2022年制冷系统示意图终稿 .pdf
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1、冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机压缩机低压中压高压压缩机油马达线圈水冷凝器高压低温液态干燥过滤器中冷器中冷蒸发器(给制 冷 剂 二 次 降温)电磁阀膨胀阀板层板层降温或升温板式换热器硅油在板层中循环制冷剂蒸发电磁阀蒸发器(冷井)冷井降温(液态蒸发吸热后变成气态)气液混合状态(常温或低温)气态(常温或低温)气态(高温、高压)液态(低温、高压)液态(低温控压)高温回油管路冷热交换型气液分离器硅油加热器过滤器电磁阀膨胀阀吸油口回油管路开启浮球油分离器蒸发后的制冷剂进入马达线圈给马达降温后进入中压端液态制冷剂出液分后分两路硅油加热器硅油名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,
2、共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机SAV系列冷热交换型气液分离器液分离器是一个具有一定容积的容器,以便能积聚部分制冷剂,不让它们直接进入压缩机。它的内部有二根焊接在一起的管子,入口管很短,出口管较长,而且弯成“U”字形,出口管的口设在最上方,“U”管的下方开有一个吸油小孔。当有气液混合的制冷剂进入气液分离器时,液体将积聚在气液分离器的下方,气体从“U”形管上方的开口由压缩机吸走;当进入气液分离器的制冷剂中无液体时,积聚在气液分离器下方的制冷剂液体逐步蒸发成气体由压缩机吸走;若积聚的制冷剂液体中有冷冻机油的话,它会进入吸油小孔被吸走,当然小部液体制冷剂也会进入吸油小孔,但由
3、于小孔直径较小,即使吸入液体制冷剂也不致使压缩机发生液击现象。冷热交换型气液分离器功能是把高压、高温需要冷却的冷媒与低压、低温需要来蒸发的冷媒两个管路集中在一个容器里,相互以高低温传导。使需要冷却的冷媒得到低温,需要加热的冷媒得到高温,经过总冷热交换作用后,系统的效率将会大大的提升,能达到最更好的制冷效果。气液分离器的故障极少,由于气液分离器在冷冻机工作时会结霜,因此经常处干潮湿状态,时间长了会生锈,最后发生渗漏现象,由于工作时处于低压状态,往往在冷冻机停机时漏制冷剂,冷冻机运转时进空气,使制冷系统压力升高并带入水分。解决办法是更换新的气液分离器。不锈钢制造的气液分离器不存在生锈的问题。名师资
4、料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机压缩机油分离器油分离器内部的出入口的装有滤网,出入口滤网间还装有档板,下方安装浮球阀和回油管,为又防止铁屑堵塞针阀和进入压缩机,在油分的下方还装有一块永久磁铁,以吸止铁屑。当油面上升到一定程度,浮球上升把针阀打开,冷冻机油由于高压压力的作用通过回油管被送还曲轴箱。有些油分离器使进入的气体发生旋转,又产生了离心作用的分油效果。油分的常见故障有分油效果不好和不回油等。如果滤网破损或者脱落,会发生分油效果不好的现象;如果回油阀脏堵或者浮球破损(被高压压偏,开焊进油等),会发生不回油的现象。解决
5、办法是清洗,修理或更换油分离器。更换油分离器最好使用与原油分离器同一型号,这样高矮、接口和固定都方便;注意新的油分离器一定要按说明预加冷冻机油。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机水环式真空泵不能用于冷冻真空干燥,因为它的极限真空太低,在冻干机上用于在位清洗和在位消毒之后的干燥之用。它工作时需要用液体作介质,所以也叫液环泵,当使用水作为工作介质时称水环泵。水环泵的泵体内装有一个偏心的带有许多叶片的转子,转子转动时由于离心力的作用使水形成水环,于是在偏心转子的叶片之间形成容积不断变化的空腔;在容积由小变大之处装上吸入口
