空调关键零部件介绍.ppt

空调关键零部件介绍,制造中心工程部2013年02月25日,制冷基础理论,制冷的基本思路,人在游完泳时，会有冷的感觉，在手臂上涂抹酒精也有凉爽的感觉，这都是因为液体的蒸发带走了热量。空调能够制冷就是因为由液体在室内蒸发带走热量的缘故。,制冷系统的基本组成,空调系统,制冷的基本原理,制冷：从低于环境的物体中吸取热量，并将其转移给环境介质的过程。由于热量只能自动地从高温物体传给低温物体，因此实现制冷必须包括消耗能量的补偿过程。制冷机的基本原理：利用某种工质的状态变化，从较低温度的热源吸取一定的热量Q0，通过一个消耗功W的补偿过程，向较高温度的热源放出热量Qk,。在这一过程中，由能量守恒得Qk=Q0+W。,相变制冷：利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的熔化或升华过程向被冷却物体吸取热量。普通空调器都是这种制冷方法，而且是采用蒸气压缩循环来实现制冷。气体膨胀制冷：高压气体经绝热膨胀后可达到较低的温度，令低压气体复热即可制冷。气体涡流制冷：高压气体经过涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流，利用冷气流的复热过程即可制冷。热电制冷：令直流电通过半导体热电堆，即可在一端产生冷效应，在另一端产生热效应。,制冷的基本方法,蒸气压缩循环原理图,蒸气压缩制冷系统主要部件及作用,压缩机：将低温低压气体压缩成高温高压气体四通阀：制冷、制热时换向冷凝器：制冷时，向环境散热，制热时，从环境吸热蒸发器：制冷时，从室内吸热制热时，向室内散热毛细管：节流元件气液分离器：保护压缩机,二、主要制冷元器件,压缩机是制冷装置中最重要的组成部分，人们形象地称之为制冷装置的心脏。它在电动机的带动下，输送和压缩制冷蒸气，使制冷剂在系统中进行制冷循环。,活塞式压缩机,1、压缩机,压缩机,压缩机的选型,根据企划要求选择压缩机的额定电压、频率、相数(1Ph、3Ph)以及额定能力值。单冷机：空调器能力=压缩机额定能力9095%。冷暖机：空调器能力=压缩机额定能力85%在三匹及三匹以下的压缩机尽量选择转子式压缩机（如美芝、海立、松下等），更有成本优势；三匹以上尽量选用涡旋式压缩机（如三洋、大金、谷轮压缩机等），更有能效比优势。高能效可选用Bristol的TS活塞压缩机。,压缩机的接线,单相压缩机：R、S、C三个端子，需要运行电容R运行端，接零线（黑线）？S启动端，接运行电容（白线）？C公共端，接接触器或火线（红线）？三相压缩机：U(R/T1)、V(S/T2)、W(C/T3)三个端子，不需要运行电容。相序要正确，以免损坏压缩机；如果相序反了，任意调换两个接线端子的接线就可以。,转子压缩机,涡旋压缩机,冷媒吸入,冷媒排出,低压腔,高压腔,螺杆压缩机,双螺杆,单螺杆,离心压缩机,冷凝器、蒸发器,蒸发器的换热：对流为主，从环境吸收热量冷凝器的换热：对流为主，向环境释放热量,热量传递的三种基本方式,导热：物体个部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递。对流：流体个部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。自然对流是由于流体冷热各部分的密度不同而引起的流动换热强制对流指由于水泵、风机或其他压差作用造成的流动换热热辐射是由于因为热的原因而通过电磁波传递能量的过程和方式,两器铜管,两器铜管直径：7mm、7.94mm、9.52mm两器铜管种类：光管、普通内螺纹管、高效内螺纹管从管内换热效果来看：内螺纹管是光管的1.3倍左右。高效内螺纹铜管：交叉齿、瘦高齿、M型齿等,两器翅片(铝箔),翅片按材料分为亲水与非亲水铝箔两种，亲水铝薄的优势在于有冷凝水时可使水尽快沿翅片流走，不堵塞风道，不影响换热效果。原则上，蒸发器选用亲水铝薄，冷暖机冷凝器选用亲水铝薄，单冷机冷凝器必须选用非亲水铝薄。翅片的片距一般在1.3-2.0mm之间翅片的片形分为光片、弧形冲缝片、方形冲缝片。弧形冲缝片的换热效果最好,据实验表明,弧形冲缝片换热效果较方形冲缝片好2%-8%左右，,两器分配器,冷媒分配器应优先选用具有收缩混合室的结构形式以便气液两相制冷剂能均匀地进入各路分液管，选用带垫片的分配器；分配器的位置：冷凝器中分配器的位置尽量往下布置。