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制冷技术讲座制冷技术讲座 主主 要要 内内 容容 制冷装置运行与管理制冷装置运行与管理 制冷原理制冷原理 制冷剂制冷剂 制冷系统制冷系统 制冷：制冷： 人工制造低温（低于环境温度）的技术。 制冷的方法：方法： 气体膨胀制冷：利用气体膨胀产生的冷效应制冷 半导体制冷： 利用半导体的热电效应半导体的热电效应实现制冷 相变制冷：相变制冷： 利用物质相变的吸热效应实现制冷利用物质相变的吸热效应实现制冷 相变制冷：相变制冷： 利用液相变为气相利用液相变为气相-吸热效应吸热效应-获取获取冷量 （固体融解、升华；液体汽化） 例如大气压力下： 1kg1kg水水汽化-吸收2253.8kj2253.8kj的热量； 1kgR221kgR22液体汽化-吸收233kj233kj的热量。 也就是说：1kgR22液体在蒸发器中蒸发可从库房中带走 233kj的热量-库房中得到低温。 在30bar压力下，1kg二氧化碳冷凝所需冷量为：185kj 相变制冷可分为：分为： 压缩式、吸收式、蒸汽喷射式制冷 压缩式制冷：压缩式制冷：单级压缩、双级压缩、复叠式 本厂：本厂：对氟利昂系统来说是单级单级压缩制冷； 对CO2系统来说是复叠式复叠式制冷。 制冷装置的应用制冷装置的应用 定义：定义：整套的制冷机器与设备、消耗冷量整套的制冷机器与设备、消耗冷量 、分配冷量的装置统称为、分配冷量的装置统称为制冷装置制冷装置 应用：应用： 冷库制冷装置：01 空调制冷装置：21 实验制冷装置： 生产工艺工艺用制冷装置：本厂本厂 一、制冷原理基础知识简介一、制冷原理基础知识简介 1.1.单级压缩制冷循环单级压缩制冷循环 构成： 压缩机 冷凝器 节流阀 蒸发器 作用：作用： 压缩机：升压升压-把低压低温的气体低压低温的气体变成高压高温的气体高压高温的气体 ； 冷凝器：冷凝冷凝（液化）-把高压高温气体高压高温气体变成高压液体高压液体 ； 节流阀：降压降压-把高压液体高压液体变成低压低温液体低压低温液体（气体） ； 蒸发器：蒸发蒸发-把低压低温的液体低压低温的液体变成低压低温的气体低压低温的气体 。 制冷循环四个过程四个过程： 压缩过程： 冷凝过程： 节流过程： 蒸发过程： 分别由四大件四大件来完成。 制冷循环两对矛盾两对矛盾： 2.2.制冷剂压焓图：制冷剂压焓图： 压焓图压焓图是制冷工程中 广泛应用的一种热力 性质图。利用压焓图 可以方便地对制冷循 环作分析、计算。 （层次层次） 组成：组成： 1 1点、点、3 3区、区、6 6线线 1点：K点 临界点临界点 3区：x0线左边-过冷液体区区； x1线右边-过热蒸汽区区； x0、x1之间的区域：两相区区（湿蒸汽区） 6 6线：线： 等压P ：水平线 等焓h ：垂直线 等温t ：过冷区-垂直； 两相区-水平； 过热区-向右下 方弯曲的倾斜线 等容v ：向右上方倾斜的点 划线 等熵S ：向右上方倾斜的实 线（斜率陡一点） 等干度x ：只存在湿蒸汽区，方向与饱和液体线、干饱 和蒸汽 线 相近。特例特例-。 上述参数中已知2个即可在压焓图上确定过热蒸汽或过冷液体的 状态点，其它参数便可直接从图中读出。 3.3.单级压缩制冷循环在压焓图上表示单级压缩制冷循环在压焓图上表示 点1：吸入状态点 点2：排出状态点 点4：出冷凝器状态点 点5：出节流阀、进蒸 发器状态点 过程线1-21-2表示等S压缩， S1S2，压力上升到Pk， 由等P线和等S线交点确定； 2-3-42-3-4表示冷凝过程，由Pk线和x=0线交点确定，气体变成液体； 4-54-5表示节流过程，压力下降到Po，节流前后焓值不变，由点4做 等h线与Po线相交即得。 5-15-1表示制冷剂在蒸发器中的蒸发过程，该过程是在等P等t下进行 的，液体不断吸热变成气体，直到全部变成饱和蒸汽为止。 4.4.单级压缩制冷循环的热力计算单级压缩制冷循环的热力计算 1）单位质量制冷量q0 （1kg制冷剂在蒸发器吸收的热量） q0=h1-h4 kj/kg 2）单位理论功w0 （1kg制冷剂在循环中消耗的功） w0=h2-h1 kj/kg 3）制冷系数0 0= q0/ w0 与能效比能效比相似-0 越大越好 4）单位冷凝负荷ql （1kg制冷剂在冷凝器中放出的冷凝热量 ） qlh2-h4 由右图分析分析: Pk增加-q0减少，w0增多- -0下降； Po降低-0下降 5.5.氟利昂制冷剂氟利昂制冷剂 问世：问世： 氟利昂制冷剂是1928年由美国杜邦杜邦公司发明的。后来， 多种不同型号氟里昂的出现，有力的促进了制冷空调业 界的发展。 氟利昂2222是1936年问世的。 应用：应用： 1974、77、87、91、92、07-9-17 一般性质：一般性质： R22 （F22） ：分子式：CHCLF2 ，也可表示为 HCFC22 大气压力下的沸点：-40.8 液体、气体都是无色、透明，没有气味，对人体无害 ，不易燃烧和爆炸；与明火接触时会分解成有毒的光气 ；-冻伤，-窒息，- 6.6.