蒸气压缩式制冷系统的构成ppt课件

1、 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术2.1.32.1.3蒸气紧缩式制冷系统的构成蒸气紧缩式制冷系统的构成紧缩机紧缩机热交换设备热交换设备节流机构节流机构管道管道各种控制阀各种控制阀辅助部件辅助部件蒸气紧缩式制蒸气紧缩式制冷系统的构成冷系统的构成 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术( (一一) )紧缩机紧缩机图图2-25 制冷和空调用紧缩机的分类及构造表示图制冷和空调用紧缩机的分类及构造表示图 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术紧缩式制冷系统的心脏紧缩式制冷系统的心脏主机主机有用能的输入有用能的输入制冷剂在系统中的循环流动制冷剂在系统中的循环流动整机性能整机性能可靠性可靠性寿命

2、寿命噪声噪声紧缩机紧缩机称为称为 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术紧缩机按紧缩原理有两大类：紧缩机按紧缩原理有两大类：容积型容积型速度型速度型容积型紧缩机容积型紧缩机速度型紧缩机速度型紧缩机 经过对运动机构作功，以减经过对运动机构作功，以减少紧缩式容积，提高蒸气压力来少紧缩式容积，提高蒸气压力来完成紧缩功能。完成紧缩功能。 由旋转部件延续将角动量转由旋转部件延续将角动量转换给蒸气，再将该动量转为压力。换给蒸气，再将该动量转为压力。 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 图图2-26 各类紧缩机在制冷和空调工程中的运用范围各类紧缩机在制冷和空调工程中的运用范围 制制 冷冷 原原 理理

3、 与与 技技 术术活塞式紧缩机活塞式紧缩机 机体曲轴箱机体曲轴箱气缸气缸活塞活塞吸、排气阀吸、排气阀曲轴连杆机构曲轴连杆机构组成组成 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术活塞式紧缩机有以下特点：活塞式紧缩机有以下特点：由于是往复运动，转速不宜太高由于是往复运动，转速不宜太高气缸任务腔有余隙容积气缸任务腔有余隙容积气缸任务腔必需设置吸、排气阀，气缸任务腔必需设置吸、排气阀，使吸、排气过程产生阻力损失使吸、排气过程产生阻力损失构造复杂，零部件多。构造复杂，零部件多。往复式紧缩机不允许吸气带液往复式紧缩机不允许吸气带液 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 回转式紧缩机回转式紧缩机 回转机最

4、普通的为固定叶片式构造，经常又称作“滚动活塞式紧缩机。比往复机更可靠比往复机更可靠是同等才干下尺寸小是同等才干下尺寸小制造本钱低制造本钱低优点优点“固定叶片固定叶片叶片只滑动不转动叶片只滑动不转动没有吸气阀没有吸气阀特点：特点： 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 回转机当前研讨与开发的重点回转机的局限性回转机的局限性 紧缩机中任何根本磨损轴承、轴、紧缩机中任何根本磨损轴承、轴、转子或叶片等磨损都使间隙变大，并明转子或叶片等磨损都使间隙变大，并明显影响紧缩机性能。显影响紧缩机性能。 降低振动与噪声，改善油处置和减降低振动与噪声，改善油处置和减小摩擦。小摩擦。 制制 冷冷 原原 理理 与与

5、 技技 术术 涡旋式紧缩机涡旋式紧缩机构造简单构造简单复杂的形线复杂的形线极高的精度要求极高的精度要求数控机床技术的开展数控机床技术的开展制造困难制造困难涡旋机涡旋机 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术涡旋机在技术上的专长涡旋机在技术上的专长没有气阀在制冷安装中没有气阀在制冷安装中可靠性大大提高可靠性大大提高轴的扭矩更均匀，运转平稳轴的扭矩更均匀，运转平稳压力脉动小压力脉动小振动和噪声低振动和噪声低在给定吸气条件下在给定吸气条件下涡旋机的容积效率几乎与压力比无关涡旋机的容积效率几乎与压力比无关不存在余隙容积的影响不存在余隙容积的影响 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 可以用同一个

6、电动机在很宽可以用同一个电动机在很宽的任务范围内高效运转的任务范围内高效运转 优点优点 热泵的季节供热系数热泵的季节供热系数HSPF提高提高 整个系统的效率提高，即季整个系统的效率提高，即季节能效比节能效比SEER提高提高 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 螺杆式紧缩机螺杆式紧缩机 近年来，随着螺杆机可靠性方面的改良，它在中等容量的制冷与空调安装上的运用更为广泛了。 螺杆机在部分负荷时的效率比离螺杆机在部分负荷时的效率比离心机高心机高8%10% 而且不存在离心机的喘振问题。而且不存在离心机的喘振问题。特点特点 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 离心式紧缩机离心式紧缩机 离心式紧

