制冷原理之基础篇

1、TK Shenzhen制冷原理之基础篇制冷原理之基础篇ME Steven Liu2007/02/01TK Shenzhen目录目录 基本概念 制冷剂 基本制冷系统 热交换器 (回热器) 制冷四大件 其它部件 KV300制冷原理分析 Q&ATK Shenzhen什么是制冷？及应用什么是制冷？及应用 什么是制冷？ 使某一物质或空间的温度降到低于周围环境温度 并维持此低温 应用 空气调节（空调四度）降低空气的温度和含湿量 工艺性空调 舒适性空调 食品冷冻冷藏 防止食品变质 生产工艺 化工行业TK Shenzhen最常用的制冷技术最常用的制冷技术 冷源 天然冷源 人工冷源 最常用的制冷技术 液

2、体汽化法 蒸汽压缩式TK Shenzhen物理概念物理概念 汽化 冷凝 汽化潜热 过冷 过热水，标准大气压下232degF=111.1degC212degF=100degC32degF=0degCTK Shenzhen制冷剂热力学参数制冷剂热力学参数温度t 表示物体冷热的程度 摄氏温标 水的冰点0，沸点100，100等分,每一等分为1 华氏温标 水的冰点32，沸点212，180等分,每一等分为1 换算： 9532；59（ -32）压力p 分子运动论把气体的压力看作是气体分子撞击容器壁的宏观表现 绝对压力 a、abs(absolute) 表压 g(gauge) 单位：Pa、PSI、毫巴(mill

3、ibars)、kPa、MPa、kgf/cm2 真空表TK Shenzhen制冷剂制冷剂 作用：在制冷系统中通过相变（汽化或冷凝），实现热量的转移 Bus空调和Truck机组常用制冷剂环保制冷剂被替代的非环保制冷剂1R134aR122R404AR502（HCFC22/CFC115 48.8/51.2）3R407CR22TK Shenzhen制冷剂的选择要求制冷剂的选择要求 热力学特性 蒸发压力po大于在大气压 冷凝压力pk2.5MPa 热物理性能 良好的传热性 粘度小，流动阻力小 化学稳定性 安全 环保 电气绝缘性 经济性TK ShenzhenR134a、R404A、R407C介绍介绍R134a

4、R404AR407C类型单一工质非共沸混合工质非共沸混合工质组分分子式CH2FCF3HFC125/HFC134a/HFC143aHFC32/HFC125/HFC134a组分质量N/A44/52/423/25/52兼容润滑油PAGPOEPOEPOETK ShenzhenR404A Vs R134a 箱内温度18， 蒸发温度26.3R404AR134aPe te=-26.3bar2.37411.0061与标准大气压比较1atm=1.01325BarPe 大于 1atmPe 小于 1atmTK Shenzhen制冷四大件制冷四大件Q吸蒸发器蒸发器膨胀阀膨胀阀冷凝器冷凝器干燥过滤器干燥过滤器储液罐储液

5、罐压力调节阀压力调节阀压缩机压缩机Q排TK Shenzhen管路管路 管道的材质应与制冷剂相容 管道与管道、管道与设备连接处必须可靠密封，采用焊接或可拆连接（法兰或螺丝连接） 连接处采用密封材料时，密封材料也必须与制冷剂相容TK Shenzhen基本制冷循环基本制冷循环冷凝器压缩机蒸发器膨胀阀R404A， Tb=2, Ta= 35Tb=2Tk=51.6 Pk=23.8022barTa=35Te=-6.3 Pe=4.9113bar Q吸TRUCK机组Q排TK Shenzhen空气对系统的影响空气对系统的影响氧气 加速化学反应冷凝换热面积冷凝压力压缩机劳损功耗不凝性气体 滞留在冷凝器中水份 水解

6、冰堵(冷藏机组)TK Shenzhen制冷四大件之压缩机制冷四大件之压缩机功用 压缩：将低温低压蒸汽压缩成高温高压蒸汽 吸汽：将蒸发器里蒸发后的蒸汽及时吸走 排汽：将压缩后的高温高压蒸汽排放到冷凝器中，以便在环境温度下冷凝 系统的心脏，制冷剂循环的动力来源 决定系统能力大小的关键部件Bore and Stroke:2 1/4 X 1 5/8 TK Shenzhen我公司使用的压缩机我公司使用的压缩机214Bore and Stroke:2 1/4 X 1 5/8 426 430SB机组机组TMTS机组机组TK Shenzhen压缩机分类按工作原理压缩机分类按工作原理TK Shenzhen我公司

