第三章蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的組成和

1、第三章 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng) 的組成和圖式第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng)蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng) 一、制冷系統(tǒng)的供液方式一、制冷系統(tǒng)的供液方式 在蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)中，根據(jù)向蒸發(fā)器供液的方式不同可分為直接供液、重力供液、液泵供液三種。 （一）直接供液方式 直接供液是指制冷劑液體通過膨脹閥直接向蒸發(fā)器供液，而不經(jīng)過其它設(shè)備的制冷系統(tǒng)，又稱直接膨脹供液系統(tǒng)，見圖3-1所示。 圖圖3-1 直接供液的直接供液的r12制冷流程圖制冷流程圖1壓縮機(jī) 2油分離器 3臥式殼管冷凝器 4干燥過濾器 5熱交換器 6蒸發(fā)器 7手動(dòng)膨脹閥 8熱力膨脹閥 9電磁閥 直接供液主要適用于氟利昂制冷系統(tǒng)和成套制備空調(diào)冷凍水或低

2、溫鹽水的氨系統(tǒng)。 （二）重力供液方式 重力供液是利用制冷劑液柱的重力來(lái)向蒸發(fā)器供液。這種系統(tǒng)是經(jīng)過膨脹閥的制冷劑先經(jīng)過氨液分離器，將其中氨蒸氣分離后，使氨液借助于氨液分離器的液面和蒸發(fā)器的液面之間的液位差作為動(dòng)力，達(dá)到向蒸發(fā)器供液的目的。見圖3-2所示。 目前除小型氨為制冷劑的冷庫(kù)采用重力供液外、大、中型冷庫(kù)均采用液泵供液方式。第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng)蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng)圖圖3-2 3-2 重力供液制冷系統(tǒng)示意圖重力供液制冷系統(tǒng)示意圖1膨脹閥 2氨液分離器3頂排管 4墻排管5供液調(diào)節(jié)站6回氣調(diào)節(jié)站 7放油閥 8集油器 9遙控液位計(jì) 10電磁閥 （三）液泵供液方式 液泵供液是指制冷系統(tǒng)

3、借助液泵的機(jī)械力來(lái)向蒸發(fā)器供液，也稱液泵強(qiáng)制循環(huán)。見圖3-3所示。 適用于各種類型冷藏庫(kù)和人工冰場(chǎng)等。 圖圖3-3 3-3 氨泵供液強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)示意圖氨泵供液強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)示意圖1低壓循環(huán)貯液桶 2氨泵 3膨脹閥 4電磁閥 5正常液位控制器6警戒液位控制器 7止回閥 8供液調(diào)節(jié)站 9回氣調(diào)節(jié)站 10u形頂管11盤管式墻管 12冷風(fēng)機(jī) 13自動(dòng)旁通閥 14差壓控制器 15截止閥第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng)蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng)二、空調(diào)用氨制冷系統(tǒng)二、空調(diào)用氨制冷系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng)蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng) 圖3-4為空調(diào)用氨制冷成套設(shè)備系統(tǒng)，該制冷系統(tǒng)采用直接供液方式。其工作過程

4、是：壓縮機(jī)1將蒸發(fā)器內(nèi)所產(chǎn)生的低壓低溫的氨蒸氣吸入氣缸內(nèi)，經(jīng)壓縮后成為高壓高溫的氨氣先經(jīng)過氨油分離器2，將氨氣中所攜帶的少量潤(rùn)滑油分離出來(lái)，再進(jìn)入冷凝器3。高壓高溫的氨氣在冷凝器中把熱量放給冷卻水后而使自身凝結(jié)為氨液，并不斷地貯存到貯液器4中，使用時(shí)貯液器的高壓氨液由供液管送至膨脹閥5節(jié)流降壓后，送入蒸發(fā)器6。低壓低溫氨液在蒸發(fā)器中不斷吸收空調(diào)回水的熱量而氣化，空調(diào)回水放出熱量而溫度降低，降溫后的冷凍水送入空調(diào)噴淋室噴淋空氣，吸收空氣的熱量，吸熱后再用泵打入蒸發(fā)器繼續(xù)冷卻，循環(huán)使用，氣化后形成的低壓氨氣又被壓縮機(jī)1吸走，如此往復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)制冷。 在制冷系統(tǒng)中，氨壓縮機(jī)的排氣部分至膨脹閥以前屬于

