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工业制冷与空调作业 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望丁明正丁明正15165529908第一章第一章制冷空调原理与制冷系统的基本构成第一节制冷与空调的基础知识一制冷基本概念制冷指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度以下，并保持这个低温。实现制冷两种途径：1天然冷源-冰雪地下水2人工冷源-制冷机制冷温度范围：普通制冷深度制冷低温制冷二空调基本概念空调-空气调节器作用-温度湿度流动速度洁净度新鲜度压力成分气味噪声等进行调节使用对象不同分类：1舒适性空调2工艺性空调（1）一般性空调（2）恒温恒湿空调（3）净化空调第二节蒸汽压缩式制冷原理及典型系统（一）、单级压缩蒸气制冷循环蒸气压缩式制冷机是目前应用最广泛的一种制冷机，有单级、多级和复叠式之分。单级压缩蒸气制冷机是指将制冷剂经过一级压缩从蒸发压力压缩到冷凝压力的制冷机。单级制冷机一般可用来制取-40以上的低温。普通的空调器都是利用单级压缩蒸气制冷机的原理制造的。一、蒸汽压缩式制冷原理1、单级压缩蒸气制冷循环单级压缩蒸气制冷机的由以下几个基本组成部份：压缩机冷凝器节流机构（毛细管）蒸发器制冷剂1、单级压缩蒸气制冷循环单位制冷量：q0=h1-h6单位冷凝热量：qk=h2-h5单位消耗功：w=h2-h1制冷系数：EER=q0/wA：压缩机 B：冷凝器C：节流机构 D：蒸发器单级压缩蒸气制冷机的流程图与lgP-h图1、单级压缩蒸气制冷循环压缩机：它的作用是将蒸发器中的低温低压制冷压缩机：它的作用是将蒸发器中的低温低压制冷剂蒸气吸入，并压缩到高温高压的过热蒸气，然剂蒸气吸入，并压缩到高温高压的过热蒸气，然后排到冷凝器。后排到冷凝器。常用的压缩机有活塞式、转子式、涡旋式、螺杆常用的压缩机有活塞式、转子式、涡旋式、螺杆式和离心式等等。式和离心式等等。压缩机有定速压缩机和变频压缩机。压缩机有定速压缩机和变频压缩机。1、单级压缩蒸气制冷循环冷凝器：它的作用是将来自压缩机的高温高压制冷剂蒸气冷凝成过冷的液体，在冷凝过程中，制冷剂蒸气放出热量，故要用水或空气来冷却。不同制冷剂有不同的冷凝压力。普通家用空调器冷凝器里面的制冷剂（R22）压力：标准制冷工况下一般在1819bar左右，过负荷工况下一般在2224bar左右。1、单级压缩蒸气制冷循环节流机构：普通空调常用的是毛细管，高档的节流机构：普通空调常用的是毛细管，高档的空调器用电子膨胀阀。制冷剂经过节流机构时，空调器用电子膨胀阀。制冷剂经过节流机构时，压力由冷凝压力降到蒸发压力，一部份制冷剂压力由冷凝压力降到蒸发压力，一部份制冷剂会在节流的过程中闪发成为气体。会在节流的过程中闪发成为气体。节流过程中制冷剂的焓值不变。节流过程中制冷剂的焓值不变。普通的家用空调器节流结束时大约有普通的家用空调器节流结束时大约有20%20%的制的制冷剂会闪发成气体。制冷剂没有蒸发就闪发成冷剂会闪发成气体。制冷剂没有蒸发就闪发成气体降低了空调器的性能。气体降低了空调器的性能。1、单级压缩蒸气制冷循环蒸发器：它的作用是使经节流机构后的制冷剂液体蒸发成蒸气，以吸收被冷却物体的热量。蒸发器是对外输出冷量的设备。普通家用空调器蒸发器里的制冷剂（R22）的蒸发压力在5.5-6.5bar左右。（二）多级压缩与复叠式制冷循环1两级压缩氨制冷循环同系统P212两级压缩氟利昂制冷循环同系统P223复叠式制冷循环二冷藏库制冷系统（一）分类：1温度高温库-2以上低温库2用途生产性加工厂冷藏冷冻分配性批发中转运输零售消费性超市饭店冷库通常由保温围护结构冷冻系统电控网络系统组成-15以下（二）典型冷藏库制冷系统1直接供液（氨）制冷系统P242重力供液（氨）制冷系统P253氨泵供液制冷系统P264氟利昂制冷系统P27第三节吸收式制冷原理及典型系统溴化锂吸收式制冷系统1单效溴化锂吸收式制冷系统的工作原理P312双效溴化锂吸收式制冷系统的工作原理P32-P35第四节空调系统空调系统的分类1集中式空调系统2半集中式空调系统3分散式空调按室内负荷所用的介质分：全空气系统全水系统空气-水系统制冷剂系统空调系统1普通集中式空调系统2变风量空调系统3风机盘管空调系统4柜式空调器和热泵型空调器5空调水系统6水蓄冷空调系统第二章制冷剂载冷剂蓄冷剂和润滑油第一节制冷剂的分类与性质制冷剂的种类1无机物：氨二氧化碳水2氟利昂：二氟二氯甲烷R12二氟一氯甲烷R22四氟乙烷R134a二氟乙烷R1523碳氢化合物：甲烷R50丙烷R290氨（NH3）是目前最广是目前最广泛应用的中温制冷剂，在特殊凿井行业冻结工程中被大泛应用的中温制冷剂，在特殊凿井行业冻结工程中被大量使用。