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点击数:172019-04-02 13:11:08 来源: 新疆三菱机电fun88 电话:0991-8563030

一、概念

1、定义:制冷是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却,使其温度降到环境温度以下,并保持这个低温。 


2、制冷机:机械制冷中所需机器和设备的总称为制冷机。


3、制冷剂:制冷机中使用的工作介质称为制冷剂。制冷剂在制冷机中循环流动,同时与外界发生能量交换,即不断地从被冷却对象中吸取热量,向环境排放热量。制冷剂一系列状态变化过程的综合为制冷循环。


4、制冷的方法:制冷的方法很多,可分为物理方法和化学方法。但绝大多数为物理方法。目前人工制冷的方法主要有相变制冷、气体绝热膨胀制冷、半导体制冷和磁制冷等。


二、制冷循环原理

液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后→汽化成低温低压的蒸汽→被压缩机吸入→压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器→在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热→冷凝为低温高压液体→经节流阀节流→再次进入蒸发器吸热汽化变成低温低压的气态(湿蒸汽)→吸入压缩机达到循环制冷的目的。经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环 。


三、制冷压缩机

1、活塞式制冷压缩机:活塞式压缩机具有高速、多缸、能量可调、热效率高、适于多种制冷剂等优点;其缺点是:结构较复杂,需检修周期长,对湿行程敏感。


2、螺杆式压缩机:没有活塞式压缩机所需的气缸,活塞、活塞环、汽缸套等易损部件,机器结构紧凑,体积小,重量轻,少量液体进入机内时无液击危险。可利用活阀进行10%100%的无级能量调节,适用范围广,运行平稳可靠。但是,螺杆式制冷压缩机的加工和装配精度较高,有较大的噪音,一般情况下,需装置消音和隔音设备,在制冷压缩时,需要喷加润滑油,因而需要油泵、油冷却器和油回收器等辅助设备。


3、涡旋式压缩机:是由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的压缩机。涡旋式压缩机是有两个双函数方程型线的动、静涡盘相互咬合而成。涡旋压缩机主要运行件涡盘只有龊合没有磨损,因而寿命更长,运行平稳、振动小、工作环境宁静,又被誉为‘静压缩机’。 [本文来源制冷百科公众号]涡旋式压缩机结构新颖、精密,具有体积小、噪音低、重量轻、振动小、能耗小、寿命长、输气连续平稳、运行可靠、气源清洁等优点。


4、转子压缩机:零部件少,结构简单;易损零件少,运行可靠;在相同的冷量情况下,压缩机体积小、重量轻、运转平衡;没有吸气阀片,阻力小,吸气过热小;余隙容积小,输气系数较高加工精度要求较高;密封线较长,密封性能较差,泄漏损失较大。


四、蒸发器:

1、卧式蒸发器,按供液方式可分为:壳管式蒸发器和干式蒸发器两种。

卧式壳管式蒸发器广泛使用于闭式盐水循环系统。其主要特点是:结构紧凑,液体与传热表面接触好,传热系数高。但是它需要充入大量制冷剂,液柱对蒸发温度将会有一定的影响。[本文来源制冷百科公众号]且当盐水浓度降低或盐水泵因故停机时,盐水在管内有被冻结的可能。若制冷剂为氟利昂,则氟利昂内溶解的润滑油很难返回压缩机。


干式氟利昂蒸发器主要区别在于:制冷剂在管内流动,而载冷剂在管外流动。节流后的氟利昂液体从一侧端盖的下部进入蒸发器,经过几个流程后从端盖的上部引出,制冷剂在管内随着流动而不断蒸发,所以壁面有一部分为蒸气所占有,因此,它的传热效果不如满液式。但是它无液柱对蒸发温度的影响,且由于氟利昂流速较高(4m/s),则回油较好。[本文来源制冷百科公众号]此外,由于管外充入的是大量的载冷剂,从而减缓了冻结的危险。这种蒸发器内制冷剂的充注量只需满液式的1/2l/3或更少,故称之为干式蒸发器


