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制冷基础知识

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第二章 制冷基础知识

2.1 制冷循环

制冷的方法很多,常用的有以下几种:液体气化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。

其中液体气化制冷的应用最为广泛,它是利用液体气化时的吸热效应实现制冷的。蒸气压缩式、吸收式、蒸气喷射式和吸附式制冷都属于液体气化制冷。格力到目前为止开发的空调主机使用的都是蒸气压缩式制冷,因此下面介绍的制冷原理主要以蒸气压缩式制冷为主。由于吸收式制冷也是中央空调很重要的一种制冷形式,因此在本章也进行简单的介绍。

2.1.1蒸气压缩式制冷循环

蒸气压缩式制冷属于相变制冷,即利用制冷剂由液态变为气态时的吸热效应来获取冷量的。它是由压缩机、冷凝器、节流机构、蒸发器四大件组成。他们之间由管道依次连接,形成一个封闭系统。如图2-1所示。

① 压缩机

压缩机的作用是从蒸发器侧吸入低温制冷剂,经压缩变成高压、高温制冷剂蒸气,送往冷凝器。 ② 冷凝器

自压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气,进入用水或空气冷却的冷凝器内,在向水或空气放出热量的同时,完成从高温高压制冷剂蒸汽(过热蒸气)→饱和蒸汽→湿蒸气(冷凝)→高压高温饱和液的过程和状态的变化。这种高压制冷剂液体通常在变成饱和液体后,再进一步冷却,温度稍微下降,变为过冷液体,从冷凝器进入储液器内。

③ 节流机构

流出储液器的高压制冷剂液体通过设置在称之为毛细管或膨胀阀的狭窄通道的节流机构,因狭窄通道的阻力使高压制冷剂的压力下降。由于制冷剂具有压力下降温度也降低的性质,因此变成低压低温液态制冷剂,进入蒸发器内。实际上,由于膨胀机构的节流作用,部分液态制冷剂变为蒸气,形成液体和蒸气混合的湿蒸气状态,通常,湿蒸气从膨胀机构进入蒸发器。

④蒸发器

进入蒸发器的低压低温制冷剂,由于比周围物体的温度低,而从周围吸热,同时剧烈蒸发,进入蒸发器内时,从液态变成蒸气,在蒸发出口变成无液体成分的饱和蒸气,或略有过热的蒸气状态。从蒸发器流出的制冷剂蒸气,通过压缩机吸气管,被吸入压缩机,再反复经过压缩→冷凝→膨

胀→蒸发,进行制冷循环。

蒸发

压缩

饱和

液体

线

饱和蒸

气线

冷凝

图2-1 制冷循环原理 图2-2 制冷循环的压—焓图

2.1.2制冷循环的压—焓图

将图2-1的制冷循环在压—焓图上示出,如图2-2所示。图2-3是对照图2-2的制冷循环,它与图2-2各个过程的符号是一致的。

压缩机

膨胀机构

蒸发器

冷凝器

r+Aw

a) 蒸发(4→1) 图2-3 制冷循环 状态4表示从膨胀机构流出的低温低压制冷剂湿蒸气,从周围高温的被冷却物体中吸收热量r ,进行蒸发。1’表示变成饱和蒸气,通常进一步被过热至1点。在此其间吸收的热量以r=h1-h2表示。如果忽略蒸发器内的压力损失,则可以认为4→1’→1过程的压力(P 1)是不变的。

b) 压缩(1→2) 把状态1的制冷剂过热蒸气吸入压缩机,进行压缩,变成状态2的高温高压蒸气,在理论上这个过程为绝热压缩,因而是在等熵的状态下变化的。1点若位于饱和蒸气线的右边,称为干压缩。位于饱和蒸气线的左边,称为湿压缩。当1点位于右边,即进行干压缩时,我们把表示状态1’和1的温度t1-t1’称为过热度。

压缩机对制冷剂所作的功Aw 为 Aw = h 2-h 1

c) 冷凝(2→3) 若在状态2,用空气或水冷却压缩后的高温高压的制冷剂蒸气,则制冷剂蒸气在一定的压力(P 2)下,经过2→2’→3’→3的变化,并放出冷凝热,变为高压液体,在3’点完全液化。而被冷却到比3’更左的3点时,若以t 3’,t 3表示3’,3点的温度,则t3-t3’称为过冷度。在冷凝器中,制冷剂向水或空气放热,有图2-2可知。

R + Aw = (h 2-h 1

)+(h 1-h 3)=h 2-h 3 将h 2-h 3=q 代入,可得

q = r + Aw

即制冷剂在冷凝器(高压侧)中放出的热量q ,为它在蒸发器(低压侧)中从外部的吸热量r 与压缩机所作的功Aw 之和。

d) 膨胀(3→4)

用压力p2表示的过冷制冷剂液体3,通过膨胀机构进行节流膨胀,进入压力为的蒸发器内,由于节流膨胀时焓不变,故这个过程以图2-2的34垂线表示。

进入蒸发器时的制冷剂状态,如果位于饱和液体线上4’点的右侧,并以4点表示,则部分液体因本身冷却而蒸发,变为气液混合的湿蒸气。

2.1.3非共沸制冷剂循环

由于现在最常用的空调制冷剂R22对大气臭氧层仍有一定的影响(R22的ODP为0.034),因此使用新的环保制冷剂替代R22是空调行业面临的一个问题。现在比较公认的做法是使用非共沸制冷剂R407C和近共沸制冷剂R410A替代R22。其中小型家用空调使用R410A替代,商用及大型空调使用R407C替代。

R407C是一种多组份非共沸制冷剂,应用非共沸制冷剂的制冷系统及其循环与纯制冷剂的基本相同,只是由于非共沸制冷剂在相变过程中温度是变化的,因此,该系统的冷凝器和蒸发器宜采用逆流式布置。

图2-4示出非共沸制冷剂循环的温熵图。图中2-3-4为制冷剂在冷凝器中的等压放热过程,其中t3为冷凝开始温度,t4为冷凝终了温度。在这一过程中,制冷剂的温度是逐渐升高的。在变温热源条件下,利用非共沸制冷剂相变时的变温特性,可以减少冷凝或蒸发过程中的传热温差,从而提高制冷循环的性能。

2.1.4热泵循环

热泵循环和制冷循环在热力学上并无区别,因为它们的工作循环都是逆向循环,区别就在于两者目的和工作温度区不同。热泵的制热系数εh是供热量与热泵的耗功之比值。热泵的制热系数εh与制冷系数ε的关系为:

εh=ε+1

上式表明了热泵供热系数永远大于1,所以用热泵供热在经济上比消耗电能更为合算。

图2-5是改变制冷剂的流动方向的热泵系统。夏季制冷时,室内换热器是蒸发器,从室内吸收热,室外换热器是冷凝器,向环境放热;冬季制冷时,室外换热器为蒸发器,从室外吸热,室内换热器是冷凝器,向室内供热。室内外换热器功能的转换,依靠一只四通换向阀完成。

图2-5 改变制冷剂流向的热泵系统

2.1.5吸收式制冷循环

吸收式制冷已成功应用于中央空调的冷热水机组。由于燃气能源的品位高,燃气中央空调主要采用双向吸收制冷循环,它的制冷原理如图2-6所示。空调机组的燃气燃烧16加热高温发生器1内溴化锂稀溶液,发生出水蒸气;水蒸气再加热低温发生器2内溴化锂溶液,产生更多水蒸气,然后水蒸气进入水冷冷凝器3,放热后冷凝成水;水节流后进入蒸发器4,

吸收热量变成蒸气,低压水蒸气在吸收器5内被溴化锂浓溶液吸收,溴化锂浓溶液变成稀溶液,稀溶液再次被溶液泵6泵入发生器2。如此循环下去。冷凝器内的冷却水来自冷凝器13,蒸发器内的冷冻水来自空调房间的风机盘管机组。

燃气空调的能源主要来自燃气。同时,系统需要配置冷却塔风机、燃烧器风机、冷却水泵、冷冻水泵、溶液泵、冷剂泵等,需要电力驱动。燃气空调除可提供冷水外,还可提供供热热水和卫生热水。

图2-6 燃气中央空调制冷原理

2.2制冷剂与润滑油

2.2.1制冷剂

蒸汽压缩式制冷系统中循环流动的工作介质叫制冷剂,又称制冷工质。它在系统的各个部件间循环流动以实现能量的转换和传递,达到制冷机向高温热源放热;从低温热源吸热,实现制冷(制热)的目的。我国目前用于商用空调领域的制冷剂主要是R22和R134a 。目前格力空调中的制冷剂主要有R22、R407C 和R410A 三种。其中R407C 和R410A 是作为替代制冷而使用的。其物理性质如表2-1。

表2-1常用制冷剂的物理性质

制冷剂 分子式或混合物组成

相对分子量 标准沸点/℃ 凝固温度/℃ 临界温度/℃ 临界压力/MPa R22 CHClF 2 86.47 -40.8 -160.0 96.2 4.99 R407C R32/125/134a (23%/25%52%) 86.20 -43.8 87.3 4.63 R410A

R32/125 (50%/50%)

72.58

-51.6

72.5

4.95

根据我国空调生产的实际和我国R22的禁用期为2040年,我国还没有R22替代的时间表。但

目前有些欧洲国家在新制造的空调设备中已开始停用R22。R22的替代物目前倾向使用R407C和R410A。采用R407C替代R22,技术难度较小,制冷压缩机、换热器和制冷配件容易购置或制造,对现有的生产线改动较小,可以很快满足出口市场需要。缺点是R407C的非共沸特性(滑移温度7.2)和能效比稍低。R410A的优点是有优良的传热性能和较高的压力,可使空调小型化,节约材料成本和制造费用。正是R410A的压力较高,导致技术难度较大、开发成本高。下面简单介绍三种制冷剂的特性。

1.R22

R22是一种中温制冷剂,它的标准沸点为-40.8℃;水在R22中的溶解度很小,与矿物油相互溶解;R22不燃烧,也不爆炸,毒性很小;R22渗透能力很强,并且泄露难以发现。

R22的ODP(臭氧消耗潜能值)和GWP(全球变暖潜能值)比R12小的多,属于HCFC类物质,对臭氧层仍有破坏作用。由于R12以逐步禁用,R22正作为某些CFC制冷剂的过渡替代物在使用。

2.R407C及R410A

R407C、R410A是常用的混合制冷剂。其物理性质见表2-1,不燃烧,不爆炸,毒性很小。属HFC类制冷剂,压缩机须充注聚酯类(POE)润滑油。

R407C是由R32、R125和R134a三种工质按23%、25%和52%的质量分数混合而成。标准压力下泡点温度为-43.8℃,相变温度滑移为7.2℃。该制冷剂的ODP为0,GWP为1980。美国杜邦公司和英国ICI公司产品的商品名分别为SUV A9000和KLEA66。R407C的热力性质与R22最为相似,两者的工作压力范围,制冷量十分相似。原有R22机器设备改用R407C后,需要更换润滑油、调整制冷剂的充灌量及节流元件。R407C机器的制冷量和能效比比R22机器稍有下降。R407C的缺点可能是温度滑移较大,在发生泄漏、部分室内机不工作的多联系统,以及使用满液式蒸发器的场合时,混合物的配比就可能发生变化而达不到预期效果。另外,非共沸混合物在传热表面的传质阻力增加,可能会造成蒸发、冷凝过程的热交换效率降低,这在壳管式换热器中的制冷剂在壳侧时尤为明显。R407C的温度滑移能否对系统带来好处,关键在于能否使传热介质流动安排与其温度滑移相匹配。

R410A是由R32和R125两种工质按50%和50%的质量分数混合而成的HFC类制冷剂。美国杜邦公司和英国ICI公司产品的商品名分别为SUV A9100和AZ20。R410A的标准压力下泡点温度为-51.6℃,相变温度滑移小于0.2℃,属近共沸混合物,其热力学性质十分接近单工质。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、高密度允许制冷剂管径减少许多,压缩机的尺寸及排量也可大大降低;同时R410A液相的热导率高,粘度低使其具有明显优于R22的传输特性。该制冷剂ODP为0,GWP为2340。

2.2.2润滑油

制冷系统中使用的润滑油又称冷冻机油。润滑油润滑压缩机的各运动部件,即减少摩擦和磨损,又起到冷却作用,将运动部件保持较低温度,以提高效率。利用油的粘度,使运动部件间形成油膜,维持制冷循环高低压力,起密封作用,如涡旋式压缩机间隙的油膜可减少其泄漏。润滑油还可冲走摩擦处的杂质、缓冲机器振动。此外,还可利用润滑油的油压差调节压缩机的制冷量,如螺杆式制冷机组。

润滑油在物性方面的重要指标有:粘度、与制冷剂的互溶性、流动点、絮状凝固点、水的溶解性、空气的溶解性、挥发性、发泡性等。润滑油的化学特性的重要指标有:摩擦面的油膜形成能力、热稳定性、化学稳定性、混合物与添加剂等的影响。GB/T16630-1996规定了润滑油的主要质量指标,其中粘度和凝固点是润滑油的两个重要指标。