5、高壓（高溫）部分；膨脹閥后至壓縮機(jī)的吸氣部分屬于低壓（低溫）部分，所以膨脹閥是制冷系統(tǒng)高、低壓力的分界線。 為了保證壓縮機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，就要使進(jìn)入壓縮機(jī)的氨蒸氣先經(jīng)過氨液分離器，將其中的氨液分離出來(lái)。這里需要指出，用于空調(diào)的制冷裝置一般不裝氨液分離器，因?yàn)榱⒐苁秸舭l(fā)管組上的粗豎管可以起到氨液分離器的作用。第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng)蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng) 氨氣從壓縮機(jī)氣缸帶出的潤(rùn)滑油，雖然大部分被油分離器中分離下來(lái)，但是還會(huì)有部分潤(rùn)滑油被帶入冷凝器、貯液器和蒸發(fā)器內(nèi)。由于氨制冷劑不溶于潤(rùn)滑油，而且潤(rùn)滑油的密度大于氨液的密度，因此潤(rùn)滑油會(huì)積存在上述設(shè)備的底部，必須定期排出，否則會(huì)影響制冷系統(tǒng)的

6、正常工作。在本系統(tǒng)中，蒸發(fā)器內(nèi)積存的油從小集油包直接排出。氨油分離器、冷凝器、貯液器中積存的潤(rùn)滑油送入集油器7中，然后在低壓條件下將它放出。 在冷凝器和貯液器中，有不凝性氣體（主要是空氣）。將會(huì)影響其正常工作，所以必須定期排出，為了不使混合氣體中氨蒸氣隨同排出，排出前應(yīng)經(jīng)過不凝性氣體分離排出。它是利用高壓氨液經(jīng)節(jié)流后在蒸發(fā)盤管內(nèi)氣化吸熱使管間的混合氣體溫度降低，使混合氣體中的氨氣凝結(jié)為氨液，從而達(dá)到分離不凝性氣體的目的。 系統(tǒng)設(shè)置了緊急泄氨器。當(dāng)機(jī)房發(fā)生火警等意外事故時(shí)，可將貯液器和蒸發(fā)器中的氨液分為兩路迅速排至緊急泄氨器，在其中與自來(lái)水混合排入下水道，以免發(fā)生嚴(yán)重的爆炸事故。第一節(jié)第一節(jié) 蒸

7、氣壓縮式氨制冷系統(tǒng)蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng)三、冷藏庫(kù)用氨壓縮制冷系統(tǒng)三、冷藏庫(kù)用氨壓縮制冷系統(tǒng)圖圖3-5 3-5 冷藏庫(kù)的氨壓縮制冷裝置重力供液系統(tǒng)圖冷藏庫(kù)的氨壓縮制冷裝置重力供液系統(tǒng)圖1壓縮機(jī) 2氨油分離器 3臥式冷凝器 4高壓貯淮器 5調(diào)節(jié)閥6氣液分離器 7蒸發(fā)排管 8排液桶 9集油器 10空氣分離器第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng)蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要由氨壓縮機(jī)、氨油分離器、冷凝器、高壓貯液器、調(diào)節(jié)閥、氣液分離器、蒸發(fā)器（蒸發(fā)排管或冷風(fēng)機(jī)）、排液桶、集油器、空氣分離器所組成。 在冷藏庫(kù)設(shè)計(jì)中，蒸發(fā)排管或冷風(fēng)機(jī)設(shè)在冷庫(kù)內(nèi)，制冷壓縮機(jī)和一些輔助設(shè)備在制冷機(jī)房?jī)?nèi)，其中立式冷凝器、高壓貯

