷凝器的传热温差传热温差是指冷凝水出水温

11、度和冷凝器传热温差是指冷凝水出水温度和冷凝器冷凝温度之间的差值。冷凝温度之间的差值。（R134a）:冷凝器压力冷凝器压力=961.5Kpa 出水温度出水温度=350C 冷凝器传热温差冷凝器传热温差=2.80C.001的冷凝管的污垢系数会引起：的冷凝管的污垢系数会引起：饱和冷凝温度增加饱和冷凝温度增加50F，电机功，电机功率相应增加率相应增加11%影响冷凝器传热的情况影响冷凝器传热的情况1. 冷凝器有污垢冷凝器有污垢 (风冷或水冷式风冷或水冷式)2. 空气和不凝性气体空气和不凝性气体3. 冷却空气或冷却水不足冷却空气或冷却水不足4. 制冷剂充注量过多制冷剂充注量过多Robert Hollembe

12、ak Don Derfler制制 冷冷 系系 统统制制 冷冷 循循 环环冷凝盘管冷凝盘管蒸发盘管蒸发盘管压缩机压缩机液态冷媒液态冷媒控制装置控制装置输液管输液管蒸发器蒸发器吸气管吸气管排气管排气管冷凝器冷凝器膨胀阀膨胀阀压缩机压缩机（）温度温度温度循环温度循环基本制冷系统基本制冷系统制冷循环制冷循环蒸发盘管蒸发盘管冷气冷气吸气管吸气管低温低压气体低温低压气体制冷剂完全蒸发点制冷剂完全蒸发点蓄积器气体入口气体入口冷凝盘管冷凝盘管高压侧高压侧低压侧低压侧高温气体高温气体外界冷空气外界冷空气通过盘管通过盘管排气管排气管安全阀高压高温气体高压高温气体液态冷媒液态冷媒蓄积器蓄积器视镜视镜干燥器干燥器感温

13、包感温包公制设备公制设备热力膨胀阀热力膨胀阀外平衡管外平衡管压缩机电机压缩机气压缩机气体入口体入口加工管加工管室内热室内热空气空气1.高压过热气体高压过热气体2.高压饱和气体高压饱和气体3.高压液体高压液体4.高压过冷液体高压过冷液体5.低压饱和液体低压饱和液体6.低压饱和气体低压饱和气体7.低压过热气体低压过热气体A.压缩机排气维修阀压缩机排气维修阀B.液体管阀液体管阀C.碟阀碟阀D.吸气维修阀吸气维修阀结结 构构电磁阀电磁阀液体水分液体水分指示器指示器干燥过滤器干燥过滤器稳压器稳压器热力膨胀阀热力膨胀阀蒸发器蒸发器蒸发器压力调节蒸发器压力调节吸气管干燥过滤器吸气管干燥过滤器压缩机压缩机消声

14、器消声器蓄蓄积器冷凝器冷凝器压差控制器压差控制器热力膨胀阀热力膨胀阀蒸发器蒸发器干燥器干燥器液管液管吸气管吸气管热力膨胀阀感温热力膨胀阀感温包及夹子包及夹子排气截止阀排气截止阀风冷冷凝器风冷冷凝器双缸双缸蓄积器蓄积器全封压缩机全封压缩机吸气截止阀吸气截止阀蓄积器蓄积器截止阀截止阀高压液体高压液体高压气体高压气体低压液体低压液体负荷测试端口负荷测试端口低压气体低压气体ACZ管路布置图气流气流气流气流气流气流压力安全阀压力安全阀外连热外连热气旁通气旁通排气截止阀排气截止阀排气管排气管吸气管吸气管维修阀维修阀外连吸气管外连吸气管蒸发器蒸发器干式蒸发器干式蒸发器出水出水进水膨胀阀膨胀阀视镜视镜电磁阀电

15、磁阀干燥过滤器干燥过滤器外连管道外连管道液管液管截止截止阀阀液管液管维修截止阀维修截止阀热气旁通管热气旁通管（供选）（供选）冷凝盘管组冷凝盘管组热气阀热气阀热气截止阀吸气截止吸气截止阀管阀管涡旋式压涡旋式压缩机缩机注：注：管道为两个管道为两个独立的管道独立的管道系统中之一系统中之一维修阀维修阀维修阀维修阀维修阀维修阀整体机组整体机组AGR干干 式式 蒸蒸 发发 器器折流板折流板接水管接水管吸气接管吸气接管制冷剂管制冷剂管壳体壳体水接管水接管管板管板箱体箱体端盖端盖满满 液液 式式 蒸蒸 发发 器器压缩机吸气管压缩机吸气管均气板均气板支撑板支撑板固定棒固定棒视镜视镜支撑板支撑板液位控制液位控制油

