制冷与空调作业.pdf

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1、襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训1制冷与空调作业2007第一章第一章制冷空调原理与制制冷空调原理与制冷系统的基本构成冷系统的基本构成第一节第一节制冷与空调的基本知识制冷与空调的基本知识一一、制冷基本概念制冷基本概念在制冷空调技术中所说的“冷”是相对与环境温度而言的。这里的环境是指自然界的空气和水。“制冷”是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，并保持这个底温。实现制冷可以通过两种途径：一种是天然冷源。另一种是人工冷源。天然冷源是自然界在的冷源，天然冷源具有价廉、贮量大在特点，在使用中不需要复杂的技术和设备。人工源是利用制冷机进行冷量的

2、生产，即利用人工的方法实现制冷，而且可以根据不同的要求获的不同的底温。按照制冷所到达的底温范围，制冷可以分成以下几个领域：普通制冷：120K 以上；深度制冷：12020K；底温制冷：200.3K；也可将 120K 一下的制冷统称为低温制冷。制冷技术在国民经济中的应用：1、用于空气调节的冷源随着社会的发展，空气调节已广泛的用于生活服务设施和工业生产中，对空气温度、湿度、空气流动速度、以满足人体舒适的工艺生产过程的要求。2、用于商业和食品工业现代的食品工业，从生产、贮远到销售已经形成完整的冷链。它所用的装置有速冻机或急冻间、冷库、冷藏汽车、冷藏列车、保鲜车、冷藏船、冷藏柜、冰箱等。3、用于工业、产

3、品性能实验及科学研究在机械制造中，对钢进行7090的底温处理，改变其金相组织，提高钢的硬度和强度。在化学工业中可以合成橡胶，合成塑料等。4、用于医疗卫生方面在一些医疗手术中，进行底温麻醉和手术。对一些疫苗、血液、药品等进行底温贮藏。襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训2制冷与空调作业2007实现人工制冷方法很多，常见的有以下四种：液体汽化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。其中液体汽化制冷的应用最广泛，它是在利用液体汽化时的吸收热效应来实现制冷的。蒸汽压缩式、吸收式、蒸汽喷射式和吸收式制冷都属于液体汽化制冷。二二、空调基本概念空调基本概念空气调节简称空调。它是对室内空气环境的

4、温度、相对湿度、空气流动速度、洁净度、空气度、空气的新鲜度进行人工调节，以满足人体舒适和工艺生产过程的要求。室内的空气环境一般受到两方面的干扰，一方面受到室外太阳辐射、外部气候变化及空气中有害物的干扰；另一方面是来自室内人体、照明设备、生产过程进行加热、却冷、加湿、除湿及净化等处理。由于空调房间各自的指在要求不同，应此对空气环境的参数及其控制精度的要求也不同。衡量空气工程的等级，常用空调的基数和空调的精度来规定。空调基数是指在空调区内，空气的温度和相对湿度的允许波动幅度。为了保持房间规定的空气参数，通常在空调房间内设定一个受控的工作区，即离地区 2m,距外墙 0.5m 以内的空间，亦称空调区。

5、根据使用对象不同，空调可以为“舒适性”和“工艺性”空调。舒适性空调，其目的是为人们提供良好的工作条件或舒适的生活环境，一利于提高良好的工作条件或保障人们的身体健康，主要用于公共与民用建筑中人体舒适状态由许多因素决定。从生理上看，所谓舒适就人体能维持正常的散热量和散湿量。通常人体舒适状态主要反映在冷热感觉，而冷热感觉与室内空气温度、相对湿度、人体附近的空气流速、围护结构内表面及物体表面温度有关外，还有人体活动量、年龄、习惯、衣着情况有关。根据我国 GBJ191987采暖通风与空气调节设计规定中规定，舒适性空调内计算参数如下：夏季：温度 2428；相对湿度 40%65%风速 0.3m/s冬季：温度

6、 1822相对湿度 40%60%；风速 0.2m/s工艺性空调，其目的是满足生产、科研等工艺过程所要求的空气参数，以保襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训3制冷与空调作业2007证产品质量。工艺性空调可以分为一般性空调，恒温温湿空调和净化空调等。恒温在空调对室内空气的温、湿度基数和精度都有严格要求。净化空调不仅对空气温、湿度提出一定的要求，而且对空气中所含尘粒的大小和数量有严格的要求。三三、基础知识基础知识（一一）物质与物态的变化物质与物态的变化具有一定质量及占有空间的任何物体称为物质。自然界一切物资都是由大量分子组成的，组成物质的分子间有一定的距离，分子间存在着相互作用力；同时分

7、子又在处在永不停息的无规则运动中，这中运动称之为热运动。由于分子又处在永不停息的无规则运动中，这种运动称之为热运动。由于分子之间的作用力及其热运动等原因，使物资在常态下呈现固态和气态。固态时，分子间的相互引力最大，固体中的分子紧密地排列在一起，热运动仅在平衡位置的附近微笑小的振动，不能作为相对移动。因此固态时的物资有一定的体积和形状，并具有一定的机械强度。物质在状态变化过程中，伴随着吸热或放热现象，这种形式的热量统称为潜热。汽化有两中形式，即蒸发和沸腾。在液体表面上进行的过程称为蒸发。在沸点温度下，在液体内部和表面同时发生剧烈的汽化过程称为沸腾。饱和蒸汽饱和蒸汽装在密闭容器里的液体，液体分子不