量使用。氨蒸汽无色、具有强烈的刺激性臭味。在标准状态下，氨蒸汽无色、具有强烈的刺激性臭味。在标准状态下，密度为密度为0.77kg/m2,0.77kg/m2,对空气比重为对空气比重为0.59710.5971，沸点，沸点33.433.4，溶点，溶点77.777.7。氨在空气中爆炸极限为。氨在空气中爆炸极限为151528%28%，在，在氧气中的爆炸极限为氧气中的爆炸极限为13.513.579%79%。氨极易溶于水，呈碱。氨极易溶于水，呈碱性，性，1%1%水溶液的水溶液的phph值为值为11.711.7左右。氨属有毒类介质，左右。氨属有毒类介质，毒性毒性2 2级，对人的危害主要表现在对上呼吸道的刺激和级，对人的危害主要表现在对上呼吸道的刺激和腐蚀作用，直接接触高浓度氨时，接触部位可引起碱性腐蚀作用，直接接触高浓度氨时，接触部位可引起碱性化学灼伤，氨还可以引起呼吸道深部及肺部的损伤。车化学灼伤，氨还可以引起呼吸道深部及肺部的损伤。车间空气中氨的最高容许浓度为间空气中氨的最高容许浓度为30mg/m330mg/m3，当氨蒸汽在，当氨蒸汽在空气中容积浓度达到空气中容积浓度达到0.50.50.6%0.6%时人在其中停留半小时时人在其中停留半小时即可中毒。氨的上述性质决定了必须加强并落实对氨系即可中毒。氨的上述性质决定了必须加强并落实对氨系统的安全技术措施，落实安全责任制，确保安全。统的安全技术措施，落实安全责任制，确保安全。安全操作要制定科学而合理的安全操作规程，并严格遵守执行。所有冻安工均须持证上岗，确保安全操作。1 1、新安装的制冷系统，必须经过耐压试验、检漏、排新安装的制冷系统，必须经过耐压试验、检漏、排污、抽真空，当确认系统无泄漏时，方可充灌制冷剂。污、抽真空，当确认系统无泄漏时，方可充灌制冷剂。2 2、像容器内充灌制冷剂时，阀门开启操作应缓慢进行，像容器内充灌制冷剂时，阀门开启操作应缓慢进行，以免引起容器的脆性破坏。以免引起容器的脆性破坏。3 3、制冷系统中，存有液态制冷剂的管道设备，严禁同制冷系统中，存有液态制冷剂的管道设备，严禁同时将两端阀门关闭。时将两端阀门关闭。4 4、为避免氨与空气混合遇明火发生爆炸，在冻结站和为避免氨与空气混合遇明火发生爆炸，在冻结站和辅助设备间不能有明火，冬季严禁用明火取暖。辅助设备间不能有明火，冬季严禁用明火取暖。5 5、检修设备和管道时，在制冷剂未抽空或未置换完全检修设备和管道时，在制冷剂未抽空或未置换完全与大气接通的情况下，严禁拆卸设备进行焊接作业。与大气接通的情况下，严禁拆卸设备进行焊接作业。氟利昂主要用作制冷剂。它们的商业代号F表示氟代烃，第一个数字等于碳原子数减1（如果是零就省略），第二个数字等于氢原子数加1，第三个数字等于氟原子数目，氯原子数目不列。由于氟利昂可能破坏大气臭氧层，已限制使用。目前地球上已出现很多臭氧层漏洞，有些漏洞已超过非洲面积，其中很大的原因是因为氟利昂的化学物质。氟利昂氟利昂12（CF2CL2，R12）是氟利昂制冷剂中应用较多的一种，主要以中、小型食品库、家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用。R12具有较好的热力学性能，冷藏压力较低，采用风冷或自然冷凝压力约0.8-1.2KPa。R12的标准蒸发温度为-29，属中温制冷剂，用于中、小型活塞式压缩机可获得-70的低温。而对大型离心式压缩机可获得-80的低温。近年来电冰箱的代替冷媒为R134a。氟里昂12(CF2Cl2)代号R12氟里昂12是一种无色、无臭、透明、几乎无毒性的制冷剂，但空气中含量超过80%时会引起人的窒息。氟里昂12不会燃烧也不会爆炸，当与明火接触或温度达到400以上时，能分解出对人体有害的氟化氢、氯化氢和光气(CoCl2)。R12是应用较广泛的中温制冷剂，适用于中小型制冷系统，如电冰箱、冰柜等。R12能溶解多种有机物，所以不能使用一般的橡皮垫片(圈)，通常使用氯丁二烯人造橡胶或丁睛橡胶片或密封圈。氟利昂氟利昂22（CHF2CL，R22）是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以家用空调和低温冰箱中采用。