冷库制冷工艺设计第二章冷库制冷工艺设计课件.ppt
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1、第二章第二章 制冷系统方案设计制冷系统方案设计 第二章第二章第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计2.1 2.1 2.1 2.1 制冷系统的分类制冷系统的分类制冷系统的分类制冷系统的分类一、制冷系统的定义一、制冷系统的定义一、制冷系统的定义一、制冷系统的定义 广义上来说:制冷系统包括制冷循环系统、冷却水循环系广义上来说:制冷系统包括制冷循环系统、冷却水循环系广义上来说:制冷系统包括制冷循环系统、冷却水循环系广义上来说:制冷系统包括制冷循环系统、冷却水循环系统、润滑油循环系统、载冷剂循环系统(如:空调冷冻水)统、润滑油循环系统、载冷剂循环系统(如:
2、空调冷冻水)统、润滑油循环系统、载冷剂循环系统(如:空调冷冻水)统、润滑油循环系统、载冷剂循环系统(如:空调冷冻水),其中制冷循环最为复杂和重要,通常制冷系统亦即制冷,其中制冷循环最为复杂和重要,通常制冷系统亦即制冷,其中制冷循环最为复杂和重要,通常制冷系统亦即制冷,其中制冷循环最为复杂和重要,通常制冷系统亦即制冷剂循环系统。剂循环系统。剂循环系统。剂循环系统。制冷剂循环系统:指制冷过程四个过程的设备、辅助制冷剂循环系统:指制冷过程四个过程的设备、辅助制冷剂循环系统:指制冷过程四个过程的设备、辅助制冷剂循环系统:指制冷过程四个过程的设备、辅助设备以及一系列连接管道和配件所组成设备以及一系列连接
3、管道和配件所组成设备以及一系列连接管道和配件所组成设备以及一系列连接管道和配件所组成 在冷藏库制冷系统中,制冷循环的四个过程,只有蒸在冷藏库制冷系统中,制冷循环的四个过程,只有蒸在冷藏库制冷系统中,制冷循环的四个过程,只有蒸在冷藏库制冷系统中,制冷循环的四个过程,只有蒸发过程是在库内完成,膨胀过程大多数情况在机房或设备发过程是在库内完成,膨胀过程大多数情况在机房或设备发过程是在库内完成,膨胀过程大多数情况在机房或设备发过程是在库内完成,膨胀过程大多数情况在机房或设备间内完成,压缩和冷凝过程则在机房内完成,设备间,因间内完成,压缩和冷凝过程则在机房内完成,设备间,因间内完成,压缩和冷凝过程则在机
4、房内完成,设备间,因间内完成,压缩和冷凝过程则在机房内完成,设备间,因建筑设计处理时将机房及设备间布置在库房绝热建筑以外,建筑设计处理时将机房及设备间布置在库房绝热建筑以外,建筑设计处理时将机房及设备间布置在库房绝热建筑以外,建筑设计处理时将机房及设备间布置在库房绝热建筑以外,从这些情况出发,冷藏库制冷系统分为库房和机房系统来从这些情况出发,冷藏库制冷系统分为库房和机房系统来从这些情况出发,冷藏库制冷系统分为库房和机房系统来从这些情况出发,冷藏库制冷系统分为库房和机房系统来阐述,而冲霜热氨管路则单独介绍。阐述,而冲霜热氨管路则单独介绍。阐述,而冲霜热氨管路则单独介绍。阐述,而冲霜热氨管路则单独
5、介绍。二、机房系统和库房系统的划分 机房系统:氨液分离器或低压循环桶后的吸气管道算起,包括压缩机、中冷器、油分、冷凝器、贮液器、总调节站、节流阀及其间的所有管道。库房系统:从节流阀后算起,包括库房氨液分离器、低压循环桶、氨泵、液体分调、冷却设备、汽体分调、机房氨液分离器及其间的所有管道。不易划分的空分、集油器、排液桶列入机房系统。制冷系统是通过包括全部机器,设备,指示和控制仪表,制冷管道,阀门等在内的系统原理图表达出来。绘制冷系统原理图常用的图例参见书中表2-1表2-3,表中列举了制冷工艺常用管线,阀件及小件设备图例,用图例所绘制出来且能表示实际制冷系统的机器,设备,阀件,仪表之间的关系图,称
