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制冷技术讲座制冷技术讲座 主主 要要 内内 容容 制冷装置运行与管理制冷装置运行与管理制冷原理制冷原理 制冷剂制冷剂 制冷系统制冷系统制冷：制冷：人工制造低温（低于环境温度）的技术。人工制造低温（低于环境温度）的技术。制冷的制冷的方法：方法：气体膨胀制冷：利用气体膨胀产生的冷效应制冷气体膨胀制冷：利用气体膨胀产生的冷效应制冷半导体制冷：半导体制冷：利用利用半导体的热电效应半导体的热电效应半导体的热电效应半导体的热电效应实现制冷实现制冷相变制冷：相变制冷：相变制冷：相变制冷：利用物质相变的吸热效应实现制冷利用物质相变的吸热效应实现制冷利用物质相变的吸热效应实现制冷利用物质相变的吸热效应实现制冷 相变制冷：相变制冷：利用液相变为气相利用液相变为气相利用液相变为气相利用液相变为气相-吸热效应吸热效应吸热效应吸热效应-获取获取获取获取冷量冷量 （固体融解、升华；液体汽化）（固体融解、升华；液体汽化）例如大气压力下：例如大气压力下：1kg1kg1kg1kg水水水水汽化汽化-吸收吸收2253.8kj2253.8kj2253.8kj2253.8kj的热量；的热量；1kgR221kgR221kgR221kgR22液体液体汽化汽化-吸收吸收233kj233kj233kj233kj的热量。的热量。也就是说：也就是说：1kgR221kgR22液体在蒸发器中蒸发可从库房中带走液体在蒸发器中蒸发可从库房中带走233kj233kj的热量的热量-库房中得到低温。库房中得到低温。在在30bar30bar压力下，压力下，1kg1kg二氧化碳冷凝所需冷量为：二氧化碳冷凝所需冷量为：185kj185kj 相变制冷可相变制冷可分为：分为：分为：分为：压缩式、吸收式、蒸汽喷射式制冷压缩式、吸收式、蒸汽喷射式制冷 压缩式制冷：压缩式制冷：压缩式制冷：压缩式制冷：单级压缩、双级压缩、复叠式单级压缩、双级压缩、复叠式 本厂：本厂：对氟利昂系统来说是对氟利昂系统来说是单级单级单级单级压缩制冷；压缩制冷；对对CO2CO2系统来说是系统来说是复叠式复叠式复叠式复叠式制冷。制冷。制冷装置的应用制冷装置的应用定义：定义：整套的制冷机器与设备、消耗冷量、整套的制冷机器与设备、消耗冷量、分配冷量的装置统称为分配冷量的装置统称为制冷装置制冷装置应用：应用：冷库制冷装置：冷库制冷装置：0101空调制冷装置：空调制冷装置：2121实验制冷装置：实验制冷装置：生产生产工艺工艺用制冷装置：用制冷装置：本厂本厂一、制冷原理基础知识简介一、制冷原理基础知识简介1.1.单级压缩制冷循环单级压缩制冷循环构成：构成：压缩机压缩机 冷凝器冷凝器 节流阀节流阀 蒸发器蒸发器作用：作用：作用：作用：压缩机：压缩机：升压升压升压升压-把把低压低温的气体低压低温的气体低压低温的气体低压低温的气体变成变成高压高温的气体高压高温的气体高压高温的气体高压高温的气体；冷凝器：冷凝器：冷凝冷凝冷凝冷凝（液化）（液化）-把把高压高温气体高压高温气体高压高温气体高压高温气体变成变成高压液体高压液体高压液体高压液体；节流阀：节流阀：降压降压降压降压-把把高压液体高压液体高压液体高压液体变成变成低压低温液体低压低温液体低压低温液体低压低温液体（气体）；（气体）；蒸发器：蒸发器：蒸发蒸发蒸发蒸发-把把低压低温的液体低压低温的液体低压低温的液体低压低温的液体变成变成低压低温的气体低压低温的气体低压低温的气体低压低温的气体。