HCFC类制冷剂大多选用矿物油,因此R22采用矿物油;HFC类制冷剂大多选用合成油,如醇类润滑油(PAG)和酯类(POE)。因此R407C及R410A采用合成油。

矿物油、PAG 、POE 的吸水性相差很大。如温度20℃,相对湿度(55±3)%的条件下,矿物油SUNISO5GS 的饱和含水量为0.04g/L ,PAG 油为10~20 g/L ,POE 油为2~3g/L 。PAG 油与水作用生成脂肪酸,对压缩机产生腐蚀与镀铜现象,一般控制制冷系统中的最大允许含水量不超过0.02 g/L 。

矿物油、PAG 和POE 不能混用。因此在设备维修、保养过程中一定要了解系统压缩机使用的油的种类,不能随意混用,否则会引起严重的后果。

变质的润滑油不能继续使用,如发现有的颜色变深,将油滴在白色吸水纸上,发现油滴中央呈黑色,说明润滑油已经变坏。过多的润滑油将影响传热效率,降低系统的制冷量;润滑油过少则会影响压缩机润滑,使压缩机过热。

2.3 制冷压缩机

基于蒸汽压缩式制冷原理的商用中央空调机组,采用各种类型的制冷压缩机,作为蒸汽压缩式制冷系统的“心脏”,对空调的运行性能﹑能耗﹑噪声﹑振动﹑使用寿命有着重要的影响。 2.3.1 制冷压缩机的分类

压缩机的分类见图2-7

。根据热力学原理,制冷压缩机可分为容积型和速度型压缩机两大类。

图2-7 制冷压缩机的分类和结构 表2-7 各类压缩机的分类和结构

用途

压缩机形式

家用冷藏箱 冻结箱

房 间 空调器 汽车 空调 住宅用空调器和热泵 商用制冷

和空调 大型空调

活塞式 100W

200kW

滚动活塞式

100W

10kW

涡旋式 5kW

70kW

螺杆式 150kW 1400kW 离心式

350kW 以上

容积型压缩机将一定容积的气体吸入到气缸内并改变气缸内容积,实现气体压缩并强制排出。容积型压缩机有两种结构形式:往复式和回转式。回转式又按结构特点分为滚动转子式﹑滑片转子式﹑螺杆式﹑涡旋式等。

速度型压缩机使吸入的气流获得一定的速度,然后使之缓慢下来,将动能转化为压力能而后

排出。气体压力的增长使由速度转化过来的。此类压缩机按其结构形式主要为离心式压缩机。

按中央空调机组的工作条件与环境,采用普通空调用制冷压缩机(高中温机)。目前常用中小型容积式全封闭制冷压缩机,以求得结构的紧凑。至于速度型压缩机(离心式),在小型机组中还难以得到应用。

小型容积式制冷压缩机具有电能利用率高﹑工况自适应性强﹑重量轻﹑体积小﹑噪声低的特点,广泛地应用在家用单元式空调机组及小型中央空调机组。

小型容积式制冷压缩机目前主要应用的有:全封闭活塞制冷压缩机﹑滚动转子制冷压缩机和涡旋制冷压缩机三种型式。后两者由于运动部件少﹑能效比高﹑体积小﹑重量轻,在小型空调机组中逐步取代活塞压缩机,成为主流产品。螺杆制冷压缩机一般用于大﹑中型机组,在小型机组中目前尚未应用。

往复压缩机的总体结构型式按其密封方式,又分为开启式压缩机﹑半封闭式压缩机和封闭式压缩机。开启式和半封闭式压缩机目前多用于大﹑中型机组及低温机组,很少在小型热泵机组中得到应用,而全封闭式机组在小型空调机组中得到广泛应的应用。活塞全封闭压缩机已成为小型机组中应用历史最长﹑应用范围最广泛的制冷压缩机。表2-2中示出各类压缩机在制冷和空调中的应用范围。从表中可以看出,在小于200kW制冷量的领域中,活塞式、滚动转子式、涡旋式占主要地位,大于150kW以上则是离心式和螺杆式的领域。

格力目前在商用中央空调使用的制冷压缩机有:涡旋压缩机﹑转子压缩机﹑螺杆式压缩机等三种,下面分别介绍这三种压缩机。

2.3.2 涡旋制冷压缩机

涡旋压缩机为一种容积型压缩机,如图2-8所示。它利用涡旋转子和涡旋定子的啮合,形成多个压缩室。随涡旋转子的平移转动,各压缩室内容积不断发生变化,实现吸入和压缩气体。

由涡旋压缩机压缩过程可知,该压缩机无需吸﹑排气阀,并且能比较平稳地排出和吸入气体,

图2-8涡旋压缩机的压缩原理

因而有较高的容积效率。近年来,美国和日本的一些公司,如谷轮公司等,相继推出轴向和径向的柔性密封涡旋压缩机,有效的解决了涡旋压缩机中湿压缩和高压比下排气温度过高的问题,以及少量金属磨屑和杂质对涡旋体的损伤,还利用轴向柔性密封技术,在加设控制电磁阀后,实现“数码涡旋”的变容量技术,与变频变速相比,扩展了容量的调节范围,可实现10%-100%的比例调节压缩机容量范围,而不影响离心供油的润滑性能。

由于新技术的应用,材料和机械加工工艺的发展,涡旋制冷压缩机自20世纪90年代以后得以飞速发展,与滚动转子压缩机一样成为中小行制冷空调装置的重要压缩机品种。

2.3.2.1 涡旋制冷压缩机的工作原理

涡旋制冷压缩机的工作室由转子和定子两个涡旋体啮合而成。涡旋体的转子和定子轴向起始角相差180°,两个涡旋体的型面出现多次的啮合点,形成多个封闭腔体。涡旋转子由十字连接环带动,而十字连接环又由压缩机主轴(偏心轴)带动,使涡旋转子绕定子公转,在涡旋定子的中心开设排气孔口,涡旋周边吸气口与转子外周相通,当转子端点和定子外周相啮合时,完成吸气并随转子的平移转动,此啮合点内容积随啮合点位置向定子中心改变,且逐渐收缩,压力不断提高,进入压缩过程,当内容积至中心室并与排气口相通时,开始排气直至中心室内容积消失,同时外围开始多次进入吸气状态,并形成多个压缩内容积。

在涡旋压缩机中,由于无余隙容积,因而容积压缩机的膨胀过程在此类压缩机中不存在,有效的提高了容积效率。吸气和压缩排气过程在多个涡旋小室中进行,因而有效地实现了平稳的输气,减少输气的脉动损失。由于无吸排气阀,无筏前后的压力损失。与往复式和滚动转子相比,显而易见此类压缩机的热力过程中的流动损害很小。

由于涡旋压缩机为一内容积比一定的压缩机,必然有一定内压缩比的特点。因而在低压比工况运行时会产生“过压缩”现象,增加额外的功耗,为此产生了轴向和径向的各种“柔性”密封,以适应各种工况和容量的变化。

2.3.2.2全封闭式涡旋制冷压缩机的结构

涡旋压缩机结构简单,运动件少,但对其加工精度的要求极高,对材料的耐磨性﹑耐热性要求更为特殊。

涡旋压缩机与全封闭往复式﹑滚动转子式压缩机一样,以偏心油孔“泵油”为润滑的主要方式,机

壳内部除高低压分隔罩以上的排气腔外,机壳内处于低

压状态,电动机与机壳紧密配合,电动机

的热量经机壳及制冷剂吸入气体带走,实现冷却,因

而与滚动转子式压缩机不同,机壳内压力为低压状态。

一般涡旋压缩机电动机置于全封闭钢壳的下部,压缩机

位于上部。如图2-9所示,从蒸发器来的制冷剂,经吸

气管4进入钢壳,并被吸入吸气腔,经转子3和定子2

的啮合压缩,由定子中心孔排出,进入排气腔24﹑排气

管1。在排气孔口附近,有一旁通管,由双金属片控制

启闭。当排气孔口温度过高时,打开通道口,使高

低压旁通排气腔压力降低,压缩机进入卸载状态。使温

度下降,有效的避免了过高的温度所引起的压缩机“咬

死”﹑“润滑失效”等故障。

主轴与涡旋转子通过十字连接环18相联,使涡旋转

子仅能绕定子公转,而避免转子在气体力作用下的自转。

某些涡旋压缩机以轴向柔性运动的方式安装定子,使定

子在气体压力下能有1mm的运动间隙,在停止运行时,

定子和转子在轴向自然产生一定间隙,在启动时逐渐对

定子加压与转子顶端实现密封,有效的实现了“卸载起

动”,减少了起动电流。

2.3.3.3 各主要压缩机厂家产品性能参数

涡旋制冷压缩机的生产厂家主要有丹佛斯(百福马)、谷轮及大金等厂家。各厂家的性能参数如下:

表2-3百福马涡旋制冷压缩机性能参数

型号

单机双机名

TR

50Hz下规格(额定工况:见下表)润滑

油充

注量

dm3

湿

mg

kg 制冷量

W

输入

功率

KW

400V

时电

流 A

COP

W/W

声功

率级

dB(A)

排量

cm3/re

v

排量

m3/h

SM084 ●7 20400 6.12 10.9 3.33 74 114.5 19.9 3.25 195 72 SM090 ●7.5 21800 6.54 12.2 3.33 74 120.5 21.0 3.25 195 72 SM100 ●8 23150 6.96 12.7 3.33 74 127.2 22.1 3.25 195 72 SM110 ●9 25950 7.82 14.3 3.32 78 144.2 25.1 3.25 195 80 SM115 ●9.5 28000 8.31 14.5 3.37 78 155.0 27.0 3.8 225 80 SM120 ●10 30110 8.96 16.4 3.36 78 166.6 29.0 3.25 195 80 SM125 ●10 30100 8.93 15.6 3.37 78 166.6 29.0 3.8 225 80 SM160 ●13 39100 11.61 21.6 3.37 82 216.6 37.7 4.0 240 94 SM175 ●14 42000 12.47 22.1 3.37 84 233.0 40.5 6.6 395 103 SM180 ●15 42900 13.08 24.4 3.28 77 241.0 41.9 6.5 390 150 SM185 ●15 45500 13.62 24.2 3.34 84 249.9 43.5 6.6 395 103 SM200 ●16 45600 13.91 25.4 3.28 77 254.4 44.3 6.5 390 150 SM220 ●18 51100 15.63 28.6 3.27 81 288.4 50.2 6.5 390 170 SM230 ●19 55150 16.61 29.0 3.32 81 310.0 53.9 7.6 450 170 SM242 ●20 59350 17.90 32.7 3.31 81 333.2 58.0 6.5 390 170 SM250 ●20 59300 17.90 31.2 3.32 81 333.2 58.0 7.6 450 170 SM310 ●25 74450 22.56 39.8 3.30 85 416.5 72.5 10.4 620 200 SM320 ●26 77050 23.19 43.1 3.32 85 433.2 75.4 8.0 480 210 SM350 ●28 82750 24.92 44.2 3.32 87 466.0 81.1 13.2 790 225 SM370 ●30 89650 27.23 48.3 3.29 87 499.8 87.0 13.2 790 225

SZ084 ●7 19300 6.13 11.2 3.15 77 114.5 19.9 3.25 195 72 SZ090 ●7.5 20400 6.45 11.7 3.16 77 120.5 21.0 3.25 195 72 SZ100 ●8 21600 6.84 12.5 3.15 77 127.2 22.1 3.25 195 72 SZ110 ●9 24600 7.76 14.2 3.17 79 144.2 25.1 3.25 195 80 SZ115 ●9.5 26850 8.49 14.5 3.16 79 155.0 27.0 3.8 225 80 SZ120 ●10 28600 8.98 16.5 3.18 79 166.6 29.0 3.25 195 80 SZ125 ●10 28550 8.95 15.8 3.19 79 166.6 29.0 3.8 225 80 SZ160 ●13 37550 11.58 21.7 3.24 83 216.6 37.7 4.0 240 94 SZ175 ●14 40100 12.67 22.4 3.17 85 233.0 40.5 6.6 395 103 SZ180 ●15 40200 12.88 23.5 3.12 80 241.0 41.9 6.5 390 150 SZ185 ●15 43100 13.62 24.1 3.16 85 249.9 43.5 6.6 395 103 SZ200 ●16 42500 13.68 25.0 3.11 80 254.4 44.3 6.5 390 150 SZ220 ●18 48450 15.52 28.4 3.12 82 288.4 50.2 6.5 390 170 SZ230 ●19 52900 16.97 29.0 3.12 82 310.0 53.9 7.6 450 170 SZ242 ●20 56300 17.95 33.0 3.14 82 333.2 58.0 6.5 390 170 SZ 250 ●20 56300 17.89 31.5 3.15 82 333.2 58.0 7.6 450 170 SZ 310 ●25 70600 22.57 39.9 3.13 86 416.5 72.5 10.4 620 200 SZ 320 ●26 74000 23.15 43.4 3.20 86 433.2 75.4 8.0 480 210 SZ 350 ●28 79000 25.32 44.8 3.12 88 466.0 81.1 13.2 790 225 SZ 370 ●30 84900 27.22 48.2 3.12 88 499.8 87.0 13.2 790 225

额定工况:

