制冷劑技術(shù)與原理2.1.3辯析

2.1.3蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的構(gòu)成壓縮機(jī)熱交換設(shè)備節(jié)流機(jī)構(gòu)管道各種控制閥輔助部件蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的構(gòu)成1整理ppt(一)壓縮機(jī)圖2-25制冷和空調(diào)用壓縮機(jī)的分類及結(jié)構(gòu)示意圖2整理ppt壓縮式制冷系統(tǒng)的心臟主機(jī)有用能的輸入制冷劑在系統(tǒng)中的循環(huán)流動整機(jī)性能可靠性壽命噪聲壓縮機(jī)稱為3整理ppt壓縮機(jī)按壓縮原理有兩大類：容積型速度型容積型壓縮機(jī)速度型壓縮機(jī)

通過對運動機(jī)構(gòu)作功，以減少壓縮式容積，提高蒸氣壓力來完成壓縮功能。

由旋轉(zhuǎn)部件連續(xù)將角動量轉(zhuǎn)換給蒸氣，再將該動量轉(zhuǎn)為壓力。4整理ppt

圖2-26各類壓縮機(jī)在制冷和空調(diào)工程中的應(yīng)用范圍5整理ppt⒈活塞式壓縮機(jī)

機(jī)體〔曲軸箱〕氣缸活塞吸、排氣閥曲軸連桿機(jī)構(gòu)組成6整理ppt活塞式壓縮機(jī)有以下特點：①因為是往復(fù)運動，轉(zhuǎn)速不宜太高②氣缸工作腔有余隙容積③氣缸工作腔必須設(shè)置吸、排氣閥，使吸、排氣過程產(chǎn)生阻力損失④結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件多。⑤往復(fù)式壓縮機(jī)不允許吸氣帶液7整理ppt⒉回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)最普通的為固定葉片式結(jié)構(gòu)，常常又稱作“滾動活塞式壓縮機(jī)〞。比往復(fù)機(jī)更可靠是同等能力下尺寸小制造本錢低優(yōu)點“固定葉片〞葉片只滑動不轉(zhuǎn)動沒有吸氣閥特點：8整理ppt

回轉(zhuǎn)機(jī)當(dāng)前研究與開發(fā)的重點回轉(zhuǎn)機(jī)的局限性壓縮機(jī)中任何根本磨損〔軸承、軸、轉(zhuǎn)子或葉片等磨損〕都使間隙變大，并明顯影響壓縮機(jī)性能。

降低振動與噪聲，改善油處理和減小摩擦。9整理ppt

⒊渦旋式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡單復(fù)雜的形線極高的精度要求數(shù)控機(jī)床技術(shù)的開展制造困難渦旋機(jī)10整理ppt渦旋機(jī)在技術(shù)上的特長沒有氣閥在制冷裝置中可靠性大大提高軸的扭矩更均勻，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)壓力脈動小振動和噪聲低在給定吸氣條件下渦旋機(jī)的容積效率幾乎與壓力比無關(guān)不存在余隙容積的影響11整理ppt

能夠用同一個電動機(jī)在很寬的工作范圍內(nèi)高效運轉(zhuǎn)

長處

熱泵的季節(jié)供熱系數(shù)HSPF提高

整個系統(tǒng)的效率提高，即季節(jié)能效比SEER提高12整理ppt⒋螺桿式壓縮機(jī)近年來，隨著螺桿機(jī)可靠性方面的改進(jìn)，它在中等容量的制冷與空調(diào)裝置上的應(yīng)用更為廣泛了。

螺桿機(jī)在局部負(fù)荷時的效率比離心機(jī)高8%～10%而且不存在離心機(jī)的喘振問題。特點13整理ppt⒌離心式壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)依靠氣流速度變化的動力學(xué)效應(yīng)，起到壓縮作用：吸入氣體由葉輪旋轉(zhuǎn)到達(dá)很高速度，然后導(dǎo)入渦殼使速度能轉(zhuǎn)變成壓力能。，級壓力比受葉輪圓周速度與制冷劑性質(zhì)的影響。輪周速度受制于材料強(qiáng)度和氣體動力條件。一級葉輪可以到達(dá)的壓力比〔級壓力比〕一般為3～4