6、,在容积由大变小之处装上排出口,就成为一台真空泵。水环式真空泵能连水带气一起抽除,所以适合带有许多液体容器的干燥。水环泵的工作压强范围为76020 毫米汞柱左右。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机油封式机械真空泵旋片式泵都必须使用真空泵油作为工作介质,不然就无法工作。旋片式真空泵,在泵的定子中安装有偏心的转子,转子上装有二个可滑动的叶片;转子转动时,叶片在离心力的作用下,紧贴定子的内壁,并形成容积发生变化的空腔;空腔由小变大时吸入气体,由大变小时压缩并排出气体;各部分之间靠真空泵油的油膜密封和润滑。为了提高极限真空
7、,一般由二个泵串联组成双级泵。旋片式真空泵的工作压强范围为760510-3毫米汞柱。旋片式真空泵在工作中会对气体进行压缩,如果气体中含有较多水汽的话,那么水汽会压缩成小水滴而混入真空泵油中,使真空泵油乳化,影响泵的密封性能,从而影响泵的极限真空。为此在油封式真空泵上都安装了气镇阀,在压缩未到终点时使压缩的气体与外界相通,减少了压缩比,因此减少水分进入真空泵油。气镇阀的开启度可以调节,也可以完全关闭;当打开气镇阀时,会使真空泵的极限真空降低,并增加真空泵油的消耗。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机机械增压泵(罗茨泵)
8、机械增压泵也称罗茨泵,在泵体内有二个形状相同而转动方向相反的“8”字形转子,转子之间,转子与泵体之间的间隙只有0.1 毫米;转子转动时,既不互相接触,也不与泵体接触;罗茨泵工作时转子的转速较高,气体很难通过这0.1 毫米的间隙,因而使进气口和排气口隔开。罗茨泵有容积泵的作用,高速旋转的转子有携带气体分子的作用,因此也有分子泵的作用。罗茨泵不能在大气压下工作,需要有10 毫米汞柱的预真空才能工作;油封式机械泵常作为罗茨泵的前级泵。罗茨泵的工作压强范围为10510-4 毫米汞柱。如果罗茨泵采用液力传动则可在大气压下直接起动,刚起动时它会慢速转动,随着压强的降低,转速会逐步增加,最后达到额定转速。如
9、果罗茨泵装有旁通阀的话,也能在大气压下直接起动,刚起动时旁通阀会自动打开,随着压强的降低,旁通阀自动关闭,进入正常工作状态。油封式机械真空泵在大气压时有很大的抽速,随着压强的降低抽速逐步减小,到极限真空时抽速为零。罗茨泵在大气压时抽速很小,但在机械泵的极限真空时有很大的抽速;因此若把二者组合起来成为泵组的话,那么从760510-3 毫米汞柱都有很大的抽速。在冻干机上使用双级旋片式真空泵即可达到所要求的真空度,有些冻干机为了提高抽速使用机械罗茨泵组。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机电容式真空计另一种电容式真空计是利
10、用电容量的变化原理制作的,在测量头内有一层弹性膜片,把测头分为二个室,其中一个是内置的高真空室,另一个室可与外界相通,膜片与高真空室内的电极组成一个电容器。测头在大气压时,膜片受压较大而发生较大的位移,使电容器的电容增大;当测头处于真空状态时,膜片受压减小,位移减少,使电容器的电容减小,测量电容大小便可知道真空度的高低。电容式真空计测量的数值与气体的品种无关,仅与压力大小有关,所以测量精度高;电容式真空计的测量范围为10110-4 毫米汞柱。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机压力变送器真空度实际上也是压力,它表示的