SM 压缩机 SZ 压缩机 制冷剂 频率

标准额定工况 蒸发温度 冷凝温度 过冷度 过热度

R22 50Hz

ARI 标准工况 7.2℃ 54.4℃ 8.3k 11.1k

R407C 50Hz -

7.2℃(露点温度) 54.4℃(露点温度) 8.3k 11.1k

表2-4 谷轮涡旋压缩机性能参数(R22)

表2-5 大金涡旋压缩机性能参数(R22)

型号

HP

50Hz 、三相下规格(额定工况:ARI 工况7.2/54.4℃)

润滑 油充 注量 dm 3 残留湿度 mg 净重 kg

制冷量 W 输入 功率 KW

COP W/W 声功 率级

dB(A ) 排量

cm 3/rev 冷量调节

JT212A 7.5 21050 6.88 3.06 70 119.2 - 2.7 195 61.5 JT224A 7.5 22560 7.34 3.07 70 127.7 - 2.7 195 61.5 JT236A 7.5 24300 7.78 3.13 70 136.2 - 2.7 195 61.5 JT250A 10 25470 8.05 3.16 70 142.7 - 2.7 225 64.5 JT265A 10 26750 8.44 3.17 70 151.3 - 2.7 195 64.5 JT280A 10 28500 8.95 3.19 70 160.9 - 2.7 225 64.5 JT300A 10 30350 9.46 3.21 70 170.7 -

2.7 240 64.5 JT212A-L 7.5 20590 6.95 2.97 73 119.1 0-55%-100% 2.7 395 6

3.5 JT224A-L 7.5 22210 7.41 3.00 73 127.9 0-55%-100% 2.7 390 63.5 JT236A-L 7.5 23840 7.86 3.04 73 136.1 0-55%-100% 2.7 395 63.5 JT250A-L 10 24890 8.17 3.05 73 142.0 0-55%-100% 2.7 390 66.5 JT265A-L 10 26170 8.56 3.06 73 151.1 0-55%-100% 2.7 390 66.5 JT280A-L

10 27910

9.09

3.07

73

160.2

0-55%-100% 2.7

450 66.5

型号

HP

排气量 m3/h

ARI 工况7.2/54.4℃

重量 kg

高度 mm

制冷量W 输入功率W 单相 ZR34K3-TFJ ZR36K3-TFJ 2.83 3.00 8.02 8.61 8200 8790 2520 2700 29.5 29.5 405.5 405.5 三相 ZR34K3-TFD ZR36K3-TFD ZR47K3-TFD ZR57KC-TFD ZR61KC-TFD ZR72KC-TFD ZR81KC-TFD ZR84KC-TFD ZR94KC-TFD ZR108KC-TFD ZR125KC-TFD ZR144KC-TFD ZR16M3-TWD ZR19M3-TWD

2.83

3.00 3.92

4.75

5.08

6.00 6.75

7.00

8.00

9.00 10.00 12.00 13.00 15.00

8.02 8.61 11.16 13.42 14.34 17.05 19.20 19.75 22.14 25.15 28.77 33.22 35.60 42.10 8200 8790 11500 13700 14600 17400 19690 20330 22940 26250 30470 34730 37330 45170

2500 2680 3500 4160 4430 5250 5830 6140 7000 7830 9060 10320 11175 13400

28.6 27.2 28.6 35.4 35.8 38.1 40.9 56.7 58.0 63.1 63.9 63.9 98.0 112.0 405.5 405.5 436.3 456.9 456.9 456.9 462.4 495.3 495.3 533.4 533.4 552.1 557.0 596.0

JT300A-L 10 29660 9.60 3.09 73 170.4 0-55%-100% 2.7 390 66.5

2.3.3滚动转子式制冷压缩机

滚动转子式制冷压缩机有多种,其中一种的构造示意图见图2-10。它具有一个圆筒行气缸,

其上部(或端盖上)有进、排气孔,排气孔上装有排气阀,以防止排出的气体倒流。

气缸中心是具有偏心轮的主轴,偏心轮上套装一个可以转动的套筒。主轴旋转时,套筒沿气

缸内表面滚动,从而形成一个月牙形的工作腔,该工作腔的位置随主轴旋转而变动,但是,该腔的

总容积为一定值。

图2-10 滚动转子式制冷压缩机构造示意图

气缸上部的纵向槽内装有滑板,靠弹簧作用力使其下端与转子套筒严密接触,将工作腔隔成

两部分,具有进气口部分为进气腔,具有排气口部分为压缩机腔或称排气腔,这两个腔体的容积随

主轴旋转而改变。

目前市场上的滚动转子式制冷压缩机生产厂家主要有:松下、三菱、华润三洋、日立等。格

力商用空调中的KF系列小型风管机采用此类压缩机,此类压缩机在家用空调器中使用很普遍。

2.3.4螺杆式制冷压缩机

螺杆式制冷压缩机属于容积式压缩机,主要由机壳、螺杆转子、轴承、能量调节阀装置等组成。其优点是结构简单、体积小、易损件少、容积效率高、对湿压缩不敏感,同时,还可以实现无级能量调节。但是,由于目前生产的螺杆式压缩机大都采用喷油进行冷却、润滑和密封,所以润滑油系统比较复杂,而且庞大,此外,还存在噪声高,油耗较大的缺点。按照螺杆转子的数量的不同,螺杆式制冷压缩机有单螺杆和双螺杆两种。

2.3.4.1双螺杆制冷压缩机

1.工作原理

双螺杆式制冷压缩机的气缸体内装有一个互相啮合的螺旋形阴阳转子(即螺杆),阳转子有四或五个凸形齿,阴转子有六或七个凹形齿,两者互相反向旋转。转子的齿槽与气缸体之间形成V

形密封空间,随着转子的旋转,空间的容积不断发生变化,周期地吸进并压缩一定数量的气体。

螺杆式制冷压缩机气缸体轴线方向的一侧为进气口,另一侧为排气口,而没有象活塞式压缩机那样的进气阀和排气阀。阴阳转子之间以及转子与气缸之间一般靠喷油密封。螺杆式制冷压缩机的工作也分为进气、压缩和排气等三个过程,各工作过程的情况如图2-11所示。

图2-11 螺杆式压缩机的工作过程

(a)进气;(b)压缩;(c)排气

①.进气过程

图2-11(a),转子旋转至位置A点,一个V 形密封空间与进气口相通,开始进气,随着转子的旋转,V形密封空间的容积不断增大,气体逐渐进入空间。当转子旋转至位置B时,此V形密封空间开始不与进气口相通,进气过程结束,此时,该空间容积达到最大,内容积等于V1,进气过程中的压力为P1。

②.压缩过程

图2-12(b),从B点起,转子继续旋转,密封线向排气侧移动,V形密封空间的容积逐渐减小,空间中的气体被压缩。压缩过程一直进行到位置C,V形密封空间与排气口相通时为止。在此过程中V形密封空间的容积减至V2,其中气体的压力由P1增至P2。

③.排气过程

图2-13(c),压力P2气体从位置C开始与排气口相通,随着转子的继续旋转,V形密封空间的气体被压入排气管,直到转子旋转至D点,V形密封空间的气体完全被排出时,结束排气过程。因此,螺杆式压缩机基本上没有余隙容积,容积效率高,在压缩比高的情况下任可保持比较高的容积效率。

螺杆压缩机的结构型式有开启式、半封闭式及全封闭式三种。大冷量的螺杆压缩机均采用开启式,目前单机最大冷量可达4400kW,主要的生产厂家有约克、开利和特灵等,国内的有大连冰山、武冷、及烟冷等。中小冷量的螺杆压缩机则可采用半封闭式或全封闭式,单机冷量一般在550kW以下。

2.半封闭螺杆制冷压缩机

由于螺杆压缩机在中小冷量具有良好的热力性能,且又能适合苛刻的工况变化,可靠运行。随着空调领域冷水机组及风冷机组需求的急剧增加,很快向半封闭甚至全封闭式的结构发展。

半封闭螺杆制冷压缩机的额定功率一般在10~100kW之间。半封闭式螺杆压缩机阴阳转子都采用5:6或5:7齿数,同全封闭式一样,阳转子与电动机共用一根轴,滚动轴承采用圆柱滚子轴承和角接触轴承,以保持阴阳转子轴心稳定,从而能减少转子啮合间隙,减少泄漏,同时使用润滑油量也减少,对易溶解于油的卤代烃机器能提高容积效率。

图2-12示出意大利RefComp生产的S系列半封闭式螺杆压缩机剖面图。该压缩机采用

1-螺杆转子 2-滑阀 3-滑阀控制活塞 4-排气截止阀 5-止回阀

6-油分离器 7-油槽/分离器 8-滚动轴承 9-油加热器 10-油过滤器

ll-电动机 12-吸气过滤器 13-吸气截止阀 14-保护装置 15-接线盒

图2-12 S系列半封闭式螺杆压缩机剖面图

油喷射式双螺杆设计.其特点是设计紧凑、噪声低、效率高、使用范围广和易于安装。这种半封闭式压缩机配有一台3相2极电动机(50Hz时2900r/min),由电动机直接驱动阳转子.然后再由阳转子驱动阴转子.压缩机装有一个由法兰连接的油分离器,这使得油分离器可以无需任何其它部件便与制冷剂回路结合在一起了。电动机是由吸入气体通过专门的孔和槽冷却的,制冷量调节是藉受液压活塞控制的滑阀实现的,该滑阀能减小吸气容积。压缩机能适用于R22、R407C和R134a制冷工质。

2.3.4.2单螺杆式制冷压缩机

1、基本结构和工作原理

单螺杆压缩机的一个螺杆可以与两个或两个以上的星轮啮合。螺杆和星轮按其外形可分为圆柱形(C)和平面形(P)两种,因此就构成如图2-13所示的四种单螺杆压缩机:PC型、PP型、CP 型和CC型。目前最常用的是CP型,格力单螺杆水冷冷水机组采用的便是此型,本节主要介绍这种类型。

CP型单螺杆压缩机的结构见图2-14。在机壳4内有由一个圆柱螺杆5和两个对称配置的平面星轮1组成啮合副。螺杆的螺槽、机壳内腔(气缸8)和星轮齿顶平面构成封闭的基元容积。当动力传到螺杆轴3上时,螺杆就带动星轮旋转。气体由吸气腔7进入螺槽内,经压缩后通过排气口2由排气腔排出。星轮的作用相当于往复活塞压缩机的活塞,当星轮齿在螺槽内相对运动时,封闭容积逐渐减少气体受到压缩。机壳上开有喷液孔(图中未示),将油或液体制冷剂喷入基元容器内,起密封、冷却、降噪和润滑作用。

通常取螺杆直径d1与星轮直径d2(见图2-14)之比为1,中心距b=0.8d1。转子齿槽数范围为4~8槽,它取决于内容积比的选定。

现以一个螺槽为例说明

这种压缩机的工作过程:

1) 吸气过程(图2-15a)。螺

杆螺槽在星轮齿尚未啮入前,

与吸气腔连通,处于吸气状。

当螺杆转到一定位置,星轮齿

将螺槽封闭,吸气过程结束。

2) 过程(图2-15b)。吸气过

程结束后,螺杆继续转动,随

着星轮齿沿着螺槽推进,封闭

的工作容积逐渐缩小,实现工

质的压缩过程,当工作容积与

排气口连通时,压缩过程结

束。

图2-13 单螺杆压缩机的类型

a) PC型b) PP型c) CP型d) CC型

3) 排气过程(图2-15c)。工作容积与排气口连通后,随着螺杆继续转

动,被压缩工质由排气口输送至排气管道,直至星轮齿脱离螺槽为止。

目前单螺杆压缩机主要的生产厂家有荷兰的格拉索公司、英国的

APV(Hall)公司、日本的三菱电机公司等。格力单螺杆冷水机组采用的便是三

菱电机公司生产的半封闭单螺杆压缩机,其电动机、机壳,油回收器,三部件

由螺栓连成一整体。这种总体布置的特点是螺杆轴与电动机轴合二为一;省去了油、气分离装置,因而结构特别紧凑。另一特点是依靠经济器来提高机器的性能。离心式经济器使液体制冷剂闪发成气体.通过补气口进入压缩机的基元容积,使单级压缩按双级制冷循环进行,达到节能效果。

图2-15 单螺杆压缩机的工作过程

a) 吸气过程b) 压缩过程c) 排气过程

2.3.4.3 单螺杆与双螺杆半封闭压缩机的比较

单螺杆与双螺杆压缩机相比,有许多相同之处,如均具有综合性能好、效率高、易损件少、调节性能好(可实现无级调节)、维护简单等优点;但也有一些各自的特点。现从以下几方面进行比较。

①技术成熟程度:双螺杆的应用早于单螺杆,由于单螺杆的加工及装配精度要求更高,故目前双螺杆的应用技术更成熟,但由于单螺杆在某些方面有双螺杆无法相比的先天优势,近几年单螺杆技术发展迅速。