制冷循环制冷循环四个过程四个过程：压缩过程：压缩过程：冷凝过程：冷凝过程：节流过程：节流过程：蒸发过程：蒸发过程：分别由分别由四大件四大件来完成。来完成。制冷循环制冷循环两对矛盾两对矛盾：2.2.制冷剂压焓图：制冷剂压焓图：压焓图压焓图压焓图压焓图是制冷工程中是制冷工程中广泛应用的一种热力广泛应用的一种热力性质图。利用压焓图性质图。利用压焓图可以方便地对制冷循可以方便地对制冷循环作分析、计算。环作分析、计算。（层次层次层次层次）组成：组成：1 1 1 1点、点、点、点、3 3 3 3区、区、区、区、6 6 6 6线线线线1 1点：点：K K点点 临界点临界点临界点临界点3 3区：区：x x0 0线左边线左边-过冷液体过冷液体区区区区；x x1 1线右边线右边-过热蒸汽过热蒸汽区区区区；x x0 0、x x1 1之间的区域：两相之间的区域：两相区区区区（湿蒸汽区）（湿蒸汽区）6 6线：线：等压等压P P：水平线：水平线等焓等焓h h：垂直线：垂直线等温等温t t：过冷区：过冷区-垂直；垂直；两相区两相区-水平；水平；过热区过热区-向右下向右下 方弯曲的倾斜线方弯曲的倾斜线等容等容v v：向右上方倾斜的点：向右上方倾斜的点 划线划线等熵等熵S S：向右上方倾斜的实：向右上方倾斜的实 线（斜率陡一点）线（斜率陡一点）等干度等干度x x：只存在湿蒸汽区，方向与饱和液体线、干饱：只存在湿蒸汽区，方向与饱和液体线、干饱 和蒸汽线和蒸汽线 相近。相近。特例特例特例特例-。上述参数中已知上述参数中已知2 2个即可在压焓图上确定过热蒸汽或过冷液体的个即可在压焓图上确定过热蒸汽或过冷液体的状态点，其它参数便可直接从图中读出。状态点，其它参数便可直接从图中读出。3.3.单级压缩制冷循环在压焓图上表示单级压缩制冷循环在压焓图上表示点点1 1：吸入状态点：吸入状态点点点2 2：排出状态点：排出状态点点点4 4：出冷凝器状态点：出冷凝器状态点点点5 5：出节流阀、进蒸：出节流阀、进蒸 发器状态点发器状态点过程线过程线1-21-21-21-2表示等表示等S S压缩，压缩，S S1 1S S2 2，压力上升到，压力上升到P Pk k，由等由等P P线和等线和等S S线交点确定；线交点确定；2-3-42-3-42-3-42-3-4表示冷凝过程，由表示冷凝过程，由P Pk k线和线和x=0 x=0线交点确定，气体变成液体；线交点确定，气体变成液体；4-54-54-54-5表示节流过程，压力下降到表示节流过程，压力下降到PoPo，节流前后焓值不变，由点，节流前后焓值不变，由点4 4做等做等h h线与线与PoPo线相交即得。线相交即得。5-15-15-15-1表示制冷剂在蒸发器中的蒸发过程，该过程是在等表示制冷剂在蒸发器中的蒸发过程，该过程是在等P P等等t t下进行下进行的，液体不断吸热变成气体，直到全部变成饱和蒸汽为止。的，液体不断吸热变成气体，直到全部变成饱和蒸汽为止。4.4.单级压缩制冷循环的热力计算单级压缩制冷循环的热力计算1 1）单位质量制冷量）单位质量制冷量q q0 0 （1kg1kg制冷剂在蒸发器吸收的热量）制冷剂在蒸发器吸收的热量）q q0 0=h=h1 1-h-h4 4 kjkj/kg/kg2 2）单位理论功）单位理论功w w0 0（1kg1kg制冷剂在循环中消耗的功）制冷剂在循环中消耗的功）w w0 0=h=h2 2-h-h1 1 kjkj/kg/kg3 3）制冷系数）制冷系数0 0 0 0=q=q0 0/w/w0 0 与与能效比能效比能效比能效比相似相似-0 0 越大越好越大越好4 4）单位冷凝负荷）单位冷凝负荷q ql l（1kg1kg制冷剂在冷凝器中放出的冷凝热量）制冷剂在冷凝器中放出的冷凝热量）q ql lh h2 2-h-h4 4由右图由右图分析分析分析分析:P Pk k增加增加-q-q0 0减少，减少，w w0 0增多增多-0 0下降；下降；PoPo降低降低-0 0下降下降5.5.