8、断地从液面扩散到液体上面的气体中去，同时部分气体分子由于不规则运动又返回到液体中来，当两者达到平衡时称为饱和状态。在此状态下的蒸汽称为饱和蒸汽，与其对应的压力和温度称为饱和蒸汽压力和饱和蒸汽温度。过热蒸汽和过热度过热蒸汽和过热度在饱和压力下，继续对饱和蒸汽加热，使其温度高于饱和温度高于饱和温度，这种状态称为过热。这种蒸汽称为过热蒸汽。过热气体温度和其饱和温度之差为过热度。临界温度和临界压力临界温度和临界压力液体的饱和温度和过冷液体温度的温差称为过冷度。（二二）流体的状态参数流体的状态参数流体和气体统称为流体。流体的基本状态参数有温度、压力、比容、焓、熵和内能等。襄 樊 市 高 级 技 校特 种

9、 作 业 培 训4制冷与空调作业20071温度温度温度是物质冷、热程度的标志，而不是热的量。常用温标有：（1）摄氏温标在标准大气压下，把水的冰点定为 0，沸点定为 100，两点之间均分为 100 格，每格为 1（1 摄氏度），以符号 t 表示，其测量单位记作为。（2）绝对温标（即热力学温标，又称开氏温标）在热工计算中常用绝对温度作为状态参数，符号 T 表示，单位为开（尔文），代号为 K。理论上把物质中分子全部停止运动之点作为零点称为绝对零度。绝对温度 T 和摄氏温度 T 之间的关系是：T=t+273.5t+273 K（3）花氏温标把它换成摄氏度的计算式为：t=95(F32)2压力压力单位面积上

10、所受到垂直作用的力称为压力，物理中习惯称为压强。AF式中：=压力，Pa（帕斯卡，简称帕）F=作用力，N（牛顿）A=面积，2m有时 Pa 太小，常采用千帕（kPa）或兆（MPA）单位。PaMPakPa63101,101对于气体，压力是气体分子不断运送时碰撞容器器壁的结果。对于液体，自身重力也能产生压力。目前还常用液体柱高度 H 来表示压力，这是不允许的，现在已废除。液体柱和帕的换算关系为：.32.133)(1;806.9)(12PammHgPaommH毫米汞柱毫米水柱此外，在物理学中将 0时 760mmHg 表示的压力为标准大气压（或称物理大气压）即在纬度 45的海平面上，大气长年平均压力。用

11、atm 表示，其值襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训5制冷与空调作业20071atm=101325Pa.在我过法定计量单位中，工程大气压（atm）已废除。标准大气压作为标准大气压一个概念被保留，但不能作为压力的度量单位。曾因 Pa 值太小，以Pa510为 1 巴（bar）作为 Pa 的特殊表达式，但现在也不能作为计量单位。3比容比容（容重容重）和比重和比重物质所站有的体积与其重量之比称之为该物质的比容，比容符号为，其单位为 m/kg。比容和比重互为倒数4热量和热热量和热热量是表示物体吸热或放热多少的物理量。5显热与潜热显热与潜热物质在加热（或冷却）过程中，温度升高（或降低）所吸收

12、（或放出）的热量叫显热。物质在加热（或冷却）过程中，只改变原有的状态，而温度不变所消耗（或得到）的热量叫潜热。（三三）热力学基本概念热力学基本概念1、热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒和转换定律在热力学中的应用。即能量可以从一种形式转变为另一种形式，但在转换中能量的数量保持不变。工学热力学主要研究热量与功的转换关系。内能（热力学能）是指以一定方式储存与物质内部的能量。焓和比熵焓是状态参数，在数值上等于系统的内能和压缩功之和，符号为 H，单位为 J。2、热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律指出了热力过程的方向性，即热量能自发地从高温物体传向底温物体，而不能自行逆流。（四四

13、）传传热热学基本概念学基本概念热量传递的基本方式两个冷热不同的物体如果放在一起，热的物体慢慢冷下来，冷的物体就会渐渐起来，这中现象叫做热传递。1导热导热导热是物体各部分直接接触是发生的热量传递方式。导热是固襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训6制冷与空调作业2007体物质中最主要的传递形式。2 对流换热对流换热对流换热是指各部分或流体与固体壁面间发生相对位移时引起的热量传递。3辐射换热辐射换热辐射换热是以电磁波的形式传递热量。（五五）气体物理性质气体物理性质1、理想气体理想气体所谓理想气体是忽略了气体分子的体积分子间的相互作用力，其内能只决定于温度的理想化气体。制冷机中的制冷剂，在