11、是绝对零压到大气压之间的压力大小,在相对压力中可称负压。在冻干机中有时不仅要测负压,还要测正压,例如带蒸汽消毒的冻干机。有一种能测负压和正压的压力联成表,但它不能连续发出电信号。蒸汽消毒时,为了连续记录消毒的压力,需要一种压力变送器,它要能耐受蒸汽消毒时的压力和温度,还需要用不锈钢制造。冻干机蒸汽消毒使用的压力变送器,叫做不锈钢充油扩散硅压力变送器;它的构造如下:在不锈钢的圆筒形外壳内充有硅油,测量面是316L 不锈钢的膜片,在测量头内装有一个“硅杯”;硅杯由弹性膜片和圆环组成,弹性膜片也叫扩散硅应变片,上面用半导体材料制作了4 个应变电阻,当不锈钢膜受压后,压力通过硅油传到硅杯的弹性膜片,膜
12、片的应不锈钢充油扩散硅压力变送器原理图变使扩散硅应变片上的电阻发生阻值变化,其中R1和 R2阻值变化小,R3和 R4阻值变化大,使电桥输出的毫安值与膜片的受压大小成相应的比例关系。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页,共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机膨胀阀膨胀阀是制冷系统的重要部件,它安装在蒸发器入口处,对制冷剂起节流作用,控制制冷剂进入蒸发器的流量,从而控制蒸发温度。它是制冷系统高低压的分界点,通过膨胀阀高压液体变成低压液体,低压液体迅速蒸发并吸收热量使蒸发器得到了冷却。冻干机通常都使用热力膨胀阀。所谓热力膨胀阀,它有一个通过毛细管与动力头相连的感
13、温包,在感温包内充注一种易挥发的液体(一种制冷剂),感温包安装在蒸发器的回气管路上,受回气管路温度的影响。在动力头内有一片受压能产生位移的膜片;感温包受冷或受热后,内部液体的饱和蒸汽压会发生变化,压力通过毛细管传导到动力头,也就是动力头的膜片会随感温包的冷热变化而发生相应的位移变化。动力头的膜片通过传导机构与弹簧连结,膜片上受到三个力的作用,一个是感温包传来的压力,另一个是蒸发器入口处的制冷剂压力,再一个是弹簧的弹力;这三个力的合力决定了膜片的位移量,而位移量的大小通过传导机构控制了膨胀阀流口的制冷剂流量;调节弹簧的压缩量可以调节流口的开启量,也就调节了膨胀阀的制冷剂流量。冷冻机刚开机时,蒸发
14、器的回气管温度较高,感温包内压力较大,膨胀阀的开启量也较大;随着蒸发器的降温,回气管温度逐渐降低,感温包的温度也逐渐降低,感温包内的压力逐渐减小,膨胀阀的开启量也逐渐减小。因此热力膨胀阀能随蒸发器温度的变化自动调节膨胀阀的流量。如果把蒸发器出口处的压力引入膨胀阀,便成为外平衡式膨胀阀;这时膜片热力膨胀阀的位移量取决于感温包的压力,蒸发器出口的压力和弹簧的调定力。由于蒸发器出口处的压力比入口处的压力变化大(温度变化比入口大),因此外平衡式比内平衡式的控制灵敏。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机膨胀阀冻干机常用的是丹佛
15、司(DANFOSS),艾高(ALCO),斯波兰(SPORAN),佛利卡(FLICA)等公司生产的膨胀阀。丹佛司公司的“T”型膨胀阀:T表示膨胀阀,E 表示外平衡式,X用于 R22,Y用于 R502,N用于 R134a,F用于 R12,S 用于 R404A/R507 等。冻干机最常用的有2 冷吨和 5 冷吨两种,而且都采用外平衡式膨胀阀,例如用于R22 的 TEX2和 TEX5。149TEX2型公称制冷量2 冷吨。它是二件式的,由阀头和阀芯两部份组成,阀芯又可分解为阀芯和滤网两部份,阀芯可分为:00,0,1,2,3,4,5,6 号等多种;同一膨胀阀更换不同的阀芯时可得到不同的制冷量。TEX5型公
