制冷空调基本原理及常识培训(伟01)

1、制冷基本常识及原理编撰者：刘伟制冷基本常识及原理编撰者：刘伟制冷原理 压缩机从蒸发器中吸入制冷剂蒸气，压缩机的吸气降低了蒸发器中的压力，留剩的制冷剂在36度下强烈气化。制冷剂气化所需的热量来自于蒸发器传热管外的介质。从介质吸收热量后，制冷剂蒸气进入压缩机。压缩机通过压缩制冷剂，传输热量并提高它的温度，使排气温度在70度左右（不同的压缩方式差别很大），高于环境温度。通过压缩，制冷剂变为高压气体后排入冷凝器，然后通过冷凝器的冷却液化为高压液体，再通过过滤器等辅助设备进入节流装置，减压后进入蒸发器吸取热量，完成一个循环。 各部件功能与工作原理 制冷压缩机是蒸气压缩式制冷装置的一个重要设备，是空调机组

2、的心脏，它所占设备总费用的比例较高，也是整个机组的主要运动部件。 制冷压缩机根据工作原理的不同可分为两类，即容积式压缩机和透平式压缩机。 容积式压缩机是靠改变工作腔的容积，周期性地吸入一定数量的气体，并将其压缩。常用的有往复活塞式压缩机和回转式压缩机（螺杆式、滚动转子式、滑片式、涡旋式）。 透平式压缩机即常说的离心式压缩机，是靠离心力的作用，连续地将气体压缩，这种压缩机的转数高，制冷能力大。 按压缩级数分为单级、多级（包括双级）压缩两类 按气密结构特征分为全封闭、半封闭、开启式三类 螺杆压缩机的剖面图 电机冷却循环 压缩机电机依靠吸入低压气态制冷剂蒸气进行冷却。因此，电机线圈需耐氟。 电机定子

3、绕组中埋有温度传感器或热敏电阻。电机温度超过限制值时，机组自动进行过载控制。如果电机温度超过安全限定值，压缩机停机。 冷凝器又称液化器，使蒸气在其中放出热量而液化的的热交换设备。 它是制冷剂向系统外放热的热交换设备。 它主要可分为风冷冷凝器和水冷冷凝器。 蒸发器是液体在其中蒸发的热交换设备，在制冷系统它属于产冷设备。 蒸发器的工作原理主要利用对流传热。蒸发器的作用是让F22与水（盐水或乙二醇溶液）进行热交换，产生空调用冷水（热水），通过水泵输送给室内的水系统（风机盘管、新风机、膨胀水箱、滤器、管路、放气阀、各种阀门等）与室内的空气发生热交换，达到制冷（制热）的目的。 热力膨胀阀主要工作是利用节

4、流减压原理 热力膨胀阀的作用是节流降压，调节进入蒸发器的制冷剂流量，保证从蒸发器出来的低压蒸气具有一定的过热度，在制冷系统中属于控制机构。 热力膨胀阀主要工作是利用节流减压原理 热力膨胀阀的作用是节流降压，调节进入蒸发器的制冷剂流量，保证从蒸发器出来的低压蒸气具有一定的过热度，在制冷系统中属于控制机构。 辅助设备 储液器储液器 储存和调节供应制冷系统中液体制冷剂的容器。其作用使制冷剂循环量适应变工况的要求。根据功用不同可分为高压储液器和低压储液器。储液器方式大多为卧式圆桶，当然也有立式圆桶。一般，在储液器上装有安全阀。 干燥过滤器干燥过滤器 从液体制冷中除去水份和固体杂质，保证制冷系统的正常运

5、行。由干燥剂（硅胶、分子筛和活性氧化铝的混合物）和滤芯组合在一个壳体内。一般安装在冷凝器与热力膨胀阀之间的管路上。 视镜视镜 它被安装在过滤器后面管路上，用来观察制冷剂液体在管路中流动的状态和通过其颜色改变反映系统中水分的存在情况。如果回路是干燥的则显示器变绿，否则它变黄，要得到精确的显示，必须设备运行几分钟。 安全阀安全阀 安全阀用以防止高压保护开关不动作时的保护措施。安全阀的校准压力2700kpa 电磁阀电磁阀 可以受压力、温度等控制器或手动开关发出的指挥信号所控制的一种开关式自动调节阀。广泛应用于空调制冷系统中。 电磁阀电磁阀 可以受压力、温度等控制器或手动开关发出的指挥信号所控制的一种