6、为制冷系统原理图,见图2-1所示。2.22.2 制冷系统的特点 机房系统在整个制冷系统中的作用,是通过制机房系统在整个制冷系统中的作用,是通过制机房系统在整个制冷系统中的作用,是通过制机房系统在整个制冷系统中的作用,是通过制冷压缩机把库房系统吸回的低压制冷剂蒸汽压缩为冷压缩机把库房系统吸回的低压制冷剂蒸汽压缩为冷压缩机把库房系统吸回的低压制冷剂蒸汽压缩为冷压缩机把库房系统吸回的低压制冷剂蒸汽压缩为高压蒸汽,排入油分离器他离去除蒸汽所夹带的润高压蒸汽,排入油分离器他离去除蒸汽所夹带的润高压蒸汽,排入油分离器他离去除蒸汽所夹带的润高压蒸汽,排入油分离器他离去除蒸汽所夹带的润滑油之后,进入冷凝器(双
7、级压缩后,低压级制冷滑油之后,进入冷凝器(双级压缩后,低压级制冷滑油之后,进入冷凝器(双级压缩后,低压级制冷滑油之后,进入冷凝器(双级压缩后,低压级制冷压缩机排汽先经中间冷却器冷却,再被高压级制冷压缩机排汽先经中间冷却器冷却,再被高压级制冷压缩机排汽先经中间冷却器冷却,再被高压级制冷压缩机排汽先经中间冷却器冷却,再被高压级制冷压缩机吸入,压缩到冷凝压力,再经油分离器分离压缩机吸入,压缩到冷凝压力,再经油分离器分离压缩机吸入,压缩到冷凝压力,再经油分离器分离压缩机吸入,压缩到冷凝压力,再经油分离器分离润滑油,然后进入冷凝器),将高压高温的制冷剂润滑油,然后进入冷凝器),将高压高温的制冷剂润滑油,
8、然后进入冷凝器),将高压高温的制冷剂润滑油,然后进入冷凝器),将高压高温的制冷剂蒸汽冷凝为高压常温的液体,泄入高压贮液器,然蒸汽冷凝为高压常温的液体,泄入高压贮液器,然蒸汽冷凝为高压常温的液体,泄入高压贮液器,然蒸汽冷凝为高压常温的液体,泄入高压贮液器,然后再经过节流阀送入库房系统,使制冷循环得以进后再经过节流阀送入库房系统,使制冷循环得以进后再经过节流阀送入库房系统,使制冷循环得以进后再经过节流阀送入库房系统,使制冷循环得以进行行行行 。一、机房系统一、机房系统为了便于说明,把机房系统分为吸入管段,排汽管为了便于说明,把机房系统分为吸入管段,排汽管为了便于说明,把机房系统分为吸入管段,排汽管
9、为了便于说明,把机房系统分为吸入管段,排汽管段和高压液体管段三个部分。段和高压液体管段三个部分。段和高压液体管段三个部分。段和高压液体管段三个部分。1.1.1.1.制冷压缩机的吸入管段制冷压缩机的吸入管段制冷压缩机的吸入管段制冷压缩机的吸入管段1 1 1 1)单独压缩机的吸入管段)单独压缩机的吸入管段)单独压缩机的吸入管段)单独压缩机的吸入管段此时吸入管与压缩机的连接方案是比较简单的,如图此时吸入管与压缩机的连接方案是比较简单的,如图此时吸入管与压缩机的连接方案是比较简单的,如图此时吸入管与压缩机的连接方案是比较简单的,如图2-22-22-22-2所示。所示。所示。所示。图图2-2 单一的蒸发
10、系统配连方案单一的蒸发系统配连方案(图中1由氨液分离器来;2去油分离器)2)2)2)2)多个蒸发系统的单级压缩机的多个蒸发系统的单级压缩机的多个蒸发系统的单级压缩机的多个蒸发系统的单级压缩机的2.2.2.2.双级压缩机的吸入管段双级压缩机的吸入管段双级压缩机的吸入管段双级压缩机的吸入管段 对于单级、双级兼有的压缩机的吸入管段,压缩机与蒸发系统的对于单级、双级兼有的压缩机的吸入管段,压缩机与蒸发系统的对于单级、双级兼有的压缩机的吸入管段,压缩机与蒸发系统的对于单级、双级兼有的压缩机的吸入管段,压缩机与蒸发系统的连接,除考虑单级、双级各自的灵活性外,尚应在单级、双级蒸连接,除考虑单级、双级各自的灵