16、称制冷量5 冷吨。它是三件式的,由阀头、阀芯和阀座组成,没有滤网,阀芯可分为1,2,3,4 号等多种;同一膨胀阀更换不同的阀芯时可得到不同的制冷量。需注意的是:因阀芯的不同,阀座是不相同的。同样是 TEX2或 TEX5的膨胀阀除了阀芯不同有不同的制冷量外,还有“N”范围和“B”范围的区别,N 范围用于-4010,而 B 范围用于-25-60,冻干机降板层和冷阱应使用B 范围的膨胀阀。另外有些膨胀阀上注有“MOP30”的字样,表示该膨胀阀的最大工作压力为30psi,即在工作中如果低压的压力大于30psi 的话,膨胀阀会自动关闭,保护压缩机,防止过负荷。这二种膨胀阀的调节方法是:TEX2型用螺丝刀
17、调节,通过调节螺丝压缩或放松阀头内的弹簧来调节流量的大小;顺时针转动流量减小,反时针转动流量增大。TEX5型需用专用工具调节,通过六角头螺母转动小齿轮带动大齿轮,压缩或放松阀芯上的弹簧来调节流量;同样顺时针转动流量减小,反时针转动流量增大。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页,共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机高/低压角阀所有的压缩机均装有吸入阀和排出阀,也叫低压阀和高压阀;这是一种专用的三通阀门。它有三个接口,一个带耳状法兰的接口通过密封垫片连接到压缩机的高压或低压,一个带喇叭口螺纹或焊接口的接口连接到低压吸入管或排出管,另一个喇叭口螺纹接口(俗称
18、修理口)可连接压力表或压力继电器等;并用作维修时的一些操作。这三个接口通过阀杆的调节有三种状态。当阀杆顺时针转动(正面对着阀杆)到底时,压缩机与低压或高压管道关闭,但与修理口相通;当阀杆反时针转动到底时,压缩机与低压或高压管道相通,但修理口被关闭;当阀杆处于中间位置时,三个口均相通。(连接压力表或压力继电器时阀门就处于该状态,为了不使压力表指针发生抖动,往往是把阀杆反时针转动到底后,再顺时针转动12 转)。当修理口不连接部件时,应关闭修理口并拧紧封帽。这种阀门的阀杆处靠垫料密封,并用垫料压紧螺母压紧;通过调节压紧螺母可以控制阀杆转动的松紧程度;有时垫料处会漏制冷剂,可以拧紧压母来解决,或取下压
19、紧螺母,补充垫料(浸泡过冷冻机油的石棉绳),再拧紧压紧螺母;每次操作完毕之后要拧紧阀帽,调节阀杆应使用阀门专用板手,用其他工具会使阀杆磨圆,影响使用寿命。其他的冷冻机手动阀门还有角阀,立式阀,带旋转锁定头的阀门,隔膜阀,球阀等。它们用于水冷式冷凝器的出入口,过滤器入口,过滤器旁通,曲轴箱加油,曲轴箱放油,油分离器回油,热气旁通管路和制冷系统的其他管路等处。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页,共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机电磁阀电磁阀有直接动式和间接动作式两种,间接动作式也称伺服式。通径较小的阀采用直接动作式,通径较大的阀采用伺服式;伺服式的电磁
20、阀内装有一片弹性隔膜,隔膜的中央有阀孔,隔膜上有一个压力平衡小孔,隔膜把阀体入口处分成上下两部份,两部份靠压力平衡小孔相通。当线圈不通电时,衔铁压在隔膜中央的阀孔上,隔膜的密封压在阀门的主通道孔上,电磁阀处于关闭状态,由于平衡小孔的作用,阀门入口处隔膜上下两部份压力相同;当电磁阀通电时,衔铁被吸入线圈,隔膜中央的小孔打开,隔膜上方通过平衡小孔减压,隔膜上下方产生压差,隔膜受压向上运动使主通道孔打开。电磁阀的品种较多,有不同的通径,不同的接口,不同的电压。电磁阀还有常开型和常闭型之分;常开型不通电时处于开启状态,通电时才关闭;常闭型的不通电时处于关闭状态,通电时才开启。需要注意的是电磁阀有方向性
