空气调节用制(1)

空气调节用制冷技术 1 人造冷源制冷技术 蒸气制冷 利用液体气化需吸收气化潜热的原理实现制冷 如 蒸汽压缩式制冷 吸收式制冷 蒸汽喷射式制冷 气体膨胀制冷 将高压气体进行绝热膨胀 使其压力 温度下降 利用降温后 的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷 热电制冷 利用某种半导体材料的热电效应实现制冷 2 压缩机和膨胀阀的作用 压缩机的作用压缩机的作用 从蒸发器中抽取气化的蒸气 从而维持蒸发器内一定的蒸发温度和压力 对吸入的蒸气进行压缩 以维持冷凝器内的高压 输送制冷剂 是系统中的循环动力 膨胀阀的作用膨胀阀的作用 膨胀阀起节流降压的作用 经冷凝器冷凝后的高压液态制冷剂转变为低 压的液体 为制冷剂在低温低压下气化创造条件 调节蒸发器的供液量 用于控制压缩机入口处制冷剂蒸气的过热度 3 制冷系数 制冷循环的性能指标用制冷系数 表示 制冷系数为单位耗功量所获取的冷 量 4 逆卡诺循环的局限 1 在制冷剂湿蒸汽区域内进行压缩 湿压缩 2 膨胀机的经济性 5 蒸气压缩制冷理论循环与理想循环的区别 1 节流阀代替膨胀机 采用节流阀代替了膨胀机 一方面损失了膨胀功膨胀功 另 一方面产生了无益气化无益气化 降低了制冷能力 导致制冷系数有所下降 2 干压缩代替湿压缩 采用干压缩代替了湿压缩 一方面增加了制冷量制冷量 但 另一方面压缩机功耗也增加功耗也增加 导致制冷系数亦有所下降 6 名词解释 采用节流阀代替了膨胀机 制冷系数有所下降 其降低的程度 称为节流损 失 采用干压缩代替了湿压缩 一方面增加了制冷量 但另一方面压缩机功耗也 增加 导致制冷系数亦有所下降 其降低的程度 称为过热损失 无效过热 7 压焓图 一点 2 线 3 区 6 等值线 等压线 水平线 等焓线 垂直线 等干度线 湿蒸气区域内 等熵线 向右上方倾斜 等容线 向右上方倾斜 等温线 垂直线 过冷区 水平线 湿蒸汽区 向右下方弯曲 过热蒸气区 一点 临界点 两线 等压线 等焓线 三区 液区 湿蒸汽区 过热蒸汽区 8 再冷却器和回热器对制冷性能的影响 1 再冷却器对制冷性能的影响 采用液态制冷剂再冷 节流后制冷剂的干度减少 即无效气化减少 单位 质量制冷功率增加 q0 h4 h4 4bb 4 4 压缩机的压缩功不变 制冷系数提 高 节流损失减少 2 回热器对制冷性能的影响 采用回热循环 一方面可使液态制冷剂再冷 单位质量制冷功率增加 压 缩机的压缩功增加 制冷系数是否提高 取决与制冷剂的热物理性 9 无效过热无效过热 蒸气过热所吸收的热量来自被冷却介质以外的物体 即过热不 能产生有效的冷量输出 10 中间压力的计算式为 11 跨临界循环 一些低温制冷剂在普通制冷范围内 利用冷却水或室外空气 作为冷却介质时 压缩机的排气压力位于临界压力之上 而蒸发压力位于临界 压力之下 此类循环称之为跨临界循环 12 在对制冷剂的要求中 有两个对环境亲和度的要求指标是 破坏臭氧层潜能值 ODP 温室效应潜能值 GWP 13 R717 氨 R718 水 R744 二氧化碳 R22 氟利昂 22 R50 甲烷 14 活塞式压缩机卸载装置的两个组件是 顶杆启阀机构顶杆启阀机构 