制冷原理之基础篇

1、制冷原理之基础篇,ME Steven Liu 2007/02/01,目录,基本概念 制冷剂 基本制冷系统 热交换器 (回热器) 制冷四大件 其它部件 KV300制冷原理分析 Q&A,什么是制冷？及应用,什么是制冷？ 使某一物质或空间的温度降到低于周围环境温度 并维持此低温 应用 空气调节（空调四度）降低空气的温度和含湿量 工艺性空调 舒适性空调 食品冷冻冷藏 防止食品变质 生产工艺 化工行业,最常用的制冷技术,冷源 天然冷源 人工冷源 最常用的制冷技术 液体汽化法 蒸汽压缩式,物理概念,汽化 冷凝 汽化潜热 过冷 过热,水，标准大气压下,232degF=111.1degC 212degF=10

2、0degC 32degF=0degC,制冷剂热力学参数,温度t 表示物体冷热的程度 摄氏温标 水的冰点0，沸点100，100等分,每一等分为1 华氏温标 水的冰点32，沸点212，180等分,每一等分为1 换算：9532；59（-32）,压力p 分子运动论把气体的压力看作是气体分子撞击容器壁的宏观表现 绝对压力 a、abs(absolute) 表压 g(gauge) 单位：Pa、PSI、毫巴(millibars)、kPa、MPa、kgf/cm2 真空表,制冷剂,作用：在制冷系统中通过相变（汽化或冷凝），实现热量的转移 Bus空调和Truck机组常用制冷剂,制冷剂的选择要求,热力学特性 蒸发压力

3、po大于在大气压 冷凝压力pk2.5MPa 热物理性能 良好的传热性 粘度小，流动阻力小 化学稳定性 安全 环保 电气绝缘性 经济性,R134a、R404A、R407C介绍,R404A Vs R134a,箱内温度18， 蒸发温度26.3,制冷四大件,Q吸,蒸发器,膨胀阀,冷凝器,干燥过滤器,储液罐,压力调节阀,压缩机,Q排,管路,管道的材质应与制冷剂相容 管道与管道、管道与设备连接处必须可靠密封，采用焊接或可拆连接（法兰或螺丝连接） 连接处采用密封材料时，密封材料也必须与制冷剂相容,基本制冷循环,R404A， Tb=2, Ta= 35,Tb=2,Tk=51.6 Pk=23.8022bar,Ta

4、=35,Te=-6.3 Pe=4.9113bar,Q吸,TRUCK机组,Q排,空气对系统的影响,氧气 加速化学反应,冷凝换热面积,冷凝压力,压缩机劳损,功耗,不凝性气体 滞留在冷凝器中,水份 水解 冰堵(冷藏机组),制冷四大件之压缩机,功用 压缩：将低温低压蒸汽压缩成高温高压蒸汽 吸汽：将蒸发器里蒸发后的蒸汽及时吸走 排汽：将压缩后的高温高压蒸汽排放到冷凝器中，以便在环境温度下冷凝 系统的心脏，制冷剂循环的动力来源 决定系统能力大小的关键部件,Bore and Stroke:2 1/4 X 1 5/8,我公司使用的压缩机,214,Bore and Stroke: 2 1/4 X 1 5/8,4

5、26,430,SB机组,TM,TS机组,压缩机分类按工作原理,我公司使用的压缩机型式,活塞式压缩机工作原理,活塞式压缩机工作原理 ,活塞式压缩机型号说明,4 30,4: 气缸数,30: 排汽量 立方英寸,排汽量,3.14（缸径2）2冲程气缸数,制冷四大件之冷凝器,冷凝器-排热设备,冷凝器按冷却方式,空气冷却式冷凝器中 根据管外空气流动方式,空气冷却式 水冷式 蒸发冷却式,自然对流空气冷却式冷凝器 强制对流空气冷却式冷凝器,自然对流空气冷却式冷凝器,电冰箱冷凝器,强制对流空气冷却式冷凝器（空气制冷剂热交换）,1-肋片 2-传热管 3-上封板 4-左端板 5-进气集管 6-弯头 7-出液集管 8-

6、下封板 9-前封板 10-通风机 11-装配螺钉,蒸发器,蒸发器：吸热设备；也就是冷量输出设备,冷却空气的蒸发器,空气自然对流时 多采用光盘管结构 空气强制对流时 采用翅片管结构,壳管式 沉没式,冷却液体（水或其它液 体载冷剂）的蒸发器,强制对流式蒸发器（空气制冷剂热交换）,蒸发器 1-传热管 2-翅片 3-挡板 4-风机 5-集气管 6-分液器,盘管结构参数,结构参数： 管径、翅片厚度、FPI、TH、ROWS 、FINNED LENGTH CIRCUIT COIL （以3D98760 RDII 冷凝器为例） C.375 - .008 - 13 - 17 - 3 - 31，(Condenser

7、) R.375 - .008 -13 - 12 - 2 - 31 (Radiator) E (Evaporator),TH=,CIRCUIT=,6,6,ROWS=,4,TH,Rows,FL,平行流冷凝器,空气侧 波纹型百叶窗翅片 制冷剂侧 非圆截面微通道多孔铝制扁管,平行流冷凝器 Vs 翅片管簇式冷凝器,45% more performance weigh 40% less decrease the amount of refrigerant by 30% Air pressure drop by 25%,制冷四大件之膨胀阀,作用 节流降压 控制流量 控制过热度 以蒸发器出口处制冷剂的过热度为

8、控制参数 安装位置 阀体安装在蒸发器进口 感温包安装在蒸发器出口 外平衡管靠近感温包，自其下游取压,膨胀阀内部结构,回热器(热交换器),HEAT EXCHANGER,Liquid Inlet,Coiled Copper Tube,Liquid Outlet,Suction Gas Inlet,Suction Gas Outlet,回热器(热交换器),回热循环 进膨胀阀前液态制冷剂与蒸发器出口低温低压的气态制冷剂在回热器中进行热交换， 使液态制冷剂得到进一步冷却而过冷，气态制冷剂进一步吸热而过热 作用: 增强制冷 R12， tk=35, te=5 不带回热的理论制冷系数8.00 带回热的理论制冷

9、系数8.33 理论制冷系数提高4,压缩机,蒸发器,冷凝器,膨胀阀,其它配件-高压侧,干燥过滤器 去除水分和杂质 安装在储液器-TXV液管上,其它配件-高压侧,储液器 缓冲及有效利用冷凝面积 液封 安装在冷凝器的下游,Inlet,Tank Outlet Valve,By Pass Valve Assembly,Level Indicator,Pick Up Tube,其它配件-低压侧,汽液分离器(回汽瓶) 防止压缩机液击 安装在压缩机吸汽管上,靠近压缩机,Inlet,Outlet,Oil Pick Up Hole,Water Tubes (Some Models),其它配件-低压侧,吸气压力调节阀SPR 吸气压力调节 安装在汽