11、活性外,尚应在单级、双级蒸连接,除考虑单级、双级各自的灵活性外,尚应在单级、双级蒸连接,除考虑单级、双级各自的灵活性外,尚应在单级、双级蒸发系统之间采取措施。如图发系统之间采取措施。如图发系统之间采取措施。如图发系统之间采取措施。如图2-42-42-42-4所示。所示。所示。所示。图图2-4 单级、双级兼有的压缩系统配连方案单级、双级兼有的压缩系统配连方案3.3.3.3.压缩机的排气管路压缩机的排气管路压缩机的排气管路压缩机的排气管路压缩机排气口至冷凝器汽体入口管段由于TK是由其冷却介质和冷却方式而定,因而只有一个,亦即可用一个总排气总管排气管上需装油分,(干式、洗涤式)安装位置:单级:冷凝器
12、前双级:高级压缩机排气管后,如图:25(1)(1)(1)(1)单级压缩机的排气管段单级压缩机的排气管段单级压缩机的排气管段单级压缩机的排气管段图图2-5 2-5 单级压缩制冷循环一台压缩机对一台冷凝器排汽端连接方式单级压缩制冷循环一台压缩机对一台冷凝器排汽端连接方式示例示例 如果是两台压缩机对一台冷凝器的连接方式如图2-6(a)(b)(c)(d)所示。图图2-6 单级压缩制冷循环两台压缩机对一台冷凝器的连接方式示例单级压缩制冷循环两台压缩机对一台冷凝器的连接方式示例单级压缩机制冷循环中,多台压缩机对多台冷凝器的连接方式如图单级压缩机制冷循环中,多台压缩机对多台冷凝器的连接方式如图单级压缩机制冷
13、循环中,多台压缩机对多台冷凝器的连接方式如图单级压缩机制冷循环中,多台压缩机对多台冷凝器的连接方式如图2-72-72-72-7所示。所示。所示。所示。图图2-7 2-7 单级压缩制冷循环中,多台压缩机对多台冷凝器的连接方式单级压缩制冷循环中,多台压缩机对多台冷凝器的连接方式(2)双级压缩机的排汽管段氨系统多采用一次节流完全中间冷却的制冷循环,氨系统多采用一次节流完全中间冷却的制冷循环,氨系统多采用一次节流完全中间冷却的制冷循环,氨系统多采用一次节流完全中间冷却的制冷循环,并且多用立式中间冷却器(如图并且多用立式中间冷却器(如图并且多用立式中间冷却器(如图并且多用立式中间冷却器(如图2-82-8
14、2-82-8所示)所示)所示)所示)图图2-8 立式中间冷却器的示意图立式中间冷却器的示意图 单级双级压缩机和配组双级压缩机单级双级压缩机和配组双级压缩机单级双级压缩机和配组双级压缩机单级双级压缩机和配组双级压缩机 连接注意事项连接注意事项连接注意事项连接注意事项注:注:注:注:加装反向运转装置:加装反向运转装置:加装反向运转装置:加装反向运转装置:作用:作用:作用:作用:冷凝器检修时,抽空冷凝器检修时,抽空冷凝器检修时,抽空冷凝器检修时,抽空中冷器检修时,(排中冷器检修时,(排中冷器检修时,(排中冷器检修时,(排完液)抽空完液)抽空完液)抽空完液)抽空倒循环融霜,热氨进倒循环融霜,热氨进倒循
15、环融霜,热氨进倒循环融霜,热氨进入(蒸发器当作冷凝入(蒸发器当作冷凝入(蒸发器当作冷凝入(蒸发器当作冷凝器用)器用)器用)器用)方法:两根管加两个截止方法:两根管加两个截止方法:两根管加两个截止方法:两根管加两个截止阀,阀,阀,阀,在压缩机的吸气管和排气管上应装截止阀(机头操作阀除外)以便在检修机器时能与系统切断在排气管上装上止回阀,使排气保持单向畅通,以防止压缩机停机时,制冷剂蒸汽逆流,凝结于车头,不利重启,若洗涤式油分,其装在油分前,干式油分,可在油分的前或后;压缩机吸排气管与总管的连接4 4 4 4、冷凝器至节流阀的高压液体管段、冷凝器至节流阀的高压液体管段、冷凝器至节流阀的高压液体管段
