制冷设备维修工培训.pptx
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1、技能鉴定考核方式理论考核 100分试卷,国家题库随机抽题,闭卷答题。考核时间:下午实操考核 根据要求进行实际操作,考核操作正确性、规范性等。50分 实操笔答,写出某种故障的检测、检修方法、步骤等,50分。第1页/共172页理论考试主要内容专业基础知识蒸汽压缩制冷循环制冷剂及其性质特点制冷循环设备空调设备知识制冷装置常见故障故障维修常用工具及制冷剂充注方法第2页/共172页第一部分第一部分专业基础知识专业基础知识第3页/共172页一、工程热力学热力学第一定律:能量转换和守恒定律热力学第二定律:能量贬值原理(热力过程的方向性和不可逆性)两种循环:正循环、逆循环热机:将热能变成机械能的同时,必然伴有
2、热量损失制冷:消耗外部能量,把热量从低温物转移到高温物第4页/共172页二、传热学1.热传导热传导 傅立叶定律:傅立叶定律:保温材料:导热系数小的材料 常用:玻璃棉、聚氨酯泡沫塑料、橡塑等第5页/共172页二、传热学2.对流换热对流换热 概念:依靠流体的流动和固体壁面接触交换热量牛顿冷却定律:对流换热系数分:强制对流、自然对流第6页/共172页3.热辐射物体温度越高、表面越黑,越粗糙,发射和吸收辐射的能量越强;表面越白、越平滑,其接收和向外辐射的能力越差。电冰箱的外表面一般用光滑的浅色甚至白色,而 冷凝器多加工成黑色。二、传热学第7页/共172页4.减弱换热的方法:选择导热系数小的保温材料做保
3、温层,尽量加大保温层厚度;尽量减少换热面积;环境上尽量远离热源,靠近冷源,减少日晒。二、传热学第8页/共172页5.增强换热的方法:尽量选择导热系数大的材料(如铜、铝);加大换热面积(如散热器的翅片结构);使热交换器内外温差变大;用强制对流取代自然对流;用紊流取代层流。二、传热学肋片或翅片要加在对流换热系数小的一侧,如暖气片的肋片加在了和空气接触的一侧。第9页/共172页三、流体力学流体是气体和液体的总称,二者的共性是都具有流动性。层流和紊流:如家用空气器冷凝器表面换热空气的流态是紊流。流体连续性原理:同一流管中,对不可压缩流体,流速和流管截面积的乘积为一恒量。流体流动时的阻力:内摩擦造成的粘
4、滞阻力沿程阻力损失 流动状态变化引起的压差阻力局部阻力损失当流体流经弯管、阀门、变径管时,会产生局部阻力损失。第10页/共172页四、湿空气1.组成自然界的空气由干空气和水蒸汽组成,称为湿空气,简称为空气。自然界空气的压力就是大气压力,为干空气压力和水蒸气压力之和。饱和空气:由干空气和干饱和蒸汽组成 未饱和空气:由干空气和过热蒸汽组成第11页/共172页四、湿空气2.状态参数相对湿度:反映空气干燥或潮湿的程度。含湿量d:反映空气中水蒸气含量多少、判断加湿、除湿(干球)温度:湿球温度:露点温度:比焓:空调器的蒸发温度一般57,肯定低于夏季空气的露点温度,因而空调器在工作时,表面出现结露是必然的,
5、没有结露现象是不正常的。空调器中的排水装置和排水管,是为处理露水而设置的。第12页/共172页五、空气调节分为:舒适性空调和工艺性空调 空气调节内容:温度调节:居室夏季2527,冬季1820(老弱可高1、2);生产环境则根据具体工艺要求确定空气温度值。湿度调节:相对湿度夏季5060,冬季4050,实质是增加或减少空气中水蒸气含量(加湿、减湿过程,即改变含湿量的大小)洁净度调节:过滤空气,除去有害气体和灰尘。符合净化标准要求 空流调节:依靠空气的流动或流量来调节温湿度 设计规范规定,送风风速一般为35m/s,按卫生部标准要求,空调房间空气回流速度不大于。第13页/共172页五、空气调节等焓线等含
