中央空調(diào)機組的結(jié)構(gòu)特點

主講人：張艷艷目錄中央空調(diào)機組的分類中央空調(diào)機組的特點、組成及制冷原理中央空調(diào)各組成部件的結(jié)構(gòu)及工作原理壓縮機冷凝器蒸發(fā)器節(jié)流裝置綠特風(fēng)冷熱泵機組、水源熱泵機組的優(yōu)勢一、中央空調(diào)機組的分類中央空調(diào)用冷熱水機組的分類制冷循環(huán)類別機組類別單機制冷（熱）量范圍（kW）冷（熱）媒水溫度（℃）采用能源形式制冷劑應(yīng)用壓縮式蒸氣制冷循環(huán)活塞式開啟式冷水機組114～4567電力R22中央空調(diào)水冷半封閉冷水機組116～930風(fēng)冷半封閉冷水機組48～610中央空調(diào)、空調(diào)柜機風(fēng)冷半封閉冷（熱）水機組53～524（冷）58～584（熱）45中央空調(diào)、采暖水冷全封閉冷水機組10～1007空調(diào)柜機風(fēng)冷全封閉冷（熱）水機組16～302（冷）中央空調(diào)、采暖空調(diào)柜機20～358（熱）45中央空調(diào)、采暖空調(diào)柜機船用冷水機組151～2907中央空調(diào)

續(xù)表制冷循環(huán)類別機組類別單機制冷（熱）量范圍（kW）冷（熱）媒水溫度（℃）采用能源形式制冷劑應(yīng)用壓縮式蒸氣制冷循環(huán)螺桿式水冷開啟式（半封閉式）冷水機組115～22007電力R22中央空調(diào)風(fēng)冷半封閉冷水機組230～693風(fēng)冷半封閉冷（熱）水機組112～693（冷）132～808（熱）45渦旋式水冷冷水機組56～1697空調(diào)柜機風(fēng)冷冷水機組53～162模塊化水冷冷水機組130（單元模塊）中央空調(diào)、空調(diào)柜機風(fēng)冷冷水機組110（單元模塊）中央空調(diào)、空調(diào)柜機風(fēng)冷冷（熱）水機組30～966（冷）中央空調(diào)、空調(diào)柜機32～1028（熱）45中央采暖、空調(diào)柜機離心式R22冷水機組1055～21007R22中央空調(diào)R123冷水機組703～4222R123R134a冷水機組1407～4503R134a

續(xù)表制冷循環(huán)類別機組類別單機制冷（熱）量范圍（kW）冷（熱）媒水溫度（℃）采用能源形式制冷劑應(yīng)用吸收式制冷循環(huán)單效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組170～70007（熱水溫度：60℃）熱源：蒸汽表壓：0.2MPa以下高溫水：105～140℃中水溫：80～105℃水（吸收劑：溴化鋰)中央空調(diào)雙效蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組170～7000蒸汽表壓：0.2MPa以上高溫水：150～200℃直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組170～7000燃?xì)狻⒅赜?、輕油中央空調(diào)及生活熱水兩級熱水型溴化鋰吸收式冷水機組115～3500中溫水：70～80℃中央空調(diào)單效（或雙效）小型直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組24～170燃?xì)?、重油、輕油家用或小型建筑供冷熱水二、中央空調(diào)機組的組成及制冷原理中央空調(diào)機組結(jié)構(gòu)組成中央空調(diào)舒適性好，安裝方便，便于管理和維護。主要由制冷壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、熱力膨脹閥、貯液罐、電控柜、油分離器等部件構(gòu)成。制冷原理制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收熱量，蒸發(fā)為低溫低壓的制冷劑蒸汽，經(jīng)過氣液分離器分離后，進入壓縮機。經(jīng)過壓縮，制冷劑蒸汽變?yōu)楦邷馗邏簹怏w。通過油分離器后，進入冷凝器。在冷凝器里，制冷劑的熱量被冷卻介質(zhì)吸收，冷凝為高溫高壓的液體。經(jīng)過節(jié)流裝置的節(jié)流降壓，變成低溫低壓的液體。最后再進入蒸發(fā)器，開始新一輪的制冷循環(huán)。制冷原理如右圖所示。三、中央空調(diào)各組成部件的工作原理