分配器的布置：垂直布置。为分流均匀，分流毛细管内径尽量小为好；为降低冷媒噪声，分流毛细管内径尽量大些为好。,节流部件,节流部件有：热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管等毛细管是制冷系统中的节流部件，主要起节流和降压作用。毛细管越细越长：阻力越大，蒸发温度越低，制冷达到的温度就越低；通过的冷媒量就越少，总制冷量就越低。,热力膨胀阀,毛细管,电子膨胀阀,制冷阀件,过滤器过滤器装在冷凝器出口与毛细管之间，用来过滤制冷系统中润滑油中的固体杂质，确保管路系统通畅，防止系统堵塞，影响制冷效果。,制冷剂只能向一方向自由流动，主要用于热泵型空调器上，与辅助毛细管并联在系统中。,单向阀,用电磁的效应进行控制，主要的控制方式由继电器控制,调节流体的方向、流量、速度等,电磁阀,截止阀,截止阀主要是用来连接室内外机用，用于切断或开通气、液管路，是为安装和检修方便而设置的，进出孔与管路上的进出管相连，另一个孔称工艺口，供安装、维修时使用,如抽真空、充注制冷剂、接压力表。不用时应将此孔关闭，并拧紧螺帽。,四通阀制冷时处于OFF状态，制热时处于ON状态。具体流向原理图如下：,部位1：由压缩机排气管来，D；部位2：去压缩机回气管，S部位3：由蒸发器的接管来，E；部位4：去凝器的接管，C部位5：左后导毛细管部位6：右前导毛细管,断电状态：制冷循环,通电状态：制热循环,四通阀,四通阀的选择,选择四通阀时主要考虑到以下两点：1、压力损失：压力损失尽可能小；2、最小动作压差：从切换开始到切换结束确保必要的压差；在容量控制压缩机匹配时要注意切换时压缩机容量设定及设定时机。四通阀制冷时处于OFF状态，制热时处于ON状态。,气液分离器安装在蒸发器和压缩机之间，起到防止液态制冷剂进入压缩机的作用。,气液分离器,气液分离器,容量：回油孔：谷轮：1.3mm三洋：1.4mm日立：1.7mm,风机电机：单相异步电容运转电动机,*风机的作用：制冷时，给外机散热，往内吹凉风1.定义：（1）单相：单相电运行（2）异步：转子转速和定子转速存在差异（3）电容运转：电容不脱离电源长期参与运行,2.结构,零部件主要包括定子、转子、漆包线、机壳、电容、热保护器等（1）定子*1）材料:硅钢，俗称矽钢片或硅钢片，含硅0.8-4.8的硅铁合金加入硅可提高它的电阻率和磁导率，降低铁芯损耗。2）经热或冷轧成厚度为0.5mm硅钢薄板，然后再经模具叠成需要的厚度,（2）转子,1）原材料、工艺和定子一样。另外转子还需要铸铝2）铸铝作用：和定子的旋转磁场产生感应电流，从而产生电磁转矩,（3）漆包线,1）定义：由导体（纯铜）和绝缘层（聚酯及改性聚酯）两部分组成2）绝缘层（漆膜）：电机要求绝缘等级B级热级为130F级热级为145*温升（K开氏）：电机热态温度-环境温度（绝缘等级B级室外机温升为58K室内机为65K）（绝缘等级F级室外机温升为78K室内机为85K）*3）铜包铝：节省大概30%成本。如果用在电力传输的话隐患较大：电气性能较差，容易烧毁。,（4）机壳,1）材料主要由薄钢板（占大部分）和铝合金（130模块机，散热好）2）防护等级（代码为IP）*室外电机防护等级为IP44第一个4：防止直径大于1mm的固体异物进入壳内第二个4：承受任何方向的溅水应无有害*室内电机防护等级为IP20“2”表示防止直径大于12mm的固体异物进入壳内“0”表示对水无专门防护*3）外机机壳都有个出水孔，在装配时必须垂直向下，以便进水时及时排出,（5）电容,1）材料：金属膜纸介电容（性能更加稳定，寿命长）一般用到CBB60CBB61*CBB65*2）作用：使两相电流产生相位差，形成旋转磁场*3）总结：随着电容器容量的增大，励磁电流就会越大，定子的旋转磁场就会越强，一般来说转速都会增加。*但当磁场达到一定程度后，定子就会出现磁饱和现象-温升过高,产生震动和噪音，效率下降,电机寿命缩短，所以一般不乱配高容量电容。,（6）热保护器,*1）原理：两种不同热膨胀系数合金受热后向一个方向弯曲，触电离开，形成断路。2)在扎线工艺中必须紧贴着漆包线，确保及时感应到漆包线产生的热量，一般与公共端串接。*3)绝缘等级为B级热保护器作用温度为130，复位为90绝缘等级为F级热保护器作用温度为145，复位为105,3.