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2.5

3m时，压缩机排气管可以不设U形弯头，如左下图；当高差大于2.5

3m时，压缩机排气管应装U形弯头，如右下图。⑦两只台压竟缩机屡合用嫌一个份冷凝望器，批而冷部凝器录位置饥又高猎于压铜缩机倘时，被排气艺管可评按右步图布满置。对两亿台压惰缩机潜分别异用两怨台冷泻凝器刺，而深其管爹道又沉要相惹互连脏接的暂时候笋，可捷按右滨图方吴式布座置。撑当冷理凝器朴位置甘低于辫压缩息机时轨，可浓按下挨图布肢置排联气管绩道。情装均搞油管瓶的目刮的是灿使两离台压碍缩机期的油重面在打同一甲水平携面上习，均矿压管余是使每两台膛压缩凶机的曾曲轴北箱具待有相院同的皇压力葵。双机肝排气铃管的码布置泰（冷老凝器笔位置赢低于财压缩弯机）（a茫）回索气管派合并突进冷发凝器豪；（偏b）笋回气语管分歪别进落冷凝刚器a）b）（3柳）液严体管结道氟利客昂液叹体能饮与油呜互溶槽，在存液体资管路默上没剪有设训置回言油管肿路。定液体点管路柿要解姨决的为主要砍问题咽是防申止产封生闪届发气杆体。援具有近冷凝弱温度颈的氟阶利昂思液体床在阻渗力很肚大的嫁管道肾中流顿动时裙，由脚于压阀力下木降和峡摩擦筝生热财，会傲使部碌分液厚体汽去化生袜成部宪分气副体，虏这就溪是所串谓的虎闪发训气体帮。①高塘压液付管是能指贮吸液器育到膨航胀阀晕前的攀液管营，如锯无贮遥液器细则是告由冷缎凝器塌到膨钻胀阀法前的陡那段宝液管蚊。当与这段菜管子耕阻力踩大或被周围踩环境秋温度贝高的婆时候显，会镇产生姐闪发贫气体伴致使海膨胀刮阀供境液不标良，肚这将柿大大蜡降低欣制冷圣量，盼因此飘一般傍把高身压液瓶管的构压降问控制碎在0哨.0洒2M提Pa叨以下行。②对织于过等流式跃冷凝竞器，侮如下镜图（胡a）胶所示拆，为顺了保掀证液袄体靠奖自重卡流入承贮液刻器内疏，冷旦凝器职的底手部与拥贮液美器进偶液阀滤之间泼的间响距应卖大于田20化0m钩m，茧进液库管流糕速应需低于雨0.柱5m粘/s违。对于隙补充些式贮茫液器通，如贯下图败（敲b）赞所示融，冷劲凝器段直接果向蒸旗发器蔽供液保，贮拉液器啊在系禽统中昂起调严节制受冷剂饺的作产用，呼因此碗冷凝丢器与松贮液剩器加跃设均减压管编。同秧时冷玻凝器物的输防液阀认门应加低于歌贮液迟器。蚊贮液悉器的案进液台管流赵速一娱般取艺0.堡8m遍/s俗。冷凝益器与孤贮液购器之端间的驼连接（a都）过叙流式闭；（煤b）拉补充差式③低帆压液龙管。仁低压辉液管准是指控从节居流后执至蒸救发器躺—段角管道鬼，这暑段管隶道越膀短越殃好，类应使化膨胀性阀尽堵量靠度近蒸劫发器蓬。最企好这勇段管励道要压包隔司热层必和防垃潮层知。稳这段穴管道获的最限大问驻题是光供液讨分配探。当湾一个苗膨胀博阀供仆给多巩组并句联的惯蒸发领器液准体时美，需鸟设液结体分遣配器弯，小搜型系印统可蜡直接扯购买输液体励分配闹器（勇俗称玩莲蓬尸头）侨。当紧系统垄稍大废—点贡，可瓣按下俭图制抱作液肃体分具配器恐。下齿图的淡分配州器均望有一布锥形赌体，独当液重体进格入后勺与它绿相碰钥，并怖且碰茎后具钞有一追定的坑流速犹，这碌就使沈液体冷夹裹刃着气谜体，袖分别养进入惭各个昌支管贸。由凉于阻厅力相握同所毕以各送支管熄的液居体进斩入量率是相映同的景，可驼以达躲到均末匀分脸布的上作用牺。液体晓分配垂器冷藏塔库的偷库温扬低于俱0℃毫以下黑时，朋蒸发苍器表兆面就耕会结锁霜，狸时间咬一长朴就在摇管子垂表面磁形成循一个铸厚厚浴的霜扮雪壳谎，这触将使所传热辣效率叔大为绑降低师，导泪致库子温回姥升。气蒸发若器如挽用肋丢片式举管子邻，霜榴层将宝在肋折片间浆聚集幻玉，堵驻死肋幅片间婶隙。排气臂热融欺霜系签统右图馋为常析用的聚排气粪热融邮霜系宾统。险制冷刚循环称中压焰缩机啊的排哲气温博度比的较高倍，氟脏系统境排气反接近诉10脆0℃申的