空調制冷技術

普通制冷高于-120深度制冷-120-20k低溫和超低溫20k以下理論循環(huán)與理想循環(huán)比：1.用膨脹閥代替膨脹劑（簡化制冷裝置以及便于調節(jié)進入蒸發(fā)器的制冷劑流量，有節(jié)流損失）2.蒸汽壓縮在過熱區(qū)進行，而非濕整齊區(qū)進行（干壓縮代替濕壓縮，避免了低溫蒸汽與熱的汽缸內壁之間強烈的熱交換，使液體迅速蒸發(fā)占據汽缸有效空間，使壓縮機吸入制冷劑質量減少，效果降低，同時也防止液擊事故或很多液體進入汽缸破壞潤滑）3.兩個傳熱過程為等壓過程，有傳熱溫差實際循環(huán)和理論循環(huán)比：1.蒸發(fā)器和冷凝器中的都是壓降過程（由于摩擦和漩渦存在）2.在經過壓縮機吸氣閥和排氣閥都有壓降（由于被節(jié)流）3.在膨脹閥節(jié)流過程最后比焓略有增加（從外界吸收熱量）4.在壓縮過程中，初期是熵增后期是熵減過程（開始汽缸內壁溫度高，制冷劑吸熱壓縮，后期制冷劑溫度高于汽缸后放熱壓縮）5.在壓縮機的進出管道中，制冷劑壓力和溫度有所變化（由于沿途摩擦阻力、局部阻力以及吸收外界的熱量）閃發(fā)蒸汽分離器：在節(jié)流過程中，吧閃發(fā)蒸汽分離出來送到二級壓縮機中再度壓縮，保證進入蒸發(fā)器中的全為液體的設備閃發(fā)蒸汽：高壓液態(tài)制冷劑在節(jié)流降壓瞬間氣化生成的氣體過冷器：對高壓液體制冷劑的再冷卻，在壓縮機耗功量不變的情況下，單位質量制冷能力增加，節(jié)流損失減少，制冷系數有所提高?；責崞鳎禾峁┎煌耆虚g冷卻的另一部分再冷中間冷卻器：完全-膨脹閥的再冷卻，一級壓縮機出口的降溫不完全-膨脹閥前的部分再冷。制冷劑的基本要求熱力學制冷效率高、壓力適中、單位容積制冷能力始終、臨界溫度高物理：與潤滑油的互溶性、導熱系數和放熱系數、密度和粘度小、相容性好對環(huán)境有害程度小2m+2=n+x+y+zR（c-1）（h+1）（f）B（br）有害度C+Cl+F=CFC >C+Cl+F+H=HCFC>C+H+F=HFC冰堵：由于氟利昂吸水性較差，放熱系數低。當制冷劑中有水分后，在蒸發(fā)溫度低于）度c的情況下，水分膨脹閥節(jié)流孔處會凍結，形成冰塞（用干燥劑）鍍銅：當氟利昂有水分后，能分解生成氟化氫、氯化氫，腐蝕管道中的金屬，例如銅生成CuC12或CuF2，再在鐵制品的表面發(fā)生置換反應，使鐵制品表面鍍銅離心式壓縮機的工作原理：靠葉輪旋轉產生離心作用，將吸入的低壓氣體壓縮至高壓狀態(tài)影響容積效率的4個因素：余隙系數：氣缸內排氣時會留有部分氣體V實際進入汽缸的氣體為VI,九當壓縮v1g比變大時；相對余隙容積C=V/V變大》Vc變大》表示進入的氣體VI變小，九變小使容cgv積效率變低節(jié)流系數：吸氣閥排氣閥有流動阻力主要是進氣閥進入氣體的質量將減漏氣，小與沒有阻力進入時的氣體比值為節(jié)流系數，阻力越大九越小n越小P預熱系數：因為汽缸內壁與活塞有摩擦，溫度較高，吸入的氣體與內壁發(fā)生熱交換，比容增V大，密度減少，實際進入汽缸質量減小，排氣壓力越大吸氣壓力越低，九=于越低n越低tVb氣密系數：活塞式制冷劑各部件之間有密閉不絕對，少量氣體滲漏令實際排量減少n減少冷凝器的分類：根據冷卻劑種類的不同：水冷（水冷卻高壓氣態(tài)制冷劑而使之冷凝，殼管冷凝器、套管式冷凝器和焊接板式冷凝器）、風冷（有自然對流和強制對流式之分）、水-空氣冷卻以及靠制冷劑或其他工藝介質進行冷卻的冷凝器冷卻效率逐漸減低蒸發(fā)器按載冷劑的不同分為冷卻空氣或冷卻各種液體的蒸發(fā)器按供液方式的不同可分為：滿液式蒸發(fā)器、非滿液式蒸發(fā)器、循環(huán)式蒸發(fā)器、淋激式蒸發(fā)器q ①單位容積制冷能力：q=亠制冷劑質量流量Mq ①單位容積制冷能力：q=亠制冷劑質量流量M=i制冷劑體積流量V=Mvv rq r10冷凝負荷①k=Mrqk=Mr（h2-h3）壓縮機理論耗功率Pth=Mr（h2-h1）qh—h

