培训-冷冻站基础知识.ppt

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1、制冷系统培训 一、基础知识1、温度 温度：温度是表示物质冷热程度的量度。常用的温度单位（温标）有三种：摄氏温度、华氏温度、绝对温度。1）摄氏温度（t,）：我们经常用的温度。用摄氏温度计测得的温度。2）华氏温度（F,）：欧美国家常用的温度。温度换算：F()=9/5*t()+32（已知摄氏温度求华氏温度）3）绝对温标（T，K）：一般在理论计算中使用。绝对温标与摄氏温度换算：T（K）=t()+273（已知摄氏温度求绝对温度）2、压力 压力（P）：在制冷中，压力是单位面积上所受的垂直作用力，即压强。压力的常用单位有：Mpa（兆帕）,Kpa（千帕）,bar（巴）,kgf/cm2（平方厘米公斤力）,B0(

2、标准大气压),（一般看作是：1bar、0.1MPa）、mmHg（毫米汞柱）。换算关系：1 Mpa=10 bar=1000 Kpa=7500.6 mmHg=10.197 kgf/cm2 工程上一般用：1bar=0.1Mpa 1 kgf/cm2 1 B0=760 mmHg 几种压力表示法：绝对压力（Pj）：在容器中，分子热运动而对容器内壁产生的压力。制冷剂热力性质表中的压力一般为绝对压力。表压（Pb）：制冷系统中用压力表测得的压力。表压是容器内气体压力与大气压(B0)的差值。Pb=Pj-B0 一般认为：表压加上1bar、或0.1Mpa，就是绝对压力。真空度（H）：当表压是负值时，取它的绝对值，用真

3、空度表示。H=B0-Pj或H=Pj-B0。一般不加说明时压力均指表压 3、制冷剂热力性质表制冷剂热力性质表列出了制冷剂在饱和状态的温度（饱和温度）和压力（饱和压力）等参数。饱和状态：制冷剂气体和液体共存的状态。一般认为：蒸发器、冷凝器、气液分离器（氨分）、里的制冷剂是处于饱和状态的。处于饱和状态下的蒸汽（液体）称为饱和蒸汽（液体），所对应的温度、压力称为饱和温度和饱和压力。在制冷系统中，对于一种制冷剂来说，其饱和温度与饱和压力是一一对应的，饱和温度越高，饱和压力也越高。制冷剂在蒸发器中蒸发以及在冷凝器中冷凝都是在饱和状态下进行的，所以蒸发温度与蒸发压力、冷凝温度与冷凝压力也是一一对应的。对应关

4、系可查制冷剂热力性质表。R717 热力性质表温度 绝对压力 比容 比焓 温度 绝对压力 比容 比焓液体 气体 液体 气体 液体 气体 液体 气体 MPa L/kg m3/kg kJ/kg kJ/kg MPa L/kg m3/kg kJ/kg kJ/kg-33 0.103 1.4674 1.10545 51.29 1418.01 18 0.8039 1.6308 0.15885 282.89 1477.24-32 0.1083 1.4701 1.05513 55.74 1419.5 19 0.8303 1.6347 0.15398 287.53 1478-31 0.1 138 1.4728 1.

5、00753 60.19 1420.99 20 0.8574 1.6386 0.14929 292.19 1478.74-30 0.1 195 1.4755 0.96249 64.64 1422.46 21 0.8851 1.6426 0.14477 296.85 1479.47-29 0.1254 1.4782 0.91984 69.1 1423.92 22 0.9136 1.6466 0.14041 301.51 1480.17-28 0.1315 1.481 0.87945 73.57 1425.36 23 0.9427 1.6506 0.13621 306.18 1480.86-27 0

