213蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的構成ppt課件

1、 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術2.1.32.1.3蒸氣緊縮式制冷系統(tǒng)的構成蒸氣緊縮式制冷系統(tǒng)的構成緊縮機緊縮機熱交換設備熱交換設備節(jié)流機構節(jié)流機構管道管道各種控制閥各種控制閥輔助部件輔助部件蒸氣緊縮式制蒸氣緊縮式制冷系統(tǒng)的構成冷系統(tǒng)的構成 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術( (一一) )緊縮機緊縮機圖圖2-25 制冷和空調用緊縮機的分類及構造表示圖制冷和空調用緊縮機的分類及構造表示圖 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術緊縮式制冷系統(tǒng)的心臟緊縮式制冷系統(tǒng)的心臟主機主機有用能的輸入有用能的輸入制冷劑在系統(tǒng)中的循環(huán)流動制冷劑在系統(tǒng)中的循環(huán)流動整機性能整機性能可靠性可靠性壽命

2、壽命噪聲噪聲緊縮機緊縮機稱為稱為 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術緊縮機按緊縮原理有兩大類：緊縮機按緊縮原理有兩大類：容積型容積型速度型速度型容積型緊縮機容積型緊縮機速度型緊縮機速度型緊縮機 經過對運動機構作功，以減經過對運動機構作功，以減少緊縮式容積，提高蒸氣壓力來少緊縮式容積，提高蒸氣壓力來完成緊縮功能。完成緊縮功能。 由旋轉部件延續(xù)將角動量轉由旋轉部件延續(xù)將角動量轉換給蒸氣，再將該動量轉為壓力。換給蒸氣，再將該動量轉為壓力。 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 圖圖2-26 各類緊縮機在制冷和空調工程中的運用范圍各類緊縮機在制冷和空調工程中的運用范圍 制制 冷冷 原原 理理

3、 與與 技技 術術活塞式緊縮機活塞式緊縮機 機體曲軸箱機體曲軸箱氣缸氣缸活塞活塞吸、排氣閥吸、排氣閥曲軸連桿機構曲軸連桿機構組成組成 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術活塞式緊縮機有以下特點：活塞式緊縮機有以下特點：由于是往復運動，轉速不宜太高由于是往復運動，轉速不宜太高氣缸任務腔有余隙容積氣缸任務腔有余隙容積氣缸任務腔必需設置吸、排氣閥，氣缸任務腔必需設置吸、排氣閥，使吸、排氣過程產生阻力損失使吸、排氣過程產生阻力損失構造復雜，零部件多。構造復雜，零部件多。往復式緊縮機不允許吸氣帶液往復式緊縮機不允許吸氣帶液 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 回轉式緊縮機回轉式緊縮機 回轉機最

4、普通的為固定葉片式構造，經常又稱作“滾動活塞式緊縮機。比往復機更可靠比往復機更可靠是同等才干下尺寸小是同等才干下尺寸小制造本錢低制造本錢低優(yōu)點優(yōu)點“固定葉片固定葉片葉片只滑動不轉動葉片只滑動不轉動沒有吸氣閥沒有吸氣閥特點：特點： 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 回轉機當前研討與開發(fā)的重點回轉機的局限性回轉機的局限性 緊縮機中任何根本磨損軸承、軸、緊縮機中任何根本磨損軸承、軸、轉子或葉片等磨損都使間隙變大，并明轉子或葉片等磨損都使間隙變大，并明顯影響緊縮機性能。顯影響緊縮機性能。 降低振動與噪聲，改善油處置和減降低振動與噪聲，改善油處置和減小摩擦。小摩擦。 制制 冷冷 原原 理理 與與