6、湿量线等温线等相对湿度线等水蒸气分压力线 第14页/共172页第二部分第二部分蒸汽压缩式制冷循环蒸汽压缩式制冷循环 第15页/共172页一、循环原理压缩机:吸入、压缩和输送制冷剂蒸汽;节流阀:节流降压,并调节进入蒸发器的制冷剂流量;蒸发器:吸收热量(输出冷量)而制冷;冷凝器:输出热量。压缩机(绝热压缩)冷凝器(等压放热)蒸发器(等压吸热)节流阀(绝热节流)高压区:压缩机排出口至节流阀入口低压区:节流阀出口至压缩机吸入口第16页/共172页二、制冷剂状态参数和术语压力和温度:蒸发温度(压力)、冷凝温度(压力)、吸气温度、排气温度湿蒸汽:压缩机湿压缩、“液击”干度:湿蒸汽中蒸汽质量和湿蒸汽总质量之
7、比。x01.干饱和蒸汽、过热蒸汽(过热温度、过热度)饱和液体、过冷液体(过冷温度、过冷度)比容:压缩机吸入制冷剂蒸汽比容大小,直接影响设备制冷量焓:制冷剂获得或失去能量的多少都可以用焓差来表示第17页/共172页三、ph图及应用等压线 水平线等焓线 垂直线等干度线 湿蒸汽区域内等熵线 向右上方倾斜,自左向右递增;等容线 向右上方倾斜,但比等熵线平坦,自上向下递增;等温线 垂直线(未)水平线(湿)向右下方弯曲(过)作用:确定状态参数,表示热力过程,分析能量变化。第18页/共172页四、理论循环的压焓图单位质量制冷量:q0h1h5单位冷凝负荷:qkh2h4单位理论压缩功:w0h2h1制冷系数:单位
8、容积制冷量:qvq0/v1理论循环中:单位冷凝负荷单位质量制冷量单位功耗第19页/共172页五、冷凝温度的影响压缩机耗功减少,制冷量增加,制冷系数提高,吸气比容不变降低冷凝温度:冷凝温度的高低完全取决于冷却介质的温度,在制冷装置中,冷却介质的温度不能随意降低,而是受到环境温度的限制。空调器等制冷设备运行时,要严格控制冷凝温度(冷凝压力),使它不要过高。在维修制冷设备中,排除冷凝压力过高的故障,是经常遇到的内容之一。第20页/共172页六、蒸发温度的影响压缩机耗功减少,制冷量增加,制冷系数提高,吸气温度升高,吸气比容减小提高蒸发温度:蒸发温度主要由制冷要求确定,故在能满足需要的条件下,应尽可能采
9、取较高的蒸发温度。第21页/共172页七、液体过冷循环(提高制冷量)过冷后:压缩机耗功不变,制冷量增加,制冷系数提高,吸气状态不变实现方法:采用气液热交换器;采用过冷器;增大冷凝器面积 如电冰箱中毛细管与回气管并联焊接在一起,就是为了使液体过冷而设计的。第22页/共172页八、蒸汽过热循环(避免湿压缩)设备中对回气管道采取保温措施,就是为了消除无效过热。蒸汽过热:制冷剂蒸汽的温度高于其压力所对应的饱和温度。有效过热:过热吸收热量来自被冷却介质,产生有用的制冷效果。有害过热:过热吸收热量来自被冷却介质以外,无制冷效果。有害过热分析:有害过热分析:单位压缩功增加 单位制冷量不变 单位冷凝负荷增大
10、进入压缩机的制冷剂比容增大 压缩机的排气温度升高有效过热分析:对循环是否有益与制冷剂性质有关。第23页/共172页九、回热循环 1.单位压缩功增加 2.单位制冷量增加不一定能提高制冷系数R12和R502采用回热循环有利;氨不采用回热循环。如电冰箱中毛细管与回气管并联焊接在一起,就是简单的回热循环。第24页/共172页第三部分第三部分制冷剂制冷剂第25页/共172页一、对制冷剂的要求1.环保(对臭氧层无破坏作用、无温室效应)2.热力性质好 蒸发压力和冷凝压力适中 蒸发压力:最好接近且稍高于大气压力;冷凝压力:不宜过高,一般不超过。q0和qv大 临界温度tc高,凝固温度低 绝热指数低 可减少耗功率