16、收集器油收集器回油管回油管均液板均液板液态冷媒供液管液态冷媒供液管PEH蒸发器蒸发器出水出水进水进水吸气口吸气口供液口供液口 空气空气-空气干式蒸发盘管空气干式蒸发盘管制热制冷盘制热制冷盘管管热水热水冷冻水冷冻水机械清洗机械清洗干式蒸发干式蒸发器器蒸汽蒸汽热回收热回收冷凝器冷凝器水水 冷冷 式式 冷冷 凝凝 器器来自压缩机的高来自压缩机的高温气态制冷剂温气态制冷剂冷凝气态制冷剂冷凝气态制冷剂液态制冷剂液态制冷剂过冷液态制冷过冷液态制冷剂去蒸发器剂去蒸发器水冷式冷凝器水冷式冷凝器压缩机排气管压缩机排气管排气均气板排气均气板支撑板支撑板管板管板铜管铜管支撑杆支撑杆制冷剂均液板制冷剂均液板制冷剂出液

17、管制冷剂出液管排气口排气口出水出水进水进水供液口供液口PEH冷凝器冷凝器风冷式冷凝器风冷式冷凝器整体机组整体机组AGZ热热 力力 膨膨 胀胀 阀阀毛细管毛细管感温包感温包热力执行元件横隔膜横隔膜内置均衡内置均衡管管蒸发压力蒸发压力液体压力液体压力P4P1 - 感温包压力感温包压力 - 启始压力启始压力P2 - 蒸发压力蒸发压力 - 结束压力结束压力P3 - 过热弹簧压力过热弹簧压力 - 结束压力结束压力P4 - 液体压力液体压力 -启始压力启始压力P4 + P1 = P2 + P3 稳定运行稳定运行内置均衡管内置均衡管标标 准准 膨膨 胀胀 阀阀离心机先导式膨胀阀离心机先导式膨胀阀Robert

18、 Hollembeak Don Derfler压缩机压缩机全封闭型压缩机全封闭型压缩机电机定子电机定子电机转子电机转子定位弹簧定位弹簧吸入消音器吸入消音器吸气阀吸气阀排气阀排气阀活塞活塞定位弹簧定位弹簧活塞向下运动后，活塞向下运动后，在其顶部容腔内形在其顶部容腔内形成负压，吸气管内成负压，吸气管内压力由此推开吸气压力由此推开吸气阀。阀。排气管内压力能够保排气管内压力能够保持排气阀持排气阀 片密闭片密闭。活塞顶部压力推开排气阀活塞顶部压力推开排气阀片，让气体流向排气管片，让气体流向排气管活塞顶部压力使活塞顶部压力使吸气阀片密闭吸气阀片密闭。活塞向下运行活塞向下运行。活塞向上运行活塞向上运行。吸气

19、和排气过程吸气和排气过程Copeland半封闭压缩机半封闭压缩机汽缸汽缸吸气口吸气口开始吸气开始吸气叶片叶片转子转子继续吸气继续吸气吸气终止吸气终止新的吸气过程新的吸气过程低压气体低压气体高压气体高压气体转子式压缩机转子式压缩机高压气体高压气体低压气体低压气体刮片刮片刮片排气排气气缸座气缸座气缸气缸偏心轮偏心轮转子转子转子轴转子轴吸气口吸气口吸入过程式结束，压缩开始吸入过程式结束，压缩开始压缩过程结束，新的压缩过程结束，新的吸入开始吸入开始压缩过程继续，同时压缩过程继续，同时进行新的吸入过程进行新的吸入过程压缩气体排至冷凝器，同压缩气体排至冷凝器，同时仍将时行新的吸气过程时仍将时行新的吸气过程

20、涡旋压缩机涡旋压缩机涡旋压缩机原理涡旋压缩机原理涡旋式压缩过程是通过一个固涡旋式压缩过程是通过一个固定不变的涡旋体和一个固定平定不变的涡旋体和一个固定平移的涡旋转子相互作用完成的。移的涡旋转子相互作用完成的。气体通过每个涡旋体的端处进气体通过每个涡旋体的端处进入涡旋外圈小室。入涡旋外圈小室。随着涡旋体旋转，转子与定子的随着涡旋体旋转，转子与定子的最外圈在端点处啮合，气体被密最外圈在端点处啮合，气体被密封在最外圈的两个对称小室，完封在最外圈的两个对称小室，完成了吸气过程。成了吸气过程。涡旋体继续平移转涡旋体继续平移转动，使气体的容积动，使气体的容积不断收缩，压力逐不断收缩，压力逐渐升高。渐升高。

21、当两压缩室的气体在中心合当两压缩室的气体在中心合并时，达到了排气压力。并时，达到了排气压力。在实际压缩过程中，同一时刻在在实际压缩过程中，同一时刻在6个小室中有不同压力段的气体，使个小室中有不同压力段的气体，使吸气与排气能够连续进行。吸气与排气能够连续进行。双螺杆压缩机双螺杆压缩机双螺杆压缩机工作原理双螺杆压缩机工作原理阳转子阳转子阴转子阴转子McQuay International星轮星轮喷液喷液容积式单螺杆压缩机容积式单螺杆压缩机工作原理工作原理吸气吸气气体通过吸气口进入转子齿槽。随着转子的转动，星轮依气体通过吸气口进入转子齿槽。随着转子的转动，星轮依次进入与转子齿槽啮合的状态，气体随即被