R22的热力学性能与氨相近。标准气化温度为-40.8，通常冷凝压力不超过1.6MPa。R22不燃、不爆，使用中比氨安全可靠。R22的单位容积比R12约高60%，其低温时单位容积制冷量和饱和压力均高于R12和氨。近年来对大型空调冷水机组的冷媒大都采用R134a来代替。氟里昂22(CHF2Cl)代号R22R22不燃烧也不爆炸，其毒性比R12稍大，水的溶解度虽比R12大，但仍可能使制冷系统发生“冰塞”现象。R22能部分地与润滑油互相溶解，其溶解度随着润滑油的种类及温度而改变，故采用R22的制冷系统必须有回油措施。R22在标准大气压力下的对应蒸发温度为-40.8，常温下冷凝压力不超过15.68105Pa，单位容积制冷量与比R12大60以上。在空调设备中，大都选用R22制冷剂。氟利昂氟利昂134a（C2H2F4，R134a）是一种较新型的制冷剂，其蒸发温度为-26.5。它的主要热力学性质与R12相似，不会破坏空气中的臭氧层，是近年来鼓吹的环保冷媒，但会造成温室效应。是比较理想的R12替代制冷剂。R134a作为使用最广泛的中低温环保制冷剂，由于HFC-134a良好的综合性能，使其成为一种非常有效和安全的CFC-12的替代品，主要应用于在使用R12制冷剂的多数领域，包括：冰箱、冷柜、饮水机、汽车空调、中央空调、除湿机、冷库、商业制冷、冰水机、冰淇淋机、冷冻冷凝机组等制冷设备中，同时还可应用于气雾推进剂、医用气雾剂、杀虫药抛射剂、聚合物（塑料）物理发泡剂，以及镁合金保护气体等。氟利昂氟利昂R410A是一种新型环保制冷剂，由两种准共沸的混合物而成，工作压力为普通R22空调的1.6倍左右，制冷（热）效率更高，不破坏臭氧层。另外，采用新冷媒的空调在性能方面也会有一定的提高。R410A是目前为止国际公认的用来替代R22最合适的的冷媒，并在欧美，日本等国家得到普及。R410A：是一种新型环保制冷剂，不破坏臭氧层，工作压力为普通R22空调的1.6倍左右，制冷（暖）效率更高。提高空调性能，不破坏臭氧层。R410A新冷媒由两种准共沸的混合物而成，主要有氢，氟和碳元素组成（表示为hfc）,具有稳定，无毒，性能优越等特点。同时由于不含氯元素，故不会与臭氧发生反应，既不会破坏臭氧层。另外，采用新冷媒的空调在性能方面也会又一定的提高。R410A是目前为止国际公认的用来替代R22最合适的的冷媒，并在欧美，日本等国家得到普及。氟里昂氟里昂502（R502）R502是由R12、R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的共沸溶液。R502与R115、R22相比具有更好的热力学性能，更适用于低温。R502的标准蒸发温度为-45.6，正常工作压力与R22相近。在相同的工况下的单位容积制冷量比R22大，但排气温度却比R22低。R502用于全封闭、半封闭或某些中、小制冷装置，其蒸发温度可低达-55。R502在冷藏柜中使用较多。R502是一种低温制冷工质,具有冷冻容量高、致冷速度快的优异制冷性能。主要用途：可作为食品陈列、食品贮藏、制冷、冰淇淋、冰箱、低温冰箱以及代温冷冻压缩机用致冷剂。由R125/制冷剂R143制冷剂混合而成，是一种不破坏臭氧层的环保制冷剂。多用于中/低温商用制冷系统。是R-502制冷剂的长期替代品（HFC类物质），ODP值为零，不含任何破坏臭氧层的物质。由于R507制冷剂的制冷量及效率与R502非常接近，并且具有优异的传热性能和低毒性，因此R507比其他任何目前所知的R-502的替代物更适合中低温冷冻领域应用。第二节载冷剂和蓄冷剂载冷剂载冷剂以间接冷却方式工作的制冷装置中，将被冷却物体以间接冷却方式工作的制冷装置中，将被冷却物体的热量传给正在蒸发的制冷剂的工质。载冷剂通常为液的热量传给正在蒸发的制冷剂的工质。载冷剂通常为液体，在传送热量过程中一般不发生相变。常用的制冷剂体，在传送热量过程中一般不发生相变。常用的制冷剂有水、盐水、丙二醇与乙二醇、二氯甲烷和一氟三氯甲有水、盐水、丙二醇与乙二醇、二氯甲烷和一氟三氯甲烷等。烷等。水：适用于制冷温度在水：适用于制冷温度在0 0以上的场合以上的场合,如空气如空气调节设备等。调节设备等。盐水盐水:即氯化钙或氯化钠的水溶液即氯化钙或氯化钠的水溶液,可用可用于盐水制冰机和间接冷却的冷藏装置，或冷却袋装食品。于盐水制冰机和间接冷却的冷藏装置，或冷却袋装食品。