11、,降低排气温度,利于润滑,利于压缩机安全运行第26页/共172页一、对制冷剂的要求3.物理化学性质好 流动性好(粘度小,密度小)传热性好 安全性好 高温下不分解,不燃,不爆炸,无毒,对金属和其他材料不腐蚀。溶油性 有限溶解:制冷剂和润滑油易分离,t0稳定;易产生油膜影响传热。无限溶解:润滑好,不易有油膜,传热好;但易引起t0升高。溶水性(吸水性)氨易溶于水,氟利昂难溶于水。“冰塞”:制冷剂的吸水性差,当其含的水分多时,水就会呈游离状态随着制冷剂一起流动。在节流阀门处,蒸发温度低于0时,游离态的水便会结冰而把阀门堵住。常发生在氟利昂系统中。吸水性好:制冷剂吸水后发生水解作用,生产酸性物质,腐蚀金
12、属材料。氨系统不用铜及铜合金。第27页/共172页二、常用制冷剂1.水H2O(R718)优点:环保、安全易得、无毒无味;缺点:比容大、qv小,凝固点高,制冷温度0以上。适用:蒸汽喷射式制冷机、溴化锂吸收式制冷机。第28页/共172页二、常用制冷剂2.氨NH3(R717)优点:环保、热力性质好(沸点-33.4,凝固点-77.7)、工作压力适中、q0、qv较大、粘性小,密度小,流动阻力小、传热性能好、溶水性好、不会“冰塞”,纯氨不腐蚀,但含水后腐蚀铜及铜合金(磷青铜除外)。缺点:毒性大、有刺激性臭味、易燃易爆、一旦泄漏,将污染空气、食品,并刺激人,微溶于润滑油,易有油膜。适用:大中型工业制冷装置(
13、-65以上)和大中型冷库第29页/共172页二、常用制冷剂3.氟利昂优点:无味、不易燃易爆、毒性小、等熵指数小、排气温度低,不腐蚀金属,分子量大。缺点:密度大、粘性大、流动阻力大,渗透性强,易于泄漏而不被发现,含氟原子的氟利昂与明火接触能分解出剧毒的光气COCl2,价格高。氟利昂不溶于水,易发生冰塞现象,故氨制冷系统中必须设干燥器。第30页/共172页二、常用制冷剂氟利昂制冷剂命名方法:分子式:CmHnFxClyBrz(满足2m+2=n+x+y+z)代号:R M-1(为0时略)N+1 x Bz(z为0时与B一起略)如:一氯二氟甲烷分子CHF2ClR22 一溴三氟甲烷分子CF3BrR13B1 三
14、氟三氯乙烷分子C2F3Cl3R113第31页/共172页二、常用制冷剂4.R134a(C2H2F4)替代R12,ODP0,GWP常压下,沸点26.5,凝固温度101不可燃,蒸发器和冷凝器都在正压下工作与矿物类润滑油不相容,替代时先清除机内矿物油,更换滤油器,换入专门的脂类润滑油。广泛用于电冰箱、汽车空调、离心式制冷机第32页/共172页二、常用制冷剂5.R12(CF2Cl2)一个大气压下沸点-29.8,凝固点-155,易冰塞,注意含水量小于,设干燥器。与润滑油互溶第33页/共172页二、常用制冷剂6.R22(CHF2Cl)一个大气压下沸点-40.8,凝固点-160。有限溶于润滑油,R22易冰塞
15、,注意含水量小于,设干燥器;R22冷凝压力约广泛用于家用空调器、低温设备、中型冷水机组、工业制冷装置中第34页/共172页二、常用制冷剂7.R13一个大气压下沸点-81.5,凝固点-180,可用在低温系统中,适用于复叠式制冷系统作为低温级制冷剂。第35页/共172页三、制冷剂按工作温度分类 高温(低压)制冷剂:R11、R21 中温中压制冷剂:R12、R22、R502等 低温(高压)制冷剂:R13、R14等第36页/共172页四、制冷剂钢瓶1.颜色:氟利昂瓶漆成银灰色 氨瓶漆成黄色2.注意:钢瓶不要放在太阳下曝晒或靠近火焰及高温热源。钢瓶内装入制冷剂的最大限度为其容积的80,不准充满。并在瓶上标