14、气体状态时，是一种实际气体。但可近似地把它看为理想气体。2、混合气体混合气体制冷机系统中的空气或其它气体和制冷剂气体混合后，系统内压力会发生变化，失去了理想气体的性质，成为一种混合气体。3、湿空气湿空气湿空气（大气）是由空气和一定量的水蒸气混合而成。（1）含湿量由于绝对湿度（每3m 湿空气中含有水蒸气的质量）是以体积为参数的，它随温度变化，不能反映湿空气中水蒸气含量多少。（2）相对湿度相对湿度是度量湿空气水蒸气含量的间接指标。其定义是湿空气中的水蒸气分压力与同温度下饱和空气的水蒸气压力之比。（3）湿空气的焓在空调中，空气压力变化很小，近似于定压过程，因此它可直接用空气的焓变化来度量热量的变化。

15、（4）湿球温度在温度计的温包上，包上湿润的纱布所测得的温度叫湿球温度。（5）露点温度露点温度是未饱和的湿空气在含湿量不变的条件下冷却到饱和状态时的温度。当其表面温度底于周围空气的露点温度时，空气中的部分水能在冷表面上结露。因此它是判断空气结露的依据。襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训7制冷与空调作业2007第二节第二节蒸汽压缩式制冷原理及典型系统蒸汽压缩式制冷原理及典型系统一一、蒸汽压缩式制冷原理蒸汽压缩式制冷原理（一）单级蒸汽压缩式制冷的基本原理它是由压缩机、冷凝器、膨胀阀（或节六阀）和蒸发器等四大设备组成。在这些设备之间用管道依次联接形成一个封闭系统。混合物中的蒸汽称为闪发蒸

16、汽。在整个循环过程中，压缩机起着压缩和输送制冷的冷剂蒸汽和形成蒸发器中底压的作用。它是整个系统的心脏；节流阀对制冷剂起着节流降压作用，并调节进入蒸发器的制冷剂流量；蒸发器是输出冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的流量，达到制冷目的；冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸取的热量连同压缩机消耗的功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走。压缩机的耗功起了热力学第二定律中的补偿作用，使制冷剂不断从低温物体中吸收，并向高温物体放热，从而完成了整个制冷循环。离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸汽是处于蒸发压力下的饱和蒸汽；离开冷凝器和进入膨胀阀的液体是处于冷凝压力下的饱和液体；压缩机的压缩过程为等熵压缩

17、过程；制冷剂通过膨胀阀节流时前后、后焓植相等；制冷剂在蒸发过程中没发有压力损失；在各设备的连接管道中制冷剂不发生状态变化；制冷剂的冷凝温度等于外部热源温度，蒸发温度等于被冷却物体的温度。（二二）单级蒸汽压缩式制冷的实际循环单级蒸汽压缩式制冷的实际循环制冷实际循环与理论循环之间存在的差别。1、液体过冷循环液体过冷循环利用深井水将节流构前的制冷剂液体，冷却到比冷凝温度更低的温度称为过冷。在实际中冷凝器向远距离的蒸发器输送工质时还可以减少阻力引起闪发气体的影响。所以采用液体过冷循环总是有利的。2、蒸汽过热循环蒸汽过热循环吸器过热有两中情况。一种情况是从蒸发器出来的低温制冷剂蒸汽，在通过吸入管进入压缩

18、机前从周围环境中吸热而过热，它对被冷却物体不产生任何制冷效果，即“无效”过热。对于无效过热，在工况相同下的单位制冷量是相等的，但由于蒸汽比容的增加使单位容积制冷量减少，对给定压力缩机而言，将导致循襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训8制冷与空调作业2007环制冷量降低，单位理论功增大了，循环制冷系数必然减少。蒸发温度越底与环境温度与越大，循环经济性越差。为减小这种有害过热，可在吸热管上采取保温措施。另一中情况制冷剂蒸汽在蒸发过程中过热，这时蒸汽的过热包括在用单位制冷量内，即“有效”过热。3、回热循环回热循环热交换的结果是制冷剂液体因向低温蒸汽放出热量而进一步过冷，底温蒸汽吸收液体的

19、热量而有效过热，这样，不仅增加了单位制冷量，而且可以减少蒸汽与环境空气之间的传热温差，减少甚至消除吸汽管中的有害过热。4、实际制冷系数实际制冷系数实际制冷系数又称性能系数 C.O.P 表示，也可以称为单位轴功率制冷量。冷凝温度和蒸发温度对制冷机性能的影响：（1）冷凝温度变化的影响当蒸发温度不变，冷凝温度变化（升高）时制冷机的理论循环的变化特性如下：（2）单位质量制冷量减少，因吸气比容比变，所以单位容积制冷量和制冷量也减少。（3）单位压缩功增大。由于吸气比容不变，压缩机的比容积功也增加，因此压缩机的轴功率增大。（二二）多级压缩与复叠式制冷循环多级压缩与复叠式制冷循环在制冷技术中，采用多级压缩与复

