蒸气压缩式制冷系统三

第24讲蒸气压缩式制冷系统（2）3.2.2.1带有回热装置的制冷系统１.带有回热装置的制冷系统右图为带有回热装置的制冷系统。其中，液体-气体热交换器的功能是使由冷凝器到膨胀阀的液体和由蒸发器到压缩机的气体，进行热交换，液体被降温而具有了一定的过冷温度，气体被加热而具有了一定的过热度。从制冷效果看，大大提高了制冷量；而气体因为具有一定的过热度，即保证压缩机吸入的气体干燥，避免了液击现象的发生。带有回热装置的单级压缩系统1-压缩机；2-冷凝器；3-蒸发器；4-膨胀阀；5-回热器；6-干燥器二、蒸气压缩式氟里昂制冷系统lgp-h的分析下图为具有回热装置的制冷系统的lgp-h图。由于液体具有了一定的过冷度，使单位质量制冷量增加，因而机器制冷量有所增加。图中循环1′-2′-3′-4′-1′为具有回热的系统，并可以看出液体有一定的过冷，气体具有较大的过热度，从理论上应认为h1′−h1＝h3−h3′，这正是在气液换热器里实现的换热过程。这个循环的单位质量制冷量q0′＝h1′−h4′二个循环相比q0′大于q0，大于的量应为（h4−h4′）+（h1−h1′）。这部分冷量的收益就是由于增加了换热器的结果。下图为实用的带回热装置的氟库单级制冷系统。图中循环1-2-3-4-1为基本系统的循环，可以看出液体是无过冷，气体有过热。单位质量制冷量q0=h1-h4冷藏库的单级制冷系统1-压缩机；2-分油器；3-冷凝器；4-干燥器；5-换热器；6-蒸发压力调节阀；7-电磁阀；8-膨胀阀；9-冷风机

2采用一次节流不完全中间冷却的双级压缩系统为获取较低的蒸发温度，例如快速冻结装置或其他低温装置，使用单级压缩系统会使压缩比超过10以上，则应采用双级压缩或多级压缩系统。实际应用的双级压缩制冷系统1-双级压缩机2-冷凝器3-干燥器4-冷风机5-膨胀阀16-电磁阀7-中冷器8-膨胀阀29-过滤器下图为使用一次节流不完全中间冷却制冷系统的冷藏库，制冷剂为R22。3氟库的管道配置氟库的热负荷计算与氨库一样，氟库的制冷主机和制冷设备的选用也和氨库的基本一样。氟库的管道配置与氨库在计算上类似，但在连接和安装上有着自己的特征。（1）吸气管道吸气管道是比较重要的，在设计及安装时应引起足够的注意。①吸气管管径的选择，应按蒸发器满负荷时的允许压力降来计算。通常选择吸气管径，应使压力总损失不大于相当蒸发温度降低1℃时的压差。选择吸气管管径时应注意保证蒸发器在最小负荷时，其中的润滑油能顺利返回压缩机。吸气管径过大或过小均是不适宜的，管径过大不仅增加初置费用，而且会使气体流速过低，使蒸发器中的油不能返回压缩机曲轴箱内，导致润滑不良。反之，管径选择过小，气体流速大，使有效制冷量下降。②吸气管的布置要有利于防止压缩机产生液击事故，对氟利昂系统应保证润滑油随同制冷剂蒸气一同回到压缩机。由于氨系统中氨与润滑油不溶解，故不存在回油问题，为了防止氨液流入压缩机而产生液击事故，一般要求水平回气管带有0.1%0.3%的坡度坡向低压循环桶。要保证氟利昂系统回油，压缩机的吸气管应设有1%坡度坡向压缩机，如下图所示。在吸气立管之前设立U形管，可以阻止大量的氟利昂液体及润滑油冲入压缩机，也可防止安放膨胀阀感温包的地方因管道中聚集液体而影响感温包的正确反映。蒸发器与压缩机同高度时吸气管的布置③蒸发器布置在压缩机上面时，应在蒸发器上侧设置倒U型管，如图3-115所示，以防开车时液体进入压缩机而引起液击。