6、.1379 1.4837 0.841 17 78.03 1426.8 24 0.9725 1.6547 0.12826 315.54 1482.19-26 0.1446 1.4865 0.80488 82.5 1428.22 25 1.0031 1.6588 0.13216 310.86 1481.53-13 0.257 1.5244 0.46923 140.94 1445.59 38 1.4705 1.7162 0.0882 376.86 1488.89-12 0.2679 1.5275 0.45123 145.46 1446.84 39 1.5122 1.721 0.08578 381.6

7、4 1489.26-1 1 0.2791 1.5305 0.43407 149.99 1448.07 40 1.5549 1.7257 0.08345 386.43 1489.61-10 0.2908 1.5336 0.41769 154.52 1449.29 41 1.5985 1.7306 0.081 19 391.22 1489.94-9 0.3028 1.5368 0.40205 159.05 1450.49 42 1.6429 1.7355 0.079 396.02 1490.25-8 0.3152 1.5399 0.38712 163.58 1451.68 43 1.6883 1.

8、7404 0.07688 400.84 1490.53-7 0.328 1.5431 0.37285 168.12 1452.85 44 1.7347 1.7454 0.07483 405.66 1490.79-6 0.3412 1.5463 0.35921 172.66 1454.01 45 1.782 1.7505 0.07284 410.49 1491.02-5 0.3548 1.5495 0.34618 177.21 1455.16 46 1.8302 1.7556 0.07092 415.34 1491.23-4 0.3688 1.5527 0.33371 181.76 1456.2

9、9 47 1.8795 1.7608 0.06905 420.19 1491.42-3 0.3833 1.556 0.32178 186.32 1457.4 48 1.9297 1.766 0.06724 425.06 1491.59-2 0.3982 1.5593 0.31037 190.87 1458.51 49 1.9809 1.7713 0.06548 429.93 1491.73-1 0.4136 1.5626 0.29944 195.43 1459.59 50 2.0331 1.7767 0.06378 434.82 1491.844、温差和湿度 传热温差：指传热壁两侧的两种流体的

10、温度差。温差是热传递的推动力。湿度是指空气的潮湿程度。湿度是影响换热的一个因素。湿度的三种表示方法：绝对湿度（Z）:每立方米空气含有水汽的质量。含湿量（d）:一千克干空气含有的水汽量（g）。相对湿度（）:表示空气实际绝对湿度接近饱和绝对湿度的程度。在一定温度下，一定量的空气只能容纳一定的水汽，超过这一限度，多余的水汽就会凝结成雾，这种一定限量的水汽量称为饱和湿度。在饱和湿度下，有对应的饱和绝对湿度ZB，它随空气温度变化而变化。在一定温度下，空气湿度达到饱和湿度时称为饱和空气，它不能再接受更多的水汽；能够继续接受一定量水汽的空气称为未饱和空气。未饱和空气的绝对湿度Z 与饱和空气绝对湿度ZB 的比

11、值即相对湿度。=Z/ZB 100%。用它来反映实际绝对湿度接近饱和绝对湿度的程度。5、机组概念 蒸发压力（温度）：制冷剂在蒸发器内的压力（温度）。吸气压力(温度)：压缩机吸气口处的压力(温度)。吸气压力比蒸发压力略低。排气压力(温度)：压缩机排气口处的压力(温度)。排气压力比冷凝压力略高。冷凝压力(温度)：制冷剂在冷凝器内的压力（温度）。6、制冷系统、压缩机运行参数 冷冻水温度（盐水温度）：比蒸发温度高46 排气压力比冷凝压力略高。吸气压力比蒸发压力略低。排气温度不大于105（螺杆机）；喷油温度不大于60；喷油压力比排气压力高0.150.30 Mpa。7、制冷剂 制冷剂：就是在制冷系统中能够循