20、叠式制冷机的目的，是为了达到较低的蒸发温度。单级活塞式制冷压缩机当采用较大压力比时，将出现：排气温度升高，时润滑油变稀、变质；吸气过热，使压缩机输气系数急剧减小；压缩机效率降低。因此，活塞式压缩机的压力比不宜过大。1两极压缩氨制冷循环系统两极压缩氨制冷循环系统两极压缩氨制冷中,多数是应用一级节流中间完全冷却循环,被其中的氨液冷却成干饱和气体所对应的饱和温度,再进入高级压缩机 B 中，继续被压缩到冷凝压力，然后进入冷凝器 C 中，被冷却、冷凝成液体。2两极压缩氟利制冷循环系统两极压缩氟利制冷循环系统它和两极压缩氟制冷循环的主要区别是底压级压缩机的排气不在中间冷却，而是与中间冷却器中产生的饱和气体

21、在管道中混合后进入高压级压缩机，因此高襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训9制冷与空调作业2007压级压缩机吸入的是过热气体。3复叠式制冷循环复叠式制冷循环复叠式制冷循环常有两个（或三个）部分组成，即高温部分（使用中温制冷剂）底温部分（使用低温制冷剂）。每一部分都有一个单级或双级制冷系统。一、冷藏库制冷系统冷藏库制冷系统冷藏库是用于人工制冷的方法对易腐食品进行加工贮藏，以保持食品食用价值的建筑物。（一一）冷藏库的分类冷藏库的分类按冷藏设计温度分，可分为高温库和低温库。一般高温冷库的冷藏设计温度在2以上；低温冷库的冷藏设计温度在15以下。按用途可分为生产性冷库、分配性冷库和零售消费性

22、冷库。零售消费性冷库一般建于超市、宾馆饭店、食品店等场所。冷库通常由保温围护结构、冷冻系统、电控网络系统组成。（二二）典型冷藏库制冷系统典型冷藏库制冷系统1、直接供液（氨）制冷系统直接供液系统是指制冷剂液体只经过膨胀阀直接进入蒸发器的系统。2、重力供液（氨）制冷系统重力供液是利用制冷剂液柱的重力向蒸发器输送低温的氨液。重力供液系统的工作过程与直接供液系统相似。它的作用是在对蒸发排管进行热冲霜时，将蒸发排管中氨液收集起来。3、氨泵供液制冷系统氨泵供液制冷系统，是利用氨泵向蒸发排管输送低温氨液。它于重力供液的制冷系统的组成和工作过程基本相同。氨泵供液克服了重力供液的缺点，具有下面的优点：（1）用氨

23、泵输送氨液，使氨液分离器的高度降低，而在重力供液中它的液面高度应高于冷间最高层的蒸发排管（顶排管）0.52.0m 左右，最好是 12m 之间，否则影响供液量；（2）容易达到向蒸发排管均匀供液；（3）提高蒸发排管的传热效果；（4）可以实现系统的自动化。4、氟利昂制冷系统襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训10制冷与空调作业2007氟利昂制冷系统与氨系统不同之处是采用热力膨胀阀代替调节阀，并设在液体交换器和干燥过滤器，氟利昂液体在蒸发器中采用上进下出。第三节第三节吸收式制冷原理及典型系统吸收式制冷原理及典型系统吸收式制冷机是蒸发制冷的另一种形式。压缩式制冷机是通过压缩机消耗机械功能来实

24、现的，而吸收式制冷机是通过消耗能来实现的。它是一种以热能为动力的制冷机。一一、溴化锂水溶液的性质溴化锂水溶液的性质吸收式制冷机中通常是由两种不同沸点的溶液组成二元溶液，其中低沸点组分为制冷剂，高沸点组分为吸收剂，制冷剂和吸收剂统称为工质对。对制冷剂的要求：即冷凝压力不要太高，蒸发压力最好不低于大气压，具有教大的蒸发潜热，不燃烧、不爆炸、无毒或毒性小，对设备不腐蚀和价廉。对吸收的要求：在相同压力下，吸收剂的沸点要比制冷剂高，而且沸点差越高越好，使发生器出来高纯度的制冷剂蒸汽，这样可提高制冷机的热力系数。1、水的特性水具有无毒、不燃烧、不爆炸，比容大、汽化潜热大（比 R22 大 16 倍）和价格低

25、等特点。2、溴化锂的特性（1）溴和锂分别属于卤素和碱类，所以溴化锂的性质与食盐相似，属盐类，有咸味，无色粒状晶体，熔点为 549。（2）在标准大气压下沸点为 1265，因此在常温和一般高温下是不发挥的。（3）极易溶于水（4）性能稳定，在大气中不易变质和分解。2、溴化锂水溶液的特性（1）无色液体，有咸苦味、无毒、无臭、加入铬酸锂后呈淡黄色。（2）溴化锂在水中的溶解度随温度的降低而降低。所谓溶解度，是指饱和液体所含溴化锂无水化合物的质量成份。（3）密度比水大，随溶液的质量分数和温度变化。（4）粘度大、表面张力大。（5）对碳钢和紫铜等金属材料有腐蚀作用，当有空气存在时腐蚀更严重。襄 樊 市 高 级