（一）、壓縮機詳見上節(jié)。（二）、冷凝器冷凝器的作用將制冷壓縮機排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑予以冷卻，使之液化，以便制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)使用。冷凝器的分類根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，冷凝器可歸納為四類，即水冷、風(fēng)冷、水—空氣冷卻（蒸發(fā)式和淋水式）以及靠制冷劑或其他工藝介質(zhì)進行冷卻的冷凝器?？諝庹{(diào)節(jié)用制冷裝置主要使用前三類。具體分類見下表。冷凝器的種類、特點及使用范圍類型型式制冷劑優(yōu)點缺點適用范圍水冷式立式氨（1）可裝于室外（2）占地面積?。?）傳熱管容易清洗（1）冷卻水量大（2）體積較臥式大大、中型臥式氨、氟利昂（1）傳熱效果比立式好（2）容易小型化（3）容易和其他設(shè)備組裝（1）冷卻水質(zhì)要求高（2）冷卻管易腐蝕大、中、小型套管式氨、氟利昂（1）傳熱系數(shù)較高（2）結(jié)構(gòu)簡單，易制造（1）冷卻水流動阻力大（2）清洗困難小型板式氨、氟利昂（1）結(jié)構(gòu)緊湊、組合靈活（2）傳熱系數(shù)高（1）制造復(fù)雜（2）水質(zhì)要求高中、小型螺旋板式氨、氟利昂（1）體積?。?）傳熱系數(shù)高（1）水側(cè)阻力大（2）維修困難中、小型

續(xù)表類型型式制冷劑優(yōu)點缺點適用范圍空氣冷卻式強制對流式氟利昂（1）不需要冷卻水，不需水配管（2）可裝于室外，節(jié)省機房面積（1）體積大、傳熱面積大（2）制冷機功率消耗大中、小型自然對流式氟利昂（1）不需要冷卻（2）無噪聲（3）不需動力（1）體積龐大、傳熱面積大（2）制冷機功率消耗大小型水和空氣聯(lián)合冷卻式淋水式氨（1）制造方便（2）清洗、維修方便（3）水質(zhì)要求低（1）占地面積大（2）金屬耗量大（3）傳熱效果較差大、中型蒸發(fā)式氨、氟利昂（1）冷卻水耗量小（2）冷凝溫度較低（1）體積、占地面積大（2）清洗和維修困難大、中型1、水冷式冷凝器利用水冷卻高壓氣態(tài)制冷劑而使之冷凝的設(shè)備。殼管式冷凝器臥式殼管冷凝器（1）結(jié)構(gòu)：簡稱臥式冷凝器，結(jié)構(gòu)如下圖所示。筒體由無縫鋼管割制而成或由鋼板卷制后焊接而成。兩端有管板，管板中間穿插傳熱管。兩端管板的外側(cè)用端蓋封閉。端蓋用鑄鐵或鋼板制成，端蓋內(nèi)部設(shè)有分水肋，從而把整個管束分隔成幾個管組，使冷卻水流動時形成幾個（一般為偶數(shù)）流程，從而提高冷卻水流速。（2）工作過程：制冷劑蒸汽從冷凝器頂部進入，從管子外表面冷凝成液體，然后從殼體底部（或側(cè)面）出液管流入貯液器。在氟利昂冷凝器中，有的還在冷凝器底部設(shè)有液體過冷器。臥式殼管式冷凝器簡圖立式殼管冷凝器（1）結(jié)構(gòu)：簡稱為立式冷凝器。結(jié)構(gòu)如下圖所示。冷凝器垂直安裝，外殼由鋼板卷焊成圓筒，筒上下兩端各焊一塊管板，板間焊接或脹接有許多根小口徑的無縫鋼管。（2）工作過程：冷凝器頂部裝有配水箱，冷卻水從水箱中經(jīng)過均水板，進入每根傳熱管頂部的分水器進入傳熱管內(nèi)，在重力作用下沿管子內(nèi)表面流入水池。制冷劑蒸氣從上部進入冷凝器內(nèi)的管外空間，在垂直關(guān)外冷卻，冷凝為液體后，從筒底部出液口流入貯液器。立式殼管式冷凝器1—放油管；2—放氣管；3—均壓管；4—壓力表接管；5—安全閥接管；6—配水箱；7—管板；套管式冷凝器（1）結(jié)構(gòu)：由不同直徑的管子套在一起，并彎制成螺旋形或蛇形的一種水冷換熱器。該冷凝器的外管一般為無縫鋼管，管內(nèi)套有一根或數(shù)根銅管，外形如下圖所示。

（2）工作過程：冷卻水在管內(nèi)流動，流向為下進上出；高壓氣態(tài)氟利昂在外套管內(nèi)自上向下流動，冷凝后，液體從下部流出，從而實現(xiàn)較為理想的逆流式換熱。板式冷凝器（1）結(jié)構(gòu)：如下圖所示，該換熱器一般由傳熱板片、蓋板（壓緊板）、接管、壓緊螺栓、螺母、墊片、支架等組成。用專門的焊接工藝，將每兩張板片沿外密封槽焊接在一起，形成板片對，再將板片對用墊片組裝起來，成為半焊板式換熱器?；虿捎脤ｉT的焊接工藝，將一定數(shù)量的板片沿密封槽焊接成一個板片包，再將幾個板片包焊接，并裝配成一體的全焊板式換熱器。板式冷凝器螺旋板式換熱器（2）工作過程：板上的四個空分別為冷熱兩種流體的進出口。在板四周的焊接線內(nèi)，形成傳熱板兩側(cè)的冷、熱流體通道，在流動過程中，通過板壁進行熱交換。當(dāