1、一、概述一、概述 1、制冷的定义、制冷的定义 用人工的方法降低并维持某一对象低于环境温度的连续循环过程。实质:将热量从被冷却对象中转移到环境中2、制冷的温度区间、制冷的温度区间低温区低温区:120以下。主要用于气体分离、气体液化、超导和宇航。中温区中温区:1205。主要用于冷藏、冷冻、工业生产工艺过程。高温区高温区:580。主要用于空气调节、除湿、热泵蒸发、热泵干燥等。3、制冷方法、制冷方法(1)相变制冷 是利用某些物质在发生相变时的吸热效应进行制冷的方法。如蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷。(2)气体膨胀制冷 是基于压缩气体的绝热节流效应或压缩气体的绝热膨胀效应,从而获得低温气流来
2、制取冷量的制冷技术。常用的有空气制冷循环等。(4)热电制冷利用某种半导体材料的热电效应。(5)其他固体吸附式制冷、气体涡流制冷 二、制冷剂二、制冷剂制冷剂:制冷机中进行制冷循环的工作物质。制冷剂:制冷机中进行制冷循环的工作物质。作用:在被冷却对象和环境介质之间传递热量,作用:在被冷却对象和环境介质之间传递热量,并最终把热量从被冷却对象传给环境介质。并最终把热量从被冷却对象传给环境介质。(一)对制冷剂的要求(一)对制冷剂的要求 对环境友善对环境友善对臭氧层无破坏作用、无温室效应对臭氧层无破坏作用、无温室效应。热力学性质满足制冷循环热力学性质满足制冷循环蒸发压力和冷凝压力适中;临界温度蒸发压力和冷
3、凝压力适中;临界温度tc高,凝固温高,凝固温度低;绝热指数低度低;绝热指数低。具有良好的物理化学性质具有良好的物理化学性质流动性好(粘度小,密度小);传热性好;安全性流动性好(粘度小,密度小);传热性好;安全性好;溶油性、溶水性(吸水性)合适。好;溶油性、溶水性(吸水性)合适。来源广,易制取来源广,易制取(二)制冷剂的种类(二)制冷剂的种类 无机化合物无机化合物 烃类烃类 烷烃烷烃 有机化合物有机化合物 烯烃烯烃 卤代烃卤代烃 混合溶液混合溶液 1.无机化合物无机化合物命名方法:命名方法:R7R7*例:氨例:氨NHNH3 3R717 R717 水水H H2 2O OR718R718 二氧化碳二
4、氧化碳COCO2 2R744R744*为无机物的分子量为无机物的分子量2.卤代烃(氟利昂)卤代烃(氟利昂)分子式:分子式:CmHnFxClyBrz (满足(满足2m+2=n+x+y+z)例:一氯二氟甲烷分子例:一氯二氟甲烷分子CHF2Cl-R22 一溴三氟甲烷分子一溴三氟甲烷分子CF3Br-R13B1 四氟乙烷分子四氟乙烷分子C2H2F4-R134am-1=0m-1=0时略时略z=0z=0时与时与B B一起略一起略区分氟利昂对大气臭氧层的破坏程度。区分氟利昂对大气臭氧层的破坏程度。CFC氯氟化碳,不含氢,公害物,严重破坏臭氧层。氯氟化碳,不含氢,公害物,严重破坏臭氧层。禁用禁用HCFC氢氯氟化
5、碳,含氢,低公害物质。属于过渡性氢氯氟化碳,含氢,低公害物质。属于过渡性物质。物质。HFC 氢氟化碳,不含氯,无公害。可作为替代物,氢氟化碳,不含氯,无公害。可作为替代物,待研究开发。待研究开发。例:例:CF2Cl2 R12CFC12 CHF2ClR22HCFC22 C2H2F4 R134aHFC134a蒙特利尔议定书 1对CFCs,包括CFC11、CFCl2,CFCll3、CFCll4、CFCll5 等氯氟烃物质:(1)对发达国家,规定从1996年1月1日起完全停止生产与消费;(2)对发展中国家(CFCs人均消耗量小于0.3kg/年),最后停用的日期是2010年。2对HCFCs,包括HCHC