12、环变化的物质，也叫工质。制冷过程就是制冷剂在循环过程中发生相变时（蒸发或冷凝）吸收或释放热量来达到热量从低温部分转移到高温部分。1）氨（NH3 R717）标准沸点-33.4，凝固温度-77.7。有较好的热力性质和热物理性质；压力适中，单位容积制冷量大，粘性小，流动阻力小，比重小，传热性能好；价格便宜、易获得 毒性大，易燃易爆，有强烈刺激性气味，对食品易产生污染；空气中氨的容积浓度达到0.50.6%时，人在其中停留半小时就会引起中毒；容积浓度达到1114%时，可以燃烧；容积浓度达到1625%时，遇明火可以引起爆炸；氨在高温（260）时会分解出氢气(H2),遇空气及明火会产生强烈的爆炸；纯氨不腐蚀

13、钢、铁，但含水时会腐蚀锌、铜及铜合金（除磷青铜）强烈的刺激性气味有利于发现泄漏；氨与水结合显碱性，可用石蕊（变蓝）或酚酞（变红）试纸检漏，但不要用肥皂水检漏。）氟利昂 氟利昂是碳氢化合物的卤（氟、氯、溴）代物的总称 R11(一氟三氯甲烷)的物化性质：俗称氟利昂-11（FREON 11），分子式：CCl3F，分子量：137.37。无色液体或气体；熔点-111，沸点23.7，密度 1.487103kg/m3，有醚味，微溶于水，易溶于乙醇、醚，化学稳定性好。R11 用于大型中央空调制冷剂（离心式冷水机组）、聚氨酯（PU）泡沫塑料发泡剂 R123 制冷剂R123 同义名称：三氟二氯乙烷制冷剂，是制冷剂

14、R11 的过渡替代品。制冷剂R123 分子式是CF3CHCl2，分子量 152.93，沸点 27.85，饱和蒸气压（25），93，制冷剂R123 是一种替代 R-11 的 HCFC 型制冷剂。制冷剂R123 的热物性，和它的不可燃性，使之在大型商用空调（离心式压缩机）中成为替代 R-11 的有效的和安全的制冷剂.8、载冷剂（第二制冷剂）载冷剂：又称冷媒，是被用来将制冷系统产生的冷量传递给被冷却物体的媒介物质 1)水：比热大，无毒无害，但凝固点高（0），只用于0 以上的冷水机组。2)盐水（NaCl、CaCl2）：在0 以下的系统中，常使用NaCl、CaCl2 按一定比例配置成不同浓度的水溶液作为

15、载冷剂。盐水的冰点是随浓度的增加而降低的，一般要求盐水的冰点温度要低于使用温度1014。浓度过大，盐水比重增加，水泵耗功增大，盐耗增加。浓度超过共晶点的浓度，冰点的温度反而随浓度的增加而升高（此时析出的是晶体盐而不是结冰），NaCl、CaCl2 水溶液的共晶温度分别为-21、-55、。浓度过低，接近冰点温度，蒸发器管路表面有结冰可能。盐水具有腐蚀性，尤其与空气混合时极易腐蚀金属材料，应当尽量使盐水系统密封，减少与空气接触，并加入适量缓蚀（防腐）剂。防腐剂常用重铬酸钠（Na2Cr2O7）和氢氧化钠（NaOH）、重量比为100：27 混合，使溶液呈弱碱性（PH 值为7.08.5）。1 立方米氯化钙

16、水溶液添加重铬酸钠1.6kg、氢氧化钠0.43kg。盐水有较强的吸水性，使用过程中浓度会逐渐降低，应定期检查浓度（常用测比重法）。9、冷冻机油 冷冻机油即制冷压缩机润滑油。与普通润滑油相比，凝固温度（倾点）比较低。在较低的温度下有较好的流动性，如果蒸发温度低于凝固点温度，油就会凝结在蒸发器管路表面，影响换热，不利于回油。油附着在换热器的表面，增加热阻，影响换热器的正常使用。因此，必须及时排放系统设备中多余的冷冻油。氨与冷冻机油基本互不相溶 氟利昂与冷冻机油部分相溶 二、制冷原理 单级压缩制冷循环原理图 制冷剂在制冷系统内相继经过压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程，便完成单级压缩制冷循环，即达到制冷

