冷水機(jī)組制冷原理.ppt

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1,制冷原理,一、制冷基礎(chǔ)知識(shí) 二、制冷劑、載冷劑、潤(rùn)滑油 三、制冷系統(tǒng)的組成 四、制冷機(jī)組工作循環(huán),一、制冷基礎(chǔ)知識(shí),1、制冷定義： 制冷是指用人工的方法在一定時(shí)間和一定空間內(nèi)將某物體或流體冷卻，使其溫度降到環(huán)境溫度以下，并保持這個(gè)溫度。,2,2、空調(diào)定義： 空氣調(diào)節(jié)簡(jiǎn)稱空調(diào)。是研究造成室內(nèi)空氣環(huán)境符合一定的空氣溫度、相對(duì)濕度、空氣的流動(dòng)速度、空氣的新鮮度、潔凈度，并在允許范圍內(nèi)有一定波動(dòng)的技術(shù)。,定義,1. 相關(guān)術(shù)語,1.1溫度 在法定計(jì)量單位中，采用熱力學(xué)溫度．并允許攝氏溫度同時(shí)使用。熱力學(xué)溫度符號(hào)用T表示，單位符號(hào)為K。工程上仍延用攝氏溫度(公制)和華氏溫度(英制)。攝氏溫度用t表示，單位符號(hào)為℃； 華氏溫度用θ表示，單位符號(hào)為℉。三種溫度之間的關(guān)系如下： 表示溫度差和溫度間隔時(shí)： 表示溫度數(shù)值時(shí)：,3,物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程稱為氣化。氣化有蒸發(fā)和沸騰兩不同的方式。 A、蒸發(fā)是指在任何溫度下液體表面分子汽化成蒸氣分子的過程。蒸發(fā)在任何壓力、任何溫度下都可能發(fā)生。 B、沸騰是在一定溫度和壓力下，液態(tài)內(nèi)部形成許多蒸氣小泡，并迅速上升，突破液體表面而破裂轉(zhuǎn)化成氣體的過程，所以沸騰是液體表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行的劇烈汽化的現(xiàn)象。液態(tài)沸騰時(shí)的溫度稱為沸點(diǎn)。液體在沸騰過程中要吸取熱量，并保持其濕度不變，要使沸騰過程連續(xù)進(jìn)行，必須連續(xù)不斷地自外界加入熱量。,氣化,4,氣化,1.2氣化,焓是狀態(tài)參數(shù)，在數(shù)值上等于系統(tǒng)的熱力學(xué)能和壓縮功之和。焓的符號(hào)為H，單位為J H＝U+PV 式中 U-內(nèi)能(J)，P-壓力(Pa)；V-容積(m3)。 顯然P、V及U均為狀態(tài)參數(shù)，故H也是一個(gè)狀態(tài)參數(shù)。 制冷系統(tǒng)的分析計(jì)算中常用比焓(質(zhì)量焓)。比焓是焓除以質(zhì)量，符號(hào)為h，單位為J/kg,焓值,5,1.3焓值,潛熱是指物質(zhì)發(fā)生相變而溫度不變時(shí)吸收或放出的 熱量。一般潛熱要比顯熱大得多。 制冷循環(huán)中，正是利用制冷劑由液體變?yōu)檎魵鈺r(shí)，從周圍物體或空間中吸取汽化潛熱，從而實(shí)現(xiàn)制冷的。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的汽化過程是沸騰過程，但是，人們習(xí)慣上稱之為蒸發(fā)過程。 物質(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過程稱為凝結(jié)，因?yàn)槟Y(jié)過程要放出汽化潛熱，故通常又稱為冷凝。,潛熱,6,泡點(diǎn)溫度、露點(diǎn)溫度,在一定壓力下，當(dāng)溶液加熱時(shí)，首先達(dá)到飽和液體點(diǎn)，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)為泡點(diǎn)，其溫度稱為泡點(diǎn)溫度。 在泡點(diǎn)狀態(tài)基礎(chǔ)上，繼續(xù)給溶液加熱直至全部蒸發(fā)完，稱為飽和蒸氣，此時(shí)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)為露點(diǎn)，其溫度稱為露點(diǎn)溫度。,7,工質(zhì)在熱力過程中吸入或放出熱量的計(jì)算和分析常常要涉及工質(zhì)的比熱容，比熱容是工質(zhì)重要的熱力性質(zhì)之一。 單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度升高1℃所需要的熱量稱為該物質(zhì)的比熱容，以符號(hào)C表示，單位是J/(kgk)或kJ/(kgk),比熱容（比熱）,8,4、熱力學(xué)第一定律 熱力學(xué)第一定律是能量守恒和轉(zhuǎn)換定律在具有熱現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用。熱力學(xué)第一定律指出： 自然界一切物質(zhì)都有能量，它能夠從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式，從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)換和傳遞過程中能量的總量保持不變。對(duì)于任何系統(tǒng)，熱力學(xué)第一定律一般可表示為： 進(jìn)入系統(tǒng)的能量 - 離開系統(tǒng)的能量＝系統(tǒng)能量的變化,熱力學(xué)第一定律,9,總結(jié)自然界中常發(fā)生的機(jī)械能與熱能的相互轉(zhuǎn)換以及熱量傳遞現(xiàn)象，熱力學(xué)第二定律可表述為： 機(jī)械能可以全部變?yōu)闊?，但熱卻不能無條件地全部轉(zhuǎn)換成機(jī)械功。由此可知，利用一個(gè)熱源(或冷源)無法完成循環(huán)過程，也無法實(shí)現(xiàn)能量的連續(xù)轉(zhuǎn)換。,熱力學(xué)第二定律,10,5、熱力學(xué)第二定律,不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。它說明熱從低溫物體傳到高溫物體不能自發(fā)地進(jìn)行，要使之實(shí)現(xiàn)，必須花費(fèi)一定的“代價(jià)”或具備一定的“條件”(或者說要引起其他變化)，在制冷機(jī)或熱泵中，此代價(jià)就是消耗的功量或熱量。