6、22、HCFCl42b、HCFCl23等:(1)对发达国家,从1996年起冻结生产量,2004年开始削减,至2020年完全停用;(2)对发展中国家,从2016年开始冻结生产量,2040年完全停用。3.烃类(碳氢化合物)烃类(碳氢化合物)烷烃类:甲烷烷烃类:甲烷CH4,乙烷,乙烷C2H6,丙烷,丙烷C3H8;烯烃类:乙烯烯烃类:乙烯C2H4,丙稀,丙稀C3H6;与氟利昂相同与氟利昂相同(丁烷例外,为丁烷例外,为R600)CH4R50,C2H6R170,C3H8R290;R后先写上后先写上“1”,再按氟利昂方法:,再按氟利昂方法:C2H4R1150,C3H6R1270;4.混合溶液混合溶液(混合制
7、冷剂)(混合制冷剂)概念:由两种概念:由两种(或以上或以上)制冷剂按一定比例相互溶解而成制冷剂按一定比例相互溶解而成的混合物。的混合物。类型:类型:共沸溶液:定压下蒸发或冷凝时,相变温度固定不变,共沸溶液:定压下蒸发或冷凝时,相变温度固定不变,气液相组分相同。气液相组分相同。非共沸溶液:定压下蒸发或冷凝时,相变温度改变,造非共沸溶液:定压下蒸发或冷凝时,相变温度改变,造成气液相组分不同。成气液相组分不同。*为发现的顺序:为发现的顺序:R400R400、R401R401、R402R402、R411R411*为发现的顺序:为发现的顺序:R500R500、R501R501、R502 R507R502
8、 R507(三)常用制冷剂(三)常用制冷剂 1、水、水H2O(R718)优点:环保、安全易得、无毒无味;优点:环保、安全易得、无毒无味;缺点:比容大、缺点:比容大、qv小,凝固点高,制冷温度小,凝固点高,制冷温度0。适用:蒸汽喷射式制冷机、溴化锂吸收式制冷机。适用:蒸汽喷射式制冷机、溴化锂吸收式制冷机。2、氨、氨NH3(R717)优点:环保、热力性质好、工作压力适中、粘性小,密度优点:环保、热力性质好、工作压力适中、粘性小,密度小,流动阻力小、传热性能好、溶水性好、不会小,流动阻力小、传热性能好、溶水性好、不会“冰塞冰塞”。缺点:毒性大、有刺激性臭味、易燃易爆、一旦泄漏,将缺点:毒性大、有刺激
9、性臭味、易燃易爆、一旦泄漏,将污染空气、食品,并刺激人,微溶于润滑油,易有油膜。污染空气、食品,并刺激人,微溶于润滑油,易有油膜。适用:大中型工业制冷装置(适用:大中型工业制冷装置(-65以上)和大中型冷库以上)和大中型冷库3、氟利昂氟利昂 优点:无味、不易燃易爆、毒性小、等熵指数小、排气温度低,不腐蚀金属,分子量大。缺点:密度大、粘性大、流动阻力大,渗透性强,易于泄漏而不被发现,含氟原子的氟利昂与明火接触能分解出剧毒的光气COCl2,价格高。三、载冷剂三、载冷剂 载冷剂(冷媒):将制冷装置的制冷载冷剂(冷媒):将制冷装置的制冷量传递给被冷却介质的媒介物质。量传递给被冷却介质的媒介物质。(一)
10、对载冷剂的要求(一)对载冷剂的要求 1.工作温度范围内始终呈液态,不凝固、不汽化;工作温度范围内始终呈液态,不凝固、不汽化;2.无毒、无刺激性,环保、安全,腐蚀性小;无毒、无刺激性,环保、安全,腐蚀性小;3.比热大,同样质量则载冷量大,传热性好;比热大,同样质量则载冷量大,传热性好;4.流动性好,密度小,粘度小,流动阻力小;流动性好,密度小,粘度小,流动阻力小;5.来源广泛,价低易得。来源广泛,价低易得。(二)常用的载冷剂(二)常用的载冷剂 1.水:水:空调系统中常用的载冷剂空调系统中常用的载冷剂 但只能做但只能做0以上的载冷剂以上的载冷剂2.盐水溶液:盐水溶液:NaClNaCl、CaClCa
11、Cl2 2、MgClMgCl2 2 盐水凝固点取决于盐的种类,且与一定的含盐量相盐水凝固点取决于盐的种类,且与一定的含盐量相对应。对应。优点:原料充沛、成本低、凝固点可调。优点:原料充沛、成本低、凝固点可调。适用:工作温度在适用:工作温度在-505之间的中温制冷装置之间的中温制冷装置中作载冷剂。中作载冷剂。注意问题:合理选择盐水浓度;采取防腐措施。注意问题:合理选择盐水浓度;采取防腐措施。3.有机物及其水溶液有机物及其水溶液 优点:无腐蚀性,凝固温度低;优点:无腐蚀性,凝固温度低;适用:低温制冷装置中;适用:低温制冷装置中;常用:甲醇、乙二醇、丙三醇。常用:甲醇、乙二醇、丙三醇。1 1、润滑油
12、的作用、润滑油的作用 减少运动部件机械磨损,保证压缩机正常运转减少运动部件机械磨损,保证压缩机正常运转;冷却降温;冷却降温;密封活塞与气缸、轴封摩擦面等间隙;密封活塞与气缸、轴封摩擦面等间隙;控制卸载机构。控制卸载机构。四、润滑油四、润滑油2、制冷循环系统对润滑油的性能要求、制冷循环系统对润滑油的性能要求 优良的与制冷剂共存时的热稳定性;优良的与制冷剂共存时的热稳定性;有极好的与制冷剂的互溶性;有极好的与制冷剂的互溶性;良好的润滑性;良好的润滑性;优良的低温流动性;优良的低温流动性;无蜡状物絮状分离;无蜡状物絮状分离;不含水和优良的绝缘性能。不含水和优良的绝缘性能。第第2节节 冷库制冷技术冷库
13、制冷技术一、冷库的类型与系统一、冷库的类型与系统1、冷库的类型、冷库的类型(1)按生产用途分为 生产性冷库 分配性冷酷 零售消费性冷酷(2)按围护结构分为 土建式冷库:土木建筑,以稻壳软木、硬聚苯乙烯(PE)或硬聚氨脂(PU)作隔热材料。装配式冷库:用预制隔热板拼装而成。(3)按温度分为 高温冷库(5):适合果品蔬菜类保鲜;中温冷库(105):适合冻结后的食品冷藏;低温冷库(2010):适合冻结后的水产、禽肉类食品的冷藏;冻结冷库(23以下):适合在鲜品冷藏前的快速冻结(4)按容积分为 小型冷库:500m3 中型冷库:5001000m3 大型冷库:1000m32、冷库制冷系统的组成、冷库制冷系
14、统的组成(1)基本组成部分冷冻压缩机、冷凝器、蒸发器、油分离器、储液器、中间冷却器、水冷却塔、阀门等。水冷式小型氟利昂冷库制冷系统流程图1蒸发器;2分液头;3热力膨胀阀;4低压表;5压力控制器;6压缩机;7高压表;8油分离器;9热气冲霜管;10截止阀;11冷却塔;12冷却水泵;13冷却水量调节阀;14冷凝器;15干燥过滤器;16回热器;17电磁阀压缩机(最关键配件)一般情况下,小型冷库选用全封闭压缩机。中型冷库一般选用半封闭压缩机。大型冷库选用半封闭压缩机。在选用时,也可考虑选用氨制冷压缩机,因为氨制冷压缩机功率大,并可一机多用,但安装及管理比较烦琐。蒸发器:一般情况下,高温库选用风机为蒸发器
15、,其特点是降温速度快,但易造成冷藏品的水分损耗;中、低温冷库选用无缝钢管制作的蒸发排管为主,其特点是恒温效果好,并能适时蓄冷。冷凝器:冷凝器有空气冷却、水冷却和空气与水结合的冷却方式。空气冷却只限于在小型冷库设备中应用,水冷却的冷凝器则可用于所有形式的制冷系统。分液头分液头 使制冷剂均匀地分配到蒸发器的各路管组中。压力控制器压力控制器 压缩机工作时的安全保护控制装置。油分离器油分离器 把润滑油分离出来,并返回到曲轴箱去。热气冲霜管热气冲霜管 定期加热蒸发器而除霜。冷却塔冷却塔 利用空气使冷却水降温,循环使用,节约用水。冷却水泵冷却水泵 冷却水循环的输送设备干燥过滤器干燥过滤器 除去冷凝器中的水
16、份和杂质,防止膨胀阀冰堵或堵塞。回热器回热器 过冷液体制冷剂,提高低压蒸汽温度,消除压缩机的液击。电磁阀电磁阀 压缩机停机后自动切断输液管路,起保护压缩机的作用。中间冷却器的作用中间冷却器是用以冷却两个压缩级之间被压缩的气体或蒸气的设备。制冷系统的中间冷却器能降低低压级压缩机的排气温度(即高压级的吸气温度),以避免高压级压缩机的排气温度过高;还能使进入蒸发器的制冷剂液得到过冷,减少管中的闪发气体,从而提高压缩机的制冷能力。(2)中间冷却器装置在双级氨制冷装装置在双级氨制冷装置的低压和高压缸之间,置的低压和高压缸之间,使由低压缸排出的热气在使由低压缸排出的热气在经过本器时达到冷却的目经过本器时达
