制冷和空調(diào)設(shè)備與技能訓(xùn)練單元二---系統(tǒng)熱交換設(shè)備課件

1、制冷和空調(diào)設(shè)備與技能訓(xùn)練 主編 曾波正文單元二 系統(tǒng)熱交換設(shè)備正文正文 目的與要求1)了解各冷凝器、蒸發(fā)器、中間冷凝器及回?zé)崞鞯慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適應(yīng)性。2)掌握冷凝器、蒸發(fā)器、中間冷凝器及回?zé)崞鞯墓ぷ髟怼?)理解影響冷凝器、蒸發(fā)器傳熱的因素。4)掌握換熱器的清洗方法。正文 1)了解冷凝器內(nèi)制冷劑的物理變化。2)了解冷凝器的種類與結(jié)構(gòu)。3)掌握各種冷凝器的特點(diǎn)與工作原理。課題一 冷凝器正文一、水冷式冷凝器水冷式冷凝器以水作為冷卻介質(zhì),靠水帶走冷凝熱量。冷卻水一般循環(huán)使用,但系統(tǒng)中需設(shè)有冷卻塔或涼水池。正文圖2-1物理變化示意圖正文圖2-2殼管式冷凝器按其結(jié)構(gòu)形式又可分為殼管式冷凝器和套管式冷凝器兩種

2、,常見的是殼管式冷凝器(圖2-2)。正文1.立式殼管式冷凝器立式殼管式冷凝器多用于氨制冷系統(tǒng)中,它垂直地放在室外混凝土的水池上。結(jié)構(gòu):立式殼管式冷凝器的外殼是由鋼板焊成的圓柱形筒體,筒體兩端焊有多孔管板,在兩端管板的對(duì)應(yīng)孔中用擴(kuò)脹法或焊接法將無縫鋼管固定嚴(yán)密,成為一個(gè)垂直管簇。正文圖2-3立式殼管式冷凝器的工作原理立式殼管式冷凝器的工作原理如圖2-3所示。正文圖2-4臥式殼管式冷凝器2.臥式殼管式冷凝器臥式殼管式冷凝器如圖2-4所示正文圖2-5氨用臥式殼管式冷凝器內(nèi)部結(jié)構(gòu)氨用臥式殼管式冷凝器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-5所示。正文3.套管式冷凝器圖2-6氨用套管式冷凝器正文圖2-7氟利昂用套管式冷凝器(1

3、)氨用套管式冷凝器氨用套管式冷凝器如圖2-6所示。正文(2)氟利昂用套管式冷凝器氟利昂用套管式冷凝器的結(jié)構(gòu)如圖2-7所示。4.螺旋板式冷凝器螺旋板式冷凝器(圖2-8)是一種高效率的熱交換器正文圖2-8螺旋板式冷凝器實(shí)物展示圖正文圖2-9氨用螺旋板式冷凝器正文二、空氣冷卻式冷凝器以空氣為冷卻介質(zhì)的冷凝器稱為空氣冷卻式冷凝器,又稱為風(fēng)冷式冷凝器,其基本結(jié)構(gòu)如圖2-10所示。圖2-10空氣冷卻式冷凝器正文三、空氣與水聯(lián)合冷卻式冷凝器1.淋澆式冷凝器淋澆式冷凝器又稱為淋水式冷凝器或大氣式冷凝器(圖2-11),主要用于大、中型氨制冷系統(tǒng)中。其結(jié)構(gòu)形式很多,圖2-11所示是其中的一種。圖2-11淋澆式冷凝

4、器正文2.蒸發(fā)式冷凝器蒸發(fā)式冷凝器利用水在蒸發(fā)時(shí)吸收潛熱而使制冷劑蒸氣凝結(jié)。結(jié)構(gòu):蒸發(fā)式冷凝器的傳熱部分是用光滑管或翅片管組成的蛇形管組,制冷劑蒸氣經(jīng)氣體集管分配給每一根蛇形管;冷凝液體則經(jīng)液體集管流入貯液器中;箱體的底部為一水池,水池的水位用浮球液位控制器控制(圖2-12)。正文圖2-12蒸發(fā)式冷凝器正文圖2-13蒸發(fā)式冷凝器工作原理示意圖蒸發(fā)式冷凝器工作原理示意圖如圖2-13所示。正文課題二 蒸發(fā)器 1)了解蒸發(fā)器的種類與結(jié)構(gòu)。2)掌握蒸發(fā)器的工作原理和特點(diǎn)。正文一、冷卻液體蒸發(fā)器這類蒸發(fā)器冷卻的載冷劑有水、鹽水或者其他液體。1.沉浸式蒸發(fā)器這類蒸發(fā)器有立管式、螺旋管式和蛇管式等。(1)立