8、液器、集油器、空氣分離器等輔助設(shè)備設(shè)在室外。 冷藏庫(kù)氨壓縮制冷系統(tǒng)的工作過程是，經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后排出的高壓高溫制冷劑蒸氣，先經(jīng)過氨油分離器2再進(jìn)入冷凝器3，冷凝后的氨液進(jìn)入高壓貯液器4，來(lái)自高壓貯液器的氨液經(jīng)管路送至調(diào)節(jié)閥5節(jié)流降壓降溫后，被送到安裝在一定高度上的氣液分離器6，在氣液分離器中，將節(jié)流所產(chǎn)生的氨蒸氣分離后，氨液經(jīng)液體調(diào)節(jié)站進(jìn)入蒸發(fā)排管7（或冷風(fēng)機(jī)），氨液在蒸發(fā)排管內(nèi)吸收冷庫(kù)被冷卻（冷凍）食品的熱量而氣化，氣化后的氨蒸氣又經(jīng)過氣液分離器將氨蒸氣中所攜帶的液滴分離出來(lái)后，再進(jìn)入壓縮機(jī)，這樣不但防止了壓縮機(jī)的濕沖程，也使蒸氣中的液體制冷劑得到了充分的利用。第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓縮式氨制冷

9、系統(tǒng)蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng) 除霜的方法： 采用專門的器具來(lái)進(jìn)行除霜，這種方法叫“掃霜”； 利用高壓高溫的氨蒸氣通過蒸發(fā)排管，使管外的霜層受熱熔化而自行脫落，這種方法稱為“沖霜”。 沖霜的工作過程： 沖霜開始前，開啟排液桶8上的降壓閥，使桶內(nèi)的壓力降低到相連接系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力，然后再關(guān)閉降壓閥。此時(shí)，需要停止冷藏庫(kù)的工作，適當(dāng)關(guān)小總調(diào)節(jié)站的有關(guān)調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉分調(diào)節(jié)站上被沖霜冷藏間的供液閥和回氣閥，打開排液閥以及排液桶上的進(jìn)液閥，使冷藏間的蒸發(fā)排管中的氨液因壓差關(guān)系輸入排液桶中，在排液過程中，如蒸發(fā)管組內(nèi)的氨液不易排出；可緩慢開啟壓力較高的熱氨沖霜閥，再稍微開啟蒸發(fā)管組的沖霜加壓閥，以增加被沖霜排管壓力

10、（表壓力不應(yīng)超過0.6mpa）。排液時(shí)，排液桶的貯液量不應(yīng)超過80%。待管組內(nèi)氨液排出后，關(guān)閉排液閥和排液桶的進(jìn)液閥。第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng)蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng) 開始沖霜時(shí)，開啟沖霜閥，使過熱氨蒸氣送入蒸發(fā)排管，此時(shí)管內(nèi)溫度上升霜層熔化，沖霜完畢后關(guān)閉沖霜閥。 沖霜后應(yīng)緩慢開啟蒸發(fā)管組的回氣閥，降低排管內(nèi)的壓力，當(dāng)回氣壓力達(dá)到系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力后，恢復(fù)供液。于是就開啟供液閥和調(diào)整總調(diào)節(jié)站的調(diào)節(jié)閥。 沖霜時(shí)排入排液桶的氨液，在排出排液桶前，須在筒內(nèi)靜置20min左右，以便使其中所含的潤(rùn)滑油沉淀，然后進(jìn)行放油，放油后應(yīng)緩慢開啟排液桶的加壓閥，待桶內(nèi)壓力達(dá)到0.6mpa后關(guān)閉加壓閥，然后開啟