17、到冷却的目的。同时使自贮氨器流经的。同时使自贮氨器流经本器中盘管的氨液过冷以本器中盘管的氨液过冷以增加制冷效应。增加制冷效应。氟用中间冷却器氟用中间冷却器(3)油分离器工作的基本原理如下:利用油的密度与制冷剂气体密度的不同,进行沉降分离。利用扩大通道截面降低气体流速,造成轻与重的物质易分离。迫使气体流动方向改变,使重的油与轻的气进行分离。气体流动撞击器壁,由于粘度不同、质量不同产生的反向速度也不同,促使油的沉降分离。1)洗涤式油分离器 通常用于小型氟里昂制冷系统中 2)过滤式或填料式油分离器3)离心式油分离器 在筒体上部设置有螺旋状导向叶片,进气从筒体上部沿切线方向进入后,在离心力的作用下,进
18、气中的油滴被分离出来,沿筒体内壁流下,制冷剂蒸汽由筒体中央的中心管经三层筛板过滤后从筒体顶部排出。二、冷库的保温与隔热二、冷库的保温与隔热 冷库的保温材料 聚苯乙烯:墙板 硬聚氨酯:墙板、库门 聚乙烯泡沫塑料板:地坪三、冷库制冷设备的试运转与调试三、冷库制冷设备的试运转与调试1、准备工作、准备工作 检查冷凝器冷却系统运行情况 检查压缩机润滑系统 短时间开机检查 检查确认正常后进行试运转2、试运转、试运转 试运转应注意的项目:压缩机的排气压力和排气温度;制冷剂系统的吸气温度;压缩机的运转声音;管路和阀门系统是否有泄漏。3、制冷设备的调试、制冷设备的调试 调试的作用:调整系统运行参数至要求的工作范
19、围。调试的主要参数:蒸发压力和蒸发温度 冷凝压力和冷凝温度 压缩机的吸气温度和排气温度 膨胀阀前的制冷剂温度四、冷库制冷设备的操作四、冷库制冷设备的操作1、设备启动前的准备2、制冷设备的运行设备运行必须注意观察和记录的事项(p.25)五、冷库制冷设备的安全管理冷库制冷设备的安全管理1、安全规范 岗位资格、建立健全制度、熟悉流程、明确标志等(p.26)。2、安全操作 阀门:缓开缓闭,不可满开;液态制冷剂管路两端阀门严禁同时关闭以防“液爆”。设备检修第第3节节 蒸气压缩式制冷设备蒸气压缩式制冷设备一、单级蒸气压缩式制冷循环的一、单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理基本工作原理1.单级蒸气压缩式制冷
20、系统的基本组成单级蒸气压缩式制冷系统的基本组成 单级蒸气压缩式制冷系统由压缩机,冷凝器,膨胀阀和蒸发器组成。o 单级蒸气压缩式制冷循环的概念单级蒸气压缩式制冷循环的概念制冷剂在变为蒸气之后,需要对它进行压缩、制冷剂在变为蒸气之后,需要对它进行压缩、冷凝、继而进行再次汽化吸热。对制冷剂蒸气只进冷凝、继而进行再次汽化吸热。对制冷剂蒸气只进行一次压缩,称为蒸气单级压缩。行一次压缩,称为蒸气单级压缩。o 压缩:压缩:制冷剂蒸气压缩高温高压制冷剂蒸气制冷剂蒸气压缩高温高压制冷剂蒸气2.制冷循环过程制冷循环过程o 冷凝:高温高压冷凝:高温高压制冷剂蒸气冷凝成高压常温液体,制冷剂蒸气冷凝成高压常温液体,放出
21、热量放出热量2.制冷循环过程制冷循环过程o 节流:冷凝后的制冷剂流经节流元件,压力降低,以节流:冷凝后的制冷剂流经节流元件,压力降低,以利于在低温下蒸发。利于在低温下蒸发。2.制冷循环过程制冷循环过程o 蒸发:低压湿蒸汽在蒸发器中吸收冷环境热量蒸发形成高蒸发:低压湿蒸汽在蒸发器中吸收冷环境热量蒸发形成高温低压蒸气,然后进入压缩机压缩,进入下一轮循环。温低压蒸气,然后进入压缩机压缩,进入下一轮循环。2.制冷循环过程制冷循环过程压缩制冷剂蒸气,提高压力和温压缩制冷剂蒸气,提高压力和温度度制冷剂液体吸热、蒸发、制冷制冷剂液体吸热、蒸发、制冷3、蒸气压缩式制冷系统各部件的主要作用、蒸气压缩式制冷系统各
22、部件的主要作用放热,使高压高温制冷剂蒸气冷放热,使高压高温制冷剂蒸气冷却、冷凝成高压常温的制冷剂液却、冷凝成高压常温的制冷剂液体体 得到低温低压制冷得到低温低压制冷剂剂4、制冷剂的变化过程、制冷剂的变化过程二、制冷压缩机二、制冷压缩机 制冷压缩机的分类 活塞式制冷压缩机 回转式制冷压缩机 离心式制冷压缩机(一)(一)制冷压缩机的分类制冷压缩机的分类 1、分类、分类 根据蒸气压缩的原理,压缩机可分为根据蒸气压缩的原理,压缩机可分为容积型容积型和和速度型速度型两种基本类型。两种基本类型。容积型压缩机:容积型压缩机:通过对运动机构作功,减少压缩空间容积来提高蒸气压通过对运动机构作功,减少压缩空间容积