5、管式蒸發(fā)器目前,立管式蒸發(fā)器(圖2-15)還只用于氨制冷裝置中。正文圖2-14家用空調(diào)蒸發(fā)器正文圖2-15立管式蒸發(fā)器1水箱2管組3液體分離器4集油罐5均壓管6螺旋攪拌器7出水口8溢流口9泄水口10隔板11蓋板12保溫層正文圖2-16螺旋管式蒸發(fā)器正文產(chǎn)品。結(jié)構(gòu):螺旋管式蒸發(fā)器的基本結(jié)構(gòu)和載冷劑的流動(dòng)情況與立管式蒸發(fā)器相似,不同之處是以螺旋管代替了立管,其外觀如圖2-16所示。工作原理:螺旋管式蒸發(fā)器在工作時(shí),氨液由端部的粗立管進(jìn)入下集管,再由下集管分配到各根螺旋管中;吸熱汽化后的制冷劑經(jīng)氣液分離器分離,干飽和蒸氣被引出蒸發(fā)器,飽和液體則再回到蒸發(fā)器的螺旋管內(nèi)吸熱。(2)螺旋管式蒸發(fā)器螺旋管式

6、蒸發(fā)器是對(duì)立管式蒸發(fā)器進(jìn)行改進(jìn)后的正文(3)蛇管式(盤管式)蒸發(fā)器蛇管式蒸發(fā)器常用于小型氟利昂制冷裝置。圖2-17蛇管式蒸發(fā)器其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-17所示。正文2.臥式殼管式蒸發(fā)器臥式殼管式蒸發(fā)器主要用于冷卻載冷劑,分為滿液式蒸發(fā)器和干式蒸發(fā)器兩大類。圖2-18滿液式蒸發(fā)器正文(1)滿液式蒸發(fā)器這類蒸發(fā)器正常工作時(shí)筒體內(nèi)要充注沿垂直方向70%80%高度的制冷劑液體,因此稱為滿液式,其外觀如圖2-18所示。滿液式蒸發(fā)器工作原理示意圖如圖2-19所示正文圖2-19滿液式蒸發(fā)器工作原理示意圖正文1)直管式蒸發(fā)器。制冷劑液體流程:經(jīng)節(jié)流后蒸發(fā)器一端端蓋的下方進(jìn)口進(jìn)入管內(nèi),經(jīng)24個(gè)流程吸熱后由同側(cè)端蓋上方

7、出口流出,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-20所示。圖2-20直管式蒸發(fā)器1冷凍水入口2冷凍水出口3溫度計(jì)放置處4折流擋板5制冷劑液體入口6制冷劑蒸氣出口(2)干式蒸發(fā)器干式蒸發(fā)器主要應(yīng)用于氟利昂制冷系統(tǒng)中。正文圖2-21兩端蓋分水肋片1前端蓋2后端蓋3制冷劑進(jìn)口4制冷劑出口正文2)U形管式蒸發(fā)器。結(jié)構(gòu):U形管式蒸發(fā)器由多根半徑不等的U形管組成,內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-22所示,這些U形管的開口端脹接在同一塊板上,其他如殼體、折流板和制冷劑、載冷劑的流動(dòng)方式與直管式相同。圖2-22U形管式蒸發(fā)器正文圖2-23折流板形式正文二、冷卻空氣蒸發(fā)器1.家用空調(diào)用翅片管式蒸發(fā)器翅片管式蒸發(fā)器如圖2-24所示。它基于制冷與低溫

8、技術(shù)中的特定工作條件,絕大多數(shù)場合都使用間壁式換熱器,其中尤以傳熱元件為2.電冰箱用吹脹式蒸發(fā)器正文圖2-24翅片管式蒸發(fā)器正文吹脹式蒸發(fā)器實(shí)物圖如圖2-25所示。圖2-25吹脹式蒸發(fā)器實(shí)物圖正文3.冷庫用蒸發(fā)器冷庫常用翅片管式蒸發(fā)器,其結(jié)構(gòu)也是傳熱管段外套翅片,增加空氣側(cè)換熱能力,其結(jié)構(gòu)圖與實(shí)物圖分別如圖2-26和圖2-27所示。圖2-26冷庫用蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)圖正文圖2-27冷庫用蒸發(fā)器實(shí)物圖正文總的來說,冷卻空氣蒸發(fā)器具有以下特點(diǎn)。1)制冷劑在蒸發(fā)器的管內(nèi)流動(dòng)。2)空氣在管外流動(dòng)。3)根據(jù)工程的需要,管外空氣的流動(dòng),有自然對(duì)流和強(qiáng)迫對(duì)流兩種形式。正文1.臥式平板凍結(jié)器三、接觸式蒸發(fā)器臥式平板凍