反之熱從高溫物體傳到低溫物體可以自發(fā)地進(jìn)行，直到兩物體達(dá)到熱平衡為止。,a:正向循環(huán)（熱機(jī)原理）,b:逆向循環(huán)（制冷、熱泵原理）,熱力學(xué)第二定律,11,壓力類型及換算關(guān)系,6、常用壓力類型及換算關(guān)系,12,功率單位及換算關(guān)系,,7、功率常用單位及換算關(guān)系,13,攝氏溫度與華氏溫度 F=1.8*℃+32 ℃=(F-32)/1.8 絕對(duì)壓力=表壓+大氣壓力 壓力 0.1MPa=100Kpa=1.0bar=14.5PSI=1kg/cm2 熱量 1kw=860cal/h 1RT(美國）=3024kcal/h=3.516kw,14,常用單位及換算,二、制冷劑、載冷劑、潤(rùn)滑油,15,字母“R”和它后面的一組數(shù)字或字母表示制冷劑，根據(jù)制冷劑分子組成按一定規(guī)則編寫,1、制冷劑命名,1、無機(jī)化合物 簡(jiǎn)寫符號(hào)規(guī)定為R7( )( ) 括號(hào)中填入的數(shù)字是該無機(jī)物分子量的整數(shù)部分。 2、氟里昂和烷烴類 CmH(2m+2) 簡(jiǎn)寫符號(hào)規(guī)定為R(m-1)(n+1)(x)B(z) 數(shù)值為零時(shí)省去寫，同分異構(gòu)體則在其最后加小寫英文字母以示區(qū)別。 正丁烷和異丁烷例外，用R600和R600a(或R601)表示,制冷劑種類,16,3、非共沸混合工質(zhì) 簡(jiǎn)寫符號(hào)為R4( )( ) 括號(hào)中的數(shù)字為該工質(zhì)命名的先后順序號(hào)，從00開始若構(gòu)成非共沸混合工質(zhì)的純物質(zhì)種類相同，但成分含量不同，則分別在最后加上大寫英文字母以示區(qū)別 4、共沸混合工質(zhì) 簡(jiǎn)寫符號(hào)為R5( )( ) 括號(hào)中的數(shù)字為該工質(zhì)命名的先后順序號(hào)，從00開始 5、環(huán)烷烴、鏈烯烴以及它們的鹵代物 簡(jiǎn)寫符號(hào)規(guī)定：環(huán)烷烴及環(huán)烷烴的鹵代物用字母“RC”開頭，鏈烯烴及鏈烯烴的鹵代物用字母“R1”開頭，其后的數(shù)字排寫規(guī)則與氟里昂及烷烴類符號(hào)表示中的數(shù)字排寫規(guī)則相同。,制冷劑種類,17,制冷劑符號(hào)舉例,制冷劑符號(hào)舉例,18,1.3.1、熱力學(xué)性質(zhì)方面 工作溫度范圍內(nèi)有合適的壓力和壓力比。 單位制冷量q0和單位容積制冷量qv較大。 比功w和單位容積壓縮功wv小，循環(huán)效率高。 等熵壓縮終了溫度不能太高，以免潤(rùn)滑條件惡化或制冷劑自身在高溫下分解。 1.3.2、遷移性質(zhì)方面 粘度、密度盡量小。 導(dǎo)熱系數(shù)大，可提高傳熱系數(shù)，減少傳熱面積。 蒸發(fā)壓力≧大氣壓力 冷凝壓力不要過高 冷凝壓力與蒸發(fā)壓力之比不宜過大,制冷劑的選擇原則,19,1.3、制冷劑的選擇原則,制冷劑的性質(zhì),制冷劑對(duì)金屬、非金屬的作用：氨對(duì)鋼鐵無腐蝕作用，對(duì)銅、鋁或銅合金有輕微腐蝕作用，但如果NH3中有水存在，則對(duì)銅及銅合金（磷青銅除外）有強(qiáng)烈的腐蝕作用；鹵代烴含水時(shí)會(huì)腐蝕金屬，故含水的制冷劑和潤(rùn)滑油的混合物能夠溶解銅，然后沉積在溫度較高的鋼鐵部件上，形成一層銅膜，這就是所謂的鍍銅現(xiàn)象。它會(huì)影響壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的配合間隙以及吸排氣閥的密封，嚴(yán)重時(shí)使壓縮機(jī)無法工作。 制冷劑的電絕緣性：在封閉式壓縮機(jī)中，電機(jī)的線圈與制冷劑直接接觸，要求制冷劑應(yīng)具有良好的電絕緣性能。 目前常用的制冷劑有：R22、R134a、R407C等。,20,制冷劑的性質(zhì),穩(wěn)定性 與水的溶解性：NH3易溶于水，其水溶液凝固點(diǎn)低于0℃，故NH3系統(tǒng)中不會(huì)出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象，但其對(duì)金屬有腐蝕性；氟系統(tǒng)有水會(huì)產(chǎn)生冰堵，另外還會(huì)發(fā)生水解現(xiàn)象，生成酸性物質(zhì)，腐蝕金屬，降低繞組的電氣絕緣性能，故系統(tǒng)中不允許有水。 與潤(rùn)滑油的溶解性：不同制冷劑與潤(rùn)滑油的溶解性不同。NH3與潤(rùn)滑油幾乎不溶；R22與礦物油部分互溶，在高溫時(shí)完全互溶，低溫時(shí)分層，一層含油多，一層含油少；R12與礦物油完全互溶；R134a與合成油互溶，而與礦物油難溶。 制冷劑與潤(rùn)滑油互溶時(shí)，可隨制冷劑一起滲透到各個(gè)部件，形成良好的潤(rùn)滑，但溶解制冷劑后的油的粘度下降。,21,1.無機(jī)物,常用制冷劑——氨,22,2、氟利昂 (1) R134a（四氟乙烷 CH2FCF3） 無毒，不可燃，安全。 與礦物潤(rùn)滑油不相溶，但能完全溶解于多元醇酯類。 化學(xué)穩(wěn)定性很好，溶水性比R12強(qiáng)得多，對(duì)系統(tǒng)干燥和清潔性要求更 高，用與R12不同的干燥劑。 (2) R22（二氟一氯甲烷 CHF2Cl） 沸點(diǎn)-40.8℃，凝固點(diǎn)-160℃。 無毒，無色無味，不燃不爆，安全。 溶水性稍大于R12，系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)裝設(shè)干燥器。 部分與礦物潤(rùn)滑油互溶。 化學(xué)性質(zhì)不如R12穩(wěn)定，對(duì)有機(jī)物的膨潤(rùn)作用更強(qiáng)。 對(duì)金屬與非金屬的作用以及泄漏特性都與R12相似。 屬于HCFC類制冷劑，也要被限制和禁止使用。,常用制冷劑——氟利昂,23,共沸制冷劑 一定蒸發(fā)壓力下蒸發(fā)時(shí)具有幾乎不變的蒸發(fā)溫度，而且蒸發(fā)溫度一般比組成它的單組分的蒸發(fā)溫度低。 一定蒸發(fā)溫度下，共沸制冷劑單位容積制冷量比組成它的單一制冷劑的容積制冷量要大。 共沸制冷劑化學(xué)穩(wěn)定性較組成它的單一制冷劑好。 