氟利昂制冷剂氟利昂制冷剂问世：问世：氟利昂制冷剂是氟利昂制冷剂是19281928年由美国年由美国杜邦杜邦杜邦杜邦公司发明的。后来，多公司发明的。后来，多种不同型号氟里昂的出现，有力的促进了制冷空调业界的种不同型号氟里昂的出现，有力的促进了制冷空调业界的发展。发展。氟利昂氟利昂22222222是是19361936年问世的。年问世的。应用：应用：19741974、7777、8787、9191、9292、07-9-1707-9-17一般性质：一般性质：R22 R22（F22F22）：分子式：分子式：CHCLFCHCLF2 2，也可表示为也可表示为 HCFC22HCFC22 大气压力下的沸点：大气压力下的沸点：-40.8-40.8 液体、气体都是无色、透明，没有气味，对人体无害，液体、气体都是无色、透明，没有气味，对人体无害，不易燃烧和爆炸；与明火接触时会分解成有毒的光气；不易燃烧和爆炸；与明火接触时会分解成有毒的光气；-冻伤，冻伤，-窒息，窒息，-6.6.氟利昂制冷剂的特性氟利昂制冷剂的特性1 1）溶油性：）溶油性：氟利昂与油互溶。溶解度与种类、氟利昂与油互溶。溶解度与种类、温度有关。温度有关。由于溶油性，油将遍及所有的容器、由于溶油性，油将遍及所有的容器、管道中。管道中。R22R22R22R22与冷冻油溶解度图：与冷冻油溶解度图：与冷冻油溶解度图：与冷冻油溶解度图：K K K K：溶油临界温度溶油临界温度A A A A区区区区：K K点以上，点以上，任意比例混溶任意比例混溶任意比例混溶任意比例混溶B B区：油溶于区：油溶于R22R22单项不饱和溶液单项不饱和溶液C C区：区：R22R22溶于油单项不饱和溶液溶于油单项不饱和溶液D D区区：溶液分为：溶液分为两层两层例：由例：由点点点点1 1 1 1（70/3070/3070/3070/30，15151515）冷却冷却到点到点到点到点2 2 2 2时，均一的溶液时，均一的溶液-点点点点3 3 3 3和点和点和点和点4 4 4 4，点，点3 3的含的含油量为油量为3 3、点、点4 4为为5252（富油层富油层富油层富油层）。）。富油层质轻浮在上面富油层质轻浮在上面-两层分离。两层分离。氟溶油后的氟溶油后的利点：利点：润滑、换热器油膜润滑、换热器油膜 弊点：弊点：制冷能力、制冷系数、黏度、阻力制冷能力、制冷系数、黏度、阻力2 2）溶水性）溶水性 氟利昂的溶水性很氟利昂的溶水性很小小，且与制冷剂种类、温度有关。，且与制冷剂种类、温度有关。同一种制冷剂溶水性随温度降低而减小。如同一种制冷剂溶水性随温度降低而减小。如 R22R22：20-0.11%20-0.11%；-20-0.028%-20-0.028%；当当系统中有水分系统中有水分后，遇冷一部分水分后，遇冷一部分水分析出析出析出析出-0-0以下以下-结冰结冰结冰结冰-冰堵；加水分解作用使腐蚀性增加；冰堵；加水分解作用使腐蚀性增加；-应该严应该严格限制水分的进入。格限制水分的进入。