26、技 校特 种 作 业 培 训11制冷与空调作业2007二二、吸收式制冷机的热力系数吸收式制冷机的热力系数热力系数反映了消耗单位热量所能取得的热量。三三、溴化锂吸收式制冷系统的工作原理溴化锂吸收式制冷系统的工作原理（一一）单放溴化锂吸收式制冷机系统的基本工作原理单放溴化锂吸收式制冷机系统的基本工作原理溴化锂吸收式制冷系统主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、节流装置、溶液热交换器、发生器泵、吸收器泵和蒸发器泵等组成。（二二）双效溴化锂吸收式制冷系统的基本工作原理双效溴化锂吸收式制冷系统的基本工作原理双效溴化锂吸收式制冷系统与单效系统的不同是增加了一个高压发生器和一个高温溶液的热交换器。1、并联双

27、效溴化锂制冷系统由于热源的热量在高压发生器和低于发生器中得到了两次利用，所以称其为双效溴虾锂吸收式制冷。2、串联双效溴化锂制冷系统串联双效溴化锂制冷系统根据稀溶液先进高压发生器和先进低发生器分成以下两种形式。（1）串联流程是稀溶液先进高压发生器的双效溴化锂制冷系统。（2）到串联系统是稀溶液先进低发生器，再进高压发生器的串联系统。3直燃式溴化锂吸收式冷热系统高压发生器的热源是烟气，溶液在高、低压发生器和吸收之间串联循环流动。第四节第四节空调系统空调系统空调系统一般由冷热源、空气处理设备、空气输送管道、空气分配装置和控制系统等组成。根据需要，它能组成许多不同形式的系统。一、空空调系统的分类调系统的

28、分类（一）集中式空调系统这种空调系统把所有空气处理设备（加热器、冷热器、加湿器、除湿器、过滤器）都集中在一个机房内。（二）半集中式空调这种系统除有集中空调机房外，还有分散在空调房间内的末端装置，这些末端装置可以对集中处理后的空气进行补充处理，或对室内空气就地处理。襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训12制冷与空调作业2007（三）分散式空调分散式空调是指把空气处理设备全分散在空调房间内的系统。若按负担室内负荷所用的介质来分，则有全空气系统；全水系统；空气一水系统；制冷剂系统。二、空调系统的新风量空调系统的新风量（一）普通集中式空调属典型的全空气系统。常见的有两种方式：一种是回风与新

29、风在喷水室或空气冷却器前混合，称一次回风式；另一种是一次回风后在喷水室或空气冷却器后再次与回风混合，称二次回风式。二次回风较一次回风节能，但运行复杂，影响应用，它主要用于精度要求，而不采用加热器的工艺性空调。（二）变风量空调系统变风量空调系统是属于全空气式的一种。变风量系统的优点是节能，减少冷热量的损失，末端装置上均匀有定风量装置，不再需要对风管进行阻力平衡。缺点是当风量过小时，新风不易保证，室内气流组织会受影响，自控系统复杂。（三）风机盘管空调系统风机盘空调属半集中式空调的末端装置。冷水或热水由冷、热源提供，经盘管冷却，加热环境热、冷空气后，由风机送出。风机盘管有明装、暗装、立式、卧式之分。

30、负荷可通过水量或风量调节。风速有高、中、低三档。（四）柜式空调器和热泵型空调器柜式空调器有整体及分体式，其冷却方式有冷及风冷型。（五）空调水系统空调水系统分冷水系统和冷却水系统。冷水系统是以冷水为输送冷量的介质，泵将冷水通过冷水机组向空调用户提供冷量的系统。1、同程式与异程式的供回水系统同程式是指供、回水干管中的水流方向相同，并且经过各环路的管长相等。2、开式系统与闭式系统开式系统的水管和大气相同，如冷却塔、喷水室和水箱等设备的管路属于式系统。襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训13制冷与空调作业20073、两管制，三管制和四管制水系统两管制系统夏天供冷水、冬天供热水，在相同管路中

31、进行。系统简单，投资少，但不能同时向不同要求的用户提供冷量或热量。三管制系统供冷、供热的供回水管分别设置，即冷热、热系统各自独立。其优点是调节方便，但管路复杂、投资高。（六）水蓄冷空调系统空调蓄冷技术，是在电力负荷很低的夜间，采用电动制冷机制冷，利用蓄冷介质的湿热或潜热的特性，用一定方式将冷量储存起来。1、水蓄冷空调系统的特点（1）转移制冷机组成电时间，起到了转移电力高峰时期用电负荷的作用。（2）空调冷系统并一定节电，而是合理使用峰谷段的电能。2、空调蓄冷方式空调蓄冷方式种类很多，按贮存冷能方式分为湿热蓄冷和潜热蓄冷两大类；以蓄冷介质分为水蓄冷、冰蓄冷和共晶盐蓄冷三种方式。3、空调蓄冷系统的运

32、行策略系统的运行策略是指蓄冷系统以设计循环周期的负荷及特点为基础，按电费结构等条件对系统以蓄冷容量、释放供冷或以释冷机组共同供冷作出最优的运行安排考虑。一般归纳为全量蓄冷与分量蓄冷两类。（1）全量蓄冷系统全量蓄冷系统是指制冷系统设备在夜间或非高峰用电时段内满负荷全载运行，提供全部负荷的蓄冷系统。（2）分量蓄冰统分量系统冷策略仅将设计日非谷段的冷负荷系统总量转移一部分进行蓄冷，白天由制冷机组与蓄冷装置联合供应冷负荷的需要。4、冰蓄冷系统的配置系统配置的内容：冷水机组与贮冰设备的安排，串联或并联。冰水机组与贮冰设备串联，冷水机组处于贮冰设备的上游、还是下游。系统的工作模式是冰优先还是冷水机组成优先