=-°=1牛制冷效率耳Wh—h21v1壓縮機入口氣態(tài)制冷劑比容①理論制冷系數& =亠=thPth兀汽缸工作容積：VsD2Lr rvl&=—th=&XR&tht+273.154c0①0-----制冷系統(tǒng)的制冷量t—t-k &Vnz理論輸氣量、活塞排量：Vh=-6o-坡向問題：氟利昂坡向壓縮機不小于0.01（銅管）由于無限溶于潤滑油，直接將油帶入壓縮機，由于有回熱器，保證進入壓縮機為過熱氣體不會有水或油的液滴，造成液擊事故氨坡向蒸發(fā)器不小于0.005（無縫鋼管）由于有限溶于油，氨氣體更易通過管進入壓縮機，而油會回液到蒸發(fā)器，最后沉積在下部，通過放油閥到集油器，再回收利用外平衡熱力膨脹閥：當蒸發(fā)盤較細或相對較長，或者多根盤管公用一個熱力膨脹閥，通過分液器并聯時，因制冷劑流動阻力較大，若仍使用內平衡式熱力膨脹閥，將導致蒸發(fā)器出口制冷劑的過熱度很大，蒸發(fā)器傳熱面積不能有效使用，所以用外平衡熱力膨脹閥。毛細管事根據“液體比氣體更容易通過”的原理工作的。采用直徑0.7-2.5mm、長度為0.6-6m的細長紫銅管代替膨脹閥。制冷劑管道管徑的確定：經濟，壓力降，回油氟利昂：有回熱器（保證進入壓縮機為過熱氣體，）、干燥器（防止有水分參入，腐蝕管道和液擊事故）、防震管、字壓縮機的曲軸箱中裝有電加熱器（預熱潤滑油保證順利啟動）氨：有不凝性氣體分離器（保證制冷系統(tǒng)正常運行）、集油器（收集潤滑油，以便定期放油）、緊急泄氨器（因為氨氣可燃保證在發(fā)生事故時不發(fā)生爆炸）壓縮機容量調節(jié)方法：運轉速度調節(jié)：改變電動機極對數、改變電動機驅動電源頻率機械式容量調節(jié)：壓縮機構不變（臺數控制、吸氣節(jié)流、排氣旁通）壓縮機構變化（可變行程（斜盤往復式壓縮機）、吸氣旁通（回轉式壓縮機）、卸載控制（多缸往復式、雙子壓縮機、渦旋壓縮機））吸收式制冷：流程：低壓制冷劑蒸汽》吸收器，被吸收變成制冷劑》吸收劑溶液》液泵升壓》發(fā)生器，被加熱沸騰，沸點低的制冷劑汽化行程高壓氣態(tài)制冷劑，與吸收劑分離》制冷劑進入冷凝器》膨脹閥》蒸發(fā)器，吸收劑在發(fā)生器中呈液狀被節(jié)流回到吸收器中，再進行利用。循環(huán)倍率：每生產lKg的制冷劑所需要的制冷劑-吸收劑的Kg數熱力完善度：熱力系數E與最大熱力系數E之比maxVq=礦=九九九九活塞式制冷壓縮機制冷量①=Vq=nVq=nV工0VVPtl 0rvvhvvhvhl軸功率Pe指示功Pi摩擦功率Pm實際單位耗功量?i大于單位理論耗功量?出比值為指示效率n=—*■效率n=—*■P=MirirnnVh-h