氟利昂制冷剂的特性氟利昂制冷剂的特性 1 1）溶油性：）溶油性： 氟利昂与油互溶。溶解度与种类、 温度有关。 由于溶油性，油将遍及所有的容器、 管道中。 R22R22与冷冻油溶解度图：与冷冻油溶解度图： K K：溶油临界温度 A A区区：K点以上，任意比例混溶任意比例混溶 B区：油溶于R22单项不饱和溶液 C区：R22溶于油单项不饱和溶液 D D区区：溶液分为两层两层 例：由点点1 1（70/3070/30，1515） ）冷却到点到点2 2 时，均一的溶液-点点3 3和点和点4 4，点3的含 油量为3、点4为52（富油层富油层）。 富油层质轻浮在上面-两层分离。 氟溶油后的利点：利点： 润滑、换热器油膜 弊点：弊点： 制冷能力、制冷系数、黏度、阻力 2 2）溶水性）溶水性 氟利昂的溶水性很小小，且与制冷剂种类、温度有关。 同一种制冷剂溶水性随温度降低而减小。如 R22：20-0.11% ；-20-0.028%； 当系统中有水分系统中有水分后，遇冷一部分水分析出析出-0以下 -结冰结冰-冰堵；加水分解作用使腐蚀性增加；-应 该严格限制水分的进入。 措施：措施： 买时-R220.0025%（质量计） 设计-04、冰箱 打压-05 操作-负压运行，加油，修理机器抽空等 加氟-06 3 3）腐蚀性）腐蚀性 R717：铜 R22：对金属-，溶解普通橡胶溶解普通橡胶-垫片、填料等需用 耐油橡胶、石棉板、氯乙醇橡胶等。 4）绝热指数K K小小 K与tp成正比 R22,K=1.194；R717,K=1.32 所以相同工况，R22的 t tp p 低低。 5）其它 密度：R22密度比R717大，流动阻力增加，使管径增加； 氟液的密度比常用油大，积油设备放油-07 泄漏性：泄漏性：泄漏不易发现-阀帽08 溶解迁移： 7.7.润滑油润滑油 （制冷机中的润滑油也称冷冻油） 功能功能： 1、润滑 2、冷却 3、密封 4、清洗 5、消音、减震 6、动力 性质：性质： 1、凝固点 越低越好，R22系统用油应低于-55； 2、闪点 越高越好， R22系统用油应在160以上； 3、化学稳定性 油中含水时腐蚀金属，要求油中不含水；要求 高温时油与制冷剂、金属、密封垫等接触时不分解、不氧化， 以免结焦使油路等堵塞。 注意事项：注意事项： 1、不能与其它牌号的油混用，应使用规定油； 2、不得进入水分； 3、压缩机的排气温度不应过高，以免油变质； 4、油温过低时不得启动压缩机； 二、二、 制冷系统制冷系统 技术人员在操作前操作前必须熟悉制冷系统。反言之 ，只有熟悉了制冷系统，才能正确操作。 基本构成构成： 实际构成：实际构成： 安全性、经济性等原因，实际上的制 冷系统比基本构成复杂。 本厂的制冷系统原理图：09 三、三、 操作维修操作维修 1.1.开机前准备开机前准备 看日志，了解- 第一次或长期停机后开机-先加热加热1010； 油面1/22/3； 阀门阀门调整：表阀、节流阀、吸、排气阀等； 盘车-点动-转向转向； 水系统阀、泵、轴流风机、水压、水温等。 2.2.开机开机 开排气阀-开机（上载）-开吸气阀-逐渐上载（油压 ） 3 3、运行中、运行中 注意：注意：排气压力、温度，吸气压力、温度，油压、油温，冷 却水温度、压力，液面（多处）、声音等。 4 4、停机、停机 先停供液-运转一会-逐渐卸载-关小吸气阀- -待Px降低后-停机，关排气阀。水泵运转一会- -停泵。 5 5、湿行程、湿行程-液击处理液击处理 症状： 吸汽腔结霜11，吸、排气温度下降下降，曲轴箱起沫- -油压降低.，严重时有敲击声。 处理： 关供液，卸载至最小工作状态，关小吸气阀继续运 行，靠热量将氟液加热-汽化 提示：提示：不停水 再不见好转-则关机-不停水-加热 6 6、封液问题、封液问题 现象：12-，危害：- 7、氟的泄漏氟的泄漏及维修 泄漏的判断：判断： 低：低：液位越来越低-，压力-，效果- 明显的泄漏可直接发现；用肥皂水检漏；用检漏仪检漏； 观察-油； 处理：阀杆、法兰、喇叭口、密封垫、卡套、 8、奔油问题 现象：开机前有油面，开机后不上油压、泡沫-； 处理：- 9、冷却水水问题 水量变化-， 水温变化-， 水质变化-, 水伐是否打开等，冷却塔风扇冷却塔风扇，布水器布水器- 10、排气温度排气温度过高 冷凝压力-、空气-、吸气温度- 11、油温油温过高 摩擦部位间隙- 排气阀片泄漏- 吸气过热度- 冷却不好-13-1，13-2 12、油压低油压低 油压表坏- 油管不畅- 调节阀调节阀开启-14 油泵- 油温- 油量油量- 13、油压油压高 油压表坏- 油管不畅- 调节阀调节阀开启- 油温低- 14、排压高排压高 水温-、水量-、空气-、水垢-15、16、排气管- 、制冷剂- 1