7、缩机依托气流速度变化的动力学效应，起到紧缩作用：吸入气体由叶轮旋转到达很高速度，然后导入涡壳使速度能转变成压力能。，级压力比受叶轮圆周速度与制冷剂性质的影响。轮周速度受制于资料强度和气体动力条件。 一级叶轮可以到达的压力比级压一级叶轮可以到达的压力比级压力比普通为力比普通为34 普通限制轮周速度不超越制冷剂进普通限制轮周速度不超越制冷剂进口处音速的口处音速的1.4 1.5倍倍 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 离心机的特点是： 构造简单、转速高、输气构造简单、转速高、输气量大，故体积、分量小量大，故体积、分量小 制冷剂不与光滑油接触，制冷剂不与光滑油接触，防止了油对制冷剂的影响防止了油

8、对制冷剂的影响 与前述各种容积式紧缩机与前述各种容积式紧缩机特性一个重要的不同之处是特性一个重要的不同之处是 它的吸、排气压力差或压力比与吸气量有亲密关系，吸气量变化还影响机器效率，在部分负荷运转时，有能够出现喘振。 喘振景象就是气流在流道内来回撞击而不能正常输出。 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术二热交换设备二热交换设备 制冷系统的热交换设备主要是冷凝器和蒸发器，它们是制冷剂与外部热源介质之间发生热交换的设备。 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 冷凝器冷凝器 用冷凝器将制冷剂从低温热源吸收的热量及紧缩后添加的热焓排放到高温热源。冷凝器按冷却方式冷凝器按冷却方式空气冷却式冷凝器

9、中空气冷却式冷凝器中根据管外空气流动方式根据管外空气流动方式空气冷却式空气冷却式水冷式水冷式蒸发冷却式蒸发冷却式自然对流空气冷自然对流空气冷却式冷凝器却式冷凝器强迫对流空气冷强迫对流空气冷却式冷凝器却式冷凝器 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术图图2-27 自然对流空气冷却式冷凝器自然对流空气冷却式冷凝器 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术图图2-28 空气强迫对流冷凝器空气强迫对流冷凝器1-肋片肋片 2-传热管传热管 3-上封板上封板 4-左端板左端板 5-进气集管进气集管6-弯头弯头7-出液集管出液集管 8-下封板下封板 9-前封板前封板10-通风机通风机 11-装配螺钉装配螺

10、钉 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术图图2-29 氨卧式壳管式冷凝器氨卧式壳管式冷凝器 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 图图2-30 氟利昂套管式冷凝器氟利昂套管式冷凝器 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术图图2-31 蒸发式冷凝器构造原理蒸发式冷凝器构造原理1-通风机通风机 2-挡水栅挡水栅 3-传热管组传热管组 4-水泵水泵 5-滤网滤网 6-补水阀补水阀 7-喷水嘴喷水嘴 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 蒸发器蒸发器 蒸发器是制冷机中的冷量输出设备。制冷剂在蒸发器中蒸发，吸收低温热源介质水或空气的热量，到达制冷的目的。 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技

11、 术术冷却空气的蒸发器冷却空气的蒸发器空气自然对流时空气自然对流时多采用光盘管构造多采用光盘管构造空气强迫对流时空气强迫对流时采用翅片管构造采用翅片管构造壳管式壳管式沉没式沉没式 冷却液体水或其它液冷却液体水或其它液体载冷剂的蒸发器体载冷剂的蒸发器 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术图图2-32 卧式满液式蒸发器构造卧式满液式蒸发器构造 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术图图2-33 干式壳管蒸发器干式壳管蒸发器 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术图图2-34 空气强迫对流的蒸发器及其肋片管型式空气强迫对流的蒸发器及其肋片管型式a) 蒸发器蒸发器 b) 绕片管绕片管 c) 套

12、片管套片管1-传热管传热管 2-肋片肋片 3-挡板挡板 4-通风机通风机 5-集气管集气管 6-分液器分液器 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术三节流机构三节流机构 节流机构是实现制冷循环所必需的四个根本的系统组成部件之一 位于冷凝器与蒸发器之间。位于冷凝器与蒸发器之间。对制冷剂的流动起扼制造用对制冷剂的流动起扼制造用使来自冷凝器的高压液态制冷剂压力降低使来自冷凝器的高压液态制冷剂压力降低控制进入蒸发器的制冷剂质流率控制进入蒸发器的制冷剂质流率作用作用 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 毛细管毛细管 毛细管用在小型而且不需求准确调理流量的制冷安装。家用冰箱家用冰箱冷柜冷柜房间空调