5、 技技 術術 渦旋式緊縮機渦旋式緊縮機構造簡單構造簡單復雜的形線復雜的形線極高的精度要求極高的精度要求數控機床技術的開展數控機床技術的開展制造困難制造困難渦旋機渦旋機 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術渦旋機在技術上的專長渦旋機在技術上的專長沒有氣閥在制冷安裝中沒有氣閥在制冷安裝中可靠性大大提高可靠性大大提高軸的扭矩更均勻，運轉平穩(wěn)軸的扭矩更均勻，運轉平穩(wěn)壓力脈動小壓力脈動小振動和噪聲低振動和噪聲低在給定吸氣條件下在給定吸氣條件下渦旋機的容積效率幾乎與壓力比無關渦旋機的容積效率幾乎與壓力比無關不存在余隙容積的影響不存在余隙容積的影響 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 可以用同一個

6、電動機在很寬可以用同一個電動機在很寬的任務范圍內高效運轉的任務范圍內高效運轉 優(yōu)點優(yōu)點 熱泵的季節(jié)供熱系數熱泵的季節(jié)供熱系數HSPF提高提高 整個系統(tǒng)的效率提高，即季整個系統(tǒng)的效率提高，即季節(jié)能效比節(jié)能效比SEER提高提高 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 螺桿式緊縮機螺桿式緊縮機 近年來，隨著螺桿機可靠性方面的改良，它在中等容量的制冷與空調安裝上的運用更為廣泛了。 螺桿機在部分負荷時的效率比離螺桿機在部分負荷時的效率比離心機高心機高8%10% 而且不存在離心機的喘振問題。而且不存在離心機的喘振問題。特點特點 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 離心式緊縮機離心式緊縮機 離心式緊

7、縮機依托氣流速度變化的動力學效應，起到緊縮作用：吸入氣體由葉輪旋轉到達很高速度，然后導入渦殼使速度能轉變成壓力能。，級壓力比受葉輪圓周速度與制冷劑性質的影響。輪周速度受制于資料強度和氣體動力條件。 一級葉輪可以到達的壓力比級壓一級葉輪可以到達的壓力比級壓力比普通為力比普通為34 普通限制輪周速度不超越制冷劑進普通限制輪周速度不超越制冷劑進口處音速的口處音速的1.4 1.5倍倍 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 離心機的特點是： 構造簡單、轉速高、輸氣構造簡單、轉速高、輸氣量大，故體積、分量小量大，故體積、分量小 制冷劑不與光滑油接觸，制冷劑不與光滑油接觸，防止了油對制冷劑的影響防止了油

8、對制冷劑的影響 與前述各種容積式緊縮機與前述各種容積式緊縮機特性一個重要的不同之處是特性一個重要的不同之處是 它的吸、排氣壓力差或壓力比與吸氣量有親密關系，吸氣量變化還影響機器效率，在部分負荷運轉時，有能夠出現喘振。 喘振景象就是氣流在流道內來回撞擊而不能正常輸出。 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術二熱交換設備二熱交換設備 制冷系統(tǒng)的熱交換設備主要是冷凝器和蒸發(fā)器，它們是制冷劑與外部熱源介質之間發(fā)生熱交換的設備。 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 冷凝器冷凝器 用冷凝器將制冷劑從低溫熱源吸收的熱量及緊縮后添加的熱焓排放到高溫熱源。冷凝器按冷卻方式冷凝器按冷卻方式空氣冷卻式冷凝器

9、中空氣冷卻式冷凝器中根據管外空氣流動方式根據管外空氣流動方式空氣冷卻式空氣冷卻式水冷式水冷式蒸發(fā)冷卻式蒸發(fā)冷卻式自然對流空氣冷自然對流空氣冷卻式冷凝器卻式冷凝器強迫對流空氣冷強迫對流空氣冷卻式冷凝器卻式冷凝器 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術圖圖2-27 自然對流空氣冷卻式冷凝器自然對流空氣冷卻式冷凝器 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術圖圖2-28 空氣強迫對流冷凝器空氣強迫對流冷凝器1-肋片肋片 2-傳熱管傳熱管 3-上封板上封板 4-左端板左端板 5-進氣集管進氣集管6-彎頭彎頭7-出液集管出液集管 8-下封板下封板 9-前封板前封板10-通風機通風機 11-裝配螺釘裝配螺

