制冷装置设计 复习

1、制冷装置复习制冷装置复习 2013.11 第一章第一章 制冷系统制冷系统 v制冷系统的划分，高压系统：冷凝部分、节流部分、压缩部分。制冷系统的划分，高压系统：冷凝部分、节流部分、压缩部分。 高压系统高压系统 冷凝冷凝 器器 蒸发器蒸发器 节流阀节流阀 压缩机压缩机 低压系统低压系统 库房系统库房系统 压缩部分压缩部分 冷凝部分冷凝部分 机房系统：机房系统：压缩部分、冷凝部分、压缩部分、冷凝部分、 调节部分、润滑油系统、调节部分、润滑油系统、 融霜融霜 系统。系统。 库房系统：库房系统：直接冷却系统、直接冷却系统、 间接冷却系统。间接冷却系统。 直接冷却系统：直接冷却系统：压差供液、压差供液、

2、重力供液、重力供液、 泵供液泵供液 v放出热量 放出热量 v吸收热量 吸收热量 库房系统主要有两种形式库房系统主要有两种形式： 直接冷却系统：直接冷却系统： 制冷剂制冷剂蒸发器蒸发器空气空气 间接冷却系统：间接冷却系统： 制冷剂制冷剂蒸发器蒸发器载冷载冷 剂剂冷却器冷却器空气空气 直接冷却系统特点直接冷却系统特点 间接冷却系统特点间接冷却系统特点 图1-21 间接冷却系统和直接冷却系统 三种供液方式三种供液方式 一、直接膨胀供液系统一、直接膨胀供液系统 高压制冷剂液体经节流机构降压后直接送入蒸发器，依靠高压制冷剂液体经节流机构降压后直接送入蒸发器，依靠 冷凝压力与蒸发压力之差输送制冷剂至蒸发器

3、。冷凝压力与蒸发压力之差输送制冷剂至蒸发器。 二、重力供液二、重力供液 利用低压制冷剂自身的质量向蒸发器供液利用低压制冷剂自身的质量向蒸发器供液。 三、泵供液三、泵供液 低压制冷剂液体由机械泵加压后送至蒸发器。低压制冷剂液体由机械泵加压后送至蒸发器。 氟利昂系统压缩比到达？氟利昂系统压缩比到达？ 需要采用双级压缩需要采用双级压缩 氨系统压缩机到达？氨系统压缩机到达？ 需要采用双级压缩需要采用双级压缩 库房各种热量的来源库房各种热量的来源 （1）维护结构传热量）维护结构传热量Q1 （2）货物热量）货物热量Q2 （3）通风换气热量）通风换气热量Q3 （4）电机运转热量）电机运转热量Q4 （5）操作

4、热量）操作热量Q5 第二章第二章 制冷负荷计算制冷负荷计算 第三章 制冷压缩机与设备的选型计算 一、制冷压缩机的选择原则一、制冷压缩机的选择原则 1.压缩机的制冷量压缩机的制冷量 制冷量应与制冷装置的机械负荷相等或接近，相近蒸发温度的冷间可能把必制冷量应与制冷装置的机械负荷相等或接近，相近蒸发温度的冷间可能把必 需的制冷量集中在一个机组中，需的制冷量集中在一个机组中，按不同的蒸发温度系统分别选配压缩机，尽可按不同的蒸发温度系统分别选配压缩机，尽可 能使每台（组）压缩机分别提供一种蒸发温度能使每台（组）压缩机分别提供一种蒸发温度，以确保制冷系统运行可靠、经，以确保制冷系统运行可靠、经 济合理济合

5、理 。 2.型式型式 当机械负荷较大时，应选用大型压缩机当机械负荷较大时，应选用大型压缩机 。 3.台数台数 同一制冷系统中如需多台压缩机，应选同一系列，且台数要适宜。同一制冷系统中如需多台压缩机，应选同一系列，且台数要适宜。 4.压缩级数压缩级数 冷凝压力与蒸发压力的比值，如对冷凝压力与蒸发压力的比值，如对NH3NH38 8，氟利昂，氟利昂1010时，应采用双级压时，应采用双级压 缩缩 5.电动机电动机 压缩机在不同的工况下运行，压缩机在不同的工况下运行，消耗的功率不同，压缩机配用电动机的功率消耗的功率不同，压缩机配用电动机的功率 应按照运行的工况校核。应按照运行的工况校核。对在变工况下工作