16、、冷凝器至节流阀的高压液体管段 1 1 1 1)冷凝器至高压贮液器的管道系统连接)冷凝器至高压贮液器的管道系统连接)冷凝器至高压贮液器的管道系统连接)冷凝器至高压贮液器的管道系统连接从冷凝器到高压贮液器的管子有两个作用。其一,使液态制冷剂能及时地从冷凝器流向高压贮液器,使冷凝器中不留存制冷剂液体;其二,是当贮液器中液面升高时必然有一部分汽体排除,汽体便从贮液器至冷凝器的连接管中流回冷凝器,连接管的目的是使两者通畅。若采用涨缩式贮液器,其连接方式如图2-12所示 图图2-12 涨缩式贮液器的连接方式涨缩式贮液器的连接方式若采用直通式贮液器,其连接方式如图若采用直通式贮液器,其连接方式如图若采用直
17、通式贮液器,其连接方式如图若采用直通式贮液器,其连接方式如图2-132-132-132-13所示所示所示所示 图图图图2-13 2-13 2-13 2-13 直涌式的贮液器的连接方式直涌式的贮液器的连接方式直涌式的贮液器的连接方式直涌式的贮液器的连接方式这种接法的不利之处是冷凝器中带有一些过冷的液这种接法的不利之处是冷凝器中带有一些过冷的液这种接法的不利之处是冷凝器中带有一些过冷的液这种接法的不利之处是冷凝器中带有一些过冷的液体进入贮液器后将失去过冷。当前国内广泛使用的体进入贮液器后将失去过冷。当前国内广泛使用的体进入贮液器后将失去过冷。当前国内广泛使用的体进入贮液器后将失去过冷。当前国内广泛
18、使用的是所谓是所谓是所谓是所谓“直通式直通式直通式直通式”的贮液器,而少用的贮液器,而少用的贮液器,而少用的贮液器,而少用“涨缩式涨缩式涨缩式涨缩式”贮贮贮贮液器,那是因为液器,那是因为液器,那是因为液器,那是因为“涨缩式涨缩式涨缩式涨缩式”易于将润滑油带进库房易于将润滑油带进库房易于将润滑油带进库房易于将润滑油带进库房系统的缘故,且在贮液器处没有形成液封,不凝性系统的缘故,且在贮液器处没有形成液封,不凝性系统的缘故,且在贮液器处没有形成液封,不凝性系统的缘故,且在贮液器处没有形成液封,不凝性气体也可能被带进低压系统,影响蒸发器中的热交气体也可能被带进低压系统,影响蒸发器中的热交气体也可能被带
19、进低压系统,影响蒸发器中的热交气体也可能被带进低压系统,影响蒸发器中的热交换换换换 。应改进除油方法,方可采用。应改进除油方法,方可采用。应改进除油方法,方可采用。应改进除油方法,方可采用。由于洗涤式油分需从冷凝器的出液管引进氨液,因此要控制两者的相对高差,以维持油分离器的液面线,那么,在设计布置时,一般先确定贮液器的标高,然后确定立式冷凝器的标高,使冷凝器中的氨液能自流入贮液器,最后确定洗涤式油分的标高。在氨制冷系统中多采用洗涤式油分离器在氨制冷系统中多采用洗涤式油分离器在氨制冷系统中多采用洗涤式油分离器在氨制冷系统中多采用洗涤式油分离器。洗涤式油分离器、冷凝器、贮液器的连接如图洗涤式油分离
20、器、冷凝器、贮液器的连接如图洗涤式油分离器、冷凝器、贮液器的连接如图洗涤式油分离器、冷凝器、贮液器的连接如图2-142-142-142-142-152-152-152-15所所所所示。示。示。示。图图2-14 氨油分离器、立式冷凝器和贮液器连接方式(一)氨油分离器、立式冷凝器和贮液器连接方式(一)图图2-15 氨油分离器、立式冷凝器和贮液器连接方式(二)氨油分离器、立式冷凝器和贮液器连接方式(二)常用空气分离器有立式自动空气分离器和四套管式空气分离器两种,其接管示意图如图2-16所示。其与冷凝器和贮液器的连接方式如图2-17所示。图图2-16 两种空气分离器的型式其接管示意图两种空气分离器的型