在全封閉和半封閉壓縮機(jī)中，采用共沸制冷劑可使電機(jī)得到更好的冷卻，電機(jī)繞組溫升減小。,混合制冷劑,24,常用混合制冷劑的特性 非共沸制冷劑R401A和R401B 可作為過度性替代物 性能與R12較接近。 2) 非共沸制冷劑R407C 三元非共沸混合制冷劑 能溶于聚醇類和聚酯類潤(rùn)滑油。泡露點(diǎn)溫差大，使用時(shí)最好將熱交換器作成逆流形式 ；低溫工況下，容積制冷量比R22要低得多。不能與礦物潤(rùn)滑油互溶，但能溶于聚酯類合成潤(rùn)滑油 3) 非共沸制冷劑R410A 兩元混合制冷劑 泡露點(diǎn)溫差僅0.2℃，可稱之為近共沸混合制冷劑。 不能與礦物潤(rùn)滑油互溶，但能溶于聚酯類合成潤(rùn)滑油。 具有與共沸混合制冷劑類似的優(yōu)點(diǎn)。 不能直接用來替換R22的制冷系統(tǒng)。,,,混合制冷劑特性,,25,定義：被冷卻物體或空間中的熱量是通過一種中間介質(zhì)傳給制冷劑，此中間介質(zhì)稱為載冷劑 （一）選擇載冷劑時(shí)，應(yīng)考慮下列一些因素： 在工作溫度下應(yīng)處于液體狀態(tài)；凝固溫度應(yīng)低于工作溫度，沸點(diǎn)應(yīng)高于工作溫度； 比熱容大，在傳遞一定的冷量時(shí)，可使流量減小，因而可以提高循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性； 密度小，粘度小，以降低流動(dòng)阻力，提高傳熱效果，減少能耗； 化學(xué)穩(wěn)定性好。在工作溫度下不分解，不與空氣中的氧氣起化學(xué)反應(yīng)，不發(fā)生物理化學(xué)性質(zhì)的變化； 無毒、無味、不易燃易爆，化學(xué)穩(wěn)定性好，對(duì)金屬不腐蝕，不污染環(huán)境； 價(jià)格低并易獲得。,2. 載冷劑,26,常用的載冷劑有空氣、水、鹽水、有機(jī)化合物及其水溶液等。 1、空氣： 價(jià)格低，易獲得，但比熱容?。s1kj/kg.K），熱導(dǎo)率小，影響使用范圍。 2、水： 空調(diào)系統(tǒng)適宜的載冷劑，優(yōu)點(diǎn)是比熱容大，熱導(dǎo)率大，價(jià)格低、易得，但凝固點(diǎn)低，0℃時(shí)就會(huì)凝固。因此不能用于0 ℃以下的制冷系統(tǒng) 3、鹽水： 鹽類，如氯化鈉、氯化鈣等的水溶液，稱為鹽水。鹽水的冰點(diǎn)比純水低，因此在蒸發(fā)溫度低于0 ℃的裝置中可用做載冷劑。他主要缺點(diǎn)是對(duì)一些金屬材料產(chǎn)生腐蝕性。 4、有機(jī)載冷劑： 乙二醇、丙三醇、丙三醇的水溶液都是性能較好的低溫載冷劑。這些水溶液的冰點(diǎn)都比水的冰點(diǎn)低，對(duì)管道、容器等金屬材料無腐蝕作用。其中，乙二醇水溶液是使用最為廣泛的有機(jī)制冷劑。 5、冰蓄冷系統(tǒng)中常用25%乙二醇水溶液。,常用載冷劑的特點(diǎn),27,鹽水溶液選用原則,1、鹽水溶液的使用原則是：保證蒸發(fā)器中的鹽水不結(jié)冰，鹽水溶液的凝固點(diǎn)不應(yīng)選的過低，因這樣會(huì)使密度增加，流動(dòng)阻力增加，而且比熱容減小，輸送相同的冷量所需的循環(huán)量要增加，使耗功增加。一般鹽水溶液的凝固點(diǎn)溫度比制冷劑蒸發(fā)溫度低5℃左右。 2、鹽水溶液對(duì)金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用，會(huì)腐蝕管道和設(shè)備，為減小其腐蝕性，可采取以下措施：a. 提高鹽的純度；b. 減少與空氣的接觸，采用封閉式循環(huán)；c. 加緩蝕劑 3、氯化鈉、氯化鈣對(duì)金屬有腐蝕作用，因此在使用時(shí)應(yīng)加緩蝕劑，調(diào)整溶液的PH值至7-8.5.,28,3.1 潤(rùn)滑油的作用 潤(rùn)滑各運(yùn)動(dòng)部件，減少摩擦和摩損； 潤(rùn) 滑：噴 入 的 油 一 部 分 附 著 在 工 作 腔， 轉(zhuǎn) 子 螺 旋 面 之 間， 潤(rùn) 滑 轉(zhuǎn) 子， 并 提 供 軸 承 的 潤(rùn) 滑將運(yùn)動(dòng)部件保持較低溫度，以提高效率； 冷卻作用，噴 入 的 油 呈 微 滴 狀， 與 氣 體 混 合， 形 成 強(qiáng) 大 的 換 熱 表 面， 迅 速 吸 收 氣 體 壓 縮 熱， 冷 卻 介 質(zhì) 和 轉(zhuǎn) 子， 降 低 排 溫 在螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機(jī)體之間形成油膜，起密封作用； 螺桿壓縮機(jī)中利用潤(rùn)滑油的壓差推動(dòng)滑閥，進(jìn)行能量調(diào)節(jié)。 降低噪音,3. 潤(rùn)滑油,29,潤(rùn)滑油的性能指標(biāo),（1）在運(yùn)行狀態(tài)下，潤(rùn)滑油應(yīng)有適當(dāng)?shù)恼扯?（2）潤(rùn)滑油的粘度隨溫度變化要盡量小 適宜的潤(rùn)滑油粘度是確保制冷壓縮機(jī)正常工作的保證，粘度過低，不能形成適宜的油膜，同時(shí)也影響密封性；粘度過高，會(huì)造成壓縮機(jī)耗功過大。另由于壓縮機(jī)在工作中高溫側(cè)潤(rùn)滑油的粘度不應(yīng)降低過多，在低溫側(cè)潤(rùn)滑油的粘度又不應(yīng)過大，因而潤(rùn)滑油不僅必須具有一定的粘度，又要保證潤(rùn)滑油隨溫度變化盡量小。 （3）凝固點(diǎn)要低，在低溫時(shí)有較好的流動(dòng)性 （4）不含水分、不凝性氣體和石蠟 （5）對(duì)制冷劑有良好的兼容性，本身具有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性 因潤(rùn)滑油與制冷劑直接接觸，部分隨制冷劑一起循環(huán)，與電機(jī)線圈、密封墊等接觸，即要經(jīng)歷壓縮機(jī)排氣的最高溫度，又要經(jīng)歷膨脹閥、蒸發(fā)器的最低溫度。因此要求潤(rùn)滑油具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和相溶性，具有優(yōu)良的低溫流動(dòng)性、潤(rùn)滑性，對(duì)環(huán)境無污染。 （6）絕緣耐壓要高 （7）價(jià)格低廉，容易獲得,30,潤(rùn)滑油的分類,按制造工藝可分成兩大類： （1）天然礦物油：簡(jiǎn)稱礦物油。