23、来提高蒸气压力,以完成压缩功能。力,以完成压缩功能。速度型压缩机:速度型压缩机:由旋转部件连续将角动量转换给蒸气,再将该动量转为由旋转部件连续将角动量转换给蒸气,再将该动量转为压力,提高蒸气压力,达到压缩气体的目的。压力,提高蒸气压力,达到压缩气体的目的。2、压缩机的功率和效率、压缩机的功率和效率压缩机的指示功率和指示效率压缩机的指示功率和指示效率:由于压缩机的实际过程和理论过程之间有偏差,由于压缩机的实际过程和理论过程之间有偏差,实际压缩过程中气缸内所消耗的功率实际压缩过程中气缸内所消耗的功率Pi(称为(称为指示功指示功率率)比绝热压缩所需之功率)比绝热压缩所需之功率Pa要大,两者之间的关要
24、大,两者之间的关系可用系可用指示效率指示效率i(又称(又称绝热效率绝热效率)来表示,即:)来表示,即:iatPPo轴功率、摩擦功率与机械效率轴功率、摩擦功率与机械效率 fiieimPPPPP由原动机传到压缩机曲轴上的功率称为由原动机传到压缩机曲轴上的功率称为轴功率轴功率PefP轴功率一部分用于克服曲柄连杆等运动机构摩轴功率一部分用于克服曲柄连杆等运动机构摩擦阻力,这部分功率称为擦阻力,这部分功率称为摩擦功率摩擦功率 iP轴功率的一部分直接用于压缩气体,称为轴功率的一部分直接用于压缩气体,称为指示功率指示功率 机械效率:机械效率:mik制冷压缩机的指示效率与机械效率的乘积称为压缩机的总效率,即
25、制冷压缩机的总效率约等于0.650.72。(二)活塞式制冷压缩机(二)活塞式制冷压缩机 活塞式制冷压缩机是研制最早的压缩机,几乎和机械制冷方法同时出现,在一百多年的使用过程中,得到了广泛发展和深入研究,直到目前为止,虽然其地位受到其它类型压缩机的挑战,但其产量仍然在各类压缩机中占主要地位。1、活塞式制冷压缩机的分类、活塞式制冷压缩机的分类 按压缩机按压缩机气缸分布形式气缸分布形式分类:分类:可分为直立式、V型、W型、S型(扇形)、Y型(星型)等。按使用的按使用的制冷剂种类制冷剂种类分类分类:可分为氨用、卤代烃用制冷压缩机。按按压缩机与电动机的组合形式压缩机与电动机的组合形式分类分类:可分为开启
26、式和封闭式,其中封闭式又可分为全封闭式和半封闭式两种。按压缩机的按压缩机的级数级数分类:分类:可分为单机单级和单机双级压缩机。2、型号表示方法、型号表示方法 1)1)单级表示方法:单级表示方法:制冷剂:制冷剂:A A为氨;为氨;F F为氟利昂;为氟利昂;气缸布置:气缸布置:V V型、型、WW型、型、S S型型 传动方式:传动方式:A为直接传动(可略)为直接传动(可略)B为皮带传动为皮带传动 Q为全封闭式为全封闭式 2)双级表示方法:双级表示方法:3、活塞式制冷压缩机的总体结构和、活塞式制冷压缩机的总体结构和主要零部件主要零部件1.机体。机体。它是压缩机的机身,用来安装和支它是压缩机的机身,用来
27、安装和支承其他零部件以及容纳润滑油。承其他零部件以及容纳润滑油。2.传动机构。传动机构。压缩机借助该机构传递动作,压缩机借助该机构传递动作,对气体作功,它包括曲轴、连杆、活塞等。对气体作功,它包括曲轴、连杆、活塞等。3.配气机构。配气机构。它是保证压缩机实现吸气、压它是保证压缩机实现吸气、压缩、排气过程的配气部件,它包括吸、排缩、排气过程的配气部件,它包括吸、排气阀片,阀板和气阀弹簧等。气阀片,阀板和气阀弹簧等。4.润滑油系统。润滑油系统。它是对压缩机各传动摩擦偶它是对压缩机各传动摩擦偶合件进行润滑的输油系统,它包括油泵、合件进行润滑的输油系统,它包括油泵、油过滤器和油压调节部件等。油过滤器和
