车辆制冷与空调第三章 制冷原理(下)

1、第三章现代铁路车辆设备第五节第五节 制冷机的工况制冷机的工况第三章现代铁路车辆设备 一、温度条件对制冷机性能的影响 车辆制冷装置的工作温度是处于经常变化的状态。不同的车内温度要求有不同蒸发温度，风冷式冷凝器的冷凝温度决定于环境温度，由于地区和季节不同，冷凝温度的变化也很大。 需要研究，随着蒸发温度和冷凝温度的变化，制冷机的性能有什么变化?第三章现代铁路车辆设备制冷循环的主要参数1）制冷机的制冷量可表示为：2）制冷机的轴功率可表示为：VhqVQ010010vwVwVGwNeehehe第三章现代铁路车辆设备 同一台制冷机，当压缩机转速不变时，其理论输气量也不变，如果我们忽略输气系数和总效率(绝热效

2、率)。随工作温度的变化，就可以按理论循环来讨论制冷机的制冷量Q0和轴功率Ne与工作温度变化的关系。第三章现代铁路车辆设备冷凝温度的变化对制冷循环的影响示意图结果：时ekkNqwqtct0000第三章现代铁路车辆设备蒸发温度的变化对制冷循环的影响示意图ekkNvqwqtct10000ekkNvqwqtct10000结果：时不确定第三章现代铁路车辆设备压缩机的性能曲线 每一种型号的压缩机通常都由制造厂通过试验结出其性能曲线，表示出在不同冷凝温度下，制冷量、轴功率与蒸发温度的关系。 实际上，利用这种性能曲线可以很方便地确定不同工作温度下制冷机的性能。 第三章现代铁路车辆设备4FS7B型制冷压缩机性能

3、曲线第三章现代铁路车辆设备二、制冷机的工况 任何一台制冷机的制冷量、功率等性能指标都是随着温度条件而变化的，因此要说明制冷机的容量、功率，必须同时指明制冷机所处的温度条件。 要比较两台制冷机的容量和功率消耗也只有在相同的工况下进行才有意义。 为了便于选用制冷机和进行制冷机各种性能的比较，通常规定了温度条件，即所谓制冷机的工况。第三章现代铁路车辆设备常见的制冷机工况1）中小型活塞式压缩机工况 标准工况 空调工况2）全封闭压缩机也有使用 高温工况 低温工况 冰箱工况 第三章现代铁路车辆设备其它特殊工况 根据制冷机设计和试验的需要，我国还规定了： 最大功率工况； 最大压差工况。 压缩机的设计和制造必

4、须考虑其零部件实际工作时最不利的受力情况，既是压缩机零部件强度校核的重要计算工况，也是考核压缩机可靠性的两个重要试验工况。 第三章现代铁路车辆设备 不同型号的制冷机都以“标准工况”或“空调工况”的特性作为自己的名义特性，这样，不同的制冷机就可以在相同工况下直接比较了。 但是制冷机实际运转并不一定按上述工况工作，因为制冷机的实际运转工况是随它的用途和使用环境的条件不同而变化的。第三章现代铁路车辆设备单级压缩机制冷工况的温度条件第三章现代铁路车辆设备第五节 完第三章现代铁路车辆设备第六节 制冷剂 在制冷系统中，被冷却物体的热量连续不断地转移到环境介质(空气或水)中去的工作物质称为制冷剂。 所采用的

5、制冷剂的性能会直接影响到制冷装置能否安全、有效和经济地工作。第三章现代铁路车辆设备一、对制冷剂的基本要求1）热力学方面的要求：制冷剂的蒸发压力和冷凝压力要适中； 制冷剂的临界温度要高，以便于用环境介质来冷凝； 凝固温度要低，以便于获得较低的蒸发温度；制冷剂的单位容积制冷量要大；制冷剂的绝热指数要低，对提高效率和改善压缩机润滑有利。第三章现代铁路车辆设备2）物理化学性质 制冷剂的粘度和比重要小，以减少制冷剂在制冷装置中流动时的阻力。制冷剂导热系数与放热系数尽量大些，以提高换热器的传热效率，减少传热面积。制冷剂应有一定的溶水性。第三章现代铁路车辆设备制冷剂与润滑油的互溶性要好制冷剂有良好的电气绝缘

6、性能。 制冷剂应有良好的化学稳定性。在制冷剂的工作温度和工作压力范围内，应不分解、不聚合，无燃烧和爆炸的危险。制冷剂应不腐蚀金属和其它结构材料，对润滑油无化学损害作用。第三章现代铁路车辆设备3）生理学性质 制冷剂应对人体无毒、无刺激性气味。4）经济性要求 要求制冷剂价格便宜，来源充足。 第三章现代铁路车辆设备二、常见的制冷剂1）氨 氨是制冷工程中应用较早的一种制冷剂。 氨的工作压力适中。用水冷却时，常温下冷凝压力不超过12.75Pa，用风冷冷凝压力也在20.59Pa以下。 氨的另一优点是单位容积制冷量较大，放热系数高，管道流动阻力损失小，而且价格低廉，容易获得。第三章现代铁路车辆设备 氨的缺点

7、是有强烈的刺激性气味，对人体有较大的毒性。氨蒸气容积浓度达1114%时即可点燃，若达到1625%时可以引起爆炸。 第三章现代铁路车辆设备2）氟里昂12(R12) R12无色、带轻微气味、不燃烧、不爆炸；对人体的危害性很小，只有当空气中含量超过30时，才会因缺氧而对人体产生刺激。因此是一种使用安全的制冷剂。 第三章现代铁路车辆设备 R12的正常蒸发温度为一298有较广的制冷温度范围，而且压力适中，在同一温度下，其饱和压力要比R22稍低，用水冷却时，常温下冷凝压力不超过9.8Pa，风冷冷凝压力也只有11.77Pa左右。第三章现代铁路车辆设备 Rl2的单位容积产冷量较小，溶水性差，而且温度越低溶水性

8、越小。为了防止游离水在膨胀阀处发生冰塞现象，在向系统充加R12时，要先经干燥，并且在系统中设置干燥器。 R12与润滑油可以任何比例互溶，不易在换热器的传热表面形成影响传热的油膜。但是在压缩机起动时，容易出现曲轴箱的失油现象。第三章现代铁路车辆设备3）氟里昂22(R22) R22与R12一样，也是一种使用安全的制冷剂。 它的正常蒸发温度为一40.8，单位容积制冷量比R12大60。沸腾和凝结时的放热系数也比R12大2530，在制冷量相同的条件下，压缩机、蒸发器、冷凝器及管道的尺寸都可比Rl2系统小，特别适合于对结构紧凑性要求较高的空调器等场合，在单元式客车空调已广泛采用。第三章现代铁路车辆设备 R22的镕水性比R12稍好，但仍然