9、結(jié)器的結(jié)構(gòu)如圖2-28所示。2.立式平板凍結(jié)器立式平板凍結(jié)器的結(jié)構(gòu)與臥式平板凍結(jié)器基本相同,如圖2-29所示。正文圖2-28臥式平板凍結(jié)器正文圖2-29立式平板凍結(jié)器正文 1)了解中間冷卻器的作用和結(jié)構(gòu)。2)掌握中間冷卻器的工作原理。3)熟悉中間冷卻器的應(yīng)用。課題三 中間冷卻器正文一、中間冷卻器簡介中間冷卻器(圖2-30)是適用于雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)的壓力容器,它對(duì)確保雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)的安全運(yùn)行,達(dá)到制冷系統(tǒng)運(yùn)行的最佳狀態(tài)極為重要。正文圖2-30中間冷卻器正文中間冷卻器在雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)中主要起3個(gè)作用。1)降低制冷壓縮機(jī)低壓級(jí)氣缸的排氣溫度,使排氣冷卻到在中間壓力下的干飽和蒸氣。2)使從冷凝器出

10、來的高溫、高壓液體在節(jié)流前得到過冷,減少節(jié)流過程中產(chǎn)生的閃發(fā)氣體,以提高蒸發(fā)器的換熱效率。3)在一定程度上起到分離油的作用,可以將制冷壓縮機(jī)低壓級(jí)排氣帶出的潤滑油改變流動(dòng)方向,降低流速,并進(jìn)行洗滌和降溫,使其分離出來,并通過中間冷卻器的放油管定期排放至集油器。二、中間冷卻器的作用正文三、中間冷卻器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中間冷卻器用于一級(jí)節(jié)流中間完全冷卻的雙級(jí)氨壓縮制冷系統(tǒng)中。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-31所示圖2-31中間冷卻器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)正文四、中間冷卻器的供液方式中間冷卻器的供液一般是用手動(dòng)調(diào)節(jié)閥或浮球閥控制,液面水平控制在指示器(液位指示器或金屬液面計(jì))高度的50%左右。液面過低不能使低壓級(jí)壓縮機(jī)排出的氣體得

11、到充分的冷卻,且會(huì)使高壓級(jí)壓縮機(jī)吸氣過熱、效率降低;液面過高容易引起高壓級(jí)壓縮機(jī)濕沖程。正文使用手動(dòng)調(diào)節(jié)閥時(shí),應(yīng)根據(jù)指示器的液面高度和高壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣溫度,掌握閥門(圖2-32)開啟度的大小。根據(jù)設(shè)備的情況,閥門開啟度一般控制在1/121/6圈。圖2-32閥門正文五、中間冷卻器的操作規(guī)程和注意事項(xiàng)1.中間冷卻器的操作規(guī)程1)在使用中,要開啟中間冷卻器的進(jìn)汽閥、出汽閥、浮球供液閥(或電磁閥控制閥)、指示器閥、蛇形盤管進(jìn)出液閥和安全閥,關(guān)閉產(chǎn)油閥和排液閥。2)中間冷卻器的供采用浮球或液位計(jì),自動(dòng)調(diào)節(jié)供液量,液體控制在指示器高度的50%處。3)在使用中間冷卻器的過程中,操作人員應(yīng)根據(jù)機(jī)器的耗油量,

12、每天放油一次。4)中間冷卻器停止工作時(shí),壓力不得超過0.39MPa。正文1) 中間冷卻器的正常液面是雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行的一個(gè)重要條件,應(yīng)經(jīng)常觀察電磁閥是否失靈(正常工作時(shí),頂部應(yīng)微熱),控制合適的注液量。2) 應(yīng)根據(jù)壓縮機(jī)的耗油情況定期放油,可根據(jù)液位指示器上部結(jié)霜、下部不結(jié)霜來確定中間冷卻器內(nèi)存油的多少。3) 壓縮機(jī)停止運(yùn)行時(shí),應(yīng)提前停止中間冷卻器供液。2.中間冷卻器的操作注意事項(xiàng)由于技術(shù)原因,中間冷卻器在制冷系統(tǒng)中大多采用手動(dòng)操作,所以在實(shí)際運(yùn)行中必須注意以下注意事項(xiàng)。正文 1)熟悉回?zé)崞鞯慕Y(jié)構(gòu)。2)掌握回?zé)崞鞯墓ぷ髟?。課題四 回?zé)崞髡囊?、家用氟利昂系統(tǒng)回?zé)崞?.回?zé)崞鞯墓ぷ髟?/p>

