第二章、制冷原理.doc

北京亚亚制冷设备服务有限公司第二章 制冷原理一、 制冷循环制冷循环制冷剂在系统内循环时，其状态或条件将发生多次变化，每一次变化均称为一个过程。制冷剂从某一初始状态或条件开始，经过特定的过程序列，最终返回初始条件，这一过程序列称为“制冷循环”。最简单的制冷循环由以下四个基本过程组成：压缩 冷凝 膨胀 蒸发1 压缩-通过压缩机将蒸发所产生的蒸汽从蒸发器中经吸入管线，被吸入压缩机中，在压缩机中通过压缩过程来提高蒸汽的温度和压力，然后把高温、高压的过热蒸汽从压缩机中排放到冷凝器中。2 冷凝-高温、高压的过热蒸汽在冷凝器中将热量释放给温度相对较低的空气或冷却水，当过热蒸汽的热量释放时，其温度将会降低至它的新压力所对应的饱和温度，通过进一步除去热量蒸汽将冷凝成液体；当制冷剂流到冷凝器底部时，所有蒸汽都被冷凝并被进一步冷却成过冷液体。3 膨胀-高压过冷液体制冷剂从冷凝器出来后流入流量控制器（膨胀阀）时，液体的压力将降低到蒸发器的压力，以使进入蒸发器的制冷剂的饱和温度低于制冷空间的温度。4 蒸发-在蒸发器中，制冷剂吸收制冷空间或载冷剂的热量，使制冷空间或载冷剂的温度降低，同时液体制冷剂在固定温度和压力下慢慢蒸发，所有液体都在蒸发器中完全蒸发，并且在蒸发器的末端出现过热现象。二、 制冷系统的分类1 按其制冷系统的工作原理可分为三大类：蒸汽压缩式制冷系统；溴化锂吸收式制冷系统；高压蒸汽喷射式制冷系统。2 蒸汽压缩式制冷系统 蒸汽压缩式制冷系统主要部件： 压缩机-其作用是把蒸汽从蒸发器中排出，并且将蒸汽的温度和压力升高到可以利用通常情况下能得到的冷凝介质来进行冷凝的程度。 冷凝器-通过冷凝介质将高温、高压的过热蒸汽冷却成高压的过冷液体。 制冷剂流量控制器（膨胀阀）-其作用是使过冷液体恰当的流量流量流入蒸发器，并且降低进入蒸发器的压力，以使液体在蒸发器中在希望的低温下完全蒸发。 蒸发器-是制冷剂与制冷空间或载冷剂进行热交换的部件，制冷剂通过蒸发器表面吸收热量而使其蒸发将制冷空间或载冷剂的热量带走。 另：其它辅助部件包括贮液器、集液器、干燥过滤器、喷射毛细管、止逆阀、低压控制阀等。3 压缩机的分类 按压缩方式分类即体积压缩和离心压缩 体积压缩(容积型) 离心压缩（速度型）单级压缩 单级压缩往复式二级压缩转动活塞式旋转式滑动叶片式 多级压缩涡旋式单螺杆式螺杆式双螺杆式 按压缩机的结构分为：开放式 半密封式 全密封式 4.冷凝器的种类 套管式（管中套管式）-水在内管中流动，而制冷剂在内管和外管之间相反的方向流动，内管的外表面与螺旋槽管一起加工成型，以提高热交换系数。此类冷凝器通常用于小容量的水冷式整装冷水机组。 壳管式-这种冷凝器由许多冷却铜管和包围在铜管上的铝制交叉翅片组成，铜管末端变大以固定在两端板上，并被整齐封装在钢制的壳体之内，冷凝器的水在铜管里循环，以使制冷剂蒸气能够在冷却管道和交叉翅片的表面凝结。此类冷凝器通常用于大容量的水冷式整装冷水机组。 交叉翅片盘管式-这种冷凝器由插入铝制翅片的U型铜管构成，以扩大热传递的面积。此类冷凝器通常用于风冷式空调机和风冷式冷水机。 绕管翅片式-铜管的周围由刺状的铝制翅片包裹着，整体看上就像是矩形的螺旋。 5蒸发器的种类复合套管式水冷式干式蒸发壳管式壳管式满液式壳管式风冷式-交叉翅片盘管式 复合套管式-由几根小号铜管插入一根大号管内，制冷剂在小管内流动，水在内、外管之间向相反的方向流动。此类蒸发器主要用容量较小冷水机组中。 干式蒸发壳管式-由一定量的铜管固定在两端的端板上，并被整齐地封装在钢制的壳体之内，制冷剂在铜管内循环，水在管外的壳体内流动。其特点是：1.冷媒填充量少,2.能量充分利用,配置热力膨胀阀,冷媒在管内达到完全蒸发汽化.3.不需另设回油装置。 满液式壳管式-与干式蒸发壳管式的最大区别是制冷剂在管外的壳体内流动，水在管内流动。此类蒸发器主要用于离心式冷水机。 交叉翅片盘管式-此类蒸发器主要用于小容量的风冷机。 6制冷剂流量控制器手动膨胀阀 自动膨胀阀-电子膨胀阀内平衡式 热力膨胀阀- 毛细管外平衡式 低压浮子 高压浮子 三、 单级压缩制冷循环就是指不带经济器的制冷剂只经过压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个过程的简单制冷循环。四、 摩里尔图（大金维修手册（SiZ14C白色封面）第32-47页）1 蒸发温度-可近似的看成机组低压（吸气压力）所对应饱和温度。2 冷凝温度-可近似的看成机组高压（排气压力）所对应饱和温度。3 吸入温度-压缩机吸气管道上的温度（可测）。4 排出温度-压缩机排气管道上的温度（可测）。5 过冷度=冷凝温度-膨胀阀入口处的温度（R22的过冷度一般为3-8）为防止在膨胀阀之前的液管中产生闪发气体，应让节流前的液体具有一定的过冷度。从制冷量来看过冷度越大越好，制冷剂的实际循环量就越大。6 过热度=吸入温度-蒸发温度（R22的过热度一般为3-5） 过热度主要是为了防止系统湿运转，防止压缩机被液击。7 制冷系数 制冷系数又称为性能系数，工程上以COP表示，COP值是制冷循环的一个重要经济指标，COP值越大，表示循环的经济性越好。COP主要与冷凝温度和蒸发温度有关，冷凝温度越低，蒸发温度越高，则COP值越大。 8. 根据摩里尔图进行的故障检修A、 冷凝压力过大故障现象：运行电流变大，高压压力升高（可导致高压开关动作）故障原因：风冷式机组：空气流短路 周围气温过高 空气流动不充分水冷式机组： 冷却水量不足 冷却水温度过高 所有机型：冷凝器脏或部分堵塞 系统内混入空气或不可冷凝的气体系统内制冷剂充注过量B、 蒸发压力过低 故障现象：运行电流变小，低压压力降低（可导致低压开关动作） 故障