華意制冷技術 (1)課件

2002年制冷技術介紹會2002年2月26日北滘華意壓縮華意-美的攜手演繹明天制冷知識制冷原理、方法介紹

制冷與空氣調(diào)節(jié)技術是由于社會生產(chǎn)和人民生活需要而產(chǎn)生和發(fā)展起來的。他的發(fā)展又促進社會的發(fā)展和科技的進步.所謂制冷，就是從低于環(huán)境溫度的物體中吸取熱量，并將其轉移給環(huán)境介質(zhì)的過程。由于熱量只能自動的從高溫物體傳給低溫物體，因此實現(xiàn)制冷必須消耗能量(如電能、熱能、機械能或太陽能等)的補償過程。通常，從環(huán)境溫度到120K的范圍屬于制冷。與制冷定義相似，從環(huán)境介質(zhì)中吸取熱量，并將其轉移給高于環(huán)境溫度的加熱對象過程，稱為熱泵制熱。同時用一臺制冷機實現(xiàn)制冷和制熱的循環(huán)，稱為聯(lián)合循環(huán)(如熱泵空調(diào))。實現(xiàn)制冷所必須的機器，稱為制冷機。它是指完成制冷循環(huán)所必需的機器和設備總稱。例如：單級蒸汽壓縮式制冷機包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流閥。在制冷機中，除轉動的壓縮機、泵等機器外，其余的換熱器及各種輔助設備，統(tǒng)稱為制冷設備。而將制冷機同使用冷量的設施結合在一起的裝置稱為制冷裝置。基本方法1.相變制冷：即利用液體在低溫下的蒸發(fā)過程及固體在低溫下的熔化或升華過程向被冷卻物體吸取熱量－－即制取冷量。2.氣體膨脹制冷：高壓氣體經(jīng)絕熱膨脹即可達到較低的溫度，令低壓氣體復熱即可制取冷量。3.氣體渦流制冷：高壓氣體經(jīng)渦流管膨脹后即可分離為熱、冷兩股氣流，利用冷氣流的復熱過程即可制冷。4.熱電制冷：令直流電通過半導體熱電堆，即可在一端產(chǎn)生冷效應，在另一端產(chǎn)生熱效應。壓縮機制冷的原理、理論知識HYCC華意壓縮制冷系統(tǒng)工作過程:

壓縮機從蒸發(fā)器吸入低壓低溫制冷劑蒸汽，經(jīng)過壓縮使其壓力和溫度升高排入冷凝器。制冷劑在冷凝器中保持壓力不變，放出熱量后冷凝成高壓液體，高壓液體制冷劑經(jīng)節(jié)流后，壓力、溫度同時降低進入蒸發(fā)器。低溫低壓制冷劑汽液混和物在蒸發(fā)器中保持壓力不變并不斷汽化吸收熱量（制冷），蒸氣被吸入壓縮機。制冷劑經(jīng)過壓縮、冷凝、節(jié)流和蒸發(fā)四個過程完成一個工作循環(huán)。2.單級理論循環(huán)：

a.壓縮過程為等熵過程，即在壓縮過程中不存在任何不可逆損失。

b.在冷凝器和蒸發(fā)器中，制冷劑的冷凝溫度等于冷卻介質(zhì)的溫度，蒸發(fā)溫度等于被冷卻物體的溫度，且冷凝溫度和蒸發(fā)溫度都是定值。

c.制冷劑在管道內(nèi)流動，沒有阻力損失，于管外介質(zhì)之間無熱交換。

d.制冷劑在流過節(jié)流閥時，流速變化很小，于管外介質(zhì)之間無熱交換。3.實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別主要是壓縮機在吸氣、壓縮、排氣過程中存在不可逆損失；冷凝器和蒸發(fā)器內(nèi)存在壓力損失，以及制冷劑在管道中流動時的阻力和熱損失等，由于實際循環(huán)過程比較復雜，很難將實際循環(huán)表示在lgp-i圖上。在工程計算中，通常是先按理論循環(huán)計算，然后用各種系數(shù)進行修正。4.理論循環(huán)的熱力計算：略。華意壓縮HYCC制冷系統(tǒng)設計的基本原理。