一般限制輪周速度不超過制冷劑進(jìn)口處音速的1.4–1.5倍14整理ppt

離心機(jī)的特點是：

①結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)速高、輸氣量大，故體積、重量?、谥评鋭┎慌c潤滑油接觸，防止了油對制冷劑的影響

③與前述各種容積式壓縮機(jī)特性一個重要的不同之處是它的吸、排氣壓力差〔或壓力比〕與吸氣量有密切關(guān)系，吸氣量變化還影響機(jī)器效率，在局部負(fù)荷運行時，有可能出現(xiàn)喘振。

喘振現(xiàn)象就是氣流在流道內(nèi)來回撞擊而不能正常輸出。15整理ppt〔二〕熱交換設(shè)備

制冷系統(tǒng)的熱交換設(shè)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(zhì)之間發(fā)生熱交換的設(shè)備。

16整理ppt⒈冷凝器

用冷凝器將制冷劑從低溫?zé)嵩次盏臒崃考皦嚎s后增加的熱焓排放到高溫?zé)嵩?。冷凝器按冷卻方式空氣冷卻式冷凝器中根據(jù)管外空氣流動方式空氣冷卻式水冷式蒸發(fā)冷卻式自然對流空氣冷卻式冷凝器強(qiáng)制對流空氣冷卻式冷凝器17整理ppt圖2-27自然對流空氣冷卻式冷凝器18整理ppt圖2-28空氣強(qiáng)制對流冷凝器1-肋片2-傳熱管3-上封板4-左端板5-進(jìn)氣集管6-彎頭7-出液集管8-下封板9-前封板10-通風(fēng)機(jī)11-裝配螺釘19整理ppt圖2-29氨臥式殼管式冷凝器20整理ppt

圖2-30氟利昂套管式冷凝器21整理ppt圖2-31蒸發(fā)式冷凝器結(jié)構(gòu)原理1-通風(fēng)機(jī)2-擋水柵3-傳熱管組4-水泵5-濾網(wǎng)6-補(bǔ)水閥7-噴水嘴22整理ppt⒉蒸發(fā)器蒸發(fā)器是制冷機(jī)中的冷量輸出設(shè)備。制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，吸收低溫?zé)嵩唇橘|(zhì)〔水或空氣〕的熱量，到達(dá)制冷的目的。

23整理ppt冷卻空氣的蒸發(fā)器空氣自然對流時多采用光盤管結(jié)構(gòu)空氣強(qiáng)制對流時采用翅片管結(jié)構(gòu)殼管式漂浮式

冷卻液體〔水或其它液體載冷劑〕的蒸發(fā)器24整理ppt圖2-32臥式滿液式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)25整理ppt圖2-33干式殼管蒸發(fā)器26整理ppt圖2-34空氣強(qiáng)制對流的蒸發(fā)器及其肋片管型式a)蒸發(fā)器b)繞片管c)套片管1-傳熱管2-肋片3-擋板4-通風(fēng)機(jī)5-集氣管6-分液器

27整理ppt〔三〕節(jié)流機(jī)構(gòu)節(jié)流機(jī)構(gòu)是實現(xiàn)制冷循環(huán)所必須的四個根本的系統(tǒng)組成部件之一

位于冷凝器與蒸發(fā)器之間。對制冷劑的流動起扼制作用使來自冷凝器的高壓液態(tài)制冷劑壓力降低控制進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑質(zhì)流率作用28整理ppt⒈毛細(xì)管

毛細(xì)管用在小型而且不需要精確調(diào)節(jié)流量的制冷裝置。家用冰箱冷柜房間空調(diào)器簡單廉價便于大批量生產(chǎn)應(yīng)用長處29整理ppt30整理ppt圖2-36R22、R12毛細(xì)管初步選擇曲線圖31整理ppt⒉手動膨脹閥