即從石油中提取的潤(rùn)滑油。它通常具有較小的極性，它們只能溶解在極性較弱或非極性的制冷劑中，如R600a,R12,R22等。 （2）人工合成油：簡(jiǎn)稱合成油。即按照特定的制冷劑的要求，用人工化學(xué)的方法合成的潤(rùn)滑油。合成油通常有較強(qiáng)的極性，它們能溶解在極性較強(qiáng)的制冷劑中，如：R134a、R717等。人工合成的潤(rùn)滑油主要有：聚醇類、聚酯類和極性合成碳?xì)浠衔铩?31,潤(rùn)滑油與制冷劑的溶解性,制冷劑與潤(rùn)滑油的溶解性是制冷工質(zhì)的一個(gè)重要特性。根據(jù)制冷劑與潤(rùn)滑油的互溶性程度，可以把它分成三類： （1）難溶解或微溶解于潤(rùn)滑油 這類制冷劑幾乎不溶解于潤(rùn)滑油。它們與潤(rùn)滑油混合時(shí)，有明顯的分層現(xiàn)象，油很容易從制冷劑中分離出來。屬于這類制冷刑酌有R717、NR13、R115和R12的替代物R134a等。 （2）完全溶解于潤(rùn)滑油 這類制冷劑與油溶解成均勻的溶液冷劑的有R11、R12、R113、R500等。 （3）有限溶解于潤(rùn)滑油 這類制冷刑在高溫時(shí)與油無限溶解，但在低溫時(shí)制冷劑與油的溶解分為兩層，即為供油層和貧油層。屬于這類制冷劑的有R 22、R114、R502等。,32,潤(rùn)滑油溶解于制冷劑好處,制冷劑溶解于潤(rùn)滑油有以下好處： 在換熱器表面上不會(huì)形成油膜，從而避免了油脂對(duì)傳熱的不利影響，潤(rùn)滑油镕解于制冷劑使其凝固點(diǎn)降低，這對(duì)于低溫系統(tǒng)是有利的；潤(rùn)滑油可隨制冷劑一起滲透到壓縮機(jī)的各個(gè)部位，形成良好的潤(rùn)滑條件；從冷凝器、蒸發(fā)器向壓縮機(jī)回油好等。,33,潤(rùn)滑油溶于制冷劑的缺點(diǎn),其缺點(diǎn)是：在壓縮機(jī)長(zhǎng)期停車后，制冷工質(zhì)大量積聚在曲軸箱中．壓縮機(jī)重新起動(dòng)時(shí)，曲軸箱中壓力突然下降，工質(zhì)大量從潤(rùn)滑油中逸出，使?jié)櫥头序v起泡，形成“奔油”現(xiàn)象，使油壓難以建立；制冷劑溶解于潤(rùn)滑油，使?jié)櫥蜐舛冉档?，?dǎo)致潤(rùn)滑表面油膜太薄或形不成油膜而影響其潤(rùn)滑作用；制冷劑與潤(rùn)滑油互溶的溶液，其特性是偏離純制冷劑特性的，在相同的壓力下制冷刑中溶解的潤(rùn)滑油越多，則蒸發(fā)溫度越高，溶解的潤(rùn)滑油越少則蒸發(fā)溫度越低，因此在相同的蒸發(fā)溫度下，其相應(yīng)的蒸發(fā)壓力比純制冷劑低，導(dǎo)致壓縮機(jī)制冷量下降。在滿液式蒸發(fā)器中，如果潤(rùn)滑油溶于制冷劑中，沸騰時(shí)泡沫多，液面不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致浮球閥的供液量失準(zhǔn)。制冷劑不溶解或難溶解潤(rùn)滑油，則優(yōu)缺點(diǎn)與上述情況相反,34,三、制冷系統(tǒng)的組成,1、壓縮機(jī) 制冷系統(tǒng)核心部件是壓縮機(jī)。壓縮機(jī)是從蒸發(fā)器中抽吸出蒸發(fā)的制冷劑蒸汽并進(jìn)行壓縮的設(shè)備，它的功能有： 從蒸發(fā)器中抽吸出蒸汽，以維持蒸發(fā)器內(nèi)一定的蒸發(fā)壓力，同時(shí)也就維持了一定的蒸發(fā)溫度。 將吸入的蒸汽進(jìn)行壓縮，或是說將蒸汽的壓力提高，以便在較高的溫度下將蒸汽冷卻并凝結(jié)成液體，制冷劑得以重復(fù)使用； 在制冷系統(tǒng)中起其輸送制冷劑的作用。,制冷和空調(diào)用壓縮機(jī)的分類及結(jié)構(gòu)示意圖,1.壓縮機(jī)分類,36,1.1、螺桿式制冷壓縮機(jī) 分為單螺桿制冷壓縮機(jī)和雙螺桿制冷壓縮機(jī)。單螺桿主動(dòng)輪是帶槽的轉(zhuǎn)子，從動(dòng)輪是一星輪，星輪在槽內(nèi)邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊產(chǎn)生軸向移動(dòng)，從而壓縮氣體。 雙螺桿是有一對(duì)相互嚙合、具有相反轉(zhuǎn)向的螺旋形齒的轉(zhuǎn)子，當(dāng)這對(duì)相互嚙合的轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，陰陽轉(zhuǎn)子和氣缸壁之間組成的基元容積和位置，隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)周期性地發(fā)生變化，達(dá)到吸氣、壓縮、排氣的目的。 螺桿式制冷壓縮機(jī)也有開啟式、半封閉式、全封閉式三種類型。,螺桿式制冷壓縮機(jī),37,嚙合過程由一個(gè)轉(zhuǎn)子和兩個(gè)星輪完成，運(yùn)動(dòng)部件多 加工工藝復(fù)雜，導(dǎo)致星輪的型線加工精度較難保證 星輪為復(fù)合材質(zhì)，耐磨性差，星輪磨損會(huì)導(dǎo)致冷量大幅衰減,半封閉式單螺桿壓縮機(jī),,,,高可靠性、高穩(wěn)定性,卓越的經(jīng)濟(jì)性,,獨(dú)一無二的技術(shù),全封閉螺桿壓縮機(jī),半封閉螺桿壓縮機(jī),,2、離心式制冷壓縮機(jī) 它是由進(jìn)口能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、葉輪轉(zhuǎn)子、擴(kuò)壓器、蝸室、增速器、軸承等部件組成。 其基本工作原理是從蒸發(fā)器來的低壓蒸氣，經(jīng)離心式制冷機(jī)的進(jìn)氣室進(jìn)入葉輪的吸氣口。由于葉輪的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力的作用下，將葉片間氣體高速地往外甩，由于葉輪對(duì)氣體做功，使氣體的速度提高，同時(shí)壓力也增加。,離心式制冷壓縮機(jī),41,,NEW,離心壓縮機(jī),,4、活塞式制冷壓縮機(jī) 分為開啟式、半封閉式、全封閉式三種。 開啟式主要由機(jī)體、活塞組件、連桿、曲軸、氣閥、缸套和軸封等組成。開啟式壓縮機(jī)的曲軸需伸出機(jī)體與電機(jī)連接，曲軸伸出部位要有軸封，以防制冷劑向外泄漏，也防止外界氣體進(jìn)入制冷系統(tǒng)。 