1.工況選定：運轉工況參數(shù)：蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)溫度、冷凝壓力、冷凝溫度、壓縮機吸排氣溫度、中間溫度壓力、過冷溫度、冷凍機油溫度。基本參數(shù)蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)溫度、冷凝壓力、冷凝溫度。蒸發(fā)溫度t0：是指制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰時的溫度。它與蒸發(fā)壓力P0對應。它根據(jù)被冷卻物體或載冷劑的要求來確定。一般比庫房溫度低5～10度，比載冷劑的出口溫度低5度左右。冷凝溫度P0：是指制冷劑在冷凝器內(nèi)冷凝時的溫度。它與蒸發(fā)壓力Pk對應。它的大小取決于冷卻水或空氣的溫度，并與冷卻水在冷凝器中的溫升和冷凝器的型式有關。立式、臥式、淋水式和組合式冷凝器的冷凝溫度較冷卻水出口溫度高4～6度，蒸發(fā)式冷凝器的冷凝溫度較夏季室外計算濕球溫度高5～10度，冷卻空氣時，冷凝溫度比空氣溫度高8～12度。

華意壓縮HYCC

2.壓縮機選定：根據(jù)熱負荷大小來選定壓縮機，使壓縮機制冷量與熱負荷相平衡。3.冷凝器的設計：原則為冷凝器選擇取決于水溫、水質(zhì)、水量及氣候等條件，以及制冷劑種類、機房布置等有關系。具體見后表。面積設計略。4.蒸發(fā)器的設計：蒸發(fā)器類型的選定與產(chǎn)品類型相關，不同類型的蒸發(fā)器蒸發(fā)面積設計不同。5.干燥過濾器的選定：根據(jù)制冷劑選擇。6.毛細管的設計：毛細管選擇按照內(nèi)徑和長度來決定，一般選定內(nèi)徑后，再來決定需要的長度，由于毛細管的計算復雜且誤差較大，一般計算后通過試驗來決定毛細管的幾何尺寸。7.溫控器的選定：溫控器的溫度參數(shù)由蒸發(fā)溫度或庫內(nèi)溫度、溫控器感溫點的位置等決定。華意壓縮HYCC制冷元件的介紹

1、壓縮機

（1）分類及特點種類形式特征容量/kW用途特點活塞式活塞連桿式活塞斜盤式開啟半封閉全封閉開啟0.4—1200.75—450.1—150.75—2.2冷凍、空調(diào)、熱泵冷凍、空調(diào)冷藏庫、車輛轎車空調(diào)機形多、易生產(chǎn)、價廉、容量中等高速、小容量旋轉式轉子式旋轉葉片式開啟全封閉開啟全封閉0.75—2.20.1—5.50.75—2.20.6—5.5車輛空調(diào)冷藏庫、車輛、冰箱轎車空調(diào)、熱泵冷庫、冰箱、空調(diào)高速、小容量高速、小容量渦旋式開啟全封閉0.75—2.22.2—7.5車輛空調(diào)、熱泵空調(diào)高速、小容量螺桿式雙螺桿單螺桿開啟全封閉開啟全封閉0—1600100--110022—90車輛空調(diào)、汽車空調(diào)熱泵熱泵熱泵、車輛壓比大，可替代小容量往復式壓縮機價昂離心式開啟全封閉90--1000冷凍、空調(diào)適用于大容量華意壓縮HYCC冷凝器類型優(yōu)點缺點使用范圍水冷式4.沉浸式1.制造簡單；2.維修清洗方便；3.安裝地位不受限制。1.冷卻水在水箱內(nèi)的流動度很低，故傳熱效果差。2.體積大。中型及大型氨制冷裝置?？諝饫鋮s式（風冷式）不需要冷卻水。1.傳熱效果差，2.氣溫高時，冷凝壓力會增高。大、中及小型氟利昂制冷裝置、空調(diào)器可采用。3.蒸發(fā)器它的作用是使經(jīng)節(jié)流機構供入的制冷劑液體蒸發(fā)為蒸氣，以吸收被冷卻物體的熱量。蒸發(fā)器分為：冷卻液體載冷劑蒸發(fā)器和冷卻空氣的蒸發(fā)器。冷卻空氣蒸發(fā)器的特點略。華意壓縮冷凝器類型優(yōu)點缺點使用范圍冷卻液體載冷劑的蒸發(fā)器1.立管式2.螺旋管式3.蛇型盤管式4.滿液式、殼管式5.干式、殼管式制冷劑側的換熱系數(shù)較大。傳熱系數(shù)高、成本低。結構簡單、加工方便、工作安全。結構簡單、金屬消耗小、對管子腐蝕性小。金屬消耗大、成本高、水側流速慢、影響換熱。泄漏時維修困難。箱內(nèi)載冷劑流速低、傳熱較差。加工復雜、焊接質(zhì)量要求高、熱容量小、熱穩(wěn)定性差、當鹽水濃度降低時容易發(fā)生凍結。氨制冷系統(tǒng)水池、冷水箱。氨制冷系統(tǒng)水池、冷水箱。小型氟利昂制冷裝置。氨制冷系統(tǒng)HYCC冷凝器類型優(yōu)點缺點使用范圍冷卻液體載冷劑的蒸發(fā)器5.干式、殼管式結構緊湊、用鋁芯內(nèi)肋片管，傳熱效果好、K值較高，載冷劑不易凍結。氟利昂中回油較好。折流板與殼體及管子之間存在間隙使載冷劑走短線影響傳熱效果。裝配工藝復雜，管外清洗困難。氟利昂制冷裝置中作為水冷卻器。4.干燥過濾器制冷系統(tǒng)的每個部件的流動表面和材質(zhì)所含的水分都會變成制冷系統(tǒng)的水分，被制冷劑所攜帶，在毛細管的窄通道里由制冷劑析出而結冰從而發(fā)生冰堵，而且還會老化、分解制冷劑、加速系統(tǒng)表面氧化、發(fā)生鍍銅現(xiàn)象和使絕緣材料相互水解，為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，制冷系統(tǒng)在灌注制冷劑前應進行干燥清潔處理，雖經(jīng)干燥處理，制冷系統(tǒng)總有水分，所以應在制冷系統(tǒng)的毛細管前端安裝干燥過濾器，吸附系統(tǒng)內(nèi)水分和濾去污物，以防止毛細管冰堵和臟堵。干燥過濾器分子篩有XH-4、XH-5(R12);XH-7、XH－9(R134a)等。