2、立管式蒸发器:立管式蒸发器特点是制冷剂在管内蒸发,整个蒸发器管组沉浸在盛满载冷剂的箱体内(或池、槽内),为了保证载冷剂在箱内以一定速度循环,箱内焊有纵向隔板和装有螺旋搅拌器。载冷剂流速一般为0.30.7m/s,以增强传热。这两种蒸发器只能用于开式循环系统,故载冷剂必须是非挥发性物质,常用的是盐水和水等。如用盐水,蒸发器管子易被氧化,且盐水易吸潮而使浓度降低。这两种蒸发器可以直接观察载冷剂的流动情况,广泛用于以氨为制冷剂的盐水制冷系统。


3、冷却排管:冷却排管是用来冷却空气的的一种蒸发器,广泛应用于低温冷库中,制冷剂在冷却排管内流动并蒸发,管外作为传热介质的被冷却空气作自然对流。[本文来源制冷百科公众号]冷却排管最大的优点是结构简单,便于制作。但排管的传热系数较低,且融霜时操作困难,不利于实现自动化。


五、冷凝器

冷凝器可归纳为四大类,其作用如下: 

⑴水冷却式:这类冷凝器中,制冷剂放出的热量被冷却水带走。冷却水可以是一次性使用,也可以循环使用。水冷却式冷凝器按其不同的结构型式又可分为立式壳管式、卧式壳管式和套管式等多种。


⑵空气冷却式(又叫风冷式):这类冷凝器中,制冷剂放出的热量被空气带走。空气可以是自然对流,也可以利用风机作强制流动。这类冷凝器系用于氟利昂制冷装置在供水不便或困难的场所。 


⑶水—空气冷却式:这类冷凝器,制冷剂同时受到水和空气的冷却,但主要是依靠冷却水在传热管表面上的蒸发,从制冷剂一侧吸取大量的热量作为水的汽化潜热,空气的作用主要是为加快水的蒸发而带走水蒸气。


⑷蒸发—冷凝式:这类冷凝器是依靠另一个制冷系统中制冷剂的蒸发所产生的冷效应去冷却传热间壁另一侧的制冷剂蒸汽,促使后者凝结液化。如复叠式制冷机中的蒸发—冷凝器即是。


、节流阀

节流阀防止机组在初始启动时,蒸发侧的制冷剂压力和流量过大,引起压缩机过载,一般热力膨胀阀均设有MOP功能(即蒸发压力只有在低于设定值时,膨胀阀才打开。)但其功能与电子膨胀阀相比,仍显得较为单调。


电子膨胀阀在结构上可视作为节流机构与电磁阀的有机结合,且通过控制器进行调节,因此,在机组启动、负载变化、除霜、停机以及故障保护等情况下体现出其控制功能上的多样性和优越性。


例如电子膨胀阀对制冷剂流量的调节除了可以控制蒸发器外,还可以用来调节冷凝器。当蒸发工况允许的情况下,若冷凝压力过高,可以适当关闭膨胀阀,减少系统中制冷剂的流量,降低冷凝器负荷,从而降低冷凝压力,实现机组的高效和可靠运行


节流降压:调节流过蒸发器的制冷剂流量、控制蒸发器出口过热度。过热度=回气温度-蒸发温度。避免过热度偏小时产生湿压缩;过热度过大,蒸发面积减少,效率降低,造成压缩机排气温度过高。


内平衡热力膨胀阀原理:感温包压力=弹簧压力+蒸发器进口压力。外平衡热力膨胀阀原理:感温包压力=弹簧压力+蒸发器出口压力。


当蒸发器的阻力较大时,蒸发器进口压力远大于蒸发器出口压力,内平衡热力膨胀阀较外平衡热力膨胀阀需更大的开阀压力,即增加了过热度,影响蒸发器传热效果。因此外平衡热力膨胀用于蒸发器阻力较大的系统。


感温包的位置、一般建议感温包安装在水平方向的回气管上,管径小于等于22mm,感温包位于12点时钟位置、管径大于22mm,感温包位于点或8点时钟位置。


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