单相异步电动机的原理,1).单相异步电动机有两个绕组，一个为主绕组（工作绕组），另一个是副绕组（起动绕组），当定子绕组接到单相交流电源以后产生n1转速的旋转磁场2).转子导体在旋转磁场中被磁力线切割产生感应电动势3).自成闭路的转子导体在磁场中将有电流流过，载流的转子导体在旋转磁场中受到电磁力4).电磁力作用于转子将产生电磁转矩T，T驱动转子以转速n旋转。,4.实际应用,1）电机铭牌命名YDK-60-6P2Y：异步电机D：单轴K：空调器用60：输出功率6P：6极2：电源规格为208-230V/60HzYSK110-90F-4P3H105Y：单相异步电机S：双轴K：空调器用110:定子铁芯直径90：输出功率F：风管机4P：4极3：电源规格H105：中心高为105mm.*2）电机的同步转速：n=60*f/pf表示为电源频率p为极对数（电机极数/2）。例如：YDK-60-6P2208-230V/60Hzn=60*60/3=1200rpm,3）性能开发,可以通过临时调配电容（偏差为标称容量的1.5倍）和电压（额定的1.16倍）达到需要的性能后，重新通知厂家按此参数调整合适的电机。4）故障分析*（1）电机烧毁：通过外观分析（漆包线发黑）和嗅觉（焦味）（2）电机不转：电机温度保护；电容线没插好；电机卡死（3）转速不够：电容容量不足；用错电容或电源；电机卡死（4）转向反转：电源接到启动绕组端；电机装反（双轴）*（5）电机噪音：机械噪音（轴承）；共振；电磁噪音（负荷大）,5）接线,*（1）一般情况下主绕组电阻比副绕组电阻小（有助两相电流形成90）（2）电阻最大的接电容（3）在无铭牌的情况下识别接线方式,二、压机单相异步电机电容运转型,1）原理图S：START（辅绕组AUXWINDING）R：RUN（主绕组MAINWINDING）C：COMMON（共通）RC：运转电容RUNNINGCAPACITOR2）参数主绕组辅绕组Main:3.845%Aux.:4.195%级数：2极外置保护器（也有内置保护器）启动电流：18.2A,其它附件,单向阀干燥过滤器消音器高低压压力开关R22系统低压开关：0.05Mpa+0.03时，断开；0.15+0.05Mpa时，闭合；高压开关：压力值3.20MPa0.15时，断开；压力值2.60.2Mpa时，闭合R410A系统低压开关：0.15Mpa+0.03时，断开；0.30+0.05Mpa时，闭合；高压开关：4.2Mpa0.15时，断开；3.00.2Mpa时，闭合；高压开关（T3工况）：4.5Mpa0.15时，断开；3.50.2Mpa时，闭合；温度开关：排气温度保护，断开温度为1205，恢复温度为8015；,常用制冷剂的一般要求选作制冷剂的物质一般应满足下列要求：1具有优良的热力学特性；2具有优良的热物理性能（较低的粘度，高的导热系数，大的气化潜热）；3具有良好的化学稳定性；4与润滑油有良好的兼容性；5无毒性，不可燃、不可爆，无腐蚀性；6有良好的电器绝缘性；7经济性,制冷剂,制冷剂的种类与命名,非共沸混合工质：R4XXXR407C:R32/R125/R134a23/25/52wt%7.1KR410A:R32/R12550/50wt%0.04KR417A:R125/R134a/R60046.5/50/3.5wt%,制冷剂的种类与命名,共沸混合工质：R5XXR500:R12/R152a73.8/26.2wt%R502:R22/R11548.8/51.2wt%R503:R23/R1340.1/59.9wt%无机化合物制冷剂：R7XXXR717：NH3，R718：H2O，R729：air，R744：CO2，R744a：N2O,1对臭氧层的破坏；2温室效应(直接温室效应，间接温室效应)。R12的替代工质：R134a，R290，R600a，R22/R152aR22的替代工质：R407C,R410A,R417A,CO2,制冷剂的罐装,R22绿色,R134a天蓝色,R407C中棕色,R410A玫瑰红,制冷剂对环境的影响：,1、与R22相比，循环特性比较接近；2、单位容积制冷量、蒸发压力、冷凝压力、排气温度等综合的热力学性能与R22接近3、换热系数比R22低10%左右；4、压缩机润滑油需采用聚酯油（PolyolEsterOil）；5、冷媒充灌量适当减小，毛细管适当加长；6、换热器中管子排列如能使两种传热介质改为逆流，则能充分发