半封閉式壓縮機(jī)是將機(jī)體分成兩部分，用螺栓和螺母壓緊，檢修時(shí)可以拆開。 全封閉式壓縮機(jī)是將壓縮機(jī)和電動(dòng)機(jī)組成的整體封閉在機(jī)殼內(nèi)，因此比半封閉式具有更好的密封性。但一旦壓縮機(jī)或電機(jī)發(fā)生故障，必須將機(jī)殼鋸開后才能檢修，因此檢修比較麻煩。 全封閉式壓縮機(jī)曲軸一般垂直放置，壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的潤(rùn)滑靠曲軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力，將潤(rùn)滑油吸入曲軸，并經(jīng)曲軸油孔送至各潤(rùn)滑部件。對(duì)于半封閉和全封閉式壓縮機(jī)，因其電機(jī)與制冷劑和潤(rùn)滑油直接接觸，所以對(duì)制冷系統(tǒng)內(nèi)部清潔度和干燥也提出了更高的要求，因系統(tǒng)內(nèi)部的金屬屑和砂粒等雜質(zhì)，可能會(huì)損壞電機(jī)的線圈。同時(shí)對(duì)含水量也有嚴(yán)格要求，因水分和制冷劑起化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生酸，也會(huì)腐蝕電機(jī)線圈。,活塞式制冷壓縮機(jī),43,3、渦旋式制冷壓縮機(jī) 渦旋式制冷壓縮機(jī)是近十幾年來發(fā)展并處于實(shí)用化的一種回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)。它主要是由兩個(gè)相錯(cuò)180度的渦旋盤對(duì)置而成，其中一個(gè)固定渦旋盤，另一個(gè)是旋轉(zhuǎn)渦旋盤，它們?cè)趲讉€(gè)點(diǎn)上接觸，并形成一系列的月牙形容積。 渦旋壓縮機(jī)具有以下特點(diǎn)： 效率高：排氣連續(xù)單向進(jìn)行，吸入氣體有害過熱小，沒有余隙容積，無吸排氣閥，阻力小，相鄰兩腔之間壓差小，氣體泄漏少； 力矩變化小，振動(dòng)小，噪音低； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，可靠性高。 要求加工設(shè)備精度高，調(diào)心裝配技術(shù)要求精確，因而技術(shù)難度高。,渦旋式制冷壓縮機(jī),44,,螺桿式壓縮機(jī)與離心式壓縮機(jī)的比較： 螺桿機(jī)運(yùn)動(dòng)部件少，不會(huì)發(fā)生液擊和油擊；離心機(jī)運(yùn)動(dòng)部件多，轉(zhuǎn)速高； 螺桿機(jī)不受冷凝壓力的影響；對(duì)離心機(jī)，環(huán)境溫度升高時(shí)，冷凝壓力升高，到一定程度會(huì)造成制冷劑斷流，壓縮機(jī)間斷制冷，即“喘振”。 螺桿機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低，突然斷電對(duì)機(jī)器無影響；離心機(jī)在突然斷電時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)部件不能驟停，斷電后仍要供油，因潤(rùn)滑不足易造成部件損傷。 螺桿機(jī)能量調(diào)節(jié)可做到100%~10%無級(jí)調(diào)節(jié)，部分負(fù)荷性能最佳，部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)耗電量大低于離心機(jī)組；離心機(jī)也可在100%~10%范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)節(jié)，但負(fù)荷低于40%時(shí)易發(fā)生喘振，部分負(fù)荷時(shí)效率下降很快，負(fù)荷很小時(shí)容易喘振；,壓縮機(jī)的比較,45,2.冷凝器,冷凝器是一個(gè)換熱設(shè)備，高壓、過熱的制冷劑蒸汽在冷凝器中放出熱量后，凝結(jié)成飽和液體或過冷液體，這些熱量由空氣或水等介質(zhì)帶走。冷凝器上部設(shè)有排氣擋板，防止氣體直接高速?zèng)_擊換熱管束，同時(shí)可以合理分配氣體制冷劑流量，使換熱效率大大提高。同時(shí)，在冷凝器底部設(shè)有過冷器，可有效的使液體過冷，改善循環(huán)效率。 冷凝器中用于冷卻制冷劑蒸汽并帶走凝結(jié)放出的熱量的介質(zhì)稱為冷卻劑或冷卻介質(zhì)。水作冷卻劑就稱為冷卻水。冷凝器中的冷凝過程是等壓過程，其中的制冷劑壓力稱為冷凝壓力，對(duì)應(yīng)的飽和溫度稱為冷凝溫度。,臥式殼管式水冷冷凝器： 它由筒體、管板、冷凝管、端蓋等組成。其主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱系數(shù)高、冷卻水消耗量少、操作管理方便，所以目前幾乎所有制冷機(jī)組都用這種冷凝器。,殼管式冷凝器,47,水冷冷凝器,48,空冷冷凝器,空冷冷凝器： 它是由風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、冷凝盤管組成。由于一天內(nèi)干球溫度變化比濕球溫度大，當(dāng)氣溫下降時(shí)，空冷式機(jī)組排氣壓力下降幅度也大，因此在部分負(fù)荷時(shí)時(shí)機(jī)組的能耗減小較多。,自然對(duì)流空氣冷卻式冷凝器,冷凝器,蒸發(fā)式冷凝器,工作原理： 其實(shí)際上是將水冷凝器和冷卻塔結(jié)合在一起的一種冷凝器。從壓縮機(jī)排出的高壓蒸氣排入冷凝盤管內(nèi)，由水循環(huán)系統(tǒng)排出的冷卻水通過噴嘴噴淋在盤管外表面上，同時(shí)空氣流過盤管使一部分冷卻水蒸發(fā)，蒸發(fā)后的水蒸氣隨空氣將管內(nèi)制冷劑蒸氣排出的冷凝熱量帶走。它主要受環(huán)境濕球溫度的影響，在同樣環(huán)境下，濕球溫度往往比干球溫度低6~10℃。這樣與水冷凝器相比減少了水泵的能耗和化學(xué)水處理設(shè)備，與空冷冷凝器相比排出相同的熱量只須較小的管傳熱面積，而且運(yùn)行時(shí)的冷凝壓力較低。其耗水量只是水冷冷凝器的1.5%~3%。,3.節(jié)流機(jī)構(gòu),節(jié)流機(jī)構(gòu)可以是自動(dòng)的或手動(dòng)的節(jié)流閥（或稱膨脹閥）或是毛細(xì)管。