②适用范围:双螺杆因其宽广的冷量范围良好的综合性能广泛应用于石油、化工、制药、轻纺、科研方面的低温试验;应用于食品、水产、商业的低温加工贮藏和运输;应用于工厂、医院机公共场所等大型建筑的空调等。单螺杆则因噪音低、震动小、综合性能卓越在商用空调领域得到青睐。特别适合各种对振动﹑噪音等要求比较高的场合。

③效率:螺杆压缩机的效率很大程度上取决于工质从高压部分向低压部分的泄漏,单螺杆的螺杆、星轮啮合副的几何形状复杂,泄漏通道多;双螺杆工质的泄漏取决于阴阳转子的齿型,正是由于一批先进齿型的出现,如SRM齿型、X齿型、Sigma齿型、CF齿型等,大大提高了双螺杆压缩机的效率。由于喷液技术在单螺杆机中的应用,其效率得到了很大的提高。目前半封闭双螺杆压缩机的能效比大约为4.5,而半封闭单螺杆压缩机约为4.4,因此,单螺杆比双螺杆的效率略低。

④噪音:单螺杆压缩机的门转子采用工程塑料材料,如图2-16所示,其与螺杆转子的接触为非金属与金属接触。故与双螺杆式压缩机相比更能消除运行中的高频噪音。

单螺杆压缩机双螺杆压缩机

图2-16 转子材料比较

⑤寿命:单螺杆压缩机特有的平衡式压缩结构,使零部件受力均匀,如图2-17所示,轴

承负荷大大减小,可以选用普通级别的滚动轴承,螺杆转子与门转子间几乎没有磨损,

机组寿命可达双螺杆压缩机冷水机组寿命的两倍,压缩机维修周期可达40000小时。

单螺杆压缩机受力均衡双螺杆压缩机受力不均衡

图2-17 转子受力比较

⑥振动:因单螺杆压缩机受力均衡且压缩速度快,压缩过程无偏心或往复运动,故压力

脉动小,运行稳定,振动低。

⑦体积、重量:单螺杆压缩机比双螺杆压缩机的体积更小、重量更轻。

⑧维修费用、维修周期:单螺杆压缩机机组特有的结构,优越的性能,节省了维修费用,

且可靠性高。

2.3.4.4主要螺杆压缩机生产厂家的技术参数

格力商用空调的水冷冷水机组中采用半封闭螺杆式压缩机,有双螺杆的、也有单螺杆的。现生

产半封闭双螺杆式压缩机的主要厂家有意大利的Refcomp、台湾的复盛、德国的比泽尔等,生产半

封闭单螺杆式压缩机的主要厂家有日本三菱等。其产品性能参数如下。

表2- 6 复盛SR系列半封闭双螺杆压缩机性能参数

机型

SR-1 SR-2 SR-3 SR-434 SR-4 SR-5 SR-561 SR-6 SR-7 SR-8

SR-1H SR-2H SR-3H SR-434H SR-4H SR-5H SR-561H SR-6H SR-7H *

排气量m31743/1453 2195/182

9

264.9/220.8 349.4/291.2

433.9/361.

6

519.1/432.

6

593.6/494.7

668.1/556.

8

842.0/701

.7

998.0/831

.6 制冷量kW 132165201254340419445523634807

转速rpm 3550/2950

容调控制范围% 100/75/50/25(启动)、无段式容量调节

冷媒R-22/R-134a/R407C

润滑方式压差给油

内建容积比V i 2.8/3.5

额定功率P 50 6550100 130 160 130 210 270

型式3相,2极,感应马达

启动方式Y/△启动

频率Hz 60/50

电压V 220,380,440/380

绝缘等级Class F

保护装置马达线圈温度保护器

机油加热器W 150

润滑油填充量Liter 9111113131313192323重量kg 420520530630930930930110011501250

备注:1.冷冻能力基准:冷凝温度40℃。蒸发温度0℃,过冷度5℃,过热度5℃

2. H型冷冻能力基准:冷凝温度55℃。蒸发温度0℃,过冷度5℃,过热度5℃

表2- 7 Refcomp S系列半封闭双螺杆压缩机性能参数(R22,标准型马达)型号 SRC-S- 113 113 163 183 213 253 303 353 413 453 503 553

额定电动机功率

(Hp/kW)

40/30 50/37 60/45 70/52 80/60 100/75 120/90 140/105 160/120 180/135 200/150 220/164

排气量在50Hz时

(m3/h)

118/142 150/180 175/210 205/246 237/284 286/343 341/409.2 402/482 445/534 510/612 562/674.4 600/720 制冷量(kW) 113 133 163 183 213 253 303 353 413 453 503 553 重量(Kg) 325 330 335 510 515 615 625 730 740 980 1000 1020 注油量(dm3) 6 6 6 7 7 10 10 14 14 19 19 19 曲轴箱加热器230V/200W-50/60Hz 230V-275W-50/60Hz

排气管道内径(mm) 42 42 42 54 54 54 54 80 80 80 80 80

吸气管道内径(mm) 54 54 54 67 67 80 80 92 92 104.8 104.8 104.8 制冷量控制级100,75,50,25%(continue 100-25%/100-25%区间连续);型号SRC-S-113最小制冷量级为33%保护装置INT 69 RC Y (标准配置)

电动机型式Y/△Y/△Y/△Y/△Y/△Y/△Y/△Y/△Y/△Y/△Y/△Y/△额定电压400/3/50Hz-460/3/60Hz

启动电流Y/△

(A)

139172195159193254276354374453543595启动电流DOL/△

(A)

39840654745958077087611551155133316451802最大运行电流

(A)

658296124140168196225245270300334

表2-8 三菱MS系列半封闭单螺杆压缩机性能参数(R22)

机型MS-13L MS-14M MS-14L MS-18S MS-18M MS-18L 压缩机型号单螺杆、半封闭、单级

螺杆直径mm 130145181

门转子直径mm 136145153170181190

转速(50/60Hz)r.p.m 2880/3470

排气量(50/60Hz)m3/hr 133.86/161.29 158.24/190.66 189.75/228.63 250.03/301.25 312.86/376.95 369.26/444.94 制冷剂R22

能量控制范围% 100-70-40-0(仅在启动时为0%)

充注系统润滑油充注和液体制冷剂充注

电动机

型号三相、两极、鼠笼式感应电机

名义输出功率kW 303745607590

启动方式Y-△

频率Hz 50/60

额定电压V 200,380,400/200,220,380,400,440 绝缘等级 B

润滑剂

润滑油SUNISO 4GS

润滑油填充量L 912

机油加热器W 180250

外型尺寸

长mm 125113191649144614761536宽mm 485493591

高mm 538568658

净重kg 380430450760800870

保护装置内置电机温度调节装置排气温度自动调节装置

2.4 制冷热交换器

热交换器是将两种或两种以上温度不同的流体进行热量传递的设备。用于制冷系统的热交换器主要有蒸发器、冷凝器和中间冷却器、过冷器等。本节主要介绍蒸发器与冷凝器。

蒸发器是指制冷剂液体在较低的温度下,沸腾吸收被冷却介质(空气或水)的热量,达到制冷的目的。冷凝器是制冷剂蒸气在较高的温度下,把热量传给环境介质(水或空气),进而冷凝成制冷液体,以继续节流循环制冷。因制冷剂与介质(水或空气)不能相混合,须用导热性能较好的金属(通常是纯铜管)将两者隔开,在温度的作用下进行热量传递,这类热交换器称之为间壁式热交换器。

2.4.1 冷凝器

冷凝器是将制冷系统中蒸发器的制冷量连同压缩机的压缩指示功一起传给环境介质(冷却水或空气)的换热设备。按冷却方式分,冷凝器可分为风冷式、水冷式及蒸发式。本节主要介绍两种冷凝器:水冷管壳式冷凝器及套管式冷凝器。

2.4.1.1 冷凝温度

经压缩机排出的高压制冷蒸汽在冷凝器中一般经历三种放热过程:

1)过热蒸汽冷却成干蒸汽。高压过热蒸汽R22(通常60℃~100℃)在进入冷凝器的初始阶段,释放出显热量,温度迅速下降至冷凝温度(冷凝压力下的饱和温度),而成为干饱和蒸汽。

2)干蒸汽冷凝成饱和液体。干蒸汽在饱和压力下释放出大量的凝结潜热而成为饱和液体,此阶段温度保持不变,仍为冷凝压力下的冷凝温度。

3)饱和液体进一步冷却成过冷液体。在冷凝器末端,已全部呈饱和液体的制冷剂,由于冷凝温度总高于冷却介质的温度,这温差使制冷剂液体继续释放显热给冷却介质,因而制冷剂液体温度略有下降而成为高压过冷液体。

上述三过程共同点是冷凝压力保持不变。在第二阶段的相变冷凝过程释放出大量的冷热潜热,这一过程约占整个冷凝面积的90%;第一阶段的对流换热温差很大,但表面传热系数却远小于第二阶段的冷凝时的表面传热系数,且所占冷凝面积更小,甚至没有这一过程。所以,从单位面积上的对流换热量q而言,这三个过程的 q几乎相等,即制冷剂侧温度为冷凝压力下的饱和温度,表面传热系数为制冷剂蒸气与管壁面间的相变冷凝时的表面传热系数。

2.4.1.2 水冷卧式壳管式冷凝器

水冷卧式壳管式冷凝器传热系数高,在大中小型装置中广泛地应用,但需有水冷却装(冷

却塔)以不断将水的热量传给环境空气而循环使用,若附近有井水或河湖水可使用则效果更佳,更具有优势。 如图2-18a 所示,压缩机排出的制冷剂蒸气从上部进入壳体,在水平圆管簇4外冷凝成液体,依靠重力流至低部出液管排出。冷却水在泵的作用下从端盖1的下部进入,且在水肋的分割下,在管内流过偶数个流程(水每流过管内一次为一个流程),最后从同一端盖上部排出至冷却塔。冷却水的下进上出可保证每根传热管内充满水,在管内走偶数个流程,使进出水管安装在同一端上,以后清除水垢时只要卸下另一段即可。端盖底部的放水阀6便于停机时排空存水,以防冬季时冻列传热管,而上部的排气阀5,则可在装置起动时驱除水侧的空气。

图2-18b 是阿法拉伐公司的产品外形。它的水侧是二流程,采用高效传热管,适合家用中央空调的产品性能见表2-9,该表是对冷凝工质为R22,污垢热阻取为0.043m 2.K/kW,

图2-18 水冷卧式壳管式冷凝器

其中冷却塔循环时的进水温度为29.4℃,冷凝温度40.6℃;直接用城市自来水时,进水温度为15℃,冷凝温度35℃。壳体直径都是168mm.

表2-9 壳管式冷凝器

型号

冷却塔供水 城市自来水 冷凝器长度

/mm

冷凝 负荷 /kW

循环 水量 /(m 3/h) 水侧 压力降 /kPa 冷凝 负荷 /kW 循环 水量 /(m 3/h) 水侧 压力降 /kPa CPS35 CPS45 CPS60 CPS80 CPS70 CPS100

33.5 46.2 59.1 81.8 68.0 96.1

5.2

6.9 8.6 11.7 10.3 13.8

44 44 44 44 37 37

37.0 50.1 63.1 87.1 69.9 98.6

2.0 2.6

3.3

4.4 4.0

5.3

50 50 50 50 42 42

770 770 770 770 1470 1470

经过采取强化传热各种措施后,这类冷凝器当管内流速1.6-2.8m/s 时,R22传热系数可达

K=1360-1600W(m 2

.K).

在中小型卤代烃制冷装置中,按照所需的冷凝器换热面积而将卧式冷凝器简化作得稍大些,在筒体的下部不布置冷凝器传热管,这空出的容积可兼作制冷系统的储液器,从而使系统减少一个压力容器,简化了整个装置。

2.4.1.3水冷套管式冷凝器

由无缝钢管作外管,由一根或三根以上纯铜传热管作内管穿入其中后,盘成圆形或长圆形

的套管式冷凝器如图2-19a,b 所示。外管与内管的组合尺寸见表2-10。更大的甚至有二十根左右

的内管见图4-15c.