16、出制冷剂名称,不得相互调换使用。第37页/共172页五、载冷剂1.水2.盐水溶液:NaCl、CaCl2、MgCl2盐水凝固点取决于盐的种类,且与一定的含盐量相对应。盐水优点:原料充沛、成本低、凝固点可调。适用:工作温度在-505之间的中温制冷装置中作载冷剂。NaCl溶液:-21.2,含盐量(质量含量)CaCl2溶液:-55,含盐量(质量含量)第38页/共172页六、润滑油(冷冻机油)目前我国主要生产:13、18、25、30、40等冷冻机油的选用主要考虑制冷剂的性质和压缩机的转速:R717适用:13#、25#R12适用:18 R22适用:25转速越高,粘度应越大 360r/min:13、18 7
17、20960/min:25 1400/min以上:30、40第39页/共172页第四部分第四部分制冷压缩机制冷压缩机第40页/共172页压缩机作用:吸入、压缩和输送制冷剂蒸汽,驱动循环进行分类:容积型和速度型 容积型:气体压力的升高是靠吸入气体的体积被强行缩小,使单位容积内气体分子数增加来达到的。它有两种结构形式:往复活塞式和回转式。速度型:气体压力的升高是靠气体的速度转化而来,即先使气体获得一定高速,然后再由气体的速度能转化为压力能。其主要形式是离心式制冷压缩机。第41页/共172页类型类型气密特征气密特征容量范围容量范围(KW)主要用途主要用途特点特点容容积积式式往往复复式式活塞连杆式活塞连
18、杆式开启开启0.4120冷冻、空调、热泵冷冻、空调、热泵机型多,易生产,机型多,易生产,价廉,容量中等价廉,容量中等半封闭半封闭0.7545冷冻、空调冷冻、空调全封闭全封闭0.115冷藏库、车辆冷藏库、车辆活塞斜盘式活塞斜盘式开启开启0.752.2轿车空调专用轿车空调专用高速,小容量高速,小容量旋旋转转式式转子式转子式开启开启0.752.2车辆空调车辆空调高速,小容量高速,小容量全封闭全封闭0.15.5冷藏库、冰箱、车冷藏库、冰箱、车辆辆涡旋式涡旋式开启开启0.752.2车辆空调、热泵车辆空调、热泵高速,小容量高速,小容量全封闭全封闭2.27.5空调空调螺螺杆杆式式单螺杆单螺杆开启开启1001
19、100热泵热泵压比大,可替代压比大,可替代小容量往复式压小容量往复式压缩机,价昂缩机,价昂半封闭半封闭2290热泵、车辆热泵、车辆双螺杆双螺杆开启开启301600车辆空调车辆空调半封闭半封闭55300热泵热泵速速度度式式离心式离心式开启开启901000冷冻、空调冷冻、空调适用于大容量适用于大容量半封闭半封闭第42页/共172页第43页/共172页一、活塞式压缩机分类1.按气缸布置型式分类 卧式:气缸轴线呈水平布置,制冷量大,大型机;立式:气缸轴线直立布置;高速多缸:其速度一般为9601440转分,气缸数目多为、4、6、8 四种,可分为型、型和型(扇型)现代中小型多缸单级压缩机的汽缸数多达16缸
20、第44页/共172页一、活塞式压缩机分类2.按电动机和压缩机的组合型式分类开启式:压缩机的动力输入轴伸出机体外,通过联轴器或皮带轮与电动机联结,并在伸出处用轴封装置密封。半封闭式:压缩机与电动机共用一主轴,并共同组装于同一机壳内,但机壳为可拆式,其上开有各种工作孔用盖板密封。全封闭式:压缩机与其驱动电动机共用一个主轴,二者组装在一个焊接成型的密封罩壳中。第45页/共172页开启式 半封闭式 全封闭式 第46页/共172页一、活塞式压缩机分类3.按压缩机的级数分类 单级压缩:由蒸发压力至冷凝压力经过一次压缩;双级压缩:由蒸发压力至冷凝压力经过两次压缩4.按采用的制冷剂分类 氨压缩机 氟利昂压缩机