節(jié)流機(jī)結(jié)構(gòu)的功能有： ①使高壓（冷凝壓力）液體轉(zhuǎn)變?yōu)椋ㄕ舭l(fā)壓力）液體，創(chuàng)造在低溫低壓下氣化的條件。 ②調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的供液量。 蒸發(fā)器中的蒸發(fā)壓力（蒸發(fā)壓力）是由諸多因素確定的，可概括為三方面的因素： ①壓縮機(jī)的吸氣能力。如果壓縮機(jī)的吸氣能力增大，必然會(huì)使蒸發(fā)壓力下降；反之，當(dāng)吸氣能力下降，則蒸發(fā)壓力升高。 ②蒸發(fā)器的傳熱能力。當(dāng)傳入蒸發(fā)器的熱量增加，液體汽化速度增加，則蒸發(fā)器內(nèi)壓力升高；反之，當(dāng)傳入蒸發(fā)器的熱量減少，則蒸發(fā)壓力下降。 ③節(jié)流結(jié)構(gòu)的供液能力。供液量減少，則會(huì)使蒸發(fā)器內(nèi)壓力下降；反之，當(dāng)供液量增加，則蒸發(fā)壓力升高。 影響壓縮機(jī)的吸氣能力，蒸發(fā)器的傳熱能力及節(jié)流機(jī)構(gòu)的供液能力的因素又很多，它們之間又互相影響著。蒸發(fā)器中的壓力和溫度將是諸多因素作用下平衡的結(jié)果，任一因素的改變，將使蒸發(fā)器在新的壓力和溫度建立新的平衡狀態(tài)。,熱力膨脹閥： 熱力膨脹閥是由蒸發(fā)器出口處制冷劑蒸氣的過熱度大小來調(diào)節(jié)閥的開度。它既起到降壓節(jié)流的作用，又可以調(diào)節(jié)制冷劑的流量。分為內(nèi)平衡式和外平衡式兩種。 內(nèi)平衡式熱力膨脹閥主要由感溫機(jī)構(gòu)（感溫包、毛細(xì)管、膜盒）、執(zhí)行機(jī)構(gòu)（膜片、推桿、閥芯）和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（調(diào)整桿、彈簧）三部分組成。 外平衡式熱力膨脹閥與內(nèi)平衡式的區(qū)別是在膜片下腔有一根外接平衡管，它與蒸發(fā)器出口連通。這樣膜片下腔的作用壓力不是蒸發(fā)器進(jìn)口壓力，而是消除了蒸發(fā)器中流動(dòng)阻力對(duì)膨脹閥調(diào)節(jié)特性的影響。對(duì)于流動(dòng)阻力較大的如干式蒸發(fā)器、帶分液器的空調(diào)機(jī)組、低溫機(jī)組等，宜選用外平衡式熱力膨脹閥。 熱力膨脹閥的選擇要根據(jù)所用制冷劑、蒸發(fā)溫度范圍、蒸發(fā)器種類和熱負(fù)荷大小來確定，如選得過小，不能滿足制冷量要求，如選得過大，調(diào)試?yán)щy。,熱力膨脹閥,53,外平衡膨脹閥結(jié)構(gòu),54,電子膨脹閥： 電子膨脹閥是經(jīng)過微處理機(jī)的電子調(diào)節(jié)器控制，使膨脹閥的功能得到改善。這種閥關(guān)閉很嚴(yán)，在液體管路上不需再加電磁閥。蒸發(fā)器中的飽和溫度（或壓力）和過熱度，可由各自的傳感器來測(cè)量，由這兩個(gè)溫差作為調(diào)節(jié)參數(shù)。 電子膨脹閥與熱力膨脹閥相比，可減少蒸發(fā)器出口的過熱度，特別對(duì)于部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)使壓縮功下降，減少了運(yùn)行費(fèi)用，但閥的成本高，價(jià)格貴。 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥： 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是通過馬達(dá)帶動(dòng)閥門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)閥的開啟度來控制閥出口壓力及調(diào)節(jié)供液量大小。,電子膨脹閥,55,電子膨脹閥,56,調(diào)制馬達(dá)、球閥,57,電動(dòng)執(zhí)行器,58,毛細(xì)管 毛細(xì)管在家用冰箱、窗式空調(diào)器和小型除濕機(jī)中用作節(jié)流機(jī)構(gòu)。它是一種小管徑（一般0.5~2.5mm）等截面銅管。液體制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，由于克服管道的磨擦阻力而產(chǎn)生壓力降，起到節(jié)流作用。 毛細(xì)管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格低廉，但制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)的過程十分復(fù)雜。經(jīng)毛細(xì)管的流量和出口壓力，主要取決于節(jié)流前的壓力、過冷度、管徑和長(zhǎng)度。其長(zhǎng)度和管徑是用圖表法來初步確定，再通過試驗(yàn)來確定實(shí)際長(zhǎng)度。 使用毛細(xì)管應(yīng)注意的幾點(diǎn)： 制冷系統(tǒng)不加貯液器，嚴(yán)格控制制冷劑的充注量，系統(tǒng)要求干燥、清潔，多根毛細(xì)管并聯(lián)使用時(shí)要加分液器，毛細(xì)管直徑應(yīng)均勻。,毛細(xì)管,滿液式蒸發(fā)器：液體制冷劑經(jīng)過節(jié)流裝置后進(jìn)入蒸發(fā)器，蒸發(fā)器內(nèi)液位保持一定，換熱管浸沒在液體制冷劑中。吸熱蒸發(fā)后的氣液混合物中仍有大量液體，故滿液式蒸發(fā)器出氣口都加有吸氣擋板，減少吸氣中的液體。 滿液式蒸發(fā)器的特點(diǎn)：滿液式蒸發(fā)器蒸發(fā)管表面被液體濕潤(rùn)，故表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)高，K值大，制冷劑側(cè)阻力小，對(duì)于潤(rùn)滑油與制冷劑互溶的情況下，較難回油，另由于殼體內(nèi)充滿制冷劑，故制冷劑的充注量大。 干式蒸發(fā)器：由熱力膨脹閥或電子膨脹閥直接控制液體制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器的管程，制冷劑在管內(nèi)完全變成氣體，而被冷卻的介質(zhì)則在傳熱管外流動(dòng)。 