vn1iP摩擦效率n=土mPe普通制冷高于-120深度制冷-120-20k低溫和超低溫20k以下理論循環(huán)與理想循環(huán)比：1.用膨脹閥代替膨脹劑（簡化制冷裝置以及便于調節(jié)進入蒸發(fā)器的制冷劑流量，有節(jié)流損失）2.蒸汽壓縮在過熱區(qū)進行，而非濕整齊區(qū)進行（干壓縮代替濕壓縮，避免了低溫蒸汽與熱的汽缸內壁之間強烈的熱交換，使液體迅速蒸發(fā)占據汽缸有效空間，使壓縮機吸入制冷劑質量減少，效果降低，同時也防止液擊事故或很多液體進入汽缸破壞潤滑）3.兩個傳熱過程為等壓過程，有傳熱溫差實際循環(huán)和理論循環(huán)比：1.蒸發(fā)器和冷凝器中的都是壓降過程（由于摩擦和漩渦存在）2.在經過壓縮機吸氣閥和排氣閥都有壓降（由于被節(jié)流）3.在膨脹閥節(jié)流過程最后比焓略有增加（從外界吸收熱量）4.在壓縮過程中，初期是熵增后期是熵減過程（開始汽缸內壁溫度高，制冷劑吸熱壓縮，后期制冷劑溫度高于汽缸后放熱壓縮）5.在壓縮機的進出管道中，制冷劑壓力和溫度有所變化（由于沿途摩擦阻力、局部阻力以及吸收外界的熱量）閃發(fā)蒸汽分離器：在節(jié)流過程中，吧閃發(fā)蒸汽分離出來送到二級壓縮機中再度壓縮，保證進入蒸發(fā)器中的全為液體的設備閃發(fā)蒸汽：高壓液態(tài)制冷劑在節(jié)流降壓瞬間氣化生成的氣體過冷器：對高壓液體制冷劑的再冷卻，在壓縮機耗功量不變的情況下，單位質量制冷能力增加，節(jié)流損失減少，制冷系數有所提高?；責崞鳎禾峁┎煌耆虚g冷卻的另一部分再冷中間冷卻器：完全-膨脹閥的再冷卻，一級壓縮機出口的降溫不完全-膨脹閥前的部分再冷。制冷劑的基本要求熱力學制冷效率高、壓力適中、單位容積制冷能力始終、臨界溫度高物理：與潤滑油的互溶性、導熱系數和放熱系數、密度和粘度小、相容性好對環(huán)境有害程度小2m+2=n+x+y+zR（c-1）（h+1）（f）B（br）有害度C+Cl+F=CFC > C+Cl+F+H=HCFC > C+H+F=HFC冰堵：由于氟利昂吸水性較差，放熱系數低。當制冷劑中有水分后，在蒸發(fā)溫度低于）度c的情況下，水分膨脹閥節(jié)流孔處會凍結，形成冰塞（用干燥劑）鍍銅：當氟利昂有水分后，能分解生成氟化氫、氯化氫，腐蝕管道中的金屬，例如銅生成CuC12或CuF2，再在鐵制品的表面發(fā)生置換反應，使鐵制品表面鍍銅離心式壓縮機的工作原理：靠葉輪旋轉產生離心作用，將吸入的低壓氣體壓縮至高壓狀態(tài)影響容積效率的4個因素：余隙系數：氣缸內排氣時會留有部分氣體V實際進入汽缸的氣體為VI,九當壓縮v1g比變大時；相對余隙容積C=V/V變大》Vc變大》表示進入的氣體VI變小，九變小使容cgv積效率變低節(jié)流系數：吸氣閥排氣閥有流動阻力主要是進氣閥進入氣體的質量將減漏氣，小與沒有阻力進入時的氣體比值為節(jié)流系數，阻力越大九越小n越小P預熱系數：因為汽缸內壁與活塞有摩擦，溫度較高，吸入的氣體與內壁發(fā)生熱交換，比容增V大，密度減少，實際進入汽缸質量減小，排氣壓力越大吸氣壓力越低，九=于越低n越低tVb氣密系數：活塞式制冷劑各部件之間有密閉不絕對，少量氣體滲漏令實際排量減少n減少冷凝器的分類：根據冷卻劑種類的不同：水冷（水冷卻高壓氣態(tài)制冷劑而使之冷凝，殼管冷凝器、套管式冷凝器和焊接板式冷凝器）、風冷（有自然對流和強制對流式之分）、水-空氣冷卻以及靠制冷劑或其他工藝介質進行冷卻的冷凝器冷卻效率逐漸減低蒸發(fā)器按載冷劑的不同分為冷卻空氣或冷卻各種液體的蒸發(fā)器按供液方式的不同可分為：滿液式蒸發(fā)器、非滿液式蒸發(fā)器、循環(huán)式蒸發(fā)器、淋激式蒸發(fā)器q ①單位容積制冷能力：q=亠制冷劑質量流量Mq ①單位容積制冷能力：q=亠制冷劑質量流量M=i制冷劑體積流量V=Mvv rq r10冷凝負荷①k=Mrqk=Mr（h2-h3）壓縮機理論耗功率Pth=Mr（h2-h1）qh—h

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