5.毛細管制冷劑液體過節(jié)流機構時，壓力由冷凝壓力降低到蒸發(fā)壓力，一部分液體轉化為蒸氣。毛細管結構簡單、成本低、加工方便等特點。毛細管流量小、不能調(diào)節(jié)、不能隨熱負荷的變化而自動控制。6.壓力式溫控器由感溫部件和繼電器兩部分組成。感溫包、毛細管和波紋管內(nèi)充滿感溫劑，當感溫包感受部位的溫度升高時，感溫包內(nèi)壓力升高，從而使波紋管伸長，通過杠桿、彈簧、微動開關等機構使電路斷開，從而實現(xiàn)溫度控制的目的。具有結構簡單、制造容易、裝配調(diào)節(jié)和維修較方便、價格較低等特點。但溫度控制精度較差。它分為定溫開機型溫控器、普通型溫控器、復合化霜型溫控器。華意壓縮HYCC制冷部件檢測中需注意的事項即重點檢測的參數(shù)1.壓縮機

壓縮機的制冷性能等基本參數(shù)、啟動器和保護器的參數(shù)，壓縮機的可靠性。2.冷凝器

符合圖紙的尺寸要求，管內(nèi)的內(nèi)部清潔度和氣密性（焊接質(zhì)量）。3.蒸發(fā)器

符合圖紙的尺寸要求，管內(nèi)的內(nèi)部清潔度和氣密性（焊接質(zhì)量）、耐腐蝕性。4.干燥過濾器

預吸附率、平衡吸水量、粉塵量、磨耗率、充填量、堆密度、氯化物。5.毛細管流動阻力、長度、外徑。6.壓力式溫控器電器安全性能和溫度參數(shù)。制冷系統(tǒng)生產(chǎn)過程中需控制的關鍵質(zhì)控點及注意事項1.質(zhì)控點

進貨檢驗、抽真空線、冷媒灌注機。2.注意事項：

進貨檢驗應嚴格控制符合產(chǎn)品規(guī)定。抽真空線應達到規(guī)定的真空度，同時盡量縮短抽真空后與冷媒灌注間的時間。冷媒灌注機冷媒量應嚴格控制。華意壓縮HYCCHFC-134a純度技術要求純度≥99.95%蒸發(fā)殘留物≤10ppm酸（以HCI計）≤1ppm水≤10ppmCFC及HCFC≤100ppmHFC-134a制冷系統(tǒng)清潔度、含水量、真空度技術要求清潔度及含水量l