干式蒸發(fā)器的特點(diǎn)：干式蒸發(fā)器蒸發(fā)管部分表面與制冷劑氣體接觸，故表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較低，K值較小，制冷劑側(cè)阻力較大，對(duì)于潤(rùn)滑油與制冷劑互溶的情況下，回油方便，制冷劑的充注量少，僅為滿液式蒸發(fā)器的1/2~1/3。 空氣冷卻器：將銅管、鋁翅片用機(jī)械方法脹接起來，銅管內(nèi)循環(huán)制冷劑液體，制冷劑液體與其周圍的空氣進(jìn)行熱量交換，通過風(fēng)機(jī)將交換的冷量送到所需的場(chǎng)所。,4.蒸發(fā)器,60,蒸發(fā)器,61,滿液式蒸發(fā)器,62,其他輔助設(shè)備,經(jīng)濟(jì)器 在螺桿式壓縮機(jī)或離心式壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)中，因壓縮機(jī)有二次補(bǔ)氣功能，可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)器循環(huán)。其工作過程是冷凝器來的高壓液體制冷劑經(jīng)過第一次節(jié)流后，產(chǎn)生的閃發(fā)氣體進(jìn)入壓縮機(jī)二次吸氣口，作為中間補(bǔ)氣與冷卻用，剩余的液體經(jīng)再次節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)。循環(huán)中加入經(jīng)濟(jì)器后，會(huì)使機(jī)組運(yùn)行時(shí)效率更高。 氣液分離器 在氟里昂制冷裝置中，特別是蒸發(fā)器的垂直位置高于壓縮機(jī)機(jī)，為了防止液滴與氣體一起進(jìn)入壓縮機(jī)，在壓縮機(jī)的吸氣管道上裝設(shè)氣液分離器。 氣液分離器通常是利用改變氣體流速和流向而使氣液分離。在U形管上有小孔，使分離出來的油和液滴經(jīng)小孔帶回壓縮機(jī)，小孔的直徑?jīng)Q定于回氣管的長(zhǎng)度和壓縮機(jī)制冷量大小，使進(jìn)入小孔的液體能在回氣管中全部氣化，這樣可避免壓縮機(jī)產(chǎn)生液擊，并能將油帶回壓縮機(jī)。,5.其他,63,高壓液態(tài)制冷劑通過一次膨脹進(jìn)入閃發(fā)經(jīng)濟(jì)器，在經(jīng)濟(jì)器內(nèi)制冷劑氣液分離后，氣態(tài)制冷劑噴射至壓縮機(jī)，液態(tài)制冷劑經(jīng)二次膨脹，壓力降低至蒸發(fā)壓力，進(jìn)入蒸發(fā)器； 閃發(fā)經(jīng)濟(jì)器內(nèi)中壓制冷劑蒸汽的排出，降低了進(jìn)入蒸發(fā)器制冷劑的焓值，提高了制冷循環(huán)的效率。,經(jīng)濟(jì)器—如何節(jié)能,64,其他輔助設(shè)備,油分離器 在壓縮機(jī)的排氣中，難免會(huì)帶出一部分潤(rùn)滑油。這部分潤(rùn)滑油應(yīng)能從制冷劑中分離出來，以免帶入系統(tǒng)，影響制冷裝置的正常工作。 油分離器的作用一方面是將油從制冷劑中分離出來，另一方面是將分離出來的油送回壓縮機(jī)，以保證壓縮機(jī)安全可靠的運(yùn)行。 油分離器按其工作原理分為過濾式、填料式、離心式和洗絳式等。在氟里昂系統(tǒng)中常用過濾式或填料式。其原理是：當(dāng)壓縮機(jī)排氣進(jìn)入油分離器后，由于筒體的截面積大而使氣體流速降低，同時(shí)又改變流向，將油從高壓氣體中分離出來，沉積在容器底部。當(dāng)油位達(dá)到一定高度時(shí)，將油排回壓縮機(jī)。,其他,65,貯液器 貯液器是用于貯存由冷凝器來的液體制冷劑，以適應(yīng)工況變化時(shí)制冷系統(tǒng)中所需制冷劑量的變化，并減少每年的制冷劑補(bǔ)充次數(shù)。 干燥過濾器 水在氟里昂中溶解度很小，當(dāng)制冷系統(tǒng)中含有水份時(shí)，會(huì)腐蝕金屬材料，另當(dāng)蒸發(fā)溫度低于0℃時(shí)，會(huì)在節(jié)流裝置中產(chǎn)生冰堵。 干燥過濾器是將干燥器和過濾器做成一體，干燥器中的干燥劑可用來吸收水份，過濾器用來清除系統(tǒng)中的金屬屑、氧化皮等機(jī)械雜質(zhì)。,其他輔助設(shè)備,其他,66,其他輔助設(shè)備,電磁閥 電磁閥只有全開或全關(guān)兩個(gè)位置，在制冷裝置中大多用于膨脹閥之前的液體管路上，與壓縮機(jī)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)，打開電磁閥供液，當(dāng)壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)切斷供液管路。在有能量調(diào)節(jié)的制冷系統(tǒng)中，通過切斷或接通上卸載管路來實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的能量調(diào)節(jié)。 電磁閥分為直接作用式和間接作用式。 直接作用式作用原理是：當(dāng)電磁閥線圈通電時(shí)，將鐵芯吸起，使閥打開，當(dāng)電源切斷時(shí)，磁力消失，鐵芯靠自重和彈簧作用力下落，將閥關(guān)閉。 間接作用式工作原理是：當(dāng)線圈通電時(shí)，產(chǎn)生磁力將鐵芯吸起，打開輔助閥，使活塞上腔壓力經(jīng)輔助閥與閥后壓力平衡，活塞在壓差作用下開啟。當(dāng)線圈斷電后，磁力消失，鐵芯靠自重下落將輔助閥關(guān)閉，氣流在活塞上下形成均壓，在彈簧力和自重作用下將閥關(guān)閉。,其他,67,四、制冷機(jī)組工作循環(huán),單機(jī)蒸汽壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)如下圖所示。它由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器組成。 