通常與其它控制元件配合使用，一般只在短時期內(nèi)使用，例如在冷凍初期輔助送液，或者在自動膨脹閥出故障時作為旁路備用閥。

32整理ppt⒊定壓膨脹閥從保持蒸發(fā)壓力恒定為目的，自動調(diào)節(jié)蒸發(fā)器供液量。其結(jié)構(gòu)原理是：由設(shè)定彈簧力和蒸發(fā)壓力產(chǎn)生的流體壓力之差提供閥翻開方向的驅(qū)動力。當(dāng)蒸發(fā)壓力降低時，閥開大，供液量增多，以補(bǔ)償蒸發(fā)壓力的下降；當(dāng)蒸發(fā)壓力升高時，閥關(guān)小，供液量減少，抑制蒸發(fā)壓力上升。33整理ppt⒋浮球閥用液位控制供液量。以浮球—杠桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生閥動作的驅(qū)動力。根據(jù)制冷機(jī)的情況，又分兩種。對于制冷劑液體主要在高壓側(cè)〔冷凝器或高壓貯液器〕的制冷機(jī)，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(dāng)液位升高時，閥開大，增大蒸發(fā)器供液量；當(dāng)液位降低時，閥關(guān)小，減少供液量。34整理ppt⒌熱力膨脹閥

廣泛用于干式蒸發(fā)器的供液量調(diào)節(jié)

以蒸發(fā)器出口處制冷劑的過熱度為控制參數(shù)通過彈簧力設(shè)定靜態(tài)過熱度設(shè)定范圍一般為2～8℃35整理ppt

蒸發(fā)器出口制冷劑的過熱度低于靜態(tài)過熱度時閥處于關(guān)閉狀態(tài)過熱度高于靜態(tài)過熱度時閥才翻開

并按二者之偏差成比例地改變閥開度，即成比例地調(diào)節(jié)送入蒸發(fā)器的制冷劑質(zhì)流率。36整理ppt(a)(b)(c)圖2-37熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)原理圖閥結(jié)構(gòu)示意圖閥與蒸發(fā)器連接圖過熱度控制原理37整理ppt圖2-38閥的靜態(tài)特性曲線及MSS線QOK—額定制冷能力 曲線K—靜過熱度設(shè)定最正確時，閥K的靜特性閥B靜特性與蒸發(fā)器匹配不好K′—靜過熱度設(shè)定過小時，閥K的靜特性閥K靜特性與蒸發(fā)器匹配好 K″—靜過熱度設(shè)定過大時，閥K的靜特性B—閥B的靜特性MSS—蒸發(fā)器的穩(wěn)定信號線不穩(wěn)定區(qū)BK″KK′QOKQOMSS38整理ppt

圖2-39電子膨脹閥流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理

(a)按真實過熱度控制

(b)按溫差控制(a)(b)39整理ppt目前，國際上流行的電子膨脹閥種類很多，按閥的結(jié)構(gòu)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應(yīng)用〕。6.電子膨脹閥⑴熱動式膨脹閥⑵電磁式膨脹閥⑶電動式膨脹閥40整理ppt圖2-40電磁式膨脹閥結(jié)構(gòu)1—出口2—彈簧3—閥針4—閥桿5—柱塞彈簧6—柱塞7—線圈8—閥度9—入口41整理ppt

圖2-41電動式膨脹閥〔直動型〕1—入口2—針閥3—閥桿4—技術(shù)5—線圈6—出口42整理ppt〔四〕管道

用管道將制冷機(jī)各組成部件連接成一個完整的制冷系統(tǒng)，使制冷劑在封閉的系統(tǒng)中循環(huán)。43整理ppt管道的材質(zhì)應(yīng)與制冷劑相容管道與管道、管道與設(shè)備連接處必須可靠密封，采用焊接或可拆連接〔法蘭或螺絲連接〕連接處采用密封材料時，密封材料也必須與制冷劑相容管道與外