13、器房间空调器 简单简单 廉价廉价 便于大批量消费便于大批量消费运用运用优点优点 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术图图2-36 R22、R12毛细管初步选择曲线图毛细管初步选择曲线图 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 手动膨胀阀手动膨胀阀 通常与其它控制元件配合运用，普通只在短时期内运用，例如在冷冻初期辅助送液，或者在自动膨胀阀出缺点时作为旁路备用阀。 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 定压膨胀阀定压膨胀阀 从坚持蒸发压力恒定为目的，自动调理蒸发器供液量。其构造原理是：由设定弹簧力和蒸发压力产生的流体压力之差提供阀翻开方向的驱动力

14、。当蒸发压力降低时，阀开大，供液量增多，以补偿蒸发压力的下降；当蒸发压力升高时，阀关小，供液量减少，抑制蒸发压力上升。 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 浮球阀浮球阀 用液位控制供液量。以浮球杠杆机构产生阀动作的驱动力。根据制冷机的情况，又分两种。对于制冷剂液体主要在高压侧冷凝器或高压贮液器的制冷机，采用高压浮球阀。它的浮球感受冷凝器或高压贮液器的液位。当液位升高时，阀开大，增大蒸发器供液量；当液位降低时，阀关小，减少供液量。 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 热力膨胀阀热力膨胀阀 广泛用于干式蒸发器的供液量调理 以蒸发器出口处制冷剂的过热度为控制参数以蒸发器出口处制冷剂的过热

15、度为控制参数经过弹簧力设定静态过热度经过弹簧力设定静态过热度设定范围普通为设定范围普通为28 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 蒸发器出口制冷剂的过热度低于静态蒸发器出口制冷剂的过热度低于静态过热度时过热度时 阀处于封锁形状阀处于封锁形状过热度高于静态过热度时过热度高于静态过热度时阀才翻开阀才翻开 并按二者之偏向成比例地改动阀开度，即成比例地调理送入蒸发器的制冷剂质流率。 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术(a)(b)(c)图图2-37 热力膨胀阀构造原理图热力膨胀阀构造原理图阀构造表示图阀构造表示图阀与蒸发器衔接图阀与蒸发器衔接图过热度控制原理过热度控制原理 制制 冷冷 原原

16、理理 与与 技技 术术图图2-38 阀的静态特性曲线及阀的静态特性曲线及MSS线线 QOK额定制冷才干额定制冷才干曲线曲线K静过热度设定最正确时，阀静过热度设定最正确时，阀K的静特性的静特性阀阀B静特性与蒸发器匹配不好静特性与蒸发器匹配不好 K静过热度设定过小时，阀静过热度设定过小时，阀K的静特性的静特性阀阀K静特性与蒸发器匹配好静特性与蒸发器匹配好 K静过热度设定过大时，阀静过热度设定过大时，阀K的静特性的静特性 B阀阀B的静特性的静特性 MSS蒸发器的稳定信号线蒸发器的稳定信号线不不稳稳定定区区BKKKQOKQOMSS 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 图2-39 电子膨胀阀流量调

17、理系统原理 (a)按真实过热度控制 (b)按温差控制(a)(b) 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 目前，国际上流行的电子膨胀阀种类很多，按阀的构外型主要有三类：热动式、电磁式和电动式双金属片式的热电膨胀阀已很少运用。 6. 电子膨胀阀电子膨胀阀热动式膨胀阀热动式膨胀阀 电磁式膨胀阀电磁式膨胀阀 电动式膨胀阀电动式膨胀阀 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术图图2-40 电磁式膨胀阀构造电磁式膨胀阀构造1 出口出口 2弹簧弹簧 3阀针阀针 4阀杆阀杆 5柱塞弹簧柱塞弹簧 6柱塞柱塞 7线圈线圈 8阀度阀度 9入口入口 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术 图图2-41 电动式膨

18、胀阀直动型电动式膨胀阀直动型1入口入口 2针阀针阀 3阀杆阀杆 4技术技术 5线圈线圈 6出口出口 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术四管道四管道 用管道将制冷机各组成部件衔接成一个完好的制冷系统，使制冷剂在封锁的系统中循环。 制制 冷冷 原原 理理 与与 技技 术术管道的材质应与制冷剂相容管道的材质应与制冷剂相容管道与管道、管道与设备衔接处必需可管道与管道、管道与设备衔接处必需可靠密封，采用焊接或可拆衔接法兰或靠密封，采用焊接或可拆衔接法兰或螺丝衔接螺丝衔接衔接处采用密封资料时，密封资料也必衔接处采用密封资料时，密封资料也必需与制冷剂相容需与制冷剂相容管道与外界环境接触，将与管内制冷剂管道与外界环境接触，将与管内制冷剂发生热交换发生热交换制冷剂在管道中流动会产生管道