在整個(gè)循環(huán)過程中，壓縮機(jī)起著壓縮和輸送制冷劑蒸汽的作用，造成蒸發(fā)器中低壓力；是整個(gè)系統(tǒng)的心臟；節(jié)流閥對(duì)制冷劑起節(jié)流降壓作用并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑的流量；蒸發(fā)器是輸出冷量的設(shè)備，制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物體的熱量，從而達(dá)到制取冷量的目的；冷凝器是輸出熱量的設(shè)備，從蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)消耗的功所轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，壓縮機(jī)所消耗的功（電能）起了補(bǔ)償作用，使制冷劑不斷地從低溫物體中吸熱，并向高溫物體放熱，從而完成整個(gè)制冷循環(huán)。,68,制冷循環(huán)圖,69,排氣管路,由壓縮機(jī)到冷凝器之間的管路稱排氣管路。這段管內(nèi)的制冷劑溫度一般比周圍環(huán)境溫度要高，因此向外散熱，排氣管路熱交換不會(huì)引起性能的改變，僅僅減少了冷凝器中的熱負(fù)荷。但對(duì)制冷系數(shù)、制冷量并無有害影響，故在制冷系統(tǒng)中排氣管一般不予保溫。壓力降是有害的，它增加了壓縮機(jī)的壓力比及比功，使容積效率降低，制冷系數(shù)下降； 排氣管內(nèi)的流動(dòng)阻力會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣壓力（壓縮機(jī)壓縮終點(diǎn)的壓力）升高，所升高的壓力△p用于克服管路阻力（如圖2-11所示），從圖上不難看到，排氣管的流動(dòng)阻力使循環(huán)的單位壓縮功增加，排氣溫度升高。 壓縮機(jī)排氣壓力升高和吸氣壓力降低都會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)實(shí)際質(zhì)量流量減少，使得制冷系統(tǒng)的制冷量下降。 不凝性氣體的存在對(duì)制冷循環(huán)性能的影響 系統(tǒng)中存在不凝性氣體，往往積存于冷凝器上部，因?yàn)樗荒芡ㄟ^冷凝器的液封。不凝性氣體的存在將使冷凝器內(nèi)壓力增加，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣壓力提高，比功增加，制冷系數(shù)下降，容積效率下降。,高壓液體管路,從冷凝器到節(jié)流閥的液體管稱高壓液體管路。如果液體管內(nèi)的比環(huán)境溫度高，則向環(huán)境放熱，管內(nèi)液體被冷卻，相當(dāng)于節(jié)流前過冷卻的作用，使液體過冷度增加，制冷量增加。這對(duì)制冷循環(huán)是有利的，系統(tǒng)的制冷量及制冷系數(shù)增加；反之，當(dāng)液體管內(nèi)的溫度比環(huán)境溫度低，則液體從環(huán)境吸熱，減少了液體過熱度，使制冷系統(tǒng)的制冷量及制冷系數(shù)減小，有時(shí)還可能使部分液體汽化，導(dǎo)致膨脹閥工作不穩(wěn)定。 高壓液體管的流動(dòng)阻力并不影響制冷量及制冷系數(shù)，但是，對(duì)于過冷度不大的循環(huán)，流動(dòng)阻力造成的壓力降可能使部分液體汽化，從而影響膨脹閥的工作。實(shí)際系統(tǒng)中的流動(dòng)阻力，不會(huì)產(chǎn)生顯著的壓力降，而是高壓液體管向上走時(shí)，由于高壓差引起的壓力降相當(dāng)顯著，在制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分給予考慮。液體管過大的壓力降還會(huì)降低膨脹閥工作壓力差，導(dǎo)致膨脹閥的液體通過能力降低。,液體過冷,1、將節(jié)流閥前的液態(tài)制冷劑進(jìn)行再冷卻，使其溫度降到冷凝溫度以下，稱為液體過冷。 2、通常取過冷溫度比同壓力下的冷凝溫度低3-5℃。液態(tài)制冷劑過冷后，減少了節(jié)流后的濕蒸氣的干度，循環(huán)的單位制冷量增大。因此，采用液體過冷，對(duì)提高循環(huán)的性能指標(biāo)總是有利的。此外，采用液體過冷，還可以防止制冷劑液體在節(jié)流機(jī)構(gòu)前氣化，保證節(jié)流機(jī)構(gòu)工作穩(wěn)定。 實(shí)現(xiàn)過冷的辦法有：適當(dāng)增加冷凝器的傳熱面積，使一部分傳熱面積用于過冷；增設(shè)專門的過冷設(shè)備（過冷卻器）。冷凝器出來的飽和液體經(jīng)過冷卻器進(jìn)行過冷，再經(jīng)膨脹閥節(jié)流，然后進(jìn)入蒸發(fā)器中汽化制冷。循環(huán)的其它部分與飽和循環(huán)相同。,經(jīng)濟(jì)器,經(jīng)濟(jì)器的作用是將高壓液體節(jié)流到中間壓力，節(jié)流后產(chǎn)生汽液混合物，一部分液體繼續(xù)節(jié)流至蒸發(fā)壓力，另一部分氣體進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮腔內(nèi)同原來氣體混合一起被壓縮到排氣壓力。,低壓液體管路,從節(jié)流閥到蒸發(fā)器的管路稱低壓液體管路。低壓液體管路的溫度通常低于環(huán)境溫度，一般都要從環(huán)境中吸熱，如果環(huán)境既是被冷卻的空間，則這部分吸熱量既是有用的制冷量；否則是無效的制冷量，從而導(dǎo)致制冷系統(tǒng)的制冷量及制冷系數(shù)下降。 低壓液體管路的流動(dòng)阻力的壓力降不影響循環(huán)的制冷量及制冷系數(shù)（如果仍保持原來的蒸發(fā)溫度），但減少了膨脹閥的工作壓差。,吸氣管路,吸氣過熱對(duì)系統(tǒng)影響：從蒸發(fā)器到壓縮機(jī)的管路就是吸氣管路，吸氣管路中制冷劑的溫度通常比環(huán)境溫度低，即使管路有良好的保溫，也總會(huì)有熱量傳入管內(nèi)，使吸氣過熱。這種過熱所吸的熱量是無效制冷量。這樣會(huì)造成單位容積制冷量及制冷系數(shù)降低，功率消耗增加，排氣溫度升高；吸氣管路中流動(dòng)阻力會(huì)造成吸氣壓力（壓縮機(jī)吸入蒸汽的壓力）下降，由于壓縮機(jī)吸氣壓力下降，導(dǎo)致比容增大，單位壓縮功增加，從而使單位容積制冷量和制冷系數(shù)減小。因此，實(shí)際工程中，要注意采取措施，盡量降低吸氣管路傳熱的影響。 循環(huán)的制冷系數(shù)是否增大不能直觀判斷。分折和計(jì)算表明，這同制冷劑的種類有關(guān)。從實(shí)際應(yīng)用考慮，希望壓縮機(jī)吸氣有適當(dāng)?shù)倪^熱度．其過熱度一般可取5℃。,76,,,,