图2-19 套管式冷凝器

表2-10 套管式冷凝器管的组合

外管(无缝钢管) 内管(纯铜管或低螺纹管) Φ25x2.0 Φ32x2.5 Φ51x3.0 Φ12x1.0一根 Φ16x1.5一根或Φ9.52x0.35三根 Φ16x1.5三根或Φ9.52x0.35七根

盘成圆形或长圆形,既可减少冷凝器所占用空间尺寸,又可将压缩机(全封闭或半封闭机)或其它小设备置于其空腔内,从而使机组布置更为紧凑,使制冷装置的外形尺寸和体积减小。 由图2-19b 可见,制冷剂蒸气从上部进入套管的管间空腔,在内管外表面上冷凝,冷凝液在蒸气流速和自身重力作用下沿盘管往下流动,从套管下端流出,而冷却水在水泵作用下,从下部进入内官内,由上部流出,因而是纯逆流布置的。套管式冷凝器的盘管总长不宜太长,太长时,不仅传热管内流体的流动阻力较大,更由于盘管下部会积聚较多的冷凝液,是冷凝传热管的面积不能充分利用。通常在空调冷量小于20kw 时,可制成一只内套三根或七根传热管的套管式冷凝器;而在空调量大于20kw 的场合,可制成2~4个并联使用的套管式冷凝器,或者如图2-19c 所示用稍大直径外管内套20余根传热管,以减少或避免盘管下部的积液问题。

同卧式壳管式冷凝器的传热管两侧对流换热强度相似,套管式冷凝器的传热管也多用低螺纹管,且制冷剂蒸气同时受传热管内冷却水和无缝钢管外的空气冷却,故传热效果较好:对R22蒸气冷凝,套管式冷凝器以冷凝管以外表面积记的传热系数通常达K>1200W/(m 2.K),而在管内水流速2~3m/s ,冷却水进出口温差Δt=8~11℃,肋化系数 β》3.5的场合,以传热管外表面积计算的传热系数为K>1050~1450W (m 2

.K)。

套管式冷凝器具有结构紧凑,制造简单,价格便宜;逆流布置使冷凝液体的过冷度较大;冷凝水温升高而使水耗量较少等优点,但两侧流体的流动阻力均较大,且清除水垢较困难。目前在家用中央空调中应用较多。

2.4.2 蒸发器

经节流后的低温低压的制冷剂液体在蒸发器中沸腾蒸发,吸收被冷却介质的热量,进而

自身成为低压饱和(通常有些过热)蒸气,不断地被压缩机吸走。换言之,蒸发器是吸收热量(即输出冷量)的换热设备。

蒸发器的负荷(换热量)是由空调负荷计算和制冷系统设计给出的,按照被冷却介质的状态有液体和气体,家用中央空调中冷/热水机组系统是冷却载冷剂水的蒸发器,而风管式系统和VRV 系统则是直接冷却空气的蒸发器。 2.4.2.1 蒸发温度

制冷剂经节流减压后进入蒸发器时是气液混合物,绝大部分是液体,蒸气量只占10%左右,随着两相流体在蒸发器内的流动与吸热,液体逐渐蒸发成气体,蒸气的含量越来越多,当流至接近蒸发器出口处时,一般已完全蒸发成干饱和气体。在这个过程中,蒸发温度始终与蒸发压力相对应,温度略有下降,在其后的蒸发面积(上在蒸发器近出口处,约占总蒸发面积的5%),由于蒸发温度仍比被冷却介质温度低(有一定的传热温差)。干饱和蒸气仍继续吸热而成为蒸发压力下的过热蒸气,然后才流出蒸发器被压缩机安全地吸入。这样设计的目的,是为了确保压缩机不吸入湿蒸气而产生液击的危险。

2.4.2.2板式换热器

近年来从国外引进的钎焊板式换热器,使其承压和防渗漏能力大为提高,它的高效紧凑,已在制冷空调行业具有良好的应用前景。钎焊板式换热器是在真空加热炉中,将众多很薄的不锈钢传热板与前后两张外罩板一起用铜整体钎焊而成,它没有垫片和固定传热板的框架结构。

图2-20b示出了板式换热器传热板片与外罩板的组合情况。它由一组不锈钢波纹金属板叠装焊接而成,板上的四孔分别为冷热两种流体的进出口,在板四周的焊接线内,形成传热板两侧的冷、热流体通道,在流动过程中通过板壁进行热交换。两种流体在流道内呈逆流式换热态势,而板片表面制成的点支撑形、波纹形、人字形等各种形状,有利于破坏流体的层流边界层,在低流速下产生众多旋涡,形成旺盛紊流,强化了传热。所设计板片的各种形状,可在板片间形成许多支撑点(见图2-20c),这使能够承受约3MPa左右压力的换热器板片厚度可减少至0.5mm 左右(板距一般为2~5mm)。这样,在相同的换热负荷情况下,板式换热器的体积仅为壳管式的1/3~1/6,重量只有壳管式的1/2~1/5,所需的制冷剂充注量约为1/7。以水的换热为例,在相同负荷和同样水速的条件下,板式换热器的传热系数K值可达2000-4650W/(m22K),是壳管式换热器的2~5倍。因此,板式换热器对壳管式换热器具有明显的优势,在制冷空调行业应用前景很好。

图2-20c所示的几种板片形状中,点支撑形板片是在板上冲压出交错排列的一些半球形或平头形凸状,流体在板间流道内呈网状流动,流阻较小,其传热系数K值可达4650W/(m22K)。水平平直波纹形板片,其断面形状呈梯形,传热系数可达5800W/(m22K)。人字

图2-20 板式换热器结构及板片型式

a)成品外形 b)传热板片组合情况 c)板片型式

1--进出口接管 2--前外罩板 3--传热板片 4--前后外罩板

I--点支撑形板片Ⅱ--水平平直波纹板片Ⅲ--人字形板片

形板片属典型网状流板片,它将波纹布置成人字形,不仅刚性好,且传热性能良好,其传热系数也可达5800W/(m22K)左右。板式换热器在使用以后也会产生水侧结垢和制冷剂侧油垢,而使传热系数下降,阿法拉伐公司推荐的传热系数为2100—3000W/(m22K)。

优异的传热性能使板式换热器在家用中央空调机组中得到广泛应用,现主要用于冷却液

制冷基础知识

第一章制冷基础知识 一、制冷原理 1.基本概念 a.制冷:从某一物体或区域内移走热量,其反向过程即为制热。 b.能效比:单位时间内移走的热量与所耗的功之比。 一般来说,常规制冷机的能效比约为2.2-4.0,这就是说,耗费1W的输入功率,制冷机可以移走2.2-4.0W单位热量(即制冷量为2.2-4.0W),它并没有“制造”或“消灭”能量。这也是机械压缩式制冷(制热)比其它方式如热电式、吸收式制冷能量利用率高的原因。 2.基本制冷循环及其在压焓图上的表示 蒸气压缩式制冷的工作原理是使制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩、放热、节流和吸热四个主要热力过程以完成制冷循环,如下图所示。 冷凝器:放 热 压缩机:压 在制冷工程计算中,常用压焓图来表示各个过程的状态变化,并可从其上直接查出制冷剂的各种状态参数,大大简化计算。纵坐标是绝对压力P的对数值,横坐标是焓值,所谓焓值即是制冷剂的内能与推动功之和,是系统中的总能量。焓的变化意味着制冷剂从外界吸收或向外界放出热量。图中焓差△h=h2-h1,即为制冷量。 二、制冷系统中主要部件简介 1.压缩机:将制冷剂由低温低压的气体压缩成为高温高压的气体,是制冷系统的心脏。压缩

机的形式如下所示: 按开启方式分类 按压缩形式分类 ●全封闭式压缩机 ●往复式(活塞式)压缩机 (天加风冷式冷热水机组、风冷管道式分体空调机组采用) ●滚动转子式压缩机 ●半封闭式压缩机 ●涡旋式压缩机 ●开启式压缩机 ●螺杆式压缩机 ●离心式压缩机 2. 冷凝器:将高温高压的制冷剂气体冷凝成为液体,冷凝器的热交换形式如下: (1)风冷式冷凝器:其结构为翅片管利用风机冷却 (2)水冷式冷凝器结构有板式、套管式、壳管式三种形式 ●板式冷凝器 ●套管式冷凝器 ●壳管式冷凝器 3.膨胀阀:使高温高压的制冷剂液体降压膨胀成为低温低压的液体。膨胀阀有内平衡和外平衡两种,内平衡式适于较小阻力的蒸发器, 外平衡型可抵消蒸发器中的过大压力降。小型机组也可采用毛细管节流。 4.蒸发器:使低温低压的液体制冷剂吸热蒸发成为气体,蒸发器的热交换形式如下: ●翅片盘管式蒸发器 ●板式蒸发器 制冷剂进气 制冷剂出液 制冷剂出液 制冷剂进气 冷却水 出水冷却水 进水 制冷剂出制冷剂进冷却水出冷却水冷却水出 冷却水制冷剂进制冷剂出

高级制冷工理论知识复习题_图文-1——【制冷工真题】

高级制冷工理论知识复习题_图文制冷工高级理论知识复习题 一、单项选择题 1.职业具有不断发展和世代延续的特征,职业道德具有( d )。 A、职业义务 B、职业责任 C、恒定的特点 D、发展的历史继承性 2.不断提高本行业的职业道德标准,是( d )的客观要求。 A、个人跨行业发展 B、宏观调控发展 C、企业跨行业发展 D、行业自身建设和发展 3.制冷工的主要工作内容是操作和维护( d )及辅助设备、以及由其组成的成套系统。 A、制冷设备 B、制冷装置 C、制冷系统 D、制冷压缩机 4.( d )是从业人员自己更好地工作、生活和家庭幸福的要求。 A、延迟客户投诉 B、减缓操作速度 1

C、主动维护客户的利益 D、钻研业务、规范操作 5.在生产中,( D )就是要满足生产系统的要求。 A、合理报酬 B、国家法律 C、社会责任 D、优质服务 6.共发射极单级放大电路是( C )。 A、运算放大器 B、功率放大器 C、电流放大器 D、电压放大器 7.在制冷空调机器、设备中使用最多的是( B )联轴器。 A、金属弹簧式弹性 B、非金属弹性元件式弹性 C、固定式刚性 D、移动式刚性 8.在lgp-h图上,饱和蒸气线的右边为( d )。 A、过冷液体区 B、饱和液体区 C、饱和蒸气区 D、过热蒸气区 9.大部分卤代烃制冷剂对( C )有腐蚀作用。 A、钢及合金钢 B、金属材料 C、铜以及除磷青铜外的铜合金 D、镁及含镁超过2%的铝镁合金10.空气等湿冷却降温的极限是( D )。 A、干球温度与湿球温度之差 B、干球温度与露点温度之差 1

C、湿球温度 D、露点温度 11.VRV系统是( d )。 A、全水系统 B、全空气系统 C、空气-水系统 D、直接蒸发式系统 12.开启活塞式制冷压缩机的( b )用两个滑动轴承支承。 A、连杆 B、曲轴 C、活塞 D、气阀 13.气液分离器是用来使蒸气和氨液分离的设备,设在( d )。A、压缩机排气管与冷凝器之间B、冷凝器出液管与膨胀阀之间 C、膨胀阀出液管与蒸发器之间 D、蒸发器与压缩机回气管之间 14.制冷系统双位调节时的差动范围是( B )。 A、开机时间与停机时间之差 B、开机温度与停机温度之差 C、开机时间与停机时间的比值 D、开机温度与停机温度的比值 15.蒸发压力调节阀通过压缩机吸气节流,来维持( D )相匹配。 A、冷却水量与制冷剂量 B、制冷剂量与载冷剂量 C、载冷剂量与负荷 D、制冷剂量与负荷 1

制冷原理知识点整理

·制冷原理思考题 1、什么是制冷? 从物体或流体中取出热量,并将热量排放到环境介质中去,以产生低于环境温度的过程。 自然冷却:自发的传热降温 制冷机/制冷系统:机械制冷中所需机器和设备的总和 制冷剂:制冷机中使用的工作介质 制冷循环:制冷剂一系列状态变化过程的综合 2、常用的四种制冷方法是什么? ①液体气化制冷(蒸气压缩式、蒸气吸收式、蒸气喷射式、吸附制冷) ②液体绝热节流 ③气体膨胀制冷 3、液体汽化为什么能制冷? ①当液体处在密闭容器内,液体汽化形成蒸气。若容器内除了液体及液体本身的蒸气外不存在任何其他气体,也提出在某一压力下将达到平衡,处于饱和状态。 ②将一部分饱和蒸气从容器中抽出时,必然要再汽化一部分来维持平衡。 ③液体汽化时,需要吸收热量,这一部分热量称为汽化热。汽化热来自被冷却对象,因而被冷却对象变冷或者使它维持在环境温度以下的某个低温。 4、液体汽化制冷的四个基本过程是什么? ①制冷剂低压下汽化 ②蒸气升压 ③高压气液化 ④高压液体降压 5、什么是热泵及其性能系数? 制冷机:使用目的是从低温热源吸收热量 热泵:使用目的是向高温热汇释放能量 6、性能系数:W Q W W Q COP H /)(/0+== 7、劳伦兹循环