6、的压缩机应按最大轴功率工况选配对在变工况下工作的压缩机应按最大轴功率工况选配 电动机。电动机。 制冷系统常用的压缩机类型制冷系统常用的压缩机类型 离心式、螺杆式、涡旋式、转子式、活塞离心式、螺杆式、涡旋式、转子式、活塞 式。式。 工作原理工作原理 （1）单级压缩机的选型计算）单级压缩机的选型计算 按压缩机的理论输气量选型按压缩机的理论输气量选型 按压缩机的标准工况制冷量选型按压缩机的标准工况制冷量选型 按压缩机的性能曲线选型按压缩机的性能曲线选型 按压缩冷凝机组的性能选择按压缩冷凝机组的性能选择 制冷温度-60，建议采用复叠式循环 什么是复叠式循环。 第二节 换热设备的选型计算 一、冷凝器的选

7、型计算一、冷凝器的选型计算 （一）结构形式的选择（一）结构形式的选择 （1 1）风冷式冷凝器）风冷式冷凝器 风冷式冷凝器风冷式冷凝器适用于水源极为缺乏或不能用水冷的场合适用于水源极为缺乏或不能用水冷的场合 （2 2）水冷式冷凝器）水冷式冷凝器 立式壳管式冷凝器立式壳管式冷凝器适用于水质较差、水源丰富的地区；适用于水质较差、水源丰富的地区； 卧式壳管式冷凝器卧式壳管式冷凝器适用于水温较低、水质较好的地区；适用于水温较低、水质较好的地区； 板式冷凝器板式冷凝器适用于中、小型制冷装置适用于中、小型制冷装置 套管式冷凝器套管式冷凝器 主要用于小型商用制冷装置中主要用于小型商用制冷装置中 蒸发式冷凝器适

8、用于缺乏水源或夏季室外空气相对湿度较低的地区；蒸发式冷凝器适用于缺乏水源或夏季室外空气相对湿度较低的地区； 冷凝器的传热系数冷凝器的传热系数K 由冷凝器的结构型式、制冷剂种类、冷却介质的速度、温度由冷凝器的结构型式、制冷剂种类、冷却介质的速度、温度 差、传热面上的污垢系数、传热管的材质等因素所支配。差、传热面上的污垢系数、传热管的材质等因素所支配。 第二节 换热设备的选型计算 二、蒸发器的选型计算二、蒸发器的选型计算 1.结构形式的选择结构形式的选择 （1）冷却空气式蒸发器）冷却空气式蒸发器 在商用制冷装置中自然对流型空气冷却蒸发器主要有管在商用制冷装置中自然对流型空气冷却蒸发器主要有管 板式

9、、吹胀式和冷却排管等几种。板式、吹胀式和冷却排管等几种。 （2）冷却液体式蒸发器）冷却液体式蒸发器 这类蒸发器包括这类蒸发器包括壳管式、水箱式和套管式壳管式、水箱式和套管式三种型式。三种型式。 第三节 辅助设备的选型计算 一、液体储存设备一、液体储存设备 1.1.高压储液器高压储液器 高压贮液器的选择主要是确定容积，保证制冷高压贮液器的选择主要是确定容积，保证制冷 装置在运行时，装置在运行时，最大贮液量小于容积的最大贮液量小于容积的70%， 最小贮液量大于容积的最小贮液量大于容积的10%。 二、分离捕集设备的选型计算二、分离捕集设备的选型计算 1. 油分离器油分离器 2. 气液分离器气液分离器

10、 气液分离器的作用是使混合的气体和液体制冷剂进气液分离器的作用是使混合的气体和液体制冷剂进 行分离。行分离。 节流元件 毛细管毛细管 电子膨胀阀电子膨胀阀 热力膨胀阀热力膨胀阀 电子膨胀阀主要有电子膨胀阀主要有四部分四部分组成组成: (1)转子：转子：相当于同步电机的转相当于同步电机的转 子，其连接阀杆控制阀孔开度子，其连接阀杆控制阀孔开度 大小。大小。 (2)定子定子：相当于同步电子的定：相当于同步电子的定 子；其将电能转为磁场驱动转子；其将电能转为磁场驱动转 子转动。子转动。 (3)阀针（芯）阀针（芯）：其受转子驱动：其受转子驱动 ，端部呈锥形，上下移动进行，端部呈锥形，上下移动进行 流量

11、调节。流量调节。 (4)阀体：阀体：一般采用黄铜制造。一般采用黄铜制造。 一、电子膨胀阀结构组成：一、电子膨胀阀结构组成： 什么是热力膨胀阀 热力膨胀阀是制冷系统的重要自控元件，利用气箱头 （感温包）的温度变化作为信号，调节阀开度，改变 制冷剂流量。 2、热力膨胀阀、热力膨胀阀 膨胀阀在制冷系统中的作用 节流降压节流降压 将冷凝器冷凝后的高温高压液态制冷剂节流降压，成为容易蒸发的低温低将冷凝器冷凝后的高温高压液态制冷剂节流降压，成为容易蒸发的低温低 压的汽液混合物，进入蒸发器蒸发，吸收外界热量；压的汽液混合物，进入蒸发器蒸发，吸收外界热量； 调节流量调节流量 根据感温包或气箱头得到的温度信号，