盐水的凝固温度随浓度而变，当溶液浓度为盐水的凝固温度随浓度而变，当溶液浓度为29.929.9时时,氯化钙盐水的最低凝固温度为氯化钙盐水的最低凝固温度为-55-55；当溶液浓度为；当溶液浓度为23.123.1时时,氯化钠盐水的最低凝固温度为氯化钠盐水的最低凝固温度为-21.2-21.2。使用。使用时按溶液的凝固温度比制冷机的蒸发温度低时按溶液的凝固温度比制冷机的蒸发温度低55左右为左右为准来选定盐水的浓度。氯化钙和氯化钠价格较低，但它准来选定盐水的浓度。氯化钙和氯化钠价格较低，但它们对金属有腐蚀作用，使用时需要加缓蚀剂，一般加重们对金属有腐蚀作用，使用时需要加缓蚀剂，一般加重铬酸钠铬酸钠丙二醇和乙二醇：性质稳定，全溶于水，其溶液的凝固温度随浓度而变，通常用它们的水溶液作为载冷剂，适用的温度范围为0-50。丙二醇无腐蚀性；乙二醇略有腐蚀性，使用时需要加缓蚀剂。二氯甲烷（R30）和一氟三氯甲烷(R11)：通常用它们的液体作为载冷剂。R30的凝固温度为-97,适用温度范围为-50-90；R11的凝固温度为-111,适用温度范围为-50-100。载冷剂应根据制冷装置的用途、容量、工作温度等来选择。第三节润滑油冷冻机油分为两类:一类是传统的矿物油;另一类是合成的多元醇酯类油如POE(PolyolEster)，常称聚酯油PAG(PolyalkyleneGlyco1)也是合成的聚(乙)二醇类润滑油，它们中文名不十分统一。POE油不仅能良好地用于HFC类制冷剂系统中，也能用于烃类制冷剂。PAG油则可用于HFC类、烃类及氨作为制冷剂的系统中冷冻机油与压缩机运转性能和使用寿命有密切关系，应根据使用的要求和油的特性选择合适的冷冻机油。在制冷机中，冷冻机油有如下主要功能：(1)润滑摩擦面，使摩擦面完全被油膜分隔开来，从而降低摩擦功、摩擦热和磨损；(2)冷冻机油的流动带走摩擦热，使摩擦零件的温度保持在允许范围内；(3)在密封部位充满油，保证密封性能，防止制冷剂的泄漏；(4)油的运动带走金属摩擦产生的磨屑，起到清洗摩擦面的作用；(5)为卸载机构提供液压的动力。制冷设备对冷冻油有什么要求制冷设备对冷冻油有什么要求 由于使用场合和制冷剂的不同，制冷设备对冷冻油的由于使用场合和制冷剂的不同，制冷设备对冷冻油的选择也不一样。对冷冻油的要求有以下几方面：选择也不一样。对冷冻油的要求有以下几方面：（1 1）黏度）黏度）黏度）黏度 冷冻油黏度油料特性中的一个重要参数，冷冻油黏度油料特性中的一个重要参数，使用不同制冷剂要相应选择不同的冷冻油。若冷冻油黏度使用不同制冷剂要相应选择不同的冷冻油。若冷冻油黏度过大，会使机械摩擦功率、摩擦热量和启动力矩增大。反过大，会使机械摩擦功率、摩擦热量和启动力矩增大。反之，若黏度过小，则会使运动件之间不能形成所需的油膜，之，若黏度过小，则会使运动件之间不能形成所需的油膜，从而无法达到应有的润滑和冷却效果。从而无法达到应有的润滑和冷却效果。（2 2）浊点）浊点）浊点）浊点 冷冻油的浊点是指温度降低到某一数值时，冷冻油的浊点是指温度降低到某一数值时，冷冻油中开始析出石蜡，使润滑油变得混浊时的温度。制冷冻油中开始析出石蜡，使润滑油变得混浊时的温度。制冷设备所用冷冻油的浊点应低于制冷剂的蒸发温度，否则冷设备所用冷冻油的浊点应低于制冷剂的蒸发温度，否则会引起节流阀堵塞或影响传热性能。会引起节流阀堵塞或影响传热性能。（3 3）凝固点）凝固点）凝固点）凝固点 冷冻油在实验条件下冷却到停止流动的冷冻油在实验条件下冷却到停止流动的温度称为凝固点。制冷设备所用冷冻油的凝固点应越低越温度称为凝固点。制冷设备所用冷冻油的凝固点应越低越好（如好（如R22R22的压缩机，冷冻油应在的压缩机，冷冻油应在-55-55以下），否则会以下），否则会影响制冷剂的流动，增加流动阻力，从而导致传热效果差影响制冷剂的流动，增加流动阻力，从而导致传热效果差的后果。的后果。（4 4）闪点）闪点）闪点）闪点 冷冻油的闪点是指润滑油加热到它的蒸汽冷冻油的闪点是指润滑油加热到它的蒸汽与火焰接触时发生打火的最低温度。制冷设备所用冷冻油与火焰接触时发生打火的最低温度。制冷设备所用冷冻油的闪点必须比排气温度高的闪点必须比排气温度高15153030以上，以免引起润滑油以上，以免引起润滑油的燃烧和结焦。的燃烧和结焦。（5 5）其他）其他）其他）其他 如化学稳定性和抗氧性、水分和机械杂质如化学稳定性和抗氧性、水分和机械杂质以及绝缘性能。以及绝缘性能。vv冷冻机油变质的原因主要有：混入水分混入水分 由于制冷系统中渗入空气，空气由于制冷系统中渗入空气，空气中的水分与冷冻机油接触后混合进去；制冷剂中中的水分与冷冻机油接触后混合进去；制冷剂中含水量较多时，也会使水分混入冷冻机油。