在热源温度变化的情况下,由两个与热源做无温差传热的多变过程及两个 等熵过程组成的逆向可逆循环,称为洛伦兹循环,这是变温条件下制冷系 数最大的循环。为了表达变温条件下可逆循环的制冷系数,可采用平均当 量温度这一概念,T0m表示工质平均吸热温度,Tm表示工质平均放热温度, ε表示制冷系数。洛伦兹循环的制冷系数相当于在恒温热源T0m和Tm间工 作的逆卡诺循环的制冷系数。 8、什么是制冷循环的热力学完善度,制冷剂的性能系数COP? 热力学完善度:实际制冷循环性能系数与逆卡诺循环性能系数之比 制冷剂的性能系数:制冷量与压缩耗功之比。 9、单级蒸气压缩制冷循环的四个基本部件? 压缩机:压缩和输送制冷剂,保持蒸发器中的低压力,冷凝器里的高压力 膨胀阀:对制冷剂节流降压并调节进入蒸发器的制冷剂的流量 蒸发器:输出冷量,制冷剂吸收被冷却对象的热量,达到制冷的目的 冷凝器:输出热量,从蒸发器中吸收的热量和压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走 10、蒸汽压缩式制冷循环,当制冷剂确定后,冷凝温度、蒸发温度有什么因素决定? 环境介质温度决定冷凝温度决定冷凝压力;制冷装置用途决定蒸发温度决定蒸发压力 11、过冷对循环性能有什么影响? 在一定冷凝温度和蒸发温度下,节流前制冷剂液体过冷可以减少节流后的干度。节流后的干度越小,他在蒸发器中气化的吸收热量越大,循环的性能系数越高。 12、有效过热无效过热对循环性能有哪些影响? 有效过热:吸入蒸气的过热发生在蒸发器本身的后部或者发生在安装与被冷却室内的吸气管道上,过热吸收的热量来自被冷却对象。 有害过热:由蒸发器出来的低温制冷剂蒸气在通过吸入管道进入压缩机之前,从周围环境吸取热量而过热,但没有对被冷却对象产生制冷效应。 13、不凝性气体对循环性能的影响 不凝性气体:在制冷机的工作温度、压力范围内不会冷凝、不会被溴化锂溶液吸收的气体。 原因:蒸发器、吸收器的绝对压力极低,易漏入气体 影响:①不凝性气体的存在增加了溶液表面分压力,使冷剂蒸气通过液膜被吸收时的阻力增加,吸收效果降低。 ②不凝性气体停留在传热管表面,会形成热阻,影响传热效果,导致制冷量下降。 ③不凝性气体占据换热空间,是换热设备的传热效果变差 ④压缩机的排气压力、温度升高,压缩机耗功增加 措施:在冷凝器与吸收器上部设置抽气装置 ①水气分离器:中间溶液喷淋,吸收水气,不凝性气体由分离器顶部排出,经阻油器进入真空泵排出。阻油器用于防止真空泵停机时,大气压力将油压入制冷系统中。 ②自动抽气:由引射器引射不凝性气体入气液分离器,打开放气阀排气。 ①无机化合物 ②有机化合物

(完整版)制冷原理与设备复习题

a绪论 一、填空: 1、人工制冷温度范围的划分为:环境温度~-153.35为普通冷冻;-153.35℃~-268.92℃为低温冷冻;-268.92℃~接近0k为超低温冷冻。 2、人工制冷的方法包括(相变制冷)(气体绝热膨胀制冷)(气体涡流制冷)(热电制冷)几种。 3、蒸汽制冷包括(单级压缩蒸气制冷)(两级压缩蒸气制冷)(复叠式制冷循环)三种。 二、名词解释:人工制冷;制冷;制冷循环;热泵循环;制冷装置;制冷剂。 1.人工制冷:用人工的方法,利用一定的机器设备,借助于消耗一定的能量不断将热量由低温物体转移给高温物体的连续过程。 2.制冷:从低于环境温度的空间或物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程称为制冷。 3.制冷循环:制冷剂在制冷系统中所经历的一系列热力过程总称为制冷循环 4.热泵循环:从环境介质中吸收热量,并将其转移给高于环境温度的加热对象的过程。 5.制冷装置:制冷机与消耗能量的设备结合在一起。 6.制冷剂:制冷机使用的工作介质。 三、问答: 制冷原理与设备的主要内容有哪些? 制冷原理的主要内容: 1.从热力学的观点来分析和研究制冷循环的理论和应用; 2.介绍制冷剂、载冷剂及润滑油等的性质及应用。 3.介绍制冷机器、换热器、各种辅助设备的工作原理、结构、作用、型号表示等。 第一章制冷的热力学基础 一、填空: 1、lp-h图上有_压强_、_温度_、_比焓_、__比熵_、_干度_、比体积_六个状态参数。 2、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_压缩机__、__蒸发器_、_节流阀、_冷凝器___几大件组成。 3、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_绝热压缩、_等压吸热_、_等压放热_、__绝热节流_几个过程组成。 4、在制冷技术范围内常用的制冷方法有_相变制冷_、__气体绝热膨胀制冷_、_气体涡流制冷_、_热电制冷_几种。 5、气体膨胀有__高压气体经膨胀机膨胀_、_气体经节流阀膨胀_、_绝热放气制冷三种形式。 6、实际气体节流会产生零效应_、热效应_、冷效应_三种效应。制冷是应用气体节流的_冷_效应。理想气体节流后温度_不变_。 二、名词解释: 相变制冷;气体绝热膨胀制冷;气体涡流制冷;热电制冷;制冷系数;热力完善度;热力系数; 洛伦兹循环;逆向卡诺循环; 1.相变制冷:利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的融化或升华过程从被冷却的物体吸取热量以制取冷量。 2.气体绝热膨胀制冷:高压气体经绝热膨胀以达到低温,并利用膨胀后的气体在低压下的复热过程来制冷 3.气体涡流制冷:高压气体经涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流,利用冷气流的复热过程即可制冷。4.热电制冷:令直流电通过半导体热电堆,即可在一段产生冷效应,在另一端产生热效应。 5制冷系数:消耗单位功所获得的制冷量的值,称为制冷系数。ε=q。/w。 6.热力完善度:实际循环的制冷系数与工作于相同温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。其值恒小于1。 7.热力系数:获得的制冷量与消耗的热量之比。用ζ0表示 8.洛仑兹循环:在热源温度变化的条件下,由两个和热源之间无温差的热交换过程及两个等熵过程组成的逆向可逆循环是消耗功最小的循环,即制冷系数最高的循环。 9.逆向卡诺循环:当高温热源和低温热源的温度不变时,具有两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程组成的逆向循环,称为逆向卡诺循环

制冷工高级教学大纲

制冷工高级培训大纲 一、培训对象 具有初中以上文化程度(含同等学/历),取得本职业中级职业资格证书后,连续从事本职业工作3年以上,经本职业高级正规培训达规定标准学时数,并取得结业证书。取得本职业中级职业资格证书后,连续从事本职业工作5年以上。取得高级技工学校或经劳动保障行政部门审核认定的、以高级技能为培养目标的高等职业学校本职业(专业)毕业证书。取得本职业中级职业资格证书的大专以上本专业或相关专业毕业生,连续从事本职业工作2年以上。 二、培训目标 通过理论教学与培训,使学员达到制冷工高级工标准的要求,了解职业道德基本知识,了解相关法律、法规知识,熟悉电工学、电子学、自动控制、机械制图相关知识,掌握热力学、传热学、流体力学的基础知识,掌握冷库和其他小型制冷装置的工作原理、结构形式、维修工艺和常见故障排除方法,掌握大型制冷设备微电脑控制系统的工作原理、电路分析和检查方法,掌握氨制冷设备系统的组成、设备维修及保养、查找故障的方法,能够熟练的使用数字式万用表等仪器仪表和各种工具,能组织、指导对中级制冷工开展维修工作。 课程结束后,学员要参加技能鉴定机构组织的理论知识和操作技能考试,以取得相应的高级证书。 三、培训方式 培训过程中贯彻理论与实际相结合的原则,从理论知识对生产实践的指导作用为理论教学的切入点,使学员加深对基础理论知识的理解掌握;以提高学员的综合素质为导向,提高学员分析和解决机、电、冷关联的复杂问题的能力,以专业技能为落脚点,强化实践教学环节。

四、课程设置和课时分配 五、培训教材 1、《制冷工(高级)》中国劳动社会保障出版社 2、《制冷工程与设备》上海交通大学出版社

制冷剂 基础知识(DOC)

碳氢制冷剂基础知识 (一)制冷剂概述制冷剂概述制冷剂概述制冷剂概述 1、什么是制冷剂? 答:制冷剂又称制冷工质,它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。空调制冷中主要是采用卤代烃制冷剂,其中不含氢原子的称为氯氟烃(CFC),含氢原子的称为氢氯氟烃(HCFC),不含氯原子的称为氢氟烃(HFC)。 制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质(水或空气等)的热量而汽化,在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理,因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的。 2、对制冷剂性质有哪些要求? (1)环保性 要求工质的臭氧消耗潜能值(ODP)与全球变暖潜能值(GWP)尽可能小,以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。 (2)具有优良的热力学特性 具有优良的热力学特性以便能在给定的温度区域内运行时有较高的循环效率。具体要求为:临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小、绝热指数低、单位容积制热量较大等。

(3)具有优良的热物理性能 具体要求为:较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度。 (4)具有良好的化学稳定性 要求工质在高温下具有良好的化学稳定性,保证在最高工作温度下工质不发生分解。 (5)与润滑油有良好互溶性。 (6)安全性。工质应无毒、无刺激性、无燃烧性及爆炸性。 (7)有良好的电气绝缘性。 (8)经济性。要求工质低廉,易于获得。 3、制冷剂是怎样分类的? 在压缩式制冷剂中广泛使用的是氨、氟里昂和烃类。 一、按照化学成分,制冷剂可分为五类:无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。 (1)无机化合物制冷剂:这类制冷剂使用得比较早,如氨(NH3)、水(H2O)、空气、二氧化碳(CO2)和二氧化硫(SO2)等。对于无机化合物制冷剂,国际上规定的代号为R及后面的三位数字,其中第一位为“7”后两位数字为分子量。如水R718...等。 (2)氟里昂(卤碳化合物制冷剂):氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素(CL)、氟(F)和溴(Br)代替后衍生物的总称。国际规定用“R”作为这类制冷剂的代号,如R22...等。又有人称之为氟利昂的。 (3)饱和碳氢化合物制冷剂:这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁

制冷原理知识点总结

制冷原理及设备期末复习 有不全的大家相互补充 题型:填空20分;选择10分;判断10分;简答45分(5道);计算1道,带计算器。 绪论 实现人工制冷的方法(4大类,简单了解原理) 1.利用物质的相变来吸热制冷; 融化(固体—液体),气化(液体—气体),升华(固体—气体) 气化制冷(蒸气制冷): 包括蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附式制冷。 2.利用气体膨胀产生低温 气体等熵膨胀时温度总是降低的,产生冷效应。 3.气体涡流制冷 高压气体经涡流管膨胀后,可分为冷热两股气流; 4.热电制冷(半导体制冷) 利用半导体的温差电效应实现的制冷。 根据制冷温度的不同,制冷技术可大体上划分三大类: 普通冷冻:>120K【我们只考普冷】 深度冷冻:120K~20K 低温和超低温:<20K。 t= (t, ℃; T, Kelvin 开)T=273+t 常用制冷的方法有:液体蒸发制冷循环必须具备以下四个基本过程:液体气化制冷制冷剂液体在低压下汽化产生低压蒸气,气体膨胀制冷将低压蒸气抽出并提高压力变成高压气,涡流管制冷将高压气冷凝成高压液体, 热电制冷高压液体再降低压力回到初始的低压状态。按照实现循环所采用的方式之不同,液体蒸发制冷有 蒸气压缩式制冷蒸气吸收式制冷蒸气喷射式制冷吸附式制冷等 蒸气压缩式制冷 系统组成:

1-压缩机2-冷凝器3-膨胀阀4-蒸发器组成的密闭系统。 工作原理:制冷剂在蒸发器中吸收被冷却对象的热量而蒸发,产生的低压蒸气被压缩机吸入,经压缩机压缩后制冷剂压力升高,压缩机排出的高压蒸气在冷凝器中被常温冷却介质冷却,凝结成高压液体。高压液体经膨胀阀节流,变成低压、低温湿蒸气,进入蒸发器,低压液体在蒸发器中再次汽化蒸发。如此周而复始。 蒸气吸收式制冷 系统组成: 发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、溶液热交换器、溶液泵、冷剂泵等 工质对:制冷剂与吸收剂常用:氨—水溶液溴化锂—水溶液 工作原理:Ⅰ.溴化锂溶液在发生器中被热源加热沸腾,产生出制冷剂蒸汽在冷凝器被冷凝成冷剂水。冷剂水经U型管节流进入蒸发器,在低压下蒸发,产生制冷效应。 Ⅱ.发生器中出来的浓溶液,经热交换器降温、降压后进入吸收器,与吸收器中的稀溶液混合为中间浓度的溶液。中间热度的溶液被吸收器泵输送并喷淋,吸收从蒸发器中产生的冷剂蒸汽,形成稀溶液。稀溶液由发生器泵输送到发生器,重新被热源加热,形成浓溶液。 氨水吸收式制冷循环工作原理: 在发生器中的氨水浓溶液被热源加热至沸腾,产生的蒸气(氨气中含有一小部分水蒸汽)经精馏塔精馏后(得到几乎是纯氨的蒸气),进入冷凝器放出热量后被冷凝成液体,经节流机构节流,进入蒸发器,低压液体制冷剂,吸收被冷却物体的热量而蒸发,达到制冷的目的,产生的低压蒸气进入吸收器。而发生器中发生后的稀溶液,降压后也进入吸收器,吸收由蒸发器来的制冷剂蒸气,浓溶液经溶液泵加压后送入发生器。如此不断循环。