11、排液桶的出液閥并關(guān)閉貯液器的出液閥，開啟浮球調(diào)節(jié)閥前的總供液閥，使氨液經(jīng)氣液分離器向蒸發(fā)排管供液（排液桶在排液過程中應(yīng)保持桶內(nèi)壓力在0.6mpa），排液完畢后應(yīng)關(guān)閉加壓閥和出液閥，并開啟高壓貯液器的出液閥恢復(fù)總調(diào)節(jié)站的正常供液。為了給再次排液作好準(zhǔn)備，在排液后，應(yīng)開啟降壓閥以降低排液桶的壓力。 氨泵供液一般用于多層樓的冷藏庫(kù)建筑中，近年來(lái)在一些中、小型冷庫(kù)中也廣泛采用。第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng)蒸氣壓縮式氨制冷系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) 蒸氣氟利昂壓縮制冷系統(tǒng)蒸氣氟利昂壓縮制冷系統(tǒng)圖圖3-6 3-6 氟利昂壓縮制冷系統(tǒng)圖氟利昂壓縮制冷系統(tǒng)圖1氟利昂壓縮機(jī) 2氟油分離器 3水冷式冷凝器 4過濾干燥

12、器 5電磁閥6氣液熱交換器 7熱力膨脹閥 8分液器 9蒸發(fā)器 10高低壓力繼電器 圖3-6所示為氟利昂壓縮制冷系統(tǒng)，它與氨制冷系統(tǒng)主要區(qū)別在于，增設(shè)了過濾干燥器、氣液熱交換器、熱力膨脹閥、電磁閥等部件。 氟利昂壓縮制冷系統(tǒng)的工作過程是：低壓低溫的氟利昂制冷劑蒸氣進(jìn)入壓縮機(jī)1內(nèi)進(jìn)行壓縮，壓縮后的高壓制冷劑氣體經(jīng)氟利昂油分離器2將攜帶的潤(rùn)滑油分離出來(lái)，然后進(jìn)入水冷式冷凝器3（也有用風(fēng)冷式冷凝器），在其中制冷劑被冷凝為液體，氟利昂液體由冷凝器下部的出液管排出并經(jīng)過濾干燥器4，將所含的水分和雜質(zhì)過濾掉，再經(jīng)電磁閥5，并流經(jīng)氣液熱交換器6，經(jīng)氣液熱交換器過冷后的氟利昂液體進(jìn)入熱力膨脹閥7節(jié)流降壓，并經(jīng)分

13、液器8將低壓低溫的氟利昂液體均勻地送往蒸發(fā)器（助片式）9，在蒸發(fā)器內(nèi)，氟利昂液體吸收被冷物體的熱量而氣化，氣化后的低壓低溫的制冷劑蒸氣進(jìn)入熱交換器6，在熱交換器中吸收管內(nèi)高壓高溫液體的熱量而過熱，過熱后又重新被壓縮機(jī)吸入，再次被壓縮，如此往復(fù)循環(huán)，以達(dá)到制冷的目的。第二節(jié)第二節(jié) 蒸氣氟利昂壓縮制冷系統(tǒng)蒸氣氟利昂壓縮制冷系統(tǒng) 在系統(tǒng)中設(shè)置了高低壓力繼電器10，與壓縮機(jī)的吸排氣管道相連接，當(dāng)排氣壓力超過額定數(shù)值時(shí)，可使壓縮機(jī)自動(dòng)停車，以免發(fā)生事故；當(dāng)吸氣壓力低于額定數(shù)值時(shí)，壓縮機(jī)自行停車，以免壓縮機(jī)在不必要的低溫下工作而浪費(fèi)電能。 冷凝器與蒸發(fā)器之間的管路上裝設(shè)電磁閥5，用來(lái)控制供液管路的自動(dòng)啟閉。當(dāng)壓縮機(jī)停車時(shí)，電磁閥立即將供液管路關(guān)閉，防止大量氟利昂液體進(jìn)入蒸發(fā)器，導(dǎo)致壓縮機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)液體被吸入發(fā)生沖缸事故。當(dāng)壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電磁閥可將供液管路自動(dòng)打開。 熱力膨脹閥7是裝在蒸發(fā)器前的供液管路上（它的感溫包緊扎在靠近蒸發(fā)器的回氣管路上），它除了對(duì)氟利昂液體進(jìn)行節(jié)流降壓外，還根據(jù)感溫包感受