22、封入由转子齿次进入与转子齿槽啮合的状态，气体随即被封入由转子齿槽曲面、机壳以及星轮齿面所形成的密闭空间，亦即压缩槽曲面、机壳以及星轮齿面所形成的密闭空间，亦即压缩腔。腔。压缩压缩随着转子连续不断地旋转，这种压缩腔的体积便不断随着转子连续不断地旋转，这种压缩腔的体积便不断减小，亦即其中的气体随之被压缩，直到该压缩腔的减小，亦即其中的气体随之被压缩，直到该压缩腔的前沿转至排气口前沿转至排气口排气排气压缩腔前沿转至排气口后便开始排气，直到压缩腔完全通过排气压缩腔前沿转至排气口后便开始排气，直到压缩腔完全通过排气口，完成一个工作循环。由于两个星轮在转子的两侧对称布置，口，完成一个工作循环。由于两个星轮

23、在转子的两侧对称布置，这种循环在转子每旋转一周时便发生两次。也就是说，机组的排这种循环在转子每旋转一周时便发生两次。也就是说，机组的排气量是上述一次循环排气量的两倍。气量是上述一次循环排气量的两倍。离心压缩机离心压缩机McQuay叶轮叶轮150和和1300冷吨压缩机上的叶轮冷吨压缩机上的叶轮McQuay与竞争对手的比较与竞争对手的比较 (1 of 3) 300冷吨叶轮冷吨叶轮新型新型CE063/87Robert Hollembeak Don Derfler 冷水机组系统冷水机组系统冷冻水和冷却水冷冻水和冷却水系系 统统基本空调循环HFC134a空气处理器空气处理器100 Ton风机风机盘管盘管

24、空气空气三通阀三通阀压缩机压缩机吸气吸气排气排气蒸发器蒸发器冷凝器冷凝器HFC134aHFC134a制冷剂制冷剂输入功率输入功率66kW冷却塔冷却塔冷冻水冷冻水240GPM冷却水冷却水300GPM室外空气室外空气350C干球干球23.90C湿球湿球热力膨胀阀热力膨胀阀3529.40C18.9升升/秒秒=15.1升每秒升每秒7.20C12.80C57.20C47.20C37.20C27.20C22.20C基本水系统基本水系统1、具有冷却塔风机循环常规系统2、注意冷却水温度变化必须小于每分钟20C冷却塔冷凝器冷水塔系统冷水塔系统热水热水电磁阀电磁阀喷淋式水塔喷淋式水塔吸气吸气补水补水排水，溢流排水

25、，溢流三通阀三通阀冬天放水冬天放水冷水冷水冷凝器冷凝器空调机组空调机组热的惯性热的惯性热惯性可用来减少循环热惯性可用来减少循环冷却塔冷却塔冷凝器冷凝器蒸发器蒸发器集水器集水器盘管盘管开式制冷循环开式制冷循环冷却塔冷却塔热交换器热交换器盘管盘管冷凝器冷凝器蒸发器蒸发器制冰模式制冰模式水系统温度控制阀水系统温度控制阀注入注入/排出阀排出阀负载负载冷却塔冷却塔冷凝器冷凝器蒸发器蒸发器融冰融冰水系统温度控制阀水系统温度控制阀注入注入/排出阀排出阀负载负载冷却塔冷却塔冷凝器冷凝器蒸发器蒸发器全供冷全供冷冷却塔冷却塔冷凝器冷凝器蒸发器蒸发器注入注入/排出阀排出阀水系统温度控制阀水系统温度控制阀负载负载Ro

26、bert Hollembeak Don Derfler基本电路系统基本电路系统电流沿着导线流动为电能，我们可以用水流过管道来比较。电流沿着导线流动为电能，我们可以用水流过管道来比较。水泵水泵137.8KpA水管水管每分钟每分钟0.315升升/秒秒流量流量10安培安培电线电线压力压力220伏伏发电机发电机为了产生电流，电路必须完整。下图是为了产生电流，电路必须完整。下图是“断路断路”的例子。的例子。此处电路断开此处电路断开电源电源断断 路路电源电源此处电路断开此处电路断开灯（负载）灯（负载）为了电流流动，电路必须关闭。为了电流流动，电路必须关闭。电路必须是闭合回路或开关必须闭合。电路必须是闭合回

27、路或开关必须闭合。电源电源电源电源负载负载负载负载当电路中阻抗为零，电路为短路。当电路中阻抗为零，电路为短路。下面图例为短路下面图例为短路电源电源负载负载电路有两种基本类型：串联和并联。电路有两种基本类型：串联和并联。下图为串联电路下图为串联电路串联电路串联电路下面的图例是并联电路。其电压降是相同的。下面的图例是并联电路。其电压降是相同的。下面的图例是一个串下面的图例是一个串/并联回路。并联回路。负载是并联的，而控制路线是串联的。负载是并联的，而控制路线是串联的。电源电源熔断器熔断器基本制冷循环基本制冷循环离心冷水机组离心冷水机组 MicroTech 控制控制MicroTech 输入输入离心机组离心机组200系列系列 MicroTech 机组控制器机组控制器ALS 控制面板控制面板