电冰箱制冷、循环控制系统分析论文

1、目录摘要2关键词2前言31制冷系统的组成32制冷系统的工作原理43制冷循环的主要部件531制冷压缩机532蒸发器533冷凝器534干燥过滤器535毛细管65结语6参考文献：6电冰箱制冷、循环控制系统分析作者：李德胜 指导老师：王晓暄摘要: 电冰箱已成为最普遍的家用电器之一，它以消耗电能的方式制冷，使箱内保持低温，用于储藏食物的具有适当容积和机构装置的绝热箱体。本文从信息流的角度，从电冰箱制冷循环系统内部组成结构出发，分析了电冰箱的制冷系统工作原理。关键词: 电冰箱、制冷系统、循环控制系统、信息流前言 近些年来机电一体化技术革新迅速，发展迅猛使电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。再加上计算机

2、技术的不断成熟，机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密结合的一项技术，它的发展使冷冰冰的机器有了人性化、 智能化。随着科学技术进步及人们生活水平的提高，电冰箱已成为不可缺少的生活必需品。世界电冰箱产量约80x 10“台/年，其中apec国家达45 x 10台/年。近10年来，我国电冰箱产量呈迅猛增长之势。1制冷系统的组成压缩式电冰箱的制冷系统是电冰箱的重要组成部分，它主要由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器等组成各部件之间用管道连接起来，形成一个封闭系统，其内充人适量的制冷剂，通常蒸发器装在箱体内部，冷凝器装在箱体外部压缩机是制冷系统的“心脏”，

3、它将制冷剂蒸气的压力和温度提高，在系统中建立压力差，促使制冷剂在系统中循环流动；冷凝器使制冷剂蒸气放热而冷凝成液体；干燥过滤器滤除制冷剂中的水分和杂质，防止毛细管堵塞；毛细管是限制制冷剂的液体流量，配合压缩机使系统形成高压区和低压区，达到降压降温作用；蒸发器使液态制冷剂吸热气化，达到冷藏冷冻食品的目的。图1为普通电冰箱经常采用的单路循环制冷系统，仅具有单一的一套运转系统。一般冷藏室温度靠机械温控调节，而冷冻室温度则据系统的匹配随冷藏室温控器的档位及环境温度变化而变化，无法单独受控。图2为l-m循环系统图。是lorenz和meutzner提出的用于冷冻、冷藏箱的循环，应用非共沸混合工质的蒸发过程

4、中，由于各组分的相变温度不同而使整个混合物的饱和温度不断变化，从a导致温度滑移效应，据所需温度滑移温差大小，适当选择混合工质以满足不同温度的冷量供应。从图中可知，节流后的制冷工质先进人冷冻室蒸发器，再进入冷藏室蒸发器，在两个蒸发器之间引入了一个中间热交换器，利用非共沸混合工质所特有的温度滑移效应，使其在低温蒸发器中部分蒸发，再进入中间换热器，一方面进一步降低节流阀前工质温度，另一方面提高高温蒸发器前工质的进口温度，以弥补非共沸混合工质滑移温差较小的不足，从而减小t高温蒸发器的传热温差，降低了火用损失，提高了系统的cop值。图3示系统，可据冷藏或冷冻室对制冷量的不同需求，通过电磁阀控制分配流向冷

5、藏室或冷冻宠的循环制冷剂，冷冻室和冷藏室温度分别可以由温控器独立控制。图4示系统为冷藏蒸发器与冷冻蒸发器并列制冷，相互n不受影响。冷藏蒸发器和冷冻蒸发器分别受两室的温度控制，两室的制冷是轮流进行，当冷藏室要求制冷时，三通电磁阀会接通冷藏室蒸发器，使制冷系统只对冷藏室制冷，当温度达到要求后，会自动停止冷藏室制冷;当冷冻室要求制冷时，三通电磁阀会接通冷冻室蒸发器，制冷系统只对冷冻室制冷。由于两室的制冷过程互不关联，因此两r的温度也相互不影响，从而保证两室的温度相对稳定，也由于两室的制冷相对独立，可以分别作不同的温度调节或停止制冷运转，从而可以实现对各种使用环境和温度环境的适应要求。2制冷系统的工作

6、原理制冷系统的工作过程如下：压缩机吸入从蒸发器出来的低压低温制冷剂蒸气，并将其压缩成高温高压制冷剂后送人冷凝器中在冷凝器中制冷剂蒸气将大量的热量散发给箱外的空气而冷凝成液态，成为高压液态制冷剂，然后通过干燥过滤器将制冷剂中的水分和杂质滤除，再送入毛细管毛细管非常细，通道狭小，阻力极大，因此对制冷剂液体起到降压节流作用，使制冷剂液体压力明显降低，蒸气温度也随之降低，有极少部分制冷液体气化，制冷剂成为低温低压气液混凝状态，由毛细管进入蒸发器后，由于体积突然加大，制冷压力骤然降低，制冷剂迅速蒸发，由液态变为气态，在蒸发过程中制冷剂要从箱内的食物中吸收大量的热量，对食物起到冷却作用然后在蒸发器中蒸发后