6、开关式自动调节阀。广泛应用于空调制冷系统中。 制冷剂制冷剂 制冷剂又称制冷工质，制冷循环中工作的介质。 目前常用的制冷剂可分为以下几类： 1 无机化合物制冷剂（H2O、NH3、CO2等） 2 氟利昂制冷剂（F22、F11、F12等） 3 碳氢化合物制冷剂（CH4、C2H6等） 4 共沸溶液制冷剂(R502等） 5 非共沸溶液制冷剂（R407C等） 常用制冷剂的特性 螺杆式制冷压缩机是容积式压缩机，又是回转式压缩机。在高温、中温领域都常用，可采用的制冷剂也有多种，如R12、R22、R134a、R404A、R407、R717等。 R22 R22是一种中温制冷剂，它的沸点为-40.8度，常温下冷凝压

7、力和氨相近，单位容积制冷量也差不多，在中温和低温下饱和压力较高，因此在较低温度下R22比氨好。水在R22中的溶解度很小，而且随着温度的降低，水的溶解度越小。当R22中溶解有水时，会引起冰堵现象和对金属的腐蚀作用。R22能部分地与矿物油互相溶解，其溶解度与润滑油的种类和温度有关。在较高温度时， 润滑油在R22液体中的溶解度很大，形成均匀的溶液；温度逐渐降低时溶解度不断减小；当温度降至某一临界温度以下时，便开始分层，含量各不相同，上层主要是油，下层主要是R22。 R22不燃烧、不爆炸、毒性很小。R22渗透能力很强，并且泄漏难以发现。R22的检漏方法常用卤素喷灯，当喷灯的火焰呈蓝绿色时，则表明有泄漏

8、。当要求较高时，可用电子检漏仪。 R134aR134a是一种新型制冷剂，其标准蒸发温度为-26.5度。它的主要热力性质与 R12相似，其毒性类似R12，对臭氧层没有破坏作用，温室效应比R22小，是R12的十分之一。R134a对金属的腐蚀作用比较小、稳定性好、也不溶于水。R12为制冷剂的制冷机改用R134a后，其制冷量和能效比不会降低，但系统须用适合R134a的润滑油、干燥过滤器等。国际上对R134a进行研究，认为R134。是比较理想的一种R12替代制冷剂。已经在汽车空调、电冰箱。冷水机组及商业制冷中得到应用。R134a属HFC类制冷剂，按当前的国际协议可长期使用。值得指出的是： R134a的G

9、WP为1600，仍比较大，制冷界也有人认为R134a不是最适宜的制冷剂，最好使用天然制冷剂。 混合制冷剂 常用的混合制冷剂有R404A、R407C、R410A、R507等。它们均不可燃，属HFC类制冷剂，压缩机须充注聚酯类润滑油。 R407C是由 R32、R125和R134a三种工质按23%、25%和52%的质量成分混合而成、标准压力下泡点温度为-43.8度，相变温度滑移为7.l度。R410A是由R32和R125两种工质按50%和50%的质量分数混合而成。属HFCs制冷剂。联合信号公司的商品名为AZ20。R410A在标准压力下。泡点温度为-51.6度，相变温度滑移小于0.2度，属近共沸混合物，

10、热力学性能十分接近单工质。同R22相比，R410A的冷凝压力增大近50%，是一种高压制冷剂，需要提高系统耐压强度。由于R410A的高压、高密度，使得允许制冷剂管径减小许多，压缩机的排量也可大大降低；同时R410A液相的热导率高、粘度低，使其具有明显高于R22的传输特性。该制冷剂的ODP为0，GWP为2340。 不凝性气体及其危害解释：不凝性气体是指混在制冷系统里的空气、氢、氮、润滑油蒸气等。这些气体随制冷剂在系统中循环，但不随制冷剂一起冷凝，当然也就不能产生制冷效应。危害：不凝性气体进入系统后会造成制冷效率下降原因：当不凝性气体进人系统后，就会滞留在冷凝器或其它位置，影响制冷剂的冷凝，从而使制