28、油压调节部件等。5.卸载装置。卸载装置。它是对压缩机气缸进行卸裁、它是对压缩机气缸进行卸裁、调节冷量、便于启动的传动机构,它包括调节冷量、便于启动的传动机构,它包括卸载油缸、油括塞、推杆和顶针、转环等卸载油缸、油括塞、推杆和顶针、转环等零件。零件。6.轴封装置。轴封装置。在开启式压缩机中,轴封装置在开启式压缩机中,轴封装置用来密封曲轴穿出机体处的间隙,防止泄用来密封曲轴穿出机体处的间隙,防止泄漏,它包括托板、弹簧、橡胶圈和石墨环漏,它包括托板、弹簧、橡胶圈和石墨环等。等。三、结构三、结构 配件配件主轴主轴 曲轴曲轴 连杆连杆活塞活塞活塞销活塞销活塞环活塞环阀片阀片气缸盖气缸盖总体结构:开启式制
29、冷压缩机总体结构:开启式制冷压缩机 8FS10型开启式制冷压缩机机体型开启式制冷压缩机机体总体结构:半封闭式制冷压缩机总体结构:半封闭式制冷压缩机 R22半封闭式制冷压缩机的总体结构图1滤油器 2吸油管 3端轴承盖 4油泵轴承 5油泵 6曲轴7活塞连杆组 8排气截止阀 9气缸盖 10曲轴箱 11电动机室12主轴承 13电动机室端盖 14吸气过滤器 15吸气截止阀16内置电动机 17油孔 18油压调节阀 19底盖总体结构:全封闭式制冷压缩机总体结构:全封闭式制冷压缩机 全封闭式制冷压缩机1排气管 2气缸 3连杆 4吸排气阀 5活塞6主轴承 7电动机定子 8电动机转子 9壳体 10气液分离器11端
30、子 12内部支撑 13排气消声器 14排气腔 15吸气腔16离心油泵 17曲轴 18副轴承(三)回转式制冷压缩机(三)回转式制冷压缩机 近年来回转式压缩机发展很快,特别在高效化、小型化、轻量化方面。常常用的回转式压缩机有用的回转式压缩机有螺杆螺杆式式、滚动活塞式滚动活塞式(滚动转(滚动转子式)、子式)、滑片式滑片式和和涡旋式涡旋式四种。四种。1、螺杆式制冷压缩机、螺杆式制冷压缩机 螺杆式制冷压缩机与活塞式制冷压缩机、离心式制冷压缩机相比是较晚的一种机型。螺杆式制冷压缩机的结构特点,确定了它的许多优点优点,如:零件数仅为活塞式的110,压缩机运行可靠、安全、振幅小;适应性强,在高、低温制冷范围内
31、以及热泵应用中均有良好性能;结构紧凑、能适用于大压比的工况;对湿压缩不敏感;有良好的输气量调节特性;维护方便等特点,是制冷和空调工程的理想主机。螺杆式制冷压缩机的结构和工作原理螺杆式制冷压缩机的结构和工作原理螺杆式压缩机的结构1吸气口 2机壳 3阴转子 4阳转子 5排气口螺杆式制冷压缩机的工作过程 a吸气开始 b吸气过程 c吸气结束 d 压缩过程 e压缩结束 f排气过程(四)离心式制冷压缩机(四)离心式制冷压缩机 离心式制冷压缩机的发展已有六十多年历史,20世纪30年代卤代烃制冷剂的出现以及后来冶金工业和其他科学技术的发展,为离心式制冷压缩机的制造和应用奠定了良好基础。目前,单机冷量在1200
32、kW1200kW以上的制冷压缩机,几乎全部采用离心式。离心式制冷压缩机的构造和工作原理离心式制冷压缩机的构造和工作原理单级离心式制冷压缩机的简图1吸气腔 2进口导叶 3叶轮 4扩压器 5蜗壳6增速齿轮 7电动机 8油箱 9齿轮油箱三、冷凝器三、冷凝器(一)冷凝器的作用(一)冷凝器的作用将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气先冷却再将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气先冷却再冷凝成液体。冷凝成液体。可以实现液体过冷。可以实现液体过冷。(二)冷凝器的类型(二)冷凝器的类型 立式:立式:用水量多,水质可差用水量多,水质可差 壳管式壳管式 卧式:卧式:水质要好,水温低水质要好,水温低 水冷式水冷式 套管式:套管