13、正文圖2-33所示為家用氟利昂制冷系統(tǒng)示意圖。圖2-33家用氟利昂制冷系統(tǒng)示意圖正文2.回?zé)崞鞯淖饔?)使節(jié)流前的高壓液體過冷,以免其在節(jié)流前汽化,同時(shí)提高壓縮機(jī)吸氣溫度,以減輕有害過熱,改善壓縮機(jī)的工作條件。2)對(duì)R12、R502等電冰箱制冷劑可提高其制冷裝置的制冷系數(shù)。3)防止氣體中夾帶的液體汽化,既可回收冷量防止液擊又可確保壓縮機(jī)正?；赜?。正文二、螺桿式制冷壓縮機(jī)系統(tǒng)回?zé)崞骰責(zé)崞骱芏鄷r(shí)候用于二次進(jìn)氣螺桿式制冷壓縮機(jī)系統(tǒng)中,其結(jié)構(gòu)如圖2-34所示。1.回?zé)崞鹘榻B1)氨用回?zé)崞鳛闈M液式換熱器,一部分氨液節(jié)流后在管外蒸發(fā)后進(jìn)入壓縮機(jī)補(bǔ)氣口,另一部分氨液在管內(nèi)被過冷。2)氟用回?zé)崞鳛楦墒綋Q熱器,

14、一部分氟利昂液體節(jié)流后在管內(nèi)蒸發(fā)后進(jìn)入壓縮機(jī)補(bǔ)氣口,另一部分氟利昂液體在管外被過冷。正文圖2-34螺桿式制冷壓縮機(jī)系統(tǒng)回?zé)崞髡膱D2-35回?zé)崞髌矫鎴D2.回?zé)崞髟韴D2-35所示是回?zé)崞髌矫鎴D。正文 1)了解典型換熱設(shè)備的傳熱形式和傳熱公式及其影響傳熱的指標(biāo)。2)熟悉影響制冷劑側(cè)蒸氣凝結(jié)放熱的因素,懂得強(qiáng)化傳熱的改善方法。課題五 換熱設(shè)備的傳熱分析正文一、影響制冷劑側(cè)蒸氣凝結(jié)放熱的因素1.制冷劑蒸氣的流速和流向2.傳熱壁面粗糙程度的影響3.制冷劑蒸氣中含油時(shí)對(duì)凝結(jié)放熱的影響4.制冷劑蒸氣中含有空氣或其他不凝性氣體的影響5.冷凝器結(jié)構(gòu)形式的影響正文二、影響冷卻介質(zhì)側(cè)放熱的因素正文技能訓(xùn)練一水冷式

15、冷凝器的清洗訓(xùn)練一、目的與要求解水冷式中央空調(diào)的正常標(biāo)準(zhǔn)。二、材料工具、儀器與設(shè)備需要清洗的水冷式冷凝器、壓力表、TNB安全高效除垢劑、帶壓力表的復(fù)合修理閥等。正文三、實(shí)訓(xùn)步驟1.清洗步驟1)分別關(guān)閉冷凝器進(jìn)水、出水閥門。2)將中央空調(diào)冷凝器系統(tǒng)內(nèi)的水排出1/6。3)在中央空調(diào)冷凝器進(jìn)、出水管上分別建立臨時(shí)循環(huán)系統(tǒng)(可以拆下排污閥、壓力表、安全閥等,用軟管與罐外循環(huán)泵相連接)。4)將TNB安全高效除垢劑溶解后,用泵從低處進(jìn)水口將其注入,從出水口返出,如此循環(huán)、浸泡35h,同時(shí)不斷檢驗(yàn)罐內(nèi)水中藥效,直至罐內(nèi)無反應(yīng)、水垢全部清洗干凈為止。正文5)由于TNB安全高效除垢劑只與水垢反應(yīng),而與金屬等不發(fā)

16、生反應(yīng),故對(duì)金屬無腐蝕、無損傷,對(duì)人體無毒無害,廢液符合環(huán)保排放要求。6)排出污水,并用清水沖洗冷凝器。7)恢復(fù)系統(tǒng)各處,試壓一切正常即可。2.清洗質(zhì)量檢測(1)人工檢測方法(2)化學(xué)清洗標(biāo)準(zhǔn)清洗質(zhì)量應(yīng)符合HG/T 23872007工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。正文四、注意事項(xiàng)1)使用TNB安全高效除垢劑清洗冷凝器后必須排出污水,并且用清水沖洗冷凝器,否則會(huì)對(duì)整個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)造成破壞和腐蝕。2)清洗結(jié)束后必須恢復(fù)系統(tǒng)各處,并試壓一切正常,絕對(duì)不能不試壓就結(jié)束任務(wù)。正文五、實(shí)習(xí)報(bào)告正文技能訓(xùn)練二風(fēng)冷式冷凝器的清洗訓(xùn)練一、目的與要求解風(fēng)冷式中央空調(diào)的正常標(biāo)準(zhǔn)。二、材料工具、儀器與設(shè)備需要清洗的風(fēng)冷