冷冻含水量较多时，也会使水分混入冷冻机油。冷冻机油中混入水分后，粘度降低，对金属造成腐蚀。机油中混入水分后，粘度降低，对金属造成腐蚀。在氟利昂制冷系统中，还会引起在氟利昂制冷系统中，还会引起“冰塞冰塞”现象；现象；氧化氧化 冷冻机油在使用过程中，当压缩机的冷冻机油在使用过程中，当压缩机的排气温度较高时，就有可能引起氧化变质，特别排气温度较高时，就有可能引起氧化变质，特别是化学稳定性差的冷冻机油，更易变质，经过一是化学稳定性差的冷冻机油，更易变质，经过一段时间，冷冻机油中会形成残渣，使轴承等处的段时间，冷冻机油中会形成残渣，使轴承等处的润滑变坏。有机填料、机械杂质等混入冷冻机油润滑变坏。有机填料、机械杂质等混入冷冻机油中也会加速它的老化或氧化；中也会加速它的老化或氧化；冷冻机油混用冷冻机油混用 几种不同牌号的冷冻机油混几种不同牌号的冷冻机油混合使用时，会造成冷冻机油的粘度降低，甚至会合使用时，会造成冷冻机油的粘度降低，甚至会破坏油膜的形成，使轴承受到损害；如果两种冷破坏油膜的形成，使轴承受到损害；如果两种冷冻机油中，含有不同性质的抗氧化添加剂，混合冻机油中，含有不同性质的抗氧化添加剂，混合在一起时，就有可能产生化学变化，形成沉淀物，在一起时，就有可能产生化学变化，形成沉淀物，使压缩机的润滑受到影响，故使用时要注意。使压缩机的润滑受到影响，故使用时要注意。第三章制冷设备第一节压缩式制冷设备活塞式制冷压缩机活塞式制冷压缩机活塞式制冷压缩机的分类活塞式制冷压缩机的分类(1)按使用的制冷剂分类：分为氨压缩机、氟利昂压缩机和异丁烷压缩机等。不同制冷剂对压缩机的材料及结构有不同的要求。(2)按气缸布置方式分类：分为卧式、直方式和角度式三种类型。卧式压缩机的气缸轴线呈水平布置。直立式的气缸轴线呈垂直布置，用符号z表示。角度式压缩机的气缸轴线呈一定角度布置，有V、W、S、星型之分。角度式的布置方式能使压缩机结构紧凑，体积和占地面积小，振动小，运转平稳，因此为现代中、小型高速多缸压缩机广泛采用。(3)(3)按压缩机的密封方式分类：分为开启式和封闭式两按压缩机的密封方式分类：分为开启式和封闭式两大类。后者又分为半封闭式和全封闭式两种结构形式。大类。后者又分为半封闭式和全封闭式两种结构形式。(4)(4)按制冷量的大小分类：按制冷量的大小分类：GB10871-1989GB10871-1989规定，配规定，配用电动机功率不小于用电动机功率不小于0.37kW0.37kW、气缸直径小于、气缸直径小于70mm70mm的的压缩机为小型活塞式制冷压缩机；气缸直径为压缩机为小型活塞式制冷压缩机；气缸直径为7070170mm170mm的压缩机为中型活塞式制冷压缩机。的压缩机为中型活塞式制冷压缩机。(5)(5)按气体压缩的级数分类：分为单级压缩和多级按气体压缩的级数分类：分为单级压缩和多级(一般为两级一般为两级)压缩两类。如果用一台压缩机来实现两压缩两类。如果用一台压缩机来实现两级压缩，则又称为单机双级制冷压缩机。级压缩，则又称为单机双级制冷压缩机。(6)(6)按活塞行程分类：分为短行程和长行程两种。短按活塞行程分类：分为短行程和长行程两种。短行程压缩机的活塞行程与气缸直径之比为行程压缩机的活塞行程与气缸直径之比为0.70.70.80.8；长行程则为长行程则为0.90.91.01.0。长行程压缩机具有更高的容积。长行程压缩机具有更高的容积效率，在低温工况下具有更好的经济性。效率，在低温工况下具有更好的经济性。全封闭式螺杆式制冷压缩机螺杆式制冷压缩机螺杆式制冷压缩机螺杆式制冷压缩机螺杆式制冷压缩机螺杆式制冷压缩机螺杆式压缩机螺杆式压缩机是一种回转式容积式压缩机。是一种回转式容积式压缩机。它利用螺杆的齿槽容积和位置的变化来完成蒸气它利用螺杆的齿槽容积和位置的变化来完成蒸气的吸人、压缩和排的吸人、压缩和排IqJIqJ过程。无油过程。无油螺杆压缩机螺杆压缩机在本在本世纪三十年代问世，主要用于压缩空气。后来汽世纪三十年代问世，主要用于压缩空气。后来汽缸内喷油的螺杆式压缩机出现，性能得到提高，缸内喷油的螺杆式压缩机出现，性能得到提高，喷油式螺杆压缩机已是制冷压缩机中主要机种之喷油式螺杆压缩机已是制冷压缩机中主要机种之一。螺杆式压缩机分为双螺杆和单螺杆两大类，一。螺杆式压缩机分为双螺杆和单螺杆两大类，双螺杆压缩机习惯上称为螺杆式压缩机。双螺杆压缩机习惯上称为螺杆式压缩机。