21、,不能搞错;方向箭头打在阀座上。一般电磁阀需要直立安装。电磁阀常见故障是线圈烧毁,脏堵或内部密封材料损坏。前者电磁阀打不开,需更换线圈;后者会出现电磁阀关不严,需要打开清洗或更名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页,共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机换另件。油压差继电器油压差继电器内有两组触点。一组触点受油压差控制,;另一组双金属片触点控制冷冻机交流接触器的线圈;冷冻机启动时,两组触点均处于接通状态。油压差继电器与冷冻机同时通电,刚通电时油压尚未产生,油压差继电器内的加热电阻电源被接通;若压缩机运转之后产生正常油压,加热电阻的电源被油压控制的触点切断,
22、冷冻机将连续运转。若冷冻机运转之后未产生正常油压,加热电阻将连续加热,90120 秒钟(视型号而定)后,双金属片受热动作,切断冷冻机交流接触器的电源,冷冻机停机。冷冻机运转时如果油压不足,将发生同样的情况使冷冻机停机。同时接通油压不足报警信号灯,发出报警信号。双金属片一旦动作后被机械锁走,即使冷却了也不能复位,必须通过人工按压复位钮后才能复位。由于双金属片冷却需要一定的时间,因此油压差继电器一旦动作后要等待约2分钟后才能按压复位按钮名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页,共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机马达线圈超温继电器和安全温控继电器马达线圈超温继
23、电器用于马达的保护,当马达线圈温度超过90时,切断冷冻机的电源,防止马达线圈因过温而烧毁。它实际上是一个温度控制器,在马达的定子线圈中预埋了6 个 PTC型热敏电阻,当线圈温度升高时,热敏电阻的电阻值增大,于是温度控制器的控制触点动作,停止冷冻机运转。冷态时 PTC的电阻值约600当马达线圈温度升到90左右时,PTC的电阻值上升到34K时,温度继电器动作,停止冷冻机运转。马达线圈超温继电器放置在冷冻机的接线盒内,它的工作电源与 冻 干 机 同 时 接 通。压 缩 机 均 采 用KRIWAN公司生广的INT 69VS型温度继电器。继电器上在B1和 B2上连接了一根跳线,这根跳线不应拆除,否则继电
24、器会使压缩机反复启停。马达线圈超温继电器一旦动作之后要较长时间才能复位,因为压缩机内的马达线圈冷却速度较慢。当线圈温度降低之后可以通过关闭冷冻机电源约5 分钟使温度继电器复位。安全温控继电器的作用是补充中间冷却器对压缩机和马达冷却的不足,温控器的感温包安装在高压排气上,当排气管的温度超过95100时,接通安全冷却电磁阀,通过毛细管增加对压缩机和马达的冷却作用;当高压排气管温度下降后,安全冷却电磁阀停止工作。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页,共 29 页 -冻干粉针剂二号 FCM300-D型冻干机高低压力继电器高低压力继电器用于冷冻机的保护和自动收液。高压继电器安装在压
25、缩机的排出口,当高压超过设定值时停止压缩机运转,以保护压缩机。高压继电器的设定值:对于 R12为 18 Bar,对于 R22和 R404A/R507为 20 Bar。低压继电器安装在低压入口处,一台压缩机可能安装13 块低压继电器。其中一块在设备处于通电状态,但压缩机不制冷时起自动收液作用;当制冷系统的低压压力上升到2 Bar 时,接通压缩机运转,回收系统中的制冷剂到冷凝器,到 0 Bar 时停止压缩机运转。自动收液能防止压缩机发生液击,特别是在除霜阶段,能把积聚在冷阱管道中的制冷剂逐步回收到冷凝器。另外两块低压继电器分别控制板层冷却电磁阀和冷阱冷却电磁阀,如果制冷过程中,特别是制冷开始初期,
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