措施：措施：买时买时-R220.0025%-R220.0025%（质量计）（质量计）设计设计-0404、冰箱、冰箱打压打压-0505操作操作-负压运行，加油，修理机器抽空等负压运行，加油，修理机器抽空等加氟加氟-06063 3）腐蚀性）腐蚀性R717R717：铜：铜R22R22：对金属：对金属-，溶解普通橡胶溶解普通橡胶-垫片、填料等需用耐垫片、填料等需用耐油橡胶、石棉板、氯乙醇橡胶等。油橡胶、石棉板、氯乙醇橡胶等。4 4）绝热指数）绝热指数K K小小K K与与t tp p成正比成正比 R22,K=1.194R22,K=1.194；R717,K=1.32R717,K=1.32 所以相同工况，所以相同工况，R22R22的的t tp p低低。5 5）其它）其它密度：密度：R22R22密度比密度比R717R717大，流动阻力增加，使管径增加；大，流动阻力增加，使管径增加；氟液的密度比常用油大，积油设备放油氟液的密度比常用油大，积油设备放油-0707泄漏性：泄漏性：泄漏不易发现泄漏不易发现-阀帽阀帽0808 溶解迁移：溶解迁移：7.7.润滑油润滑油（制冷机中的润滑油也称冷冻油）（制冷机中的润滑油也称冷冻油）功能功能功能功能：1 1、润滑、润滑 2 2、冷却、冷却 3 3、密封、密封 4 4、清洗、清洗 5 5、消音、减震、消音、减震 6 6、动力、动力性质：性质：性质：性质：1 1、凝固点、凝固点 越低越好，越低越好，R22R22系统用油应低于系统用油应低于-55-55；2 2、闪点、闪点 越高越好，越高越好，R22R22系统用油应在系统用油应在160160以上；以上；3 3、化学稳定性、化学稳定性 油中含水时腐蚀金属，要求油中不含水；要求油中含水时腐蚀金属，要求油中不含水；要求高温时油与制冷剂、金属、密封垫等接触时不分解、不氧化，以高温时油与制冷剂、金属、密封垫等接触时不分解、不氧化，以免结焦使油路等堵塞。免结焦使油路等堵塞。注意事项：注意事项：注意事项：注意事项：1 1、不能与其它牌号的油混用，应使用规定油；、不能与其它牌号的油混用，应使用规定油；2 2、不得进入水分；、不得进入水分；3 3、压缩机的排气温度不应过高，以免油变质；、压缩机的排气温度不应过高，以免油变质；4 4、油温过低时不得启动压缩机；、油温过低时不得启动压缩机；二、二、制冷系统制冷系统技术人员在技术人员在操作前操作前操作前操作前必须熟悉制冷系统。反言之，必须熟悉制冷系统。反言之，只有熟悉了制冷系统，才能正确操作。只有熟悉了制冷系统，才能正确操作。基本基本构成构成：实际构成：实际构成：安全性、经济性等原因，实际上的制安全性、经济性等原因，实际上的制冷系统比基本构成复杂。冷系统比基本构成复杂。本厂的制冷系统原理图：本厂的制冷系统原理图：0909三、三、操作维修操作维修1.1.开机前准备开机前准备 看日志，了解看日志，了解-第一次或长期停机后开机第一次或长期停机后开机-先先加热加热加热加热10101010；油面油面1/22/31/22/3；阀门阀门阀门阀门调整：表阀、节流阀、吸、排气阀等；调整：表阀、节流阀、吸、排气阀等；盘车盘车-点动点动-转向转向转向转向；水系统阀、泵、轴流风机、水压、水温等。水系统阀、泵、轴流风机、水压、水温等。2.2.开机开机 开排气阀开排气阀-开机（上载）开机（上载）-开吸气阀开吸气阀-逐渐上载（油压）逐渐上载（油压）3 3、运行中、运行中 注意：注意：注意：注意：排气压力、温度，吸气压力、温度，油压、油温，冷排气压力、温度，吸气压力、温度，油压、油温，冷却水温度、压力，液面（多处）、声音等。