21、式其接管示意图 图图2-17 空气分离器与冷凝器和贮液器之间的连接方式图空气分离器与冷凝器和贮液器之间的连接方式图卧式冷凝器与高压贮液器的连接卧式冷凝器可布置在贮液器的上方,多台并联时,如图卧式冷凝器可布置在贮液器的上方,多台并联时,如图卧式冷凝器可布置在贮液器的上方,多台并联时,如图卧式冷凝器可布置在贮液器的上方,多台并联时,如图 为使冷凝器排液顺畅,冷凝器出液管的截止阀应低于出液口至为使冷凝器排液顺畅,冷凝器出液管的截止阀应低于出液口至为使冷凝器排液顺畅,冷凝器出液管的截止阀应低于出液口至为使冷凝器排液顺畅,冷凝器出液管的截止阀应低于出液口至少少少少300300300300,使阀的上方有一
22、段流程,能克服阀门及弯头的阻力,使阀的上方有一段流程,能克服阀门及弯头的阻力,使阀的上方有一段流程,能克服阀门及弯头的阻力,使阀的上方有一段流程,能克服阀门及弯头的阻力(卧式冷凝器必须排液顺畅,若冷凝器内积存氨液,将使冷凝(卧式冷凝器必须排液顺畅,若冷凝器内积存氨液,将使冷凝(卧式冷凝器必须排液顺畅,若冷凝器内积存氨液,将使冷凝(卧式冷凝器必须排液顺畅,若冷凝器内积存氨液,将使冷凝面积减少,)面积减少,)面积减少,)面积减少,)蒸发式冷凝器与贮液器的连接 特点特点特点特点:氨通过盘管时有较大的压力损失氨通过盘管时有较大的压力损失氨通过盘管时有较大的压力损失氨通过盘管时有较大的压力损失 淋水通风
23、条件的变化,如损坏淋水通风条件的变化,如损坏淋水通风条件的变化,如损坏淋水通风条件的变化,如损坏冷凝能力冷凝能力冷凝能力冷凝能力(冷凝负荷(冷凝负荷(冷凝负荷(冷凝负荷 小,压小,压小,压小,压力损失力损失力损失力损失 小)小)小)小)H H H H应大于冷凝器在冷凝效率最高,即应大于冷凝器在冷凝效率最高,即应大于冷凝器在冷凝效率最高,即应大于冷凝器在冷凝效率最高,即NHNHNHNH3 3 3 3流量最大时的压力损失流量最大时的压力损失流量最大时的压力损失流量最大时的压力损失 H1200H1200H1200H12001500150015001500(用液柱克服压损)(用液柱克服压损)(用液柱克
24、服压损)(用液柱克服压损)用通过式贮液器时,装用通过式贮液器时,装用通过式贮液器时,装用通过式贮液器时,装U U U U型液封在排液立管和水平集管间型液封在排液立管和水平集管间型液封在排液立管和水平集管间型液封在排液立管和水平集管间排液出口与出液控制阀之距大于排液出口与出液控制阀之距大于排液出口与出液控制阀之距大于排液出口与出液控制阀之距大于300300300300与壳管式并联使用时,壳管式的阻力约为零,蒸发器排液口比与壳管式并联使用时,壳管式的阻力约为零,蒸发器排液口比与壳管式并联使用时,壳管式的阻力约为零,蒸发器排液口比与壳管式并联使用时,壳管式的阻力约为零,蒸发器排液口比壳管式排液口高壳
25、管式排液口高壳管式排液口高壳管式排液口高1500150015001500用均压管联通蒸发式冷凝器的进口和贮液器的顶部用均压管联通蒸发式冷凝器的进口和贮液器的顶部用均压管联通蒸发式冷凝器的进口和贮液器的顶部用均压管联通蒸发式冷凝器的进口和贮液器的顶部 如下图所示如下图所示如下图所示如下图所示 冷凝器与贮液器的连接注意事项:贮液器应低于冷凝器,阀门、弯头应尽量少贮液器应低于冷凝器,阀门、弯头应尽量少贮液器应低于冷凝器,阀门、弯头应尽量少贮液器应低于冷凝器,阀门、弯头应尽量少水平管要有一定的坡度,其向贮液器倾斜水平管要有一定的坡度,其向贮液器倾斜水平管要有一定的坡度,其向贮液器倾斜水平管要有一定的坡
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- 冷库 制冷 工艺 设计 第二 课件
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