33、式:小型水冷系统小型水冷系统 淋水式:淋水式:用水少,水质要求不高,空气干燥用水少,水质要求不高,空气干燥类型类型 自然对流式自然对流式 风冷式风冷式 强制对流式强制对流式 水水-空气式空气式(蒸发式蒸发式):用水少,空气干燥用水少,空气干燥(三)结构(三)结构 1.立式壳管式冷凝器立式壳管式冷凝器 工作流程工作流程氨:上进下出,走管间氨:上进下出,走管间冷却水:下进上出(配水箱管束水池)冷却水:下进上出(配水箱管束水池)走管内走管内配管配管压力表、安全阀、压力表、安全阀、均压管、放气管、均压管、放气管、放油阀、液位计放油阀、液位计(三)结构(三)结构 2.卧式壳管式冷凝器卧式壳管式冷凝器工作
34、流程工作流程氨:上进下出,走管间氨:上进下出,走管间冷却水:同侧下进上出,走管内冷却水:同侧下进上出,走管内氨卧式壳管式冷凝器氨卧式壳管式冷凝器3.3.风冷式冷凝器风冷式冷凝器翅片式冷凝器翅片式冷凝器 丝管式冷凝器丝管式冷凝器 风冷式冷凝器风冷式冷凝器 汽车空调冷凝器汽车空调冷凝器 (三)结构(三)结构 自然对流空气冷却式冷凝器自然对流空气冷却式冷凝器空气强制对流冷凝器空气强制对流冷凝器1-肋片肋片 2-传热管传热管 3-上封板上封板 4-左端板左端板 5-进气集管进气集管6-弯头弯头7-出液集管出液集管 8-下封板下封板 9-前封板前封板10-通风机通风机 11-装配螺钉装配螺钉(三)结构(
35、三)结构 4.蛇炮蛇炮(套管式冷凝器套管式冷凝器)工作流程工作流程:氟利昂:上进下出,走管间氟利昂:上进下出,走管间冷却水:下进上出,走管内冷却水:下进上出,走管内使用场合使用场合:一般用于小型一般用于小型氟利昂系统氟利昂系统氟利昂套管式冷凝器氟利昂套管式冷凝器(三)结构(三)结构 5.蒸发式冷凝器蒸发式冷凝器氨:走冷凝管内氨:走冷凝管内冷却水:喷淋在冷凝管外冷却水:喷淋在冷凝管外空气:吹空气:吹/吸空气绕过冷凝管外,空气降温吸空气绕过冷凝管外,空气降温,喷淋的喷淋的冷却水蒸发吸热降温冷却水蒸发吸热降温四、蒸发器四、蒸发器(一)蒸发器的作用(一)蒸发器的作用 制冷剂蒸气吸热气化,制取冷量制冷剂
36、蒸气吸热气化,制取冷量 产生干蒸气,保证干压缩产生干蒸气,保证干压缩(二)蒸发器的类型(二)蒸发器的类型 满液式卧式壳管式满液式卧式壳管式 冷却液体的蒸发器冷却液体的蒸发器 直立管式直立管式 冷水箱冷水箱 螺旋管式螺旋管式 冷风机冷风机干式蒸发器干式蒸发器类型类型 冷却空气的蒸发器冷却空气的蒸发器 冷排管冷排管 螺旋式螺旋式 新型速冻装置新型速冻装置 隧道式隧道式(三)结构(三)结构 1 1、满液式卧式壳管式、满液式卧式壳管式工作流程工作流程 制冷剂:走壳管间制冷剂:走壳管间供液入壳底,液面高供液入壳底,液面高0.70.8D,液面有沸腾泡沫,液面有沸腾泡沫 载冷剂:走管束内载冷剂:走管束内同侧
37、水平进出同侧水平进出配管配管(三)结构(三)结构2 2、冷水箱、冷水箱结构组成结构组成工作流程工作流程 制冷剂:走管束内制冷剂:走管束内供液入下集管,管束包含上集管、供液入下集管,管束包含上集管、立管、下集管、气液分离器立管、下集管、气液分离器 载冷剂:走水箱内载冷剂:走水箱内水箱一侧有搅拌器水箱一侧有搅拌器(三)结构(三)结构3、干式蒸发器干式蒸发器 结构组成结构组成 工作过程工作过程翅片式蒸发器 丝管式蒸发器 粘结式蒸发器 板管式蒸发器 螺旋蒸发器 干式壳管蒸发器干式壳管蒸发器空气强制对流的蒸发器及其肋片管型式空气强制对流的蒸发器及其肋片管型式a)蒸发器蒸发器 b)绕片管绕片管 c)套片管
38、套片管1-传热管传热管 2-肋片肋片 3-挡板挡板 4-通风机通风机 5-集气管集气管 6-分液器分液器(四)提高蒸发器传热效率的措施(四)提高蒸发器传热效率的措施 1.1.氨制冷系统,应定期排油;氨制冷系统,应定期排油;2.2.适当提高载冷剂流速;适当提高载冷剂流速;3.3.及时清除载冷剂侧水垢;及时清除载冷剂侧水垢;4.4.冷库中应定期除霜;冷库中应定期除霜;5.5.防止蒸发温度过低,避免结冰。防止蒸发温度过低,避免结冰。五、节流机构五、节流机构(一)节流机构的作用(一)节流机构的作用 节流降压节流降压 调节供液量调节供液量(二)节流机构类型与结构(二)节流机构类型与结构1.1.手动节流阀