12、膨胀阀能自动调节进入蒸发器的制根据感温包或气箱头得到的温度信号，膨胀阀能自动调节进入蒸发器的制 冷剂流量，以适应制冷负荷不断变化的需要。冷剂流量，以适应制冷负荷不断变化的需要。 保持一定过热度、防止液击和异常过热保持一定过热度、防止液击和异常过热 膨胀阀通过流量的调节使蒸发器具有一定的过热度，保证蒸发器总容积的膨胀阀通过流量的调节使蒸发器具有一定的过热度，保证蒸发器总容积的 有效利用，避免液态制冷剂进入压缩机引起液击；同时又能控制过热度在一有效利用，避免液态制冷剂进入压缩机引起液击；同时又能控制过热度在一 定范围，防止异常过热现象的发生。定范围，防止异常过热现象的发生。 M 贮液器 膨胀阀 蒸

13、发器 冷凝器 压缩机 高压气体 高压液体 低压液体 低压气体 内平衡式内平衡式热力膨胀阀是通过阀体内部的通道，将膨胀阀出口热力膨胀阀是通过阀体内部的通道，将膨胀阀出口 （即蒸发器进口）的制冷剂的压力传递给感应元件，适用于（即蒸发器进口）的制冷剂的压力传递给感应元件，适用于 管内流动阻力较小的小型蛇管蒸发器。管内流动阻力较小的小型蛇管蒸发器。 热力膨胀阀的分类 外平衡式外平衡式热力膨胀阀则通过外平衡管，将蒸发器出口的热力膨胀阀则通过外平衡管，将蒸发器出口的 制冷剂压力传递给感应元件，用于蒸发器管路较长、管制冷剂压力传递给感应元件，用于蒸发器管路较长、管 内制冷剂流动阻力较大及带有分液器的场合。内

14、制冷剂流动阻力较大及带有分液器的场合。 选择的依据是什么？ 压力损失值来确定压力损失值来确定 毛细管毛细管 毛细管的确定方法毛细管的确定方法 实测法和图解法实测法和图解法 第四章 管道设计 管道设计包括：管道设计包括：制冷剂管道、载冷剂管道、制冷剂管道、载冷剂管道、 冷却水管道和润滑油管道的设计；冷却水管道和润滑油管道的设计； 1. 管道伸缩弯管道伸缩弯 当管道直径段，低压管超过当管道直径段，低压管超过100m，高高 压管超过压管超过50m时时，为防止管道由于热应，为防止管道由于热应 力被破坏，应设计伸缩弯。力被破坏，应设计伸缩弯。 氨系统采用无缝钢管氨系统采用无缝钢管 管径的确定管径的确定

15、经济性经济性 压力降压力降 回油回油 应用：应用： 食品、医疗、纺织、玻璃和橡胶等工业；食品、医疗、纺织、玻璃和橡胶等工业； 制冰方法：制冰方法：盐水制冰和快速制冰；盐水制冰和快速制冰； 盐水制冰：盐水制冰：吹风桶式制冰和无风桶式制冰；吹风桶式制冰和无风桶式制冰； 快速制冰：快速制冰：片冰机和块冰机片冰机和块冰机； 冰产品：白冰和透明冰。冰产品：白冰和透明冰。 第六章第六章 制冰与冰库制冰与冰库 6.1 盐水制冰盐水配置 6.1.2 6.1.2 盐水的配制盐水的配制 1.1.盐水的浓度和防腐盐水的浓度和防腐 载冷剂载冷剂: : 氯化纳、氯化钙。氯化纳、氯化钙。 氯化钠溶液氯化钠溶液多用于冰池、

16、食品冻结装置，如鱼类多用于冰池、食品冻结装置，如鱼类 或肉类副产品的冻结装置或肉类副产品的冻结装置 氯化钙溶液氯化钙溶液的共晶温度比氯化钠溶液低的多，但的共晶温度比氯化钠溶液低的多，但 不能与食品接触。不能与食品接触。 SSSS VG 6.2 快速制冰机快速制冰机片冰机片冰机 6.2.1 片冰机片冰机 片冰机是一种连续式制冰机，制冰过程与出冰过程同片冰机是一种连续式制冰机，制冰过程与出冰过程同 时进行。时进行。 1.螺旋剥离式制冰机螺旋剥离式制冰机 2.鼓式制冰机鼓式制冰机-立式片冰机立式片冰机 3.3.卧式片冰机卧式片冰机 6.2.2 块冰机块冰机 1. 封闭冰模式块冰机封闭冰模式块冰机 2