11、冷量降低。首先，不凝性气体并不是均匀地分布于冷凝空间内，而是根据密度的不同分布于某一位置（一般在冷凝器顶部，靠近液面的位置）。被不凝性气体笼罩了的一部分传热管就不能冷却制冷剂，从而使总的冷却面积缩小，冷凝能力下降，最终导致冷凝压力升高。其次，由于不凝性气体进人冷凝空间后必然形成一定的分压，从而使冷凝总压力升高。冷凝压力升高，使单位制冷量所需压缩机功率增大，制冷效率因此就会下降。 冷凝器中的不凝性气体应及时从专用排气阀排出。如无排气阀，可将冷凝器中制冷剂蒸气和不凝气体的混合物放出，分离出制冷剂，将不凝性气体放空。 绝缘等级的说明 国标规定的绝缘等级有五级，即A、E、B、F、H五级。其运行统组的温

12、度限定值为： A级绝缘不超过105； E级绝缘不超过120； B级绝缘不超过130； F级绝缘不超过155； H级绝缘不超过175。 制冷机用电动机起动方式 制冷机用电动机大部分都采用笼型异步电动机，其起动方式有以下几种：一、全压起动以额定电压接人电动机的定子绕组的起动方式称为直接起动。全压起动的起动力矩大、起动时间短、设备简单、投资低、操作方便、易于维护及故障率低。笼型异步电动机都按全压起动时冲击力和发热条件来考虑机械强度和热稳定性，所以只要被驱动的设备能承受全压起动时的冲击力矩，起动引起供电电源的电压降不超过允许值，不影响同一配电单元其他用电设备的正常运行，就应选择全压起动。全压起动的缺点

13、是起动电流大、转子回路出现比额定电流大58倍的冲击电流，定子回路出现比额定电流大47倍的冲击电流，将会引起配电系统中电压显著下降。由于供电变压器容量越大，电动机起动引起的电压降越小，则允许全压起动可能性大；反之，若电源容量不够大，不允许全压起动，则应采用降压起动的方式。 二、降压起动对于制冷机的电动机，目前工程中常采用的降压起动方式有：星/三角起动和自耦变压器降压起动，个别厂还有变频起动方式的产品。2.1、星三角形起动此起动是先将电动机的定于绕组接成星形（Y形）起动，待电动机转速基本稳定时，再转接成三角形（形）进人正常运行。星形连接同三角形连接相比，电动机绕组上的端电压降低到 1/1.732，

14、绕组中的电流也降低到 1/1.732，电动机的转矩降低到（1/1.732）的平方，即1/3。绕组为星形连接时，绕组中的电流就是配电系统中的电流。而绕组在三角形连接时，绕组中的电流是相电流，配电系统中的电流是线电流，相电流是线电流的1/1.732。这样，电动机用星/三角形转换起动时，其起动电流的下降，相对于直接起动时的电流而言为(1/1.732)(1/1.732)=1/3，即直接全压起动电流为额定电流的 48倍，用星/三角形起动方式起动，其起动电流为额定电流的l.52倍，大大降低了起动时对电网的冲击。2.2、自耦变压器降压起动采用自耦变压器降压起动，是将自耦变压器的原边接入供电电源，副边（即原边的一部分）接到电动机的定子绕组上，待电动机起动到转速基本稳定时，再切除自耦变压器，将电动机定子绕组直接接入供电电源，全电压供电，电动机进入额定运转状态。这种起动方式，降低了电动机的起动电压和起动电流，对电动机本身来说，符合电流与电压成正比，转矩与电压的平方成正比这个规律。采用自耦变压器降压起动，起动电流比全压起动时大大降低，对电网的冲击影响也相应减少，但需增加一套起动设备，成本增加，并且还有一个缺点是不能频繁操作。一般的自耦变压器起动柜，允许从冷态连续起动2次，每次起动时间为