33、。根据白天和晚间的操作工况，优先和确定压缩机的制冷量和部分蓄能所需要的最佳贮冰量。襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训14制冷与空调作业2007（1）并联与串联系统冷水机组与贮冰设备并联连接的一级冷水系统的特点：一级冷水出口温度很难恒定；出水量和温度的控制系统相当复杂；如果冷水机组的出水温度调至较低与来自贮冰设备的冷水温度相一致，则冷水机组能消耗将增加，如并联的冷水机组生产较高的冷水出水温度，则冰的温度能量将被浪费；系统工作特性不易预知，冷水出水温度甚至在设计满负荷情况下还不时变化。因此系统配置一般都采用冷水机组与贮冰设备串联连接，而不是并联连接。（2）串联系统中主机上游与溶冰上游

34、机组能消耗较在贮冰设备下游，这是因为冷水机组位于一级系统中冷水出口的温度较高的地方，使冷水机组能在较高的蒸发温暖下运行。5、载冷剂机组机组包括了压缩机、冷凝器和蒸发器。压缩机的吸气温度在制冰期和空调补充供冷运行 24 小时周期内总在变化，所以，用于冰蓄冷系统的压缩机应是可变压头的螺杆式制冷压缩机，而不是压缩头不变的离心式制冷压缩机。它和滑阀控制一起不仅可满足各种负荷变化，还可以改变内容积比，以便在部分负荷时可以减少能量消耗和降低出口压力运行，同时可以避免喘振。襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训15制冷与空调作业2007第二章第二章制冷剂制冷剂、载冷剂蓄冷剂和润滑油载冷剂蓄冷剂和润

35、滑油第一节第一节 制冷剂的分类与性质制冷剂的分类与性质制冷剂是制冷机中的工作介质，它在制冷机系统中循环流动，通过自身热力状态的变化与外界发生能量的交换，实现制冷。习惯上又称制冷剂为制冷工质。一一、制冷剂的种类与对制冷剂的要求制冷剂的种类与对制冷剂的要求（一一）制冷剂的种类制冷剂的种类可以作为制冷剂使用的物质很多，但常用的并不多。目前用得较多的制冷剂，按化学组成主要有三类：34无机物：氨（:;3）、二氧化碳（BC2）、水（F2G）等。J4氟利昂：二氟二氯甲烷（S3J）、二氟一氯甲烷（XJJ）、四氟乙烷（3_）、二氟乙烷（c3dJ）、三氟二氯乙烷（h3J）等。k4碳氢化合物：甲烷（qdr）、丙烷（

36、vJwr）。些外，某些环烷烃的卤代物、链烯烃的卤代物也可制冷剂是哟暖和感，但使用范围不广泛。（二二）对制冷剂的要求对制冷剂的要求4热力学性质的要求（）在标准蒸发温度下的压力应高于或接近大气压力，以免空气进入系统。（）在工作问土范围内的制冷剂冷凝压力不宜过高，以免空气进入系统。（）制冷剂的单位容积制冷量要大，可减少制冷剂的循环量，可缩小压缩机的体积和离心式制冷压缩机例外。（）制冷剂临界温度要高些即在常温下能够液化。同时其凝固温度要低些，以获得较低蒸发温度。4物理化学性质的要求（）制冷剂粘度和密度要小，以减小系统中的流动阻力。（2）制冷剂应有较强的热量效率，并能提高其换热效率。（3）其有一定吸收水

37、性，以免系统形成冰塞。（4）其有化学稳定性，在工作压力、温度范围内比燃烧、不爆炸，高温下不分解，不腐蚀金属、非金属，与润滑油不起化学反应。（5）对人的健康无害，无刺激、无刺激作用。襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训16制冷与空调作业2007（6）在半封闭和全封闭压缩机中，电动机绕组与制冷剂和润滑油润滑油接触要求有很好的绝缘性能。2.经济要求制冷剂易得到，而且价格要便宜。二二、常用制冷常用制冷剂剂1.氨（NH3）氨的标准蒸发温度为33。4，凝固温度为77.7。氨有比较好的热力性质和物理性质，它在常温和普通低温范围内压力比较适合，单位容积制冷量大，粘性小，流动阻力小，传热性能好。些外

38、，氨的价格便宜，易获得。氨对人体有比较大的毒性。氨气慢性中毒会引起慢性气管炎、肺气肿等呼吸系统病，急性氨中毒反映在咳呛不止、鳖气、气急、淹病、流泪、怕光，甚至口唇、指甲青紫等缺氧现象，并拌有恶心、呕吐。氨蒸汽无色，具有强烈的刺激性臭味，当它在空气中含有容浓度 0.010.07时，人的眼睛及呼吸器官就有刺激的感觉，当浓度达到 0.50.6时，人在其中停留半个小时即可中毒（致死或重创）。氨液飞溅到皮肤上会引起肿胀甚至冻伤，并伴有化学烧伤。氨易溶于水，在 0时每升水能溶解 1300 升氨气，同时放出大量的溶解热。在低温时水不会冲溶液中析出结冰,造成冰堵的危险,所以氨系统不必设置干燥器。水分会使蒸发温