离心式制冷压缩机的构造一、离心式制冷压缩机的构造和工作原理一、离心式制冷压缩机的构造和工作原理 离心式制冷压缩机的构造和工作原理与离心式鼓离心式制冷压缩机的构造和工作原理与离心式鼓风机极为相似。但它的工作原理与活塞式压缩机有根风机极为相似。但它的工作原理与活塞式压缩机有根本的区别，它不是利用汽缸容积减小的方式来提高汽本的区别，它不是利用汽缸容积减小的方式来提高汽体的压力，而是依靠动能的变化来提高汽体压力。体的压力，而是依靠动能的变化来提高汽体压力。离离心式压缩机心式压缩机11具有带叶片的工作轮，当工作轮转动时，具有带叶片的工作轮，当工作轮转动时，叶片就带动汽体运动或者使汽体得到动能，然后使部叶片就带动汽体运动或者使汽体得到动能，然后使部分动能转化为压力能从而提高汽体的压力。这种压缩分动能转化为压力能从而提高汽体的压力。这种压缩机由于它工作时不断地将制冷剂蒸汽吸入，又不断地机由于它工作时不断地将制冷剂蒸汽吸入，又不断地沿半径方向被甩出去，所以称这种型式的压缩机为离沿半径方向被甩出去，所以称这种型式的压缩机为离心式压缩机。其中根据压缩机中安装的工作轮数量的心式压缩机。其中根据压缩机中安装的工作轮数量的多少，分为单级式和多级式。如果只有一个工作轮，多少，分为单级式和多级式。如果只有一个工作轮，就称为单级离心式压缩机，如果是由几个工作轮串联就称为单级离心式压缩机，如果是由几个工作轮串联而组成，就称为多级离心式压缩机。在空调中，由于而组成，就称为多级离心式压缩机。在空调中，由于压力增高较少，所以一般都是采用单级，其它方面所压力增高较少，所以一般都是采用单级，其它方面所用的离心式制冷压缩机大都是多级的。单级离心式制用的离心式制冷压缩机大都是多级的。单级离心式制冷压缩机的构造主要由工作轮、扩压器和蜗壳等所组冷压缩机的构造主要由工作轮、扩压器和蜗壳等所组成。成。离心式制冷压缩机和工作原理压缩机工作时制冷剂蒸汽由吸汽口轴向进入吸汽压缩机工作时制冷剂蒸汽由吸汽口轴向进入吸汽室，并在吸汽室的导流作用引导由蒸发器室，并在吸汽室的导流作用引导由蒸发器(或中间或中间冷却器冷却器)来的制冷剂蒸汽均匀地进入高速旋转的工来的制冷剂蒸汽均匀地进入高速旋转的工作轮作轮(工作轮也称叶轮，它是离心式制冷压缩机的工作轮也称叶轮，它是离心式制冷压缩机的重要部件，因为只有通过工作轮才能将能量传给重要部件，因为只有通过工作轮才能将能量传给汽体汽体)。汽体在叶片作用下，一边跟着工作轮作高。汽体在叶片作用下，一边跟着工作轮作高速旋转，一边由于受离心力的作用，在叶片槽道速旋转，一边由于受离心力的作用，在叶片槽道中作扩压流动，从而使汽体的压力和速度都得到中作扩压流动，从而使汽体的压力和速度都得到提高。由工作轮出来的汽体再进入截面积逐渐扩提高。由工作轮出来的汽体再进入截面积逐渐扩大的扩压器大的扩压器(因为汽体从工作轮流出时具有较高的因为汽体从工作轮流出时具有较高的流速，扩压器便把动能部分地转化为压力能，从流速，扩压器便把动能部分地转化为压力能，从而提高汽体的压力而提高汽体的压力)。汽体流过扩压器时速度减小，。汽体流过扩压器时速度减小，而压力则进一步提高。经扩压器后汽体汇集到蜗而压力则进一步提高。经扩压器后汽体汇集到蜗壳中，再经排气口引导至中间冷却器或冷凝器中。壳中，再经排气口引导至中间冷却器或冷凝器中。离心式制冷压缩机的特点与特性离心式制冷压缩机的特点与特性离心式制冷压缩机的特点与特性 离心式制冷压缩机与活塞式制冷压缩机相比较，具有下列优离心式制冷压缩机与活塞式制冷压缩机相比较，具有下列优点：点：(1)(1)单机制冷量大，在制冷量相同时它的体积小，占地面积单机制冷量大，在制冷量相同时它的体积小，占地面积少，重量较活塞式轻少，重量较活塞式轻5 58 8倍。倍。(2)(2)由于它没有汽阀活塞环等易损部件，又没有曲柄连杆机由于它没有汽阀活塞环等易损部件，又没有曲柄连杆机构，因而工作可靠、运转平稳、噪音小、操作简单、维护费用低。构，因而工作可靠、运转平稳、噪音小、操作简单、维护费用低。(3)(3)工作轮和机壳之间没有摩擦，无需润滑。故制冷剂蒸汽工作轮和机壳之间没有摩擦，无需润滑。故制冷剂蒸汽与润滑油不接触，从而提高了蒸发器和冷凝器的传热性能。与润滑油不接触，从而提高了蒸发器和冷凝器的传热性能。(4)(4)能经济方便的调节制冷量且调节的范围较大。能经济方便的调节制冷量且调节的范围较大。(5)(5)对制冷剂的适应性差，一台结构一定的离心式制冷压缩对制冷剂的适应性差，一台结构一定的离心式制冷压缩机只能适应一种制冷剂。