21、第47页/共172页二、活塞式压缩机结构 由机体、活塞及曲轴连杆机构、气缸套及进排气阀组合件、卸载装置、润滑系统五部分组成。1.机体 是压缩机最大的主要部件,用以支承压缩机的主要零部件,一般采用高强度灰铸铁铸成。第48页/共172页二、活塞式压缩机结构2.活塞及曲轴连杆机构(传动机构)曲轴是活塞式制冷压缩机的主要部件之一,其作用是传递能量,并将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动,以达到压缩气体的目的。正常运行时,曲轴箱温度,氟系统70,氨系统65,轴封轴承70;连杆是曲轴与活塞间的连接件,它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动,并把动力传递给活塞对气体做功。活塞的作用是与气缸共同
22、组成一个可变的封闭工作容积,使气体在此容积内受到压缩。在一个活塞组件上,有两个气环、一个油环。第49页/共172页曲轴 第50页/共172页第51页/共172页气缸盖 阀片 第52页/共172页二、活塞式压缩机结构3.气缸套及进排气阀组合件 吸排气阀是活塞式压缩机的重要部件之一,它控制着压缩机的吸气、压缩、排气、膨胀过程。靠压差自动启闭。压缩机正常工作时,气缸盖应是半边凉、半边热 排气温度:氨、R22135,R12110。润滑油闪点160 吸气温度,氨比t0高510,氟吸气温度15;第53页/共172页二、活塞式压缩机结构4.卸载装置(能量调节装置)作用是使压缩机在运转条件下停止部分气缸的吸气
23、,以改变该压缩机的制冷能力。包括顶杆启阀机构和油压推杆机构。活塞式制冷压缩机实现能量调节的方法是顶开部分气缸的吸气阀片。第54页/共172页二、活塞式压缩机结构5.润滑系统 润滑目的:减少轴与轴承、活塞环与气缸壁等运动部件接触面的机械磨损,减少摩擦耗功,提高零部件的使用寿命。可以带走摩擦产生的热量,降低各运动部件的温度,提高压缩机的耐久性。第55页/共172页三、工况工况:表示压缩机工作温度条件的技术指标。用稳定工作时的吸入压力饱和温度(或蒸发温度t0)、吸入温度、排出压力饱和温度(或冷凝温度tk)和制冷剂液体温度(或过冷温度)等温度数值表示。说明一台压缩机的性能如何,必须指出是对什么工况而言
24、。第56页/共172页三、工况工况工况标准工况标准工况空调工况空调工况R717R12/R22 R717 R12/R22蒸发温度t0151555冷凝温度tk30304040吸气温度t110151015过冷温度trc25253535第57页/共172页四、重要参数1.理论输气量:压缩机在理想工作条件下,单位时间内由吸气腔往排气腔输送的气体的量;2.实际输气量:压缩机在实际工作条件下,单位时间内由吸气腔往排气腔输送的气体的量;3.输气系数(容积效率):实际输气量与理论输气量的比值 输气系数大小在01之间 第58页/共172页第五部分第五部分其他制冷设备其他制冷设备第59页/共172页一、冷凝器作用:
25、将压缩机升压排出的制冷剂过热蒸汽冷却冷凝成液体。按冷却介质不同,可分为水冷式、风冷式、蒸发式。第60页/共172页一、冷凝器1.立式壳管式 使用范围:多用于氨制冷系统中 水在管内走,氨在管外走。优点:传热系数高,冷却冷凝能力大;垂直安装,占地面积小,可安装在室外,节省机房面积;对水质要求不高,且在清洗时不需要停止制冷系统工作;缺点:用水量大,相应水泵耗功率增加;金属消耗量大,比较笨重,搬运安装不方便;制冷剂泄露不易发现;易于结垢,需经常清洗。第61页/共172页一、冷凝器2.卧式壳管式 使用范围:普遍地应用于大中小型氨、氟利昂制冷系统中,尤其在船舶制冷和空调制冷用冷凝机组、冷水机组中应用广泛。
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