和 油压推杆机构油压推杆机构 15 需润滑的部位 轴与轴承的接触面 活塞与气缸壁的接触面 轴封部位轴与轴承的接触面 活塞与气缸壁的接触面 轴封部位 16 冷凝温度 T0 和 蒸发温度 TK 对制冷的影响 由以上两图可知 蒸发温度不变 随冷凝温度的升高 吸气比容不变 单位质 量制冷能力减小 冷凝温度不变 随蒸发温度的下降 吸气比容增加 单位质 量制冷能力减小 另一方面 容积效率随排气压力的升高 冷凝温度 和吸气压力的降低 蒸发温度 而减小 因此 可以说 冷凝温度和蒸发温度而是影响压缩机制冷量的主要因素 其中 蒸蒸发温度的影响更大 17 压缩机的耗功率 压缩机的耗功率指的是电动机传至压缩机主轴的功率 也称之为 压缩机的轴功率 Pe 它包括两个方面 一部分用于 压缩气态制冷 剂 称为指示功率 Pi 另一部分用于 克服机构运动摩擦阻力 称为摩擦功 率 Pm 18 评价活塞式制冷压缩机消耗能量的指标包括 性能系数 和 能效比 一 活塞式制冷压缩机的性能系数 COP 压缩机的性能系数指的是单位轴功率的制冷量 即 二 活塞式制冷压缩机的能效比 EER 压缩机的性能系数指的是单位电动机输入功率的制冷量 多用于评价全封闭 式制冷压缩机 即 19 螺杆式制冷压缩机的优点 构造简单 体积小 易损件少 容积效率高 对湿压缩不敏感 同时 双螺杆式制冷压缩机还可以通过能量调节机构实现无 级能量调节 对湿压缩反映 对湿压缩不敏感 原因 一方面转速高 压缩时间短 另一方面气体与气缸壁接触的面积小 因而吸热量小 湿蒸气不能 完全气化 20 离心式制冷压缩机的工作原理 离心式制冷压缩机依靠叶轮旋转产生的 离心力作用 将吸入的低压气体压缩成高压状态 21 离心式压缩机发生喘振的危害 1 造成周期性的噪声增大和振动 2 高温气体倒流充入压缩机将引起压缩机壳体和轴承温度升高 如 不及时采取措施 将损坏压缩机 离心式压缩机发生喘振的原因 1 主要是冷凝压力过高或吸气压力过低 2 压缩机制冷能力调节过低 输气量过低 低于喘振点以下 防止离心式压缩机发生喘振的措施 1 维持压缩机运行过程中冷凝压力和蒸发压力的稳定 2 旁通调节法 当制冷剂流量需调节到喘振点以下时 从压缩机出 口引出一部分制冷剂不经冷凝直接返回压缩机吸气管 22 立式壳管冷凝器的冷却水自上通入管道内 吸热后排入下部水池 为了使 冷却水能够均匀地分配给各根钢管 冷凝器的顶部装有配水箱 通过配水箱将 冷却水分配到每根钢管 每根钢管顶端装有一个带斜槽的导流管嘴冷却水通过 斜槽沿切线方向流入管中 并以螺旋线状沿管内壁向下流 这样 在钢管内壁 能够很快地形成一层水膜 不但可以提高冷凝器的冷却效果 还可以节省冷却 水量 23 立式壳管冷凝器的优点 1 垂直安装 占地面积小 2 无冻结危险 可安装在室外 不占用室内建筑面积 3 冷却水自上而下垂直流通 便于清除铁锈和污垢 而且 清除的 时不必停止制冷系统的运行 这样 对冷却水的水质要求不高 缺点 冷却水用量大 体形比较笨重 应用场合 多用于大中型氨制冷系统 24 套管式冷凝器特点 具有结构紧凑 制造简单 价格便宜 冷凝液体再冷度较大 冷却水耗 量较少等优点 但两侧流体的流动阻力均较大 且清除水垢较困难 应用场合 多用于单机制冷量小于 