制冷管道含水量≤100mg/㎡內(nèi)表面積含雜量≤60mg/㎡內(nèi)表面積l

壓縮機含水量≤100mg/臺含雜量≤100mg/臺真空度l

單側抽真空真空計顯示值應≤66.5Pa抽真空時間應≥15minl

雙側抽真空真空計顯示值應≤66.5Pa抽真空時間應≥10min華意壓縮HYCC華意壓縮不同制冷劑生產(chǎn)中的主要變化制冷劑.HFC－134aHC-600aHFC-152aMP39HC600a/hc-290HC-290CFC-12潤滑劑聚酯油礦物油烷基苯烷基苯礦物油礦物油礦物油電機改進是是否否是是

隙容積重新設計重新設計重新設計一樣一樣？重新設計

壓縮機有效容積？重新設計？否否重新設計

潤滑劑充灌變－變－－－

制冷劑充灌變變變？變變

制造加工條件變否變？？否否

安全措施否是是否是是

HYCC華意壓縮制冷劑CFC-12HFC-134aHC-600aHFC-152aMP39HC600a/HC-290HC-290分子式CF2Cl2CH2FCF3C4H10CH3CHF2HCFC-22/HFC-152a/HCFC-124C3H8/C4H10C3H8分子量120.93102.0358.1366.05

51.1244.1臨界溫度，℃112.0101.1135.0113.596.096.096.8沸點，℃-29.8-26.16-11.73-25.0-30-30-42.1氣相密度，kg/m3,-25℃7.575.501.663.25-------3.142.42液相密度，kg/m3,-25℃1472.01371.0608.31013.0-------584.4580.7燃燒極限（空氣中%）無無1.4-8.43.7-18.0無1.8-9.02.2-9.5ODP1.00000.03600GWP3.10.27＜0.010.030.25＜0.01＜0.01替代制冷劑的性能

HYCCHFC－134a制冷劑特點

l

分子式：CF3－CH2Fl

無毒l

不可燃l

對臭氧層無破壞作用，但存在溫室效應l

化學性質(zhì)穩(wěn)定l

熱力性質(zhì)非常接近CFC－12l

材料兼溶性較差，與礦物油不相溶l

易吸水性最大飽中含水量（－40℃，ppm）HFC－134aCFC－12液體1501.6汽體4544

HFC－134a制冷系統(tǒng)設計要點

相對于CFC－12制冷系統(tǒng)：l

壓縮機選型應大一級氣缸容積l

毛細管加長10－20%l

蒸發(fā)器和冷凝器可保持不變，也可適當加大冷凝器面積，以降低冷凝壓力l

充注量減少10－20%l

采用XH－7或XH－9型干燥過濾器華意壓縮HYCC從設計、制造等方面如何控制振動和噪音聲音是物體發(fā)生振動造成的，雖然每個人對聲音好不好聽的感覺并不相同，但是對吵鬧、令人厭煩的聲音都稱它為「噪音」。測定音量的單位通常以「分貝」來計(簡寫

dB)，一般防治噪音的方法有三種:改善噪聲源本身──即改善機件，降低噪音，如可選用低噪音的馬達、風扇等；改變傳播路徑──如建防音設施像隔音墻、隔音室來阻礙聲音傳播；改善受音者──如裝置隔音設施，戴耳塞、耳罩，或建自動化工廠，減少噪音暴露時間等。

制冷系統(tǒng)的主要噪聲源包括:制冷管路的振動噪聲、制冷劑在管路中的流動聲和噴射聲以及壓縮機的噪聲。1管路振動噪聲

管路振動的噪聲主要來源于壓縮機倉內(nèi)的制冷管路,即壓縮機的排氣管和返回壓縮機的回氣管。該兩根管由于受到壓縮機的激振和冷媒的流動而處于受迫振動狀態(tài),從而產(chǎn)生明顯的振動噪聲。當壓縮機給予的外力方向和振動速度的方向一致時,外力對管路系統(tǒng)作正功,系統(tǒng)增加能量,振動噪聲急劇增大,且該部分噪聲通過制冷管路由側板傳至箱外,形成箱體的共鳴聲。

2.2制冷劑在管路中的流動聲和噴射聲

制冷劑的流動聲是由于制冷劑在系統(tǒng)中不斷循環(huán),壓力、溫度和狀態(tài)不斷地發(fā)生變化所造成的噪聲。其中主要表現(xiàn)在制冷劑經(jīng)毛細管節(jié)流后進入蒸發(fā)器的狀態(tài)突變所造成的噴射噪聲。