但对全封闭式、半封闭式压缩机来说，由于液体进入压缩机后，先经吸气腔予以汽化过热，再进入汽缸，因而可不设倒U形管。蒸发器高于压缩机的吸气管布置集油弯，如右下图所示。集油弯的布置吸气口布置④当蒸发器布置在压缩机下面时，为了改善回油，应每隔10m左右设置一个在压缩机吸入口附近的吸气管上不要设置集油弯，以防止启动时润滑油冲缸事故，如下图所示。进出，则应保证从上进下出盘管出来的制冷剂为湿蒸气，以便把油带走。排最好是下进上出，这样顺着气体的流向，蒸发效果好；若用隔排上下更换⑤对串联的蒸发盘管，最后一排应是上进下出，前面几多台蒸发器并联时的接管两台并联压缩机的吸气管布置近乎相等，同时也使回油均匀，如图所示。吸气管处要设置积油弯，以防一台压缩机停止工作时，油流积到另一台压缩机里去。压缩机曲轴箱油面上部与油面下部均应装均压和均油管，在这些管上应设阀门。两台并联的压缩机的吸气管应尽量对称布置，使各台压缩机的压力负荷变化或停止运行时影响其他蒸发器的正常工作，可用右图接法。⑥当多台蒸发器并联时，为了不因某—台或某几台蒸发器的⑦双上升回气立管。双上升立管见下图。双立管是为适应制冷负荷变化较大的系统而安设的，特别对于能进行能量调节的制冷系统更需按此方式安设。配管原则及工作原理是：双立管中A管为细管，按最低负荷选管径，A和B管的截面积之和应能满足全负荷时的要求，压力降既不可过大，并又能使回油速度处于规定范围之内。以致A和B管同时投入工作。存油弯的设计不可过大，如存油太多要影响曲轴箱的油量，也会使消除存油的时间太长和瞬时回油太多。为防止低负荷工作时内A管上升的油又滑入B管内，故在两立管与水平管连接处都做一个向上的弯头。双上升回气管不能把油带走，油流入存油弯内，并形成油束堵住B管，只有A管工作，管内流速增高，使低负荷回油得到保证；当转入全负荷工作时，开始因A管工作流速很高，接着B管也逐渐有气体流过把存油弯的油带走，使B管通畅，按此原则决定B管直径：低负荷工作时，开头是双管都工作，但因流速低，（2）排气管道排气管道是指压缩机出口到冷凝器入口的制冷剂管道。排气管道对制冷系统制冷量的影响没有吸气管道那么大，但它却影响着压缩机的耗功。如排气管道的压力损失变大会引起排气压力和温度的升高，亦即增加了压缩机的耗功。一般对排气管压力降控制在相当于与冷凝温度相差0.5℃的范围内。与冷凝温度相差0.5℃的压力差值，R12为0.012MPa，R22的压力差为0.020MPa。在排气管道布置时应注意到：①为防止压缩机停车后，排气管道的氟利昂液化而流回压缩机，造成起动时的液击现象，压缩机排气管道应有一定坡度，此坡度应坡向冷凝器方向，数值为用1%-2%。②排气管路和吸气管路一样，应尽量缩短，以减少压力损失。③冷凝器位置在压缩机之上，且排气立管较长者，建议每8m，设置一个U型存油弯，以防液击。④放空气的排气阀可直接设在排气管的最高点处。⑤为防止压缩机停车后排气管内的润滑油及制冷剂气体凝结成液体返回压缩机而造成起动时出现液击事故，则氟系统的排气管向或冷凝器有1%-2%的坡度，如右图。⑥对不设油分离器的压缩机冷凝机组，当压缩机低于冷凝器2.53m时，压缩机排气管可以不设U形弯头，如左下图；当高差大于2.53m时，压缩机排气管应装U形弯头，如右下图。⑦两泰台压隶缩机某合用固一个段冷凝即器，必而冷明凝器插位置同又高界于压肆缩机里时，唉排气太管可捆按右秀图布糟置。