40kw 小型氟利昂制冷机组中 25 风冷式冷凝器肋管的回路设计 一般来自制冷压缩机的高压气态制冷剂从上部分几路进入各个肋管 形成多通路 气态制冷剂在肋管中产生一定冷凝后可合并 减少通路路数 最后 集中为少数几个通路 布于空气进口侧 构成再冷段 直至出 液 26 蒸发式冷凝器的分类 吸入式 风机设在盘管上部 和 压送式 风 机设在盘管下部 27 根据供液方式的不同 蒸发器可以分为 满液式蒸发器满液式蒸发器 非满液式蒸发器非满液式蒸发器 循环式蒸发器循环式蒸发器 和 淋激式蒸发器淋激式蒸发器 28 节流机构的工作原理 当制冷剂流体通过一小孔时 一部分静压力转变为 动压力 流速急剧增大 成为湍流流动 流体发生扰动 摩擦阻力增加 静压 下降 使流体达到降压调节流量的目的 29 常用的节流机构 手动膨胀阀 浮球式膨胀阀 热力膨胀阀 电子膨胀阀 和 毛细管 30 热力膨胀阀的安装位置 应靠近蒸发器 阀体应垂直放置 不可倾斜 也不可颠倒安装 感温包安 装在蒸发器出口 压缩机吸气管段上 远离压缩机吸气口 1 5 米以上 并尽可 能安装在水平管段部分 但必须注意不得置于有积液之处 31 毛细管是根据液体比气体更容易通过的原理工作的 32 常用的辅助设备 储液器 在制冷系统中起稳定制冷剂流量的作用 并可用来存储液态制冷 剂 安装在冷凝器下面 气液分离器 分离来自蒸发器出口的低压蒸气中的液滴 防止制冷压缩机 发生湿压缩甚至液击现象 安装在蒸发器的下面 过滤器 用来清除制冷剂蒸气和液体中的铁屑 铁锈等杂质 氨液过滤器一般设置在节流机构前的氨液管道上 氨气过滤器一般安装在 压缩机的吸气管道上 干燥器 吸附氟利昂中的水分 安装在氟利昂制冷系统节流机构前的液管上或安装在充注液态制冷剂的管 道上 油分离器 分离润滑油 安装在排气管口 集油器 收集和放出积存的润滑油 位置 冷凝器 蒸发器和储液器等设备的底部 不凝性气体分离器 分离制冷剂中混杂不凝结气体 并回收净化后的制冷 剂 安全装置 1 安全阀可安装在压缩机上 也常安装在冷凝器 储液器和蒸发器等容 器上 防止环境温度过高时 容器内的压力超过允许值而发生爆炸 2 熔塞 当温度升高到一定值时 熔塞中的低熔点合金即熔化 容器中 的制冷剂排入大气 从而达到保护设备及人身安全的目的 3 紧急泄氨器 当出现意外紧急情况时 可将给水管的进水阀与氨液泄 出阀开启 使大量水与氨液混合 形成稀氨水 排入下水道 以防引起严重事 故 33 氟利昂制冷系统与氨制冷系统的不同 34 为了使润滑油和可能冷凝下来的液态制冷剂不致流回制冷压缩机 排气管 应有不小于 0 01 的坡度 坡向油分离器和冷凝器 氟利昂制冷压缩机的吸气管应有有不小于 0 01 的坡度 坡向压缩机 氨压缩机的吸气管应有有不小于 0 005 的坡度 坡向蒸发器 35 供冷的方式有直接供冷和间接供冷两种 36 四通阀工作原理 换向作用 制冷剂流向发生改变 37 除霜 38 吸收式制冷循环 39 工质的要求 两液体互融性好 具有不同沸点 40 吸收式制冷机热力系数 的定义 吸收式制冷机所制取的制冷量与所消耗的热量之比 即 式中 0 吸收式制冷机所制取的制冷量 k 吸收式制冷机所消耗的热量 吸收式制冷机的最大热力系数 max 为 吸