17、的目的。蒸发器冷凝器节流阀压缩机WQkQo制冷循环的主要设备 1）蒸发器：制冷剂在低压（蒸发压力）下以较低 的温度（蒸发温度）蒸发，吸收被冷却物质的热量实现制冷，是向外输送冷量的设备。2）压缩机：是系统的心脏，起到输送制冷剂蒸汽 的作用，同时保证蒸发器在低压下运行、冷凝器在高压（冷凝压力）下运行。是输入功的设备。3）冷凝器：制冷剂蒸汽在高压下将从蒸发器吸收 的热量以及压缩功转化的热量传递给冷却介质，冷凝成温度较高的（冷凝温度）液体。是放出热量的设备。4）节流阀：将从冷凝器冷凝的制冷剂液体节流降 压（降到蒸发压力）后进入蒸发器，同时控制和调节制冷剂的流量，并将系统分为高压侧和低压侧两部分。在实际

18、的制冷系统中，为了提高运行的经济性、可靠性和安全性，还设有一些辅助设备，如气液分离器、油分离器、油冷却器、空气分离器、贮液器、集油器、过滤器以及安全附件、阀门等。螺杆制冷机组氨回路系统冷凝器储氨器辅助储液器蒸发器气液分离器压缩机 主电机油分离器油冷却器节流阀吸气过滤器空气分离器螺杆制冷机组油路系统压缩机 主电机油分离器油冷却器旁通电磁阀回油过滤器油粗过滤器油精过滤器组油分配总管增减载电磁阀恒压阀油泵螺杆制冷机组水路系统蒸发器给水方槽 回水园槽用户反应釜回水泵给水泵平衡管化盐池化盐池液下泵螺杆制冷机组管路流程图冷凝器储氨器辅助储液器蒸发器气液分离器压缩机 主电机油分离器油冷却器给水方槽回水园槽用

19、户反应釜节流阀回水泵给水泵螺杆机机组的组成及工作原理 螺杆式制冷压缩机组包括：螺杆式制冷压缩机、气路系统、油路系统和控制系统。气路系统包括：吸气截止阀、吸气过滤器、吸气止回阀、排气止回阀、排气截止阀等。油路系统包括：高效油分离器、油冷却器、油粗过滤器、油泵、油精过滤器、回油过滤器等。控制系统包括：启动柜、控制台。螺杆式制冷压缩机的工作原理 螺杆式压缩机是一种回转容积式压缩机 双螺杆（压缩机）是由一对相互啮合、旋向相反的阴、阳转子，阴转子为凹型，阳转子为凸型。随着转子按照一定的传动比旋转，转子基元容积由于阴阳转子相继侵入而发生改变。侵入段（啮合线）向排气端推移，于是封闭在沟槽内的气体容积逐渐缩小

20、，压力逐渐升高，压力升高到一定值（或者说转子旋转到一定位置）时，齿槽（密闭容积）与排气孔相通，高压气体排出压缩机，进入油分离器。吸气、压缩、排气过程见示意图。螺杆式压缩机的结构 螺杆制冷压缩机一般可分为机体部件、转子部件、滑阀部件、轴封部件和联轴器部件。机体部件主要是由机体、吸气端座、吸气端盖、排气端座、排气端盖及轴封压盖等零件组成。转子部件由主动转子（一般为阳转子）、从动转子（一般为阴转子）、主轴承.主轴承.doc、止推轴承.止推轴承.doc、轴承压盖.轴承压盖.doc、平衡活塞.平衡活塞.doc 以及平衡活塞套等零件组成。滑阀部件主要由滑阀、滑阀导管、滑阀导管套、螺旋管.滑阀、导管、导管套、螺旋管.doc、油活塞.油活塞、油缸.doc、指示器.能级指示器.doc 以及“O”型圈和密封环等零件组成。