2.3壓縮機噪聲

壓縮機是電冰箱的心臟,也是電冰箱最主要的運動部件和最主要的噪聲源,噪聲主要包括:進排氣的氣流脈動、閥片振動、電機電磁聲和機械轉動等引起的噪聲。由于壓縮機的噪聲控制較為復雜,難度也較大,一直以來是壓縮機廠家的研究重點。

華意壓縮HYCC華意壓縮控制方法管路振動噪聲

管路振動噪聲需要在設計中加以考慮,首先要計算出管路振動的各階模態(tài),并模擬管路的振型,再根據(jù)實際振動測試和頻譜分析,確定主要的振動模態(tài)和振型。根據(jù)計算和測試結果,進行管路布置的優(yōu)化設計,使管路的整體振動得到控制。

減少管路振動噪聲的有效辦法是在管路的合適位置增加橡膠阻尼塊。阻尼塊的大小、密度和安裝位置是控制管路振動噪聲的關鍵參數(shù)。制冷劑在管路中的流動聲和噴射聲

(1)根據(jù)Lighthill理論噴嘴噪聲P是與噴速V8的八次方成正比,即P∝V8。因此毛細管出口處流體的狀態(tài)、壓力、流速應盡量保持相對穩(wěn)定,應盡量控制噴速V8的突變。在此我們采取了一些有效的降噪措施,提高毛細管加工精度,保持毛細管與蒸發(fā)管的平滑過渡,以及控制毛細管的插入方向和深度,控制流水聲的產(chǎn)生。

經(jīng)以上處理之后,制冷系統(tǒng)的流水聲和噴射聲得到很好的控制,壓縮機噪聲,除了與系統(tǒng)匹配、工況等有關之外,和壓縮機的結構以及工作效率、制冷量等參數(shù)也有很大的關系。檢測數(shù)據(jù)表明,壓縮機的噪聲一般都在40dB（A）左右,有些甚至超過41dB（A）。要進一步降低壓縮機的噪聲,僅靠通過壓縮機生產(chǎn)廠家改進其內(nèi)部結構來解決已經(jīng)不夠,必須靠改變外部結構,如通過特殊的手段,使得壓縮機產(chǎn)生的噪聲經(jīng)過衰減之后再向外界傳播,以達到降低噪聲的目的。為此,我們采用吸聲、隔聲原理,用吸聲、隔聲材料將壓縮機倉進行處理,達到降噪的目的。

采用以上方案對壓縮機進行降噪,壓縮機倉內(nèi)的溫度也將升高。因此,散熱系統(tǒng)的研究也是本項目的主要內(nèi)容之一。一般風機產(chǎn)生的振動、噪聲與風機電機的功率成正比,而與風機的葉輪半徑、幅面、輪葉數(shù)成反比,所以應從以上幾點著手解決。HYCC共振頻率:fc=a（EI／M）1／2式中EI為彎曲剛性;M為質(zhì)量;

電磁助振力頻率:fe=2Nf

式中f為電源頻率N為1、2、3自然數(shù)2吸聲、隔聲技術2.1在機器室內(nèi)增加一定厚度的吸聲和隔聲材料,把壓縮機噪聲2KHz以上的高頻成分,在空氣傳播過程中加以降低,在實施時必須提高機器室的封閉性能,盡量減少開口面積。

2.2壓縮機運轉過程中熱量要大量通過殼體對流散發(fā)到大氣中,采用吸隔聲技術阻礙了殼體與空氣之間的對流,因此改善換熱需要采取一定的措施,以避免壓縮機殼溫升高,從而縮短壓縮機壽命。

2.3采用大量吸隔聲材料,來降低壓縮機本身所產(chǎn)生的噪聲,增加成本,生產(chǎn)工藝復雜,不如直接選用低噪聲壓縮機方法來達到冰箱靜音的效果。作為一個小型制冷系統(tǒng),空調(diào)器在工作時的噪聲、振動源還有很大一部分來自于風機。在幾次對空調(diào)器測試時,很多低頻噪聲與振動都來自于室外機風扇及電機,主要是風扇電機50Hz、100Hz、200Hz、300Hz噪聲、振動和通風噪聲兩方面構成。從測試頻譜分析空調(diào)器外機在工作時的噪聲能量以低頻為主,但從A計權的影響是來說則以高頻為主。由于A計權主要模擬了人的聽感程度