7、的低压低温气态制冷剂再被压缩机吸人进行压缩，再经冷凝器、干燥过滤器、毛细管而进入蒸发器制冷剂在封闭的制冷系统中如此循环往复，不断吸收食物的热量并排到箱体外的空气中，直到箱内的温度达到所要求的预定温度为此。整个控制过程都是信息的收集、处理与反馈的过程，是信息流的畅通才保证了整个机电一体化系统的正常运转。3制冷循环的主要部件压缩式冷冻机系统的主要部件有压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器等31制冷压缩机制冷压缩机的功能是压缩制冷剂蒸汽，迫使制冷剂在制冷系统中冷凝、膨胀、蒸发和压缩，周期性地不断循环，起到压缩和输送制冷剂的作用，并迫使制冷剂获得压缩功制冷压缩机由压缩机和电动机两部分组成压缩机按

8、工作原理分为容积型压缩机和速度型压缩机容积型压缩机又分为往复活塞式、旋转活塞式两种旋转活塞式又可分为螺杆式、滑片式、刮片式速度型压缩机有离心式等其中应用广泛的是容积型活塞式压缩机制冷压缩机中的单相电动机采用单相交流电源作为动力由于单相交流电是1个随时间按正弦规律变化的电流，它所产生的磁场是1个脉动的磁场因此单相电动机无法获得启动转矩为了使单相电动机旋转，一般采用在主绕组之外再增加1个启动绕组的方法，即在定子上装有两个绕组：1个是主绕组或称为运行绕组，另1个是副绕组或称为启动绕组这两个绕组并联由于运行绕组的线径粗、匝数多、电阻小；而启动绕组的线径细、匝数少、电阻大，因此这两个绕组的电感、阻抗不一

9、样通电以后，因为运行绕组电感、阻抗很大，它与启动绕组的电流形成相位差也就是说，电阻大、电抗小的启动绕组的电流比相邻的运行绕组的电流超前达到最大值，两绕组之间的电流有2的相位差。因而电流也就产生了旋转磁场，电动机也跟着旋转磁场沿同1个方向转动起来。一旦电动机启动旋转，由于转动惯性和异步的关系，启动绕组被切断，则运行绕组继续维持电动机旋转。32蒸发器(1)蒸发器的作用蒸发器是电冰箱的主要换热装置低温低压制冷剂液体在其内蒸发变为蒸汽，吸收被冷却物质的热量，使物质温度下降，达到冷冻、冷藏食品的目的蒸发器内制冷剂的蒸发温度越低，被冷却物的温度也越低在电冰箱中一般制冷剂的蒸发温度调整在-2o-26(2)蒸

10、发器的结构蒸发器分为冷却液体的蒸发器和冷却空气的蒸发器在冷却空气的蒸发器中又分为自然对流和强制对流两种形式。33冷凝器冷凝器又称散热器，它的任务是将压缩机排出的高温高压蒸汽，在通过冷凝器时放出热量成为液态制冷剂，同时将放出的热量传递给周围的低温介质，从而完成热交换冷凝器按冷却方式可分为水冷却式、空气冷却式及蒸发式3种家用电冰箱的冷凝器一般都是空气冷却式的有的靠自然对流冷却、有的靠风扇吹风强制通风冷却自然冷却式冷凝器又分为百叶窗式、钢丝式、板式冷凝器和内藏式冷凝器强制通风冷凝器是采用翅片盘管式。34干燥过滤器干燥过滤器由干燥器和过滤器两部分组成其作用是滤出制冷剂中的杂质，如金属屑、尘砂等并清除制

11、冷系统中的残留水分，防止发生“脏堵”和“冰堵”过滤器是以直径1416mm、长度为100150mlil的钢管或紫铜管为外壳，两端装有金属滤网，两网之间装入干燥剂而制成的干燥过滤器一般装在冷凝器与节流装置之间的液体管路上作为干燥剂，目前多采用硅胶和分子筛，它们以物理吸附的形式吸水后不生成有害物质，可以加热再生。35毛细管毛细管是电冰箱制冷系统中的节流降压部件，安装在冷凝器和蒸发器之间，它把从冷凝器流出的高压制冷剂液体减压、节流后供给蒸发器当电冰箱的热负荷变化时，要求制冷能力也随其变化，这个变化取决于供给蒸发器的制冷剂流量的大小，流量的大小则由节流元件来控制因此，节流元件对制冷系统性能影响很大节流元件的作用是：将高温高压液体制冷剂变为低温低压液体，为制冷剂在蒸发器内沸腾提供条件根据热负荷的变化调节制冷剂流量控制蒸发器出口处制冷剂蒸汽的过热度制冷剂液体流过毛细管，相当于高压流体通过一个小孔，流体在小孔前的部分静压力将转变为小孔后的动压力，流体通过小孔后流速急骤增加，摩擦阻力增大，静压力也随其下降从而达到对流体的降压、节流作用制冷设备中使用的毛细管为紫铜管，管的内径为0625mm毛细管的前、后两端与管径为512mm的粗管相连。5结语机电一体化技术会随着科学技术的日益进步而飞速发展，而它的发展也必将给人们的生活带来巨大的改变。参考文献：1蒋治国现代家电原理与维修m北