17、式冷凝器、專業(yè)清洗機(jī)水槍、洗滌劑、專用長毛刷等。正文1.清洗步驟1)切斷電源。2)在清洗之前,進(jìn)行專業(yè)清洗機(jī)調(diào)試,以使后期清洗過程無誤。3)將專業(yè)清洗機(jī)水槍調(diào)到水柱狀,對(duì)空調(diào)室外機(jī)的各部件沖洗一次后使用洗滌劑結(jié)合專用長毛刷刷洗。4)使用滌塵清洗劑刷洗后需要等待510min,然后用大量清水沖洗冷凝器2.整理工作三、實(shí)訓(xùn)步驟正文四、注意事項(xiàng)1)不要壓壞散熱翅片。2)清洗結(jié)束后必須恢復(fù)系統(tǒng)各處,并試壓一切正常,絕對(duì)不能不試壓就結(jié)束任務(wù)。3)如果臟物將換熱器風(fēng)路堵塞,會(huì)影響熱交換,造成制冷制熱效果下降,嚴(yán)重的還會(huì)燒壞壓縮機(jī),所以對(duì)它的清洗尤為重要。4)滌塵有一定的腐蝕作用,刷洗后一定要用大量清水沖洗殘

18、留的滌塵。正文五、實(shí)習(xí)報(bào)告正文技能訓(xùn)練三蒸發(fā)器的清洗訓(xùn)練一、目的與要求掌握蒸發(fā)器的清洗步驟與方法。二、材料工具、儀器與設(shè)備需要清洗的蒸發(fā)器、專用硬毛刷、漂白劑、電工膠布等。正文2)用硬毛刷刷洗蒸發(fā)器的整個(gè)內(nèi)側(cè)時(shí),可借助一大塊手持式鏡子觀看自己的工作效果。3)清潔蒸發(fā)器單元下方的托盤,該托盤的作用是運(yùn)走蒸發(fā)器的冷凝物。4)將蒸發(fā)器單元放回原位,重新安裝檢修面板,然后用膠帶將絕緣層固定到檢修面板上。5)重新打開空調(diào)器,檢查有無漏氣。三、實(shí)訓(xùn)步驟1)拆除靜壓箱前部用箔紙包裹的絕緣層。正文2)清洗結(jié)束后必須恢復(fù)系統(tǒng)各處,并試壓一切正常,絕對(duì)不能不試壓就結(jié)束任務(wù)。五、實(shí)習(xí)報(bào)告四、注意事項(xiàng)1)不要壓壞散熱

19、翅片,對(duì)倒塌的散熱翅片,用鑷子鉗(螺釘旋具)仔細(xì)修整。正文 換熱器結(jié)垢與清洗 1)了解換熱器結(jié)垢的相關(guān)知識(shí)和清洗方法。2)掌握清洗換熱器的步驟。正文一、概述二、換熱器結(jié)垢分析1.結(jié)垢原因正文原因主要有3種。1)常用換熱器大多是以水為載熱體的換熱系統(tǒng),某些鹽類在溫度升高及濃度較高時(shí)會(huì)從水中析出,附著于換熱管表面,形成水垢,隨著使用時(shí)間及頻率的增加,積垢層逐漸變厚、變硬,緊緊地附著于換熱管表面上。2)如同水垢一樣,換熱器的另一側(cè)流體由于物質(zhì)本身的性質(zhì)可能出現(xiàn)非水垢類固體析出物,長期不處理會(huì)越來越多地積累在換熱管表面。3)當(dāng)流體所含的機(jī)械雜質(zhì)或有機(jī)物較多而流體的流速又較小時(shí),部分機(jī)械雜質(zhì)或有機(jī)物也會(huì)在換熱器內(nèi)沉積,形成疏松、多孔或膠狀污垢。正文1)鹽類析晶結(jié)垢。2)粒結(jié)垢。3)化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢。4)腐蝕結(jié)垢。5)生物結(jié)垢。6)凝同結(jié)垢。2.結(jié)垢的種類正文3.影響結(jié)垢的因素1)流體的流動(dòng)速度。2)傳熱壁面的溫度