机只能适应一种制冷剂。(6)(6)由于适宜采用分子量比较大的制冷剂，故只适用于大制由于适宜采用分子量比较大的制冷剂，故只适用于大制冷量，一般都在冷量，一般都在25253030万大卡时以上。如制冷量太少，则万大卡时以上。如制冷量太少，则 要要求流量小，流道窄，从而使流动阻力大，效率低。但近年来经过求流量小，流道窄，从而使流动阻力大，效率低。但近年来经过不断改进，用于空调的离心式制冷压缩机，单机制冷量可以小到不断改进，用于空调的离心式制冷压缩机，单机制冷量可以小到1010万大卡时左右。万大卡时左右。离心式冷水机组冷凝器的种类及特点冷凝器的种类及特点冷凝器冷凝器的种类及特点的种类及特点冷凝器按其冷却介质不同，可分为水冷式、空气冷却式、蒸发式三大类。（一）水冷式冷凝器水冷式冷凝器是以水作为冷却介质，靠水的温升带走冷凝热量。冷却水一般循环使用，但系统中需设有冷却塔或凉水池。水冷式冷凝器按其结构形式又可分为壳管式冷凝器和套管式冷凝器两种。常见的是壳管式冷凝器常见的是壳管式冷凝器1、立式壳管式冷凝器立式冷凝器的主要特点是：的主要特点是：11由于冷却流量大流速高，故传热系数较高，由于冷却流量大流速高，故传热系数较高，一般一般K=600K=600700(kcal/m2h700(kcal/m2h)。22垂直安装占地面积小，且可以安装在室外。垂直安装占地面积小，且可以安装在室外。33冷却水直通流动且流速大，故对水质要求不冷却水直通流动且流速大，故对水质要求不高，一般水源都可以作为冷却水。高，一般水源都可以作为冷却水。44管内水垢易清除，且不必停止制冷系统工作。管内水垢易清除，且不必停止制冷系统工作。55但因立式冷凝器中的冷却水温升一般只有但因立式冷凝器中的冷却水温升一般只有2 24 4，对数平均温差一般在，对数平均温差一般在5 56 6左左 右，故耗右，故耗水量较大。且由于设备置于空气中，管子易被腐水量较大。且由于设备置于空气中，管子易被腐蚀，泄漏时比易被发现。蚀，泄漏时比易被发现。2、卧式壳管式冷凝器、卧式壳管式冷凝器它与立式冷凝器有相类似的壳体结构，主要区别在于壳体的水平安放和水的多路流动。卧式冷凝器不仅广泛地用于氨制冷系统，也可以用于氟利昂制冷系统，但其结构略有不同。氨卧式冷凝器的冷却管采用光滑无缝钢管，而氟利昂卧式冷凝器的冷却管一般采用低肋铜管。这是由于氟利昂放热系数较低的缘故。值得注意的是，有的氟利昂制冷机组一般不设贮液筒，只采用冷凝器底部少设几排管子，兼作贮液筒用。3、套管式冷凝器、套管式冷凝器制冷剂的蒸气从上方进入内外管之间的空腔，在内管外表面上冷凝，液体在外管底部依次下流，从下端流入贮液器中。冷却水从冷凝器的下方进入，依次经过各排内管从上部流出，与制冷剂呈逆流方式。这种冷凝器的优点是结构简单，便于制造，且因系单管冷凝，介质流动方向相反，故传热效果好，当水流速为12m/s时传热系数可达800kcal/(m2h)。其缺点是金属消耗量大，而且当纵向管数较多时，下部的管子充有较多的液体，使传热面积不能充分利用。另外紧凑性差，清洗困难，并需大量连接弯头。因此，这种冷凝器在氨制冷装置中已很少应用。（二）空气冷却式冷凝器（二）空气冷却式冷凝器空气冷却式冷凝器是以空气作为冷却介质，靠空气的温升带走冷凝热量的。这种冷凝器适用于极度缺水或无法供水的场合，常见于小型氟利昂制冷机组。根据空气流动方式不同，可分为自然对流式和强迫对流式两种。(三）蒸发式冷凝三）蒸发式冷凝器器蒸发式冷凝器的换热主要是靠冷却水在空气中蒸发吸收气化潜热而进行的。按空气流动方式可分为吸入式和压送式，如图所示。蒸发式冷凝器由冷却管组、给水设备、通风机、挡水板和箱体等部分组成。冷却管组为无缝钢管弯制成的蛇形盘管组，装在薄钢板制成的长方形箱体内。箱体的两侧或顶部设有通风机，箱体底部兼作冷却水循环水池。蒸发式与壳管式冷凝器的并联：翅片式冷凝器根据被冷却介质的种类不同，蒸发器可分为两大类：(1)冷却液体载冷剂的蒸发器。用于冷却液体载冷剂水、盐水或乙二醇水溶液等。这类蒸发器常用的有卧式蒸发器、立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器等。(2)冷却空气的蒸发器。这类蒸发器有冷却排管和冷风机。一、卧式蒸发器其与卧式壳管式冷凝器的结构基本相似。按供液方式可分其与卧式壳管式冷凝器的结构基本相似。按供液方式可分为壳管式蒸发器为壳管式蒸发器和干式蒸发器两种。卧式壳管式蒸发器广泛使用于闭式盐和干式蒸发器两种。