39、度有所提高，同时加剧对金属的腐蚀。一般氨中含水量不得超过 0.2。氨在润滑油中溶解度很小，不超过 1。因此氨系统中换热器及管道的传热面上会形成油膜，影响传热效果，氨液的密度比润滑油小，在蒸发器和贮液筒里油会积存在低部，需定期放出。氨对钢铁不起腐蚀作用，但当含水时，将对锌、铜、青铜及其它铜合金属腐蚀。只有磷青铜不被腐蚀。在制冷机中不允许用铜和铜合金材料,只有磷青 铜不被腐蚀。在制冷机中不允许用铜和铜合金材料，只有磷青铜不被腐蚀。在制冷机中不允许用铜和铜合金材料，只有连杆衬套、密封环、活塞销等零件才允许使用高锡磷青铜。目前常用于大、中型单、双级制冷机中。氨的检漏方法：通过氨的刺激臭味就可判断系统的

40、漏氨。在接头和焊缝处涂以肥皂水，如有气泡就可确定漏氨位置。还可以用化学法检漏位置。还可以用化学法检漏。如漏氨石蕊试纸由红边蓝；酚酞试纸则边成玫瑰红色。襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训17制冷与空调作业20072.氟利昂氟利昂是饱和碳氢化合物氟、氯、溴衍生物。在氟利昂中随着氢原子被代替，其易燃、易暴性逐渐降低，安全性随之增加。如果氟原子在氟利昂工质中增加，在常温下压力将会升得很高，在标准蒸发温度下，每多一个氟原子降温约 50，临界温度和凝固温度低，绝热指数降低，气体压缩终温小，单位容积制冷量增大，共质性质将变的更为稳定，对金属腐蚀性、毒性、燃烧与爆炸的危险性减小，并具有不溶于油、

41、微溶于水等特点。（1）氟利昂R12 的标准蒸发温度为26.8,凝固温度为155。与氨和 R22 相比，R22 压力较低，压缩终温较低，单位容积制冷量小，比氨约小 40%。R22 与在水中溶解度很小，在低温状态下（0以下）很易产生冰堵现象，同时水能使氟利昂水解生产酸（盐酸和氟氢酸）对金属起腐蚀作用（如镀铜作用）。规定 R12 的含水量不得超过 0.0025，在系统中必须设置干燥器。R12 对润滑油有无限溶解度，应采用高粘度的润滑油。（2）氟利昂 22（CHF2CI）R22 标准蒸发温度为40.8，凝固温度为160。R22 在常温下的冷凝压力和单位溶剂制冷量与氨差不多，在中等温度下，R22 的饱和

42、压力比 R12 高 65，单位容积制冷量比 R12 大得多，在中等低温下比 R12 使用更广泛。（3）氟利昂 134a（C222FH）R134a的标准蒸发温度为26.5。R134a与 R12 的比较：1R134a的各项指标总体上优于 R12，从环保角度看，可以作为 R12 的长期替代物。2两者热力性能相似，但 R134a的单位容积制冷量比 R12 大 8左右。更换工质时需要考虑加大压缩机容量。由于 134a制冷系统略低于 R12，更换工质将引起能耗增加。3R134a易水解，因此应保证系统绝对干燥。襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训18制冷与空调作业20074R134a与矿物油不相

43、溶，应用酯类润滑油更换工质时须冲洗系统，以却保矿物油的残余量低于 1。它和材料有很好的相溶性。5R134a的消耗臭氧潜能值为0，全修边暖潜能值GWP 为0.27可替代R12。（4）氟利昂 13（CF CI3）R13 是低温制冷剂、无毒，在润滑油中是不溶解的，因此在换热器中会影响传热效果。水在 R13 液体中的溶解度，以及对金属的作用和泄露性与 R12 相似。它的优点是蒸发比容小，临界温度低，一般用在70110的低温复叠式制冷机的低温级中。（4）氟利昂 R502R502 是由质量成分 48.6的 R22 和 51.2的 R115 组成的共沸混合溶液，可以制取1855的低温。R502 不燃，不爆、

44、无毒，对金属无作用，对橡胶或塑料的腐蚀性也小。它的标准蒸发温度为45.6。它的吸汽压力比 R22高，回汽特性好，压缩后的终温比 R22 低 1025，具有 R12 和 R22 的优点，有与 R12 相当的压缩终温，与 22 相当的制冷量，对橡胶、塑料腐蚀性小，适用于封闭式压缩机。3.氟利昂制冷剂与环保1982 年观察到在南极上空臭氧层破了一个大空间，并且在逐渐扩大。臭氧层每减少 1，有伤害的紫外线将增加 2以上。它不仅影响人类的健康、动物的繁殖和生长，还增加了温度效应等等。替代物质的特点应是：ODP 值和 GWP 值为环境标准所接受；性能是稳定的，并与被禁工质的性能接受，可以和原工质兼容；有可