却水温度、压力，液面（多处）、声音等。4 4、停机、停机 先停供液先停供液-运转一会运转一会-逐渐卸载逐渐卸载-关小吸气阀关小吸气阀-待待PxPx降低后降低后-停机，关排气阀。水泵运转一会停机，关排气阀。水泵运转一会-停泵。停泵。5 5、湿行程、湿行程-液击处理液击处理症状：症状：吸汽腔结霜吸汽腔结霜1111，吸、排气温度，吸、排气温度下降下降下降下降，曲轴箱起沫，曲轴箱起沫-油压降低油压降低.，严重时有敲击声。，严重时有敲击声。处理：处理：关供液，卸载至最小工作状态，关小吸气阀继续运关供液，卸载至最小工作状态，关小吸气阀继续运行，靠热量将氟液加热行，靠热量将氟液加热-汽化汽化 提示：提示：不停水不停水 再不见好转再不见好转-则关机则关机-不停水不停水-加热加热6 6 6 6、封液问题、封液问题、封液问题、封液问题 现象：现象：12-12-，危害：，危害：-7 7、氟的泄漏氟的泄漏氟的泄漏氟的泄漏及维修及维修 泄漏的泄漏的判断：判断：判断：判断：低：低：低：低：液位越来越低液位越来越低-，压力，压力-，效果，效果-明显的泄漏可直接发现；用肥皂水检漏；用检漏仪检漏；观明显的泄漏可直接发现；用肥皂水检漏；用检漏仪检漏；观察察-油；油；处理：阀杆、法兰、喇叭口、密封垫、卡套、处理：阀杆、法兰、喇叭口、密封垫、卡套、8 8、奔油问题、奔油问题 现象：开机前有油面，开机后不上油压、泡沫现象：开机前有油面，开机后不上油压、泡沫-；处理：处理：-9 9、冷却、冷却水水水水问题问题 水量变化水量变化-，水温变化水温变化-，水质变化水质变化-,-,水伐是否打开等，水伐是否打开等，冷却塔风扇冷却塔风扇冷却塔风扇冷却塔风扇，布水器布水器布水器布水器-1010、排气温度排气温度排气温度排气温度过高过高 冷凝压力冷凝压力-、空气、空气-、吸气温度、吸气温度-1111、油温油温过高过高 摩擦部位间隙摩擦部位间隙-排气阀片泄漏排气阀片泄漏-吸气过热度吸气过热度-冷却不好冷却不好-13-113-1，13-213-21212、油压低油压低油压低油压低 油压表坏油压表坏-油管不畅油管不畅-调节阀调节阀调节阀调节阀开启开启-1414 油泵油泵-油温油温-油量油量油量油量-1313、油压油压油压油压高高 油压表坏油压表坏-油管不畅油管不畅-调节阀调节阀调节阀调节阀开启开启-油温低油温低-1414、排压高排压高排压高排压高 水温水温-、水量、水量-、空气、空气-、水垢、水垢-1515、1616、排气管、排气管-、制冷剂制冷剂-1515、排压低排压低排压低排压低 水温水温-、水量、水量-、制冷剂、制冷剂-、阀片漏、阀片漏-1616、吸气压力高吸气压力高吸气压力高吸气压力高 吸气阀片吸气阀片-、卸载机构、卸载机构-、节流阀开启、节流阀开启-、油分漏气、油分漏气1717、吸气压力低吸气压力低吸气压力低吸气压力低 负荷小负荷小-、过滤器、过滤器-、制冷剂少、制冷剂少-、节流阀开启、节流阀开启-1818、备件、备件 易损件：易损件：吸气伐片、排气阀片、活塞环吸气伐片、排气阀片、活塞环（油、气环）、连杆瓦、阀片弹簧、活塞（油、气环）、连杆瓦、阀片弹簧、活塞销衬套、轴封销衬套、轴封1919、垫片、连杆螺母、橡胶、垫片、连杆螺母、橡胶圈、卸载装置等；圈、卸载装置等；其他备件：其他备件：缸套缸套1717、活塞、活塞1818、轴瓦、连杆、轴瓦、连杆螺栓、活塞销等。螺栓、活塞销等。2020