卧式壳管式蒸发器广泛使用于闭式盐水循环系统水循环系统其主要特点是：结构紧凑，液体与传热表面接触好，传热其主要特点是：结构紧凑，液体与传热表面接触好，传热系数高。但是它需要充入大量制冷剂，液柱对蒸发温度将系数高。但是它需要充入大量制冷剂，液柱对蒸发温度将会有一定的影响。且当盐水浓度降低或盐水泵因故停机时，会有一定的影响。且当盐水浓度降低或盐水泵因故停机时，盐水在管内有被冻结的可能。若制冷剂为氟利昂，则氟利盐水在管内有被冻结的可能。若制冷剂为氟利昂，则氟利昂内溶解的润滑油很难返回压缩机。此外清洗时需停止工昂内溶解的润滑油很难返回压缩机。此外清洗时需停止工作。作。2 2、干式氟利昂蒸发器、干式氟利昂蒸发器 主要区别在于：制冷剂在管内主要区别在于：制冷剂在管内流动流动 ，而载冷剂在管外流动。节流后的氟利昂液体从一侧，而载冷剂在管外流动。节流后的氟利昂液体从一侧端盖的下部进入蒸发器，经过几个流程后从端盖的上端盖的下部进入蒸发器，经过几个流程后从端盖的上部引出，制冷剂在管内随着流动而不断蒸发，所以壁部引出，制冷剂在管内随着流动而不断蒸发，所以壁面有一部分为蒸气所占有，因此，它的传热效果不如面有一部分为蒸气所占有，因此，它的传热效果不如满液式。但是它无液柱对蒸发温度的影响，且由于氟满液式。但是它无液柱对蒸发温度的影响，且由于氟利昂流速较高利昂流速较高(4m/s)(4m/s)，则回油较好。此外，由于管，则回油较好。此外，由于管外充入的是大量的载冷剂，从而减缓了冻结的危险。外充入的是大量的载冷剂，从而减缓了冻结的危险。这种蒸发器内制冷剂的充注量只需满液式的这种蒸发器内制冷剂的充注量只需满液式的1/21/2l/3l/3或或更少，故称之为更少，故称之为“干式蒸发器干式蒸发器”。二、立管式蒸发器立管式和螺旋管式蒸发器的共同点是制冷剂在管内蒸发，整个蒸发器管组沉浸在盛满载冷剂的箱体内(或池、槽内)，为了保证载冷剂在箱内以一定速度循环，箱内焊有纵向隔板和装有螺旋搅拌器。载冷剂流速一般为0.30.7m/s，以增强传热。这两种蒸发器只能用于开式循环系统，故载冷剂必须是非挥发性物质，常用的是盐水和水等。如用盐水，蒸发器管子易被氧化，且盐水易吸潮而使浓度降低。这两种蒸发器可以直接观察载冷剂的流动情况，广泛用于以氨为制冷剂的盐水制冷系统。冷却排管是用来冷却空气的一种蒸发器。广泛应冷却排管是用来冷却空气的一种蒸发器。广泛应用于低温冷藏库中，制冷剂在冷却排管内流动并用于低温冷藏库中，制冷剂在冷却排管内流动并蒸发，管外作为传热介质的被冷却空气作自然对蒸发，管外作为传热介质的被冷却空气作自然对流。流。冷却排管最大的优点是结构简单，便于制作，冷却排管最大的优点是结构简单，便于制作，对库房内贮存的非包装食品造成的干耗较少。但对库房内贮存的非包装食品造成的干耗较少。但排管的传热系数较低，且融霜时操作困难，不利排管的传热系数较低，且融霜时操作困难，不利于实现自动化。对于氨直接冷却系统用无缝钢管于实现自动化。对于氨直接冷却系统用无缝钢管焊制，采用光管或绕制翅片管；对于氟利昂系统，焊制，采用光管或绕制翅片管；对于氟利昂系统，大都采用绕片或套片式铜管翅片管组。大都采用绕片或套片式铜管翅片管组。冷风机多是由轴流式风机与冷却排管等组成的一台成套冷风机多是由轴流式风机与冷却排管等组成的一台成套设备。它依靠风机强制库房内的空气流经箱体内的冷却设备。它依靠风机强制库房内的空气流经箱体内的冷却排管进行热交换，使空气冷却，从而达到降低库温的目排管进行热交换，使空气冷却，从而达到降低库温的目的。的。冷风机按冷却空气所采用的方式可分为干式、湿式和干冷风机按冷却空气所采用的方式可分为干式、湿式和干湿混合式三种。其中，制冷剂或载冷剂在排管内流动，湿混合式三种。其中，制冷剂或载冷剂在排管内流动，通过管壁冷却管外空气的称为干式冷风机；以喷淋的载通过管壁冷却管外空气的称为干式冷风机；以喷淋的载冷剂液体直接和空气进行热交换的，称为湿式冷风机；冷剂液体直接和空气进行热交换的，称为湿式冷风机；混合式冷风机除冷却排管外，还有载冷剂的喷淋装置。混合式冷风机除冷却排管外，还有载冷剂的喷淋装置。下面介绍目前冷库广泛使用的干式冷风机。下面介绍目前冷库广泛使用的干式冷风机。冷库常用的干式冷风机按其安装的位置又可分为吊顶式冷库常用的干式冷风机按其安装的位置又可分为吊顶式和落地式两种类型。它们都由空气冷却排管，通风机及和落地式两种类型。它们都由空气冷却排管，通风机及除霜装置组成，且冷风机内的冷却排管都是套片式的。除霜装置组成，且冷风机内的冷却排管都是套片式的。大型干