第二章-制冷空调基础知识

【课题】第二章制冷空调基础知识 第一节热力学定律 【教学目标】 1.知识目标:工质的基本状态参数,理解热力学定律的涵及应用。 2.能力目标:通过理论知识的学习和应用,培养综合运用能力。 3.情感目标:培养学生热爱科学,实事的学风和创新意识,创新精神。 【教学重点】热力学定律的涵及应用。 【教学难点】焓湿图的意义和应用。 【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。 【课时安排】4学时。 【教学过程】 〖导入〗(2分钟) 在热力工程中,实现热能与机械能的转换或热能的转移,都要借助于一种携带热能的工作物质即工质,各种气体、蒸气及液体是工程上常用的工质。在热力过程中,一方面工质的热力状态不断地发生变化,另一方面工质与外界之间有能量的交换。因此,工质的热力性质及热能转换规律是工程热力学研究的容。 〖新课〗 1-2学时 第一节热力学定律 一、工质的物理性质及基本状态参数 1.物质的三态 固态、液态及气态,三态之间是通过吸热或放热来完成其状态转化的。 (1)固态该种状态的物质分子间的引力比其它两种状态大,且分子间的距离最小。固体具一定形状。 (2)液态液态的物质分子间的引力较小而间距较大。分子间相互可移动,因此液体具有流动性而且无一定的形状。 (3)气态和上述两种状态相比较,气态物体的分子间距离最大而分子间引力很小,分子间无相互约束,不停地进行着无规则的运动。因此,气体无形状,元固定体积。 物质的状态取决于分子之间引力的大小和其热运动的强弱。 2.基本状态参数 热力学中常见的状态参数有(基本状态参数)温度T、压力p、密度或比体积v、比能u、比焓h等。 (1)温度描述热力系统冷热程度的物理量。热力学温度的符号用T表示,单位为K (开)。热力学温度与摄氏温度之间的关系为 t = T-273.15 K或T = 273.15 K + t t——摄氏温度,℃。 (2)压力

制冷工基础知识模拟试题及答案解析(2)

制冷工基础知识模拟试题及答案解析(2) (1/43)单项选择题 第1题 氨重力供液制冷系统,是靠制冷剂液柱的______向蒸发器输送低压、低温的氨液。 A.流量 B.流速 C.重力 D.截面积 下一题 (2/43)单项选择题 第2题 重力供液的特点是:供液均匀适用于______。 A.小型冷库 B.中型冷库 C.冷水机组 D.中、小型冷库 上一题下一题 (3/43)单项选择题 第3题 重力供液制冷系统,为保证一定的重力,氨液分离器液面应高于冷间最高层蒸发排管______m。 A.0.3~0.5 B.0.7~0.8 C.1~2 D.3~4 上一题下一题 (4/43)单项选择题 第4题 氨泵供液制冷系统,是指利用氨泵向蒸发排管输送______。 A.低温氨液 B.低温氨气 C.高温氨液 D.高温氨气 上一题下一题 (5/43)单项选择题 第5题 两级压缩氨制冷系统,压缩机采用单机双级压缩机,低、高压级容积比一般为______。 A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4 上一题下一题 (6/43)单项选择题 第6题

冷库制冷系统中,为了满足食品______工艺要求,常需要多种蒸发温度。 A.冷加工 B.储藏 C.冷加工储藏 D.解冻 上一题下一题 (7/43)单项选择题 第7题 冷库制冷系统中,为减少基本投资,降低运行费用,力求系统通用化,实现不同蒸发温度系数之间压缩机的能量调配,采用______以减少压缩机的装机容量。 A.单级压缩 B.双级压缩 C.一机两用 D.贮液器共同 上一题下一题 (8/43)单项选择题 第8题 改变拖动电动机转速的装置称为______。 A.变压器 B.变频器 C.变阻器 D.变流器 上一题下一题 (9/43)单项选择题 第9题 改变拖动电动机转速的装置称为变频器,用______表示。 A.PPM B.COP C.EER D.VFD 上一题下一题 (10/43)单项选择题 第10题 变频式空调器就是通过改变______,使压缩机电动机的转速变化而达到容量控制的目的。 A.供电电压 B.供电电流 C.供电频率 D.供电峰值 上一题下一题 (11/43)单项选择题 第11题 变频式空调器最突出的优点是:空调器在部分负荷运行时,由于冷凝器、蒸发器的热流量减小,能效比明显提高,空调器______的时间都在部分负荷下运行。 A.80%

制冷原理-知识点总结

制冷原理-知识点总结

制冷原理及设备期末复习 有不全的大家相互补充 题型:填空20分;选择10分;判断10分;简答45分(5道);计算1道,带计算器。 绪论 ?实现人工制冷的方法(4大类,简单了解原理)1.利用物质的相变来吸热制冷; 融化(固体—液体),气化(液体—气体),升华(固体—气体) 气化制冷(蒸气制冷): 包括蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附式制冷。 2.利用气体膨胀产生低温 气体等熵膨胀时温度总是降低的,产生冷效应。 3.气体涡流制冷 高压气体经涡流管膨胀后,可分为冷热两股气流; 4.热电制冷(半导体制冷) 利用半导体的温差电效应实现的制冷。?根据制冷温度的不同,制冷技术可大体上划分三大类: ?普通冷冻:>120K【我们只考普冷】 ?深度冷冻:120K~20K ?低温和超低温:<20K。

t=T-273.15 (t, ℃; T, Kelvin 开) T=273+t 常用制冷的方法有:液体蒸发制冷循环必须具备以下四个基本过程: 液体气化制冷制冷剂液体在低压下汽化产生低压蒸气, 气体膨胀制冷将低压蒸气抽出并提高压力变成高压气, 涡流管制冷将高压气冷凝成高压液体, 热电制冷高压液体再降低压力回到初始的低压状态。 按照实现循环所采用的方式之不同,液体蒸发制冷有 蒸气压缩式制冷蒸气吸收式制冷蒸气喷射式制冷吸附式制冷等 蒸气压缩式制冷 系统组成: 1-压缩机2-冷凝器3-膨胀阀4-蒸发器组成的密闭系统。 工作原理:制冷剂在蒸发器中吸收被冷却对象的热量而蒸发,产生的低压蒸气被压缩机吸入,经压缩机压缩后制冷剂压力升高,压缩机排出的高压蒸气在冷凝器中被常温冷却介质冷却,凝结成高压液体。高压液体经膨胀阀节流,变成低压、

制冷空调基础知识教案设计

【课题】 第二章制冷空调基础知识 第一节热力学定律 新授课【教学目标】 1.知识目标:工质的基本状态参数,理解热力学定律的涵及应用。 2.能力目标:通过理论知识的学习和应用,培养综合运用能力。 3.情感目标:培养学生热爱科学,实事的学风和创新意识,创新精神。 【教学重点】 热力学定律的涵及应用。 【教学难点】 焓湿图的意义和应用。 【教学方法】 读书指导法、分析法、演示法、练习法。 【课时安排】 4学时。 【教学过程】 〖导入〗(2分钟) 在热力工程中,实现热能与机械能的转换或热能的转移,都要借助于一种携带热能的工作物质即工质,各种气体、蒸气及液体是工程上常用的工质。在热力过程中,一方面工质的热力状态不断地发生变化,另一方面工质与外界之间有能量的交换。因此,工质的热力性质及热能转换规律是工程热力学研究的容。 〖新课〗 第一节热力学定律 一、工质的物理性质及基本状态参数 1.物质的三态 固态、液态及气态,三态之间是通过吸热或放热来完成其状态转化的。 (1)固态该种状态的物质分子间的引力比其它两种状态大,且分子间的距离最小。固体具一定形状。 (2)液态液态的物质分子间的引力较小而间距较大。分子间相互可移动,因此液体具有流动性而且无一定的形状。 (3)气态和上述两种状态相比较,气态物体的分子间距离最大而分子间引力很小,分子间无相互约束,不停地进行着无规则的运动。因此,气体无形状,元固定体积。 物质的状态取决于分子之间引力的大小和其热运动的强弱。

2.基本状态参数 热力学中常见的状态参数有(基本状态参数)温度T 、压力p 、密度ρ 或比体积v 、比能u 、比焓h 等。 (1)温度 描述热力系统冷热程度的物理量。热力学温度的符号用T 表示,单位为K (开)。热力学温度与摄氏温度之间的关系为 t = T -273.15 K 或 T = 273.15 K + t t ——摄氏温度,℃。 (2)压力 S F p = F ——整个边界面受到的力,N ; S ——受力边界面的总面积,m 2。 绝对压力、工作压力和环境大气压力之间的关系为 (负压)(正压);e am b e am b p p p p p p -=+= p amb ——当地大气压力; p e ——工作压力。 (3)比体积和密度 系统中工质所占有的空间称为工质的体积。而单位质量的工质所占有的体积称比体积,用v 表示,单位为m 3/kg 。决定压缩机制冷量的重要参数。与工质密度互为倒数。 例2-1 锅炉中蒸汽压力表的读数Pa 103.325e ?=p ;凝汽器的真空度值,根据真空表读为Pa 105.94e ?=p 。若大气压力Pa 1001325.15amb ?=p ,试求锅炉及凝汽器中蒸汽的绝对力。 解 锅炉中水蒸气的绝对压力 Pa 1033.313Pa 1032.3Pa 1001325.1555e am b ?=?+?=+=p p p 凝汽器(电压电容)中的绝对压力 Pa 10633.0Pa 105.9Pa 1001325.1445e am b ?=?-?=-=p p p 3.理想气体状态方程式 RT p =υ R g ——气体常数 对于质量为m (kg )的理想气体,其状态方程为 mRT pV = V ——质量为m (kg )的气体所占有的体积,m 3;其它各参数同前。 二、热力学定律及应用 能量守恒及转换定律:能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换成另一种形式,或从一个系统转移到一个系统。 在实际的工质状态变化中,热力学第一定律的表达式为: w +?=u q q ——加给1 kg 工质的热量,J/kg ; △u ———1 kg 工质能,J/kg ; w ——机械功,J/kg 。 热力学第二定律:

空调维修技术的基础知识

空调维修技术的基础知识 1. 空调器故障分析的一般方法 空调器由制冷系统和电气系统组成,它的运行状态又与工作环境和条件有密切的关系,所以对空调器的故障分析需要综合考虑。 故障原因可分为两类,一类为机外原因或人为故障(特别是电源是否正常),另一类则为机内故障。在分析处理故障时,首先应排除机外原因。排除机外因素后,又可将机内故障分为制冷系统故障和电气系统故障两类,一般应先排除电气系统故障。至于电气系统故障,又可从以下两方面来查找:开关电源是否送电;电动机绕组是否正常。按照上述总的分析思路,便可逐步缩小故障范围,故障原因也就自然水落石出了。 2. 空调器初步检查 制冷系统运行时,进行初查采用的是问、摸、看、听、查的办法。这些办法既简单而且有效。 摸:压缩机正常运行20-30分钟后,摸一摸吸气管、排气管、压缩机、蒸发器出风口、冷凝器等部位的温度,凭手感便可判断制冷效果的好坏。 A. 压缩机温度一般在90-100℃。 B. 摸蒸发器的表面温度。工作正常的空调器蒸发器各处的温度应该是相同的,其表面是发凉的,一般在15度左右,裸露在外的铜管弯头处有凝露水。

C. 摸冷凝器的表面温度。空调器开机运转后,冷凝器很快就会热起来,热得越快说明制冷越快,在正常使用情况下,冷凝器的温度可达80度左右,冷凝管壁温度一般在45-55℃。 D. 摸低压回气管表面温度。正常时,吸气管冷,排气管热。手摸应感到凉,如果环境温度较低,低压回气管表面还会有凝露水,如果回气管不结露,而高压排气管比较烫,压缩机外壳也很热,很可能是制冷剂不足,如果压缩机的回气管上全部结露,并结到压缩机外壳的一半或全部,说明制冷剂过多。 E. 摸高压排气管温度。手摸应感到比较热,夏天时还烫手。 F. 摸干燥过滤器表面温度。在正常情况下,手摸干燥过滤器表面感觉略比环境温度高。如果有凉的感觉或凝露,说明干燥过滤器有微堵现象。 G. 摸出风口温度。手应感觉出风有些凉意,手停留的时间长就感到有些冷。 看:先看空调器外形是否完好,各个部件的工作是否正常。其次,看制冷系统各管路有无断裂,各焊接处是否有油迹出现,焊点有油迹则可能有渗漏。再仔细看一下电器元件的插片有无松脱现象,各连接铜管位置是否正确,有无铜管碰壳体。最后,看一下离心风叶和轴流风叶的跳动是否过大,电动机和压缩机有无明显振动。看高、低压压力值是否正常,环境温度在30度时,低压约为0.49~0.54Mpa,高压约为1.17~1.37MPa,环境温度在35度时,低压约为0.58~0.62Mpa,高压约为1.93 Mpa,环境温度在43度时,低压约为0.68Mpa,高压约为