17、. 敞开冰模式块冰机敞开冰模式块冰机 3. 垂直冰模式垂直冰模式块冰机块冰机 4. 热切热切式式块冰机块冰机 5. 双板双板式式块冰机块冰机 第七章第七章 冷藏陈列柜冷藏陈列柜 7.1 冷藏陈列柜的结构分类 7.1.1.7.1.1.冷藏陈列柜的分类冷藏陈列柜的分类 1.根据冷藏陈列柜的使用温度分类根据冷藏陈列柜的使用温度分类 （1）冷却型冷却型柜内空气温度为柜内空气温度为-6以上以上，主要用于贮藏陈列水果、蔬，主要用于贮藏陈列水果、蔬 菜、肉制品、鲜鱼、猪肉、饮料等；菜、肉制品、鲜鱼、猪肉、饮料等； （2）冷冻型冷冻型柜内空气温度为柜内空气温度为-6以下以下，主要用于贮藏陈列冰淇淋、，主要用于

18、贮藏陈列冰淇淋、 冻鱼、冻肉等冷冻食品；冻鱼、冻肉等冷冻食品； （3）冷却冷冻型冷却冷冻型兼有冷藏柜、冷冻柜的功能兼有冷藏柜、冷冻柜的功能； （4）温热型温热型柜内空气温度为柜内空气温度为35以上以上，用于贮藏陈列各种熟食用于贮藏陈列各种熟食。 冷藏陈列柜 2.按制冷机组的布置方式分类按制冷机组的布置方式分类 陈列柜的制冷机组可分为内置式和分离式两种型式。陈列柜的制冷机组可分为内置式和分离式两种型式。 3.按柜体陈列部位的结构分类按柜体陈列部位的结构分类 （1）封闭型陈列柜封闭型陈列柜 （2）敞开型陈列柜）敞开型陈列柜 特点：特点：封闭式温度波动小，冷封闭式温度波动小，冷 藏条件好；对环境要求

19、不高，藏条件好；对环境要求不高， 能耗小，成本低。能耗小，成本低。 适应：适应：对于储藏温度、卫生条对于储藏温度、卫生条 件要求高，对温度波动敏感的件要求高，对温度波动敏感的 商品，如冰淇淋、雪糕、蛋商品，如冰淇淋、雪糕、蛋 糕、药品等。糕、药品等。 当用于便利店可起到陈列当用于便利店可起到陈列 和贮藏的双作用。和贮藏的双作用。 从销售来说，敞开式更方从销售来说，敞开式更方 便顾客拿取。便顾客拿取。 封闭式冷柜封闭式冷柜 7.3 冷藏陈列柜的设计计算 冷藏陈列柜冷藏陈列柜的的设计计算设计计算主要包括：主要包括： 一、热负荷计算一、热负荷计算 二、热力计算二、热力计算 三、结构设计三、结构设计

20、四、系统设计四、系统设计 下面以敞开型陈列柜为例，介绍敞开型陈下面以敞开型陈列柜为例，介绍敞开型陈 列柜的设计计算。列柜的设计计算。 冷藏陈列柜 第八章第八章 预冷、快速冻结预冷、快速冻结 与冷藏运输与冷藏运输 预冷是指食品从初始温度预冷是指食品从初始温度（2530左右）左右） 迅速降至所需要的冷藏温度迅速降至所需要的冷藏温度（015） 的过程。的过程。 常见的预冷方式有：常见的预冷方式有：差压预冷、真空预冷差压预冷、真空预冷 和冷水预冷和冷水预冷 。 1.1.差压预冷原理差压预冷原理 差压预冷原理：差压预冷就是冷空气通过机械加压在食品两侧产生差压预冷原理：差压预冷就是冷空气通过机械加压在食品

21、两侧产生 一定压力差，迫使冷空气全部通过食品填充层，增加冷空气与被冷一定压力差，迫使冷空气全部通过食品填充层，增加冷空气与被冷 却物间的接触面积，从而使预冷食品被迫迅速冷却的方法。却物间的接触面积，从而使预冷食品被迫迅速冷却的方法。 2.水预冷原理水预冷原理 水预冷（水预冷（Water Pre-cooling）是将冷水作为冷媒，将果蔬浸入）是将冷水作为冷媒，将果蔬浸入 冷水中或将冷水喷淋在果蔬上的一种冷却方法。冷水中或将冷水喷淋在果蔬上的一种冷却方法。 3.真空预冷原理真空预冷原理 真空预冷是利用降低水的沸点，靠水分蒸发带走产品热量的冷真空预冷是利用降低水的沸点，靠水分蒸发带走产品热量的冷 却方法。却方法。 速冻：速冻：食品的速冻是指食品迅速通过其最大冰结食品的速冻是指食品迅速通过其最大冰结 晶生成带，当中心温度达到晶生成带，当中心温度达到-18时迅速冻结的方时迅速冻结的方 法法 。 速冻食品的速冻食品的2个重要要素个重要要素 冻结要在冻结要在-18-30的温度下进行，并在的