39、手动节流阀2.2.浮球节流阀浮球节流阀 3.3.热力膨胀阀热力膨胀阀 4.4.毛细管毛细管 1.手动节流阀(膨胀阀、调节阀)手动节流阀(膨胀阀、调节阀)结构:结构:阀芯、阀座、手轮阀芯、阀座、手轮 工作原理:工作原理:利用阀芯与利用阀芯与阀座间隙变化调节工质通阀座间隙变化调节工质通过量。过量。应用:应用:只有氨制冷系统或只有氨制冷系统或试验装置中使用。作为备试验装置中使用。作为备用阀装在旁通管路上,以用阀装在旁通管路上,以备应急或检修自动膨胀阀备应急或检修自动膨胀阀时使用。时使用。2.浮球节流阀浮球节流阀原理:原理:根据满液式蒸发器的液面变化来控制蒸发器的供根据满液式蒸发器的液面变化来控制蒸发
40、器的供液量,可控制蒸发器的液面高度,同时节流降压。液量,可控制蒸发器的液面高度,同时节流降压。应用:应用:广泛使用于满液式蒸发器的氨制冷系统中广泛使用于满液式蒸发器的氨制冷系统中分类:分类:直通式:工质先进入浮球室再由阀门控制进入蒸发器的直通式:工质先进入浮球室再由阀门控制进入蒸发器的流量流量特点:结构简单,但液面波动较大,调节阀稳定性较差特点:结构简单,但液面波动较大,调节阀稳定性较差非直通式:工质直接进入蒸发器,盈亏由浮球室调节控非直通式:工质直接进入蒸发器,盈亏由浮球室调节控制制特点:液面稳定,调节工作稳定,但构造及安装复杂特点:液面稳定,调节工作稳定,但构造及安装复杂。3.热力膨胀阀热
41、力膨胀阀原理:利用蒸发器出口处制冷剂原理:利用蒸发器出口处制冷剂蒸汽过热度的变化调节供液量。蒸汽过热度的变化调节供液量。结构:金属膜片、阀座、阀芯、结构:金属膜片、阀座、阀芯、旋转弹簧座旋转弹簧座应用:氟利昂系统中广泛使用应用:氟利昂系统中广泛使用(与非满液式蒸发器配合使用)。(与非满液式蒸发器配合使用)。3.热力膨胀阀热力膨胀阀分类:分类:内平衡式内平衡式结构特点结构特点:金属膜片两侧工质来自感温包和金属膜片两侧工质来自感温包和阀出口。阀出口。适用:蒸发器流程短及阻力小的制冷系统适用:蒸发器流程短及阻力小的制冷系统。分类:分类:外平衡式外平衡式结构特点:金属膜片两侧工质来自感温包结构特点:金
42、属膜片两侧工质来自感温包和蒸发器出口。和蒸发器出口。适用:蒸发器压力损失较大的制冷系统。适用:蒸发器压力损失较大的制冷系统。3.热力膨胀阀热力膨胀阀3.热力膨胀阀热力膨胀阀选配与安装:选配与安装:选配时膨胀阀制冷量应大于蒸发器制冷量选配时膨胀阀制冷量应大于蒸发器制冷量阀体应尽量接近蒸发器,以及调节和拆修都比较方便阀体应尽量接近蒸发器,以及调节和拆修都比较方便的部位;的部位;阀体应垂直安装,其位置高于感温包的位置;阀体应垂直安装,其位置高于感温包的位置;膨胀阀前应装过滤器;膨胀阀前应装过滤器;感温包安装在蒸发器出口吸气管道水平部分,并且要感温包安装在蒸发器出口吸气管道水平部分,并且要用没有吸湿性
43、的材料充分隔热;用没有吸湿性的材料充分隔热;4.毛细管毛细管 原理:原理:利用孔径和长度变化产生压力差,实现节流利用孔径和长度变化产生压力差,实现节流降压,控制制冷剂流量。降压,控制制冷剂流量。应用:应用:主要用于热负荷较小的家用制冷器具中,同主要用于热负荷较小的家用制冷器具中,同时要求制冷系统有比较稳定的冷凝压力和蒸发压力,时要求制冷系统有比较稳定的冷凝压力和蒸发压力,如空调、冰箱。如空调、冰箱。特点:特点:一般采用铜管,结构简单,制造方便,价格便宜,一般采用铜管,结构简单,制造方便,价格便宜,不易产生故障。不易产生故障。压缩机停止运行后,冷凝器和蒸发器的压力可以自压缩机停止运行后,冷凝器和蒸发器的压力可以自动达到平衡,减轻了再次启动电动机的负荷。动达到平衡,减轻了再次启动电动机的负荷。对制冷剂流量的调节能力很低。对制冷剂流量的调节能力很低。
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