制冷原理和设备思考题答案解析

思考题 1.什么是制冷?制冷技术领域的划分。 答:用人工的方法在一定时间和一定空间内将物体冷却,温度降到环境温度以下,并保持这个温度。 120k以上,普通制冷120-20K深度制冷 20-0.3K低温制冷0.3K以下超低温制冷 2.了解各种常用的制冷方法。 答:1、液体气化制冷:利用液体气化吸热原理。 2、气体膨胀制冷:将高压气体做绝热膨胀,使其压力、温度下降,利用降温 后的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷。 3、热电制冷:利用某种半导体材料的热电效应。 4、磁制冷:利用磁热效应制冷 3.液体气化为什么能制冷?蒸气喷射式、吸附式属于哪一种制冷方式? 答:液体气化液体汽化时,需要吸收热量;而吸收的热量是来自被冷却对象,因而被冷却对象变冷。蒸气喷射式、吸附式属于液体气化制冷 4.液体气化制冷的四个基本过程。 答:压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程 5.热泵及其性能系数。 答:热泵:以环境为低温热源,利用循环在高温下向高温热汇排热,收益供热量,将空间或物体加热到环境温度以上的机器。用作把热能释放给物体或空间,使 之温度升高的逆向循环系统称作热泵。(当使用目的是向高温热汇释放热量时, 系统称为热泵。) 热泵的性能系数COP=Qa/W供热量与补偿能之比。 6.制冷循环的热力学完善度,制冷机的性能系数COP 答:1、循环效率(热力学完善度):说明制冷循环与可逆循环的接近程度。热力完善度愈大,表明该实际制冷循环热力学意义上的损失愈小,因此循环的经济性 必然俞高。 定义:一个制冷循环的性能系数COP与相同低温热源、高温热汇温度下可逆循 环的性能系数之比COPc 0< ∩=COP/COPc <1 专业资料整理

冷藏车基础知识

一、什么是冷藏车 装备有隔热结构的车厢和制冷装置,用于冷藏运输的厢式专用运输汽车。 二、冷藏车的分类 冷藏汽车实际上称作冷藏保温汽车,它分为冷藏车和保温汽车两大类。 保温汽车是指具有隔热车厢,适用与短途保温运输的汽车。 冷藏车是指具有隔热车厢,并设有制冷装置的汽车。 按制冷装置的制冷方式划分,机械冷藏汽车、冷冻板冷藏汽车、液氮冷藏汽车干冰冷藏汽车、冰冷冷藏汽车等,其中机械冷藏汽车是冷藏车中的主要车型,国内绝大多数冷藏车也都是机械冷藏车。按底盘承载能力分类:微型冷藏车、小型冷藏车、中型冷藏车、大型冷藏车。按车厢型式分类:面包式冷藏车、厢式冷藏车、半挂冷藏车。 三、冷藏车的构成 冷藏车主要由汽车底盘、隔热保温厢体、制冷机组、车厢内温度记录仪等部件组成,对于特殊要求的车辆,如肉钩车,可加装肉钩、拦腰、铝合金导轨、通风槽等选装件。 冷藏车底盘:国内常见的冷藏车底盘主要有解放、东风、庆铃、江铃、江淮、福田等。冷藏车厢体:一般由聚氨酯材料、玻璃钢组成,也有彩钢板,不锈钢等。 制作技术有:分片拼装的“三明治”板粘接式(常用)、分片拼装的注入发泡式、整体骨架注入发泡式、真空吸附式粘贴等。 冷藏车制冷机组:冷藏机组分为非独立制冷机组和独立制冷机组。国产机组与进口机组等。一般车型都采用外置式冷机,少数微型冷藏车采用内置式冷机。对于温度要求较低的冷藏车,可采取厢体内置冷板(功能相当于蒸发器)。 四、冷藏车的制冷原理 冷藏车制冷方式有多种,以下5种是较常的制冷方式: 1、水冰及盐冰制冷:水冰制冷装置投资少,运行费用低,但是普通水(盐)冰单位质量的吸热量较小,车厢内降温有限,而且盐冰融化后会污染环境、食品,腐蚀车厢和值货物受潮,因此水(盐)冰制冷主要月于鱼类等水产品的冷藏运输。 2、干冰制冷:装置简单、投资和运行费用较低、使用方便、货物不会受潮。干冰升华产生的CO2气体能抑制微生物繁殖、减缓脂肪氧化以及削弱水果蔬菜的呼吸。但是,干冰升华易引起结霜,CO2气体过多则将导致水果、蔬菜等冷藏物呼吸困难而坏死。而且厢内温度难调,干冰成本较高,且消耗量较大,故实际应用较少。 3、冷板制冷:装置本身较重、体积较大,占据了车厢的一定容积,而且冷板充冷一次仅可持续工作8~15H。因此冷板制冷适于中、轻型冷藏汽车的中、短途运输,近几年来,随着能源和环境污染间题日益突出,冷板制冷的应用发展较快,已成为仅次于机械制冷的制冷方式。 4、液氮制冷:装置结构简单、工作可靠,无噪声和污染;液氮制冷量大、制冷迅速,适于速冻。液氮汽化不会使厢内受潮,并且氮气对食品保鲜、防止干耗均有好处。此外,液氮制冷控温精确(正负两度)。但是液氮成本较高,需经常充注,因而推广受到一定限制。同理,其他低温汽化的液态气体,亦可作为制冷剂,如液态二氮化碳。 5.机械制冷:机械制冷方式有蒸气压缩式、吸收式、蒸气喷射等。目前以蒸气压缩式应用最为广泛。压缩式制冷机组主要由压缩机、冷凝器、节流阀(或膨胀阀)和蒸发器等组成。

《制冷原理与设备》详细知识点

《制冷原理与设备》详细知识点 制冷原理与设备复习题 绪论 一、填空: 1接近0k为超低温冷冻。 2、人工制冷的方法包括(相变制冷)(气体绝热膨胀制冷)(气体涡流制冷)(热电制冷)几种。 3、蒸汽制冷包括(单级压缩蒸气制冷)(两级压缩蒸气制冷)(复叠式制冷循环)三种。 二、名词解释:人工制冷;制冷;制冷循环;热泵循环;制冷装置;制冷剂。 1. 人工制冷:用人工的方法,利用一定的机器设备,借助于消耗一定的能量不断将热量由低温物体转移给高温物体的连续过程。 2.制冷:从低于环境温度的空间或物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程称为制冷。 3.制冷循环:制冷剂在制冷系统中所经历的一系列热力过程总称为制冷循环 4.热泵循环:从环境介质中吸收热量,并将其转移给高于环境温度的加热对象的过程。 5.制冷装置:制冷机与消耗能量的设备结合在一起。 6.制冷剂:制冷机使用的工作介质。

三、问答: 制冷原理与设备的主要内容有哪些? 制冷原理的主要内容: 1.从热力学的观点来分析和研究制冷循环的理论和应用; 2.介绍制冷剂、载冷剂及润滑油等的性质及应用。 3.介绍制冷机器、换热器、各种辅助设备的工作原理、结构、作用、型号表示等。 第一章制冷的热力学基础 一、填空: 1、lp-h图上有_压强_、_温度_、_比焓_、__比熵_、_干度_、比体积_六个状态参数。 2、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_压缩机__、__蒸发器_、_节流阀、_冷凝器___几大件组成。 3、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_绝热压缩、_等压吸热_、_等压放热_、__绝热节流_几个过程组成。 4、在制冷技术范围内常用的制冷方法有_相变制冷_、__气体绝热膨胀制冷_、_气体涡流制冷_、_热电制冷_几种。 5、气体膨胀有__高压气体经膨胀机膨胀_、_气体经节流阀膨胀_、_绝热放气制冷三种形式。 6、实际气体节流会产生零效应_、热效应_、冷效应_三种效应。制冷是应用气体节流的_冷_效应。理想气体节流后温度_不变_。 二、名词解释:

《制冷原理与设备》详细知识点解析

制冷原理与设备复习题 绪论 一、填空: 1、人工制冷温度范围的划分为:环境温度~-153.35为普通冷冻;-153.35℃~-268.92℃为低温冷冻;-268.92℃~接近0k为超低温冷冻。 2、人工制冷的方法包括(相变制冷)(气体绝热膨胀制冷)(气体涡流制冷)(热电制冷)几种。 3、蒸汽制冷包括(单级压缩蒸气制冷)(两级压缩蒸气制冷)(复叠式制冷循环)三种。 二、名词解释:人工制冷;制冷;制冷循环;热泵循环;制冷装置;制冷剂。 1.人工制冷:用人工的方法,利用一定的机器设备,借助于消耗一定的能量不断将热量由低温物体转移给高温物体的连续过程。 2.制冷:从低于环境温度的空间或物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程称为制冷。 3.制冷循环:制冷剂在制冷系统中所经历的一系列热力过程总称为制冷循环 4.热泵循环:从环境介质中吸收热量,并将其转移给高于环境温度的加热对象的过程。 5.制冷装置:制冷机与消耗能量的设备结合在一起。 6.制冷剂:制冷机使用的工作介质。 三、问答: 制冷原理与设备的主要内容有哪些? 制冷原理的主要内容: 1.从热力学的观点来分析和研究制冷循环的理论和应用; 2.介绍制冷剂、载冷剂及润滑油等的性质及应用。 3.介绍制冷机器、换热器、各种辅助设备的工作原理、结构、作用、型号表示等。 第一章制冷的热力学基础 一、填空: 1、lp-h图上有_压强_、_温度_、_比焓_、__比熵_、_干度_、比体积_六个状态参数。 2、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_压缩机__、__蒸发器_、_节流阀、_冷凝器___几大件组成。 3、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_绝热压缩、_等压吸热_、_等压放热_、__绝热节流_几个过程组成。 4、在制冷技术范围内常用的制冷方法有_相变制冷_、__气体绝热膨胀制冷_、_气体涡流制冷_、_热电制冷_几种。 5、气体膨胀有__高压气体经膨胀机膨胀_、_气体经节流阀膨胀_、_绝热放气制冷三种形式。 6、实际气体节流会产生零效应_、热效应_、冷效应_三种效应。制冷是应用气体节流的_冷_效应。理想气体节流后温度_不变_。 二、名词解释: 相变制冷;气体绝热膨胀制冷;气体涡流制冷;热电制冷;制冷系数;热力完善度;热力系数; 洛伦兹循环;逆向卡诺循环; 1.相变制冷:利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的融化或升华过程从被冷却的物体吸取热量以制取冷量。 2.气体绝热膨胀制冷:高压气体经绝热膨胀以达到低温,并利用膨胀后的气体在低压下的复热过程来制冷 3.气体涡流制冷:高压气体经涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流,利用冷气流的复热过程即可制冷。4.热电制冷:令直流电通过半导体热电堆,即可在一段产生冷效应,在另一端产生热效应。 5制冷系数:消耗单位功所获得的制冷量的值,称为制冷系数。ε=q。/w。 6.热力完善度:实际循环的制冷系数与工作于相同温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。其值恒小于1。 7.热力系数:获得的制冷量与消耗的热量之比。用ζ0表示 8.洛仑兹循环:在热源温度变化的条件下,由两个和热源之间无温差的热交换过程及两个等熵过程组成的逆向可逆循环是消耗功最小的循环,即制冷系数最高的循环。 9.逆向卡诺循环:当高温热源和低温热源的温度不变时,具有两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程组成的

制冷剂基础知识

碳氢制冷剂基础知识 (一)制冷剂概述制冷剂概述制冷剂概述制冷剂概述 1、什么是制冷剂? 答:制冷剂又称制冷工质,它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态 变化以实现制冷的工作物质。空调制冷中主要是采用卤代烃制冷剂,其中不含氢原子的称为氯氟烃(CFC),含氢原子的称为氢氯氟烃(HCFC),不含氯原子的称为氢氟烃(HFC)。 制冷剂在蒸发器吸收被冷却介质(水或空气等)的热量而汽化,在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。它的性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理,因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的。 2、对制冷剂性质有哪些要求? (1)环保性 要求工质的臭氧消耗潜能值(ODP )与全球变暖潜能值(GWP )尽可能小,以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。 (2)具有优良的热力学特性 具有优良的热力学特性以便能在给定的温度区域运行时有较高的循环效率。 具体要求为:临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小、绝热指数低、单位容积制热量较大等。

(3)具有优良的热物理性能 具体要求为:较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度 (4)具有良好的化学稳定性 要求工质在高温下具有良好的化学稳定性,保证在最高工作温度下工质不发生分解。(5)与润滑油有良好互溶性。 (6)安全性。工质应无毒、无刺激性、无燃烧性及爆炸性。 (7)有良好的电气绝缘性。 (8)经济性。要求工质低廉,易于获得。 3、制冷剂是怎样分类的? 在压缩式制冷剂中广泛使用的是氨、氟里昂和烃类。 一、按照化学成分,制冷剂可分为五类:无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。 (1)无机化合物制冷剂:这类制冷剂使用得比较早,如氨(NH3)、水 (H20)、空气、二氧化碳(C02 )和二氧化硫(S02)等。对于无机化合物制冷剂,国际上规定的代号为R及后面的三位数字,其中第一位为“ 7”后两位数字为分子量。如水R718…等。 (2)氟里昂(卤碳化合物制冷剂):氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素(CL)、氟(F和溴(Br)代替后衍生物的总称。国际规定用“ R” 作为这类制冷剂的代号,如R22…等。又有人称之为氟利昂的。 (3)饱和碳氢化合物制冷剂:这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁 烷和环状有机化合物等。代号与氟里昂一样采用“R”,这类制冷剂易燃易爆。

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