10、釘 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術圖圖2-29 氨臥式殼管式冷凝器氨臥式殼管式冷凝器 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 圖圖2-30 氟利昂套管式冷凝器氟利昂套管式冷凝器 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術圖圖2-31 蒸發(fā)式冷凝器構造原理蒸發(fā)式冷凝器構造原理1-通風機通風機 2-擋水柵擋水柵 3-傳熱管組傳熱管組 4-水泵水泵 5-濾網濾網 6-補水閥補水閥 7-噴水嘴噴水嘴 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 蒸發(fā)器蒸發(fā)器 蒸發(fā)器是制冷機中的冷量輸出設備。制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，吸收低溫熱源介質水或空氣的熱量，到達制冷的目的。 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技

11、 術術冷卻空氣的蒸發(fā)器冷卻空氣的蒸發(fā)器空氣自然對流時空氣自然對流時多采用光盤管構造多采用光盤管構造空氣強迫對流時空氣強迫對流時采用翅片管構造采用翅片管構造殼管式殼管式沉沒式沉沒式 冷卻液體水或其它液冷卻液體水或其它液體載冷劑的蒸發(fā)器體載冷劑的蒸發(fā)器 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術圖圖2-32 臥式滿液式蒸發(fā)器構造臥式滿液式蒸發(fā)器構造 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術圖圖2-33 干式殼管蒸發(fā)器干式殼管蒸發(fā)器 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術圖圖2-34 空氣強迫對流的蒸發(fā)器及其肋片管型式空氣強迫對流的蒸發(fā)器及其肋片管型式a) 蒸發(fā)器蒸發(fā)器 b) 繞片管繞片管 c) 套

12、片管套片管1-傳熱管傳熱管 2-肋片肋片 3-擋板擋板 4-通風機通風機 5-集氣管集氣管 6-分液器分液器 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術三節(jié)流機構三節(jié)流機構 節(jié)流機構是實現制冷循環(huán)所必需的四個根本的系統(tǒng)組成部件之一 位于冷凝器與蒸發(fā)器之間。位于冷凝器與蒸發(fā)器之間。對制冷劑的流動起扼制造用對制冷劑的流動起扼制造用使來自冷凝器的高壓液態(tài)制冷劑壓力降低使來自冷凝器的高壓液態(tài)制冷劑壓力降低控制進入蒸發(fā)器的制冷劑質流率控制進入蒸發(fā)器的制冷劑質流率作用作用 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 毛細管毛細管 毛細管用在小型而且不需求準確調理流量的制冷安裝。家用冰箱家用冰箱冷柜冷柜房間空調

13、器房間空調器 簡單簡單 廉價廉價 便于大批量消費便于大批量消費運用運用優(yōu)點優(yōu)點 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術圖圖2-36 R22、R12毛細管初步選擇曲線圖毛細管初步選擇曲線圖 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 手動膨脹閥手動膨脹閥 通常與其它控制元件配合運用，普通只在短時期內運用，例如在冷凍初期輔助送液，或者在自動膨脹閥出缺點時作為旁路備用閥。 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 定壓膨脹閥定壓膨脹閥 從堅持蒸發(fā)壓力恒定為目的，自動調理蒸發(fā)器供液量。其構造原理是：由設定彈簧力和蒸發(fā)壓力產生的流體壓力之差提供閥翻開方向的驅動力

14、。當蒸發(fā)壓力降低時，閥開大，供液量增多，以補償蒸發(fā)壓力的下降；當蒸發(fā)壓力升高時，閥關小，供液量減少，抑制蒸發(fā)壓力上升。 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 浮球閥浮球閥 用液位控制供液量。以浮球杠桿機構產生閥動作的驅動力。根據制冷機的情況，又分兩種。對于制冷劑液體主要在高壓側冷凝器或高壓貯液器的制冷機，采用高壓浮球閥。它的浮球感受冷凝器或高壓貯液器的液位。當液位升高時，閥開大，增大蒸發(fā)器供液量；當液位降低時，閥關小，減少供液量。 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 熱力膨脹閥熱力膨脹閥 廣泛用于干式蒸發(fā)器的供液量調理 以蒸發(fā)器出口處制冷劑的過熱度為控制參數以蒸發(fā)器出口處制冷劑的過熱