7、使用的压缩机型式我公司使用的压缩机型式按工作原理接压缩部件结构容积型活塞式容积型螺杆式容积型斜盘式（活塞式的一种）容积型涡旋式TK Shenzhen活塞式压缩机工作原理活塞式压缩机工作原理活塞式压缩机工作原理 http:/ Shenzhen活塞式压缩机型号说明活塞式压缩机型号说明 4 304: 气缸数气缸数30: 排汽量排汽量 立方英寸立方英寸排汽量排汽量3.14（缸径（缸径2）2冲程气缸数冲程气缸数TK Shenzhen制冷四大件之冷凝器制冷四大件之冷凝器 冷凝器-排热设备冷凝器按冷却方式冷凝器按冷却方式空气冷却式冷凝器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

8、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制对流空气冷强制对流空气冷却式冷凝器却式冷凝器TK Shenzhen自然对流空气冷却式冷凝器自然对流空气冷却式冷凝器 电冰箱冷凝器TK Shenzhen强制对流空气冷却式冷凝器（空气制冷剂热交换）强制对流空气冷却式冷凝器（空气制冷剂热交换）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-装配螺钉装配螺钉TK Shenzhen蒸发器蒸发器 蒸发器：吸热设备；也就是冷量输出设备

9、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结构多采用光盘管结构空气强制对流时空气强制对流时采用翅片管结构采用翅片管结构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TK Shenzhen强制对流式蒸发器（空气制冷剂热交换）强制对流式蒸发器（空气制冷剂热交换）蒸发器蒸发器1-传热管传热管 2-翅片翅片 3-挡板挡板 4-风风机机 5-集气管集气管 6-分液器分液器TK Shenzhen盘管结构参数盘管结构参数 结构参数： 管径、翅片厚度、FPI、TH、ROWS 、FINNED LENGTHCIRCUIT COI

10、L （以3D98760 RDII 冷凝器为例） C.375 - .008 - 13 - 17 - 3 - 31，(Condenser) R.375 - .008 -13 - 12 - 2 - 31 (Radiator) E (Evaporator)TH=CIRCUIT=66ROWS= 4THRowsFLTK Shenzhen平行流冷凝器平行流冷凝器空气侧 波纹型百叶窗翅片制冷剂侧 非圆截面微通道多孔铝制扁管TK Shenzhen平行流冷凝器平行流冷凝器 Vs 翅片管簇式冷凝器翅片管簇式冷凝器45% more performance weigh 40% lessdecrease the amou

11、nt of refrigerant by 30%Air pressure drop by 25%TK Shenzhen制冷四大件之膨胀阀制冷四大件之膨胀阀 作用 节流降压 控制流量 控制过热度 以蒸发器出口处制冷剂的过热度为控制参数 安装位置 阀体安装在蒸发器进口 感温包安装在蒸发器出口 外平衡管靠近感温包，自其下游取压TK Shenzhen膨胀阀内部结构膨胀阀内部结构TK Shenzhen回热器回热器(热交换器热交换器)HEAT EXCHANGERLiquid InletCoiled Copper TubeLiquid OutletSuction Gas InletSuction Gas O

12、utlet TK Shenzhen回热器回热器(热交换器热交换器)回热循环 进膨胀阀前液态制冷剂与蒸发器出口低温低压的气态制冷剂在回热器中进行热交换， 使液态制冷剂得到进一步冷却而过冷，气态制冷剂进一步吸热而过热作用: 增强制冷R12， tk=35, te=5不带回热的理论制冷系数8.00带回热的理论制冷系数8.33理论制冷系数提高4压缩机回热器蒸发器冷凝器膨胀阀TK Shenzhen其它配件其它配件-高压侧高压侧 干燥过滤器 去除水分和杂质 安装在储液器-TXV液管上Flow directionTK Shenzhen其它配件其它配件-高压侧高压侧 储液器 缓冲及有效利用冷凝面积 液封 安装在冷凝器的下游InletTank Outlet ValveBy Pass Valve AssemblyLevel IndicatorPick Up TubeTK Shenzhen其它配件其它配件-低压侧低压侧 汽液分离器(回汽瓶) 防止压缩机液击 安装在压缩机吸汽管上,靠近压缩机InletOutletOil Pick Up HoleWater Tubes (Some Models)TK Shenzhen其它配件其它配件-低压侧低压侧 吸气压力调节阀SPR 吸气压力调节 安装在汽分-压缩机吸汽管上TK Shen