对两旗台压猜缩机捎分别摄用两鞋台冷氧凝器嫁，而龄其管薯道又言要相删互连笨接的暮时候急，可载按右既图方们式布缸置。可当冷纲凝器疗位置企低于兄压缩挑机时归，可株按下蛙图布翁置排工气管艺道。追装均尘油管爽的目雄的是叠使两阳台压交缩机行的油榜面在斥同一僚水平拨面上铜，均矮压管催是使求两台龙压缩蜜机的雅曲轴碍箱具卷有相掘同的田压力救。双机庸排气拌管的镇布置右（冷己凝器喇位置面低于番压缩拍机）（a装）回头气管蚂合并栏进冷梳凝器英；（巡寿b）停回气政管分则别进教冷凝欢器a）b）（3驰）液渐体管悬道氟利析昂液感体能握与油币互溶办，在围液体侦管路建上没害有设跟置回跟油管厨路。红液体恋管路器要解诸决的珠主要杏问题闭是防织止产器生闪达发气酸体。榜具有轻冷凝顷温度屿的氟繁利昂凤液体冠在阻姨力很园大的法管道趟中流机动时枕，由禽于压勉力下什降和怒摩擦道生热幸，会乏使部床分液首体汽辽化生邀成部臂分气沟体，块这就上是所效谓的辫闪发锅气体滥。①高沸压液舍管是棚指贮抚液器恭到膨呀胀阀鄙前的圾液管赖，如兆无贮朱液器菠则是伐由冷著凝器侮到膨爹胀阀兼前的陵那段六液管挖。当配这段皆管子腾阻力昏大或晴周围傲环境仙温度泉高的铲时候壁，会姿产生琴闪发宗气体具致使客膨胀怨阀供赛液不怨良，谨这将法大大胖降低装制冷真量，异因此认一般垒把高橡压液秩管的毅压降烈控制检在0余.0胶2M印Pa繁以下谱。②对踩于过挠流式祝冷凝稼器，此如下毛图（徒a）盲所示喘，为奔了保池证液刚体靠诸自重踏流入笛贮液亿器内除，冷批凝器欲的底敢部与则贮液向器进迈液阀突之间束的间响距应磁大于男20捕0m识m，协进液汉管流迁速应宗低于抵0.距5m需/s王。对于火补充更式贮迹液器纽奉，如总下图油（榴b）灾所示民，冷油凝器俩直接逮向蒸强发器谅供液雁，贮畜液器岂在系桥统中旨起调格节制谜冷剂皱的作祥用，宿因此恰冷凝戴器与今贮液枝器加匠设均换压管房诚。同纽奉时冷裹凝器信的输份液阀絮门应蚂低于歉贮液议器。哨贮液创器的盯进液枝管流最速一股般取锅0.篇8m根/s置。冷凝势器与粮贮液庸器之托间的械连接（a风）过截流式茂；（痛b）贯补充俘式③低考压液仇管。述低压查液管记是指嫌从节发流后垮至蒸落发器疮—段纷管道辛，这茎段管展道越脖短越翻好，世应使忌膨胀倍阀尽爱量靠束近蒸诊发器动。最施好这笔段管损道要潮包隔瓦热层谁和防虽潮层桃。吸这段左管道夸的最鼻大问龄题是蹦供液例分配招。当破一个醉膨胀盒阀供熟给多签组并左联的束蒸发甘器液吼体时馒，需头设液浸体分找配器露，小稻型系只统可禽直接颗购买筋液体窜分配染器（漆俗称由莲蓬揭头）张。当膏系统自稍大抚—点如，可兽按下携图制亏作液检体分镜配器车。下陶图的狭分配苹器均极有一茧锥形命体，逃当液悠体进主入后珠与它番相碰侦，并吸且碰出后具文有一它定的撤流速庆，这洁就使雄液体消夹裹鉴着气霉体，扇分别橡进入嫌各个支支管雷。由胞于阻业力相汁同所靠以各医支管劈燕的液沟体进捐入量重是相萌同的钓，可研以达车到均坑匀分澡布的巡寿作用蚁。液体柜分配酷器冷藏善库的甚库温支低于胶0℃晶以下银时，谦蒸发桌器表悠面就呈会结班霜，捐时间在一长顿就在性管子挥表面哨形成换一个煎厚厚倾的霜朵雪壳趁，这疾将使亦传热跟效率坡大为各降低稻，导筝致库界温回远升。谢蒸发血器如斑用肋回片式虏管子置，霜宋层将遗在肋巧片间已聚集滥，堵笋死肋继片间赔隙。排气叼热融界霜系绍统右图熊为常浓用的隆排气撒热融卸霜系扔统。妥制冷疫循环池中压忠缩机姿的排济气温搅度比挖较高纱，氟哄系统回排气葛接近责10怀0℃将的