45、靠的安全性、无毒、不燃烧、在空气中无爆炸的危险；能量消耗要在规定范围内。美国 SNAP 对替代物评定：在空调中 HCFC22 的可接受替代物是 HFC134a、R410A、R4070（R32/R125/R134a）等；往复式冷水 6 组中 CFC12 和R500 可接受的替代物有 HCFC22、HFC134a、R401A、R409A 等；离心式冷水机组中用 HCFC123、HCFC22、HFC134a等替代 CFC11；商业制冷中有 HCFC22、HFC134a、HFC227ea、R402A、R402A 等等。对氨的评价：氨的轻微泄露，其气味极易察觉，只要简单的预防措施就可避免事故和保证安全。

46、二氧化碳的压力接近于最佳水平，其压比大为减小，便于简易运行和维修，它的安全性是很好的，只要设置完善通风设施可以防止窒息。襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训19制冷与空调作业2007碳氢化合物可对 CFC12、HCFC22 系统直接充注，对系统清洁度和水分没有严格要求，它和润滑油和材料相溶性也好。“无氟”制冷机或“无氟”空调的提法在近几年中常为人们使用，这种提法是错误的：(1)如果认为无氟的“氟”是氟利昂，那么现在使用的替代制冷剂 R134a本身就是氟利昂。氟利昂是美国杜邦为烃的卤族衍生物的总称。(2)如认为无氟的“氟”是氟原子，HFC134a本身就具有氟原子，会使人们认为破坏大气

47、臭氧层的是氟原子而不是氯原子。第二节第二节载冷剂和蓄冷剂载冷剂和蓄冷剂一一、载冷剂载冷剂载冷剂又称冷媒，它是被用来将制冷系统所生产的冷量传递给被冷却物体的媒介物质或中间物质其优点是可以减少泄漏，有利于对冷量的控制和分配，并可防止制冷剂对食品的污染。（一）选择载冷剂时的要求1.载冷剂应不燃烧、不爆炸、无毒、对人体无危害。2.化学稳定性好，在大气条件下不分解、不氧化、不改变其物理性质、不腐蚀设备和管道。3.在使用范围内呈液态，其凝固点要低于制冷剂蒸发温度，沸点越高越好。4.密度小、粘度小、传热性要好，以减少循环流动量和阻力，以及泵的功率。（二二）常用载冷剂常用载冷剂根据不同的载冷温度和载冷剂的凝固

48、点，常用的载冷剂有水、无机水溶液或有机物。1水水是一个非常好的载冷剂，但由于其凝固点温度是 0，所以只能作为空调中 67的冷水来使用。2无机盐水溶液无机盐水溶液可用作小于 0的载冷剂。常用的盐水是由氯化钠、氯化钙和氯化镁配制成的溶液。盐水性质决定于溶液中盐的温度的浓度。盐水同空气接触会吸收空气的水分和氧气，导致盐水浓度下降，凝固点升高，襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训20制冷与空调作业2007并腐蚀金属。在开式盐水系统应经常检查盐水浓度，此外，在 1m3氯化钠盐水中应加入缓蚀剂（防腐剂）重铬酸钠 3.2Kg 和 0.9Kg 氢痒化钠，使溶液 pH 值在78.5 呈弱碱性。在使用

49、中铬酸钠时要注意安全，以免皮肤受到伤害。3.有机盐载冷剂有机盐载冷剂有甲醇（冰点为97），乙醇（冰点为11.7）。甲醇、乙醇易燃烧，在使用地应设置消防器具。二二、蓄冷剂蓄冷剂蓄冷剂名称很多如优态盐、共晶盐等等。它是以低温或高温形式将热量蓄存，是节能的更高形式。蓄冷剂的蓄冷方式有显热和潜热热蓄冷两种。在蓄冷技术中常用潜热蓄冷。在空调中使用的蓄冷剂应符合以下要求：1.无毒、不燃烧，完全为无机物，不产生气体，无腐蚀性。2.潜热蓄冷量不衰，潜热越大越好。3.固、液态的比热和传导能力大，要求比容基本不变，以免盛装容器受损。4.不层化，否则将使溶解潜热损失 40左右。目前在空调蓄冷技术中常用 8和 5的高

50、温蓄冷剂。第三节第三节润滑油润滑油润滑油用于制冷压缩机时称为冷冻机油一一、润滑油的功能润滑油的功能1.润滑油压缩机的运动部分，改善运动部件的工作条件。2.带走摩擦热、冷却摩擦件和压缩气体。3.起密封作用，阻止制冷剂的泄露。4.冲洗、带走摩擦表面上的摩屑和防锈。5.对机器起到减震、消音作用。6.利用油压作为控制卸载机构的动力。二二、润滑油的性质润滑油的性质1粘度粘度是一项主要指标。粘度大会使摩擦功率增大，粘度小不能建立润滑油所需的油膜。在制冷压缩机中应使用粘度随温度变化小的润滑油。襄 樊 市 高 级 技 校特 种 作 业 培 训21制冷与空调作业20072闪点润滑油被加热到其蒸汽与明火接触发生闪