15、度為控制參數經過彈簧力設定靜態(tài)過熱度經過彈簧力設定靜態(tài)過熱度設定范圍普通為設定范圍普通為28 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 蒸發(fā)器出口制冷劑的過熱度低于靜態(tài)蒸發(fā)器出口制冷劑的過熱度低于靜態(tài)過熱度時過熱度時 閥處于封鎖形狀閥處于封鎖形狀過熱度高于靜態(tài)過熱度時過熱度高于靜態(tài)過熱度時閥才翻開閥才翻開 并按二者之偏向成比例地改動閥開度，即成比例地調理送入蒸發(fā)器的制冷劑質流率。 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術(a)(b)(c)圖圖2-37 熱力膨脹閥構造原理圖熱力膨脹閥構造原理圖閥構造表示圖閥構造表示圖閥與蒸發(fā)器銜接圖閥與蒸發(fā)器銜接圖過熱度控制原理過熱度控制原理 制制 冷冷 原原

16、理理 與與 技技 術術圖圖2-38 閥的靜態(tài)特性曲線及閥的靜態(tài)特性曲線及MSS線線 QOK額定制冷才干額定制冷才干曲線曲線K靜過熱度設定最正確時，閥靜過熱度設定最正確時，閥K的靜特性的靜特性閥閥B靜特性與蒸發(fā)器匹配不好靜特性與蒸發(fā)器匹配不好 K靜過熱度設定過小時，閥靜過熱度設定過小時，閥K的靜特性的靜特性閥閥K靜特性與蒸發(fā)器匹配好靜特性與蒸發(fā)器匹配好 K靜過熱度設定過大時，閥靜過熱度設定過大時，閥K的靜特性的靜特性 B閥閥B的靜特性的靜特性 MSS蒸發(fā)器的穩(wěn)定信號線蒸發(fā)器的穩(wěn)定信號線不不穩(wěn)穩(wěn)定定區(qū)區(qū)BKKKQOKQOMSS 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 圖2-39 電子膨脹閥流量調

17、理系統(tǒng)原理 (a)按真實過熱度控制 (b)按溫差控制(a)(b) 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 目前，國際上流行的電子膨脹閥種類很多，按閥的構外型主要有三類：熱動式、電磁式和電動式雙金屬片式的熱電膨脹閥已很少運用。 6. 電子膨脹閥電子膨脹閥熱動式膨脹閥熱動式膨脹閥 電磁式膨脹閥電磁式膨脹閥 電動式膨脹閥電動式膨脹閥 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術圖圖2-40 電磁式膨脹閥構造電磁式膨脹閥構造1 出口出口 2彈簧彈簧 3閥針閥針 4閥桿閥桿 5柱塞彈簧柱塞彈簧 6柱塞柱塞 7線圈線圈 8閥度閥度 9入口入口 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術 圖圖2-41 電動式膨

18、脹閥直動型電動式膨脹閥直動型1入口入口 2針閥針閥 3閥桿閥桿 4技術技術 5線圈線圈 6出口出口 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術四管道四管道 用管道將制冷機各組成部件銜接成一個完好的制冷系統(tǒng)，使制冷劑在封鎖的系統(tǒng)中循環(huán)。 制制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術術管道的材質應與制冷劑相容管道的材質應與制冷劑相容管道與管道、管道與設備銜接處必需可管道與管道、管道與設備銜接處必需可靠密封，采用焊接或可拆銜接法蘭或靠密封，采用焊接或可拆銜接法蘭或螺絲銜接螺絲銜接銜接處采用密封資料時，密封資料也必銜接處采用密封資料時，密封資料也必需與制冷劑相容需與制冷劑相容管道與外界環(huán)境接觸，將與管內制冷劑管道與外界環(huán)境接觸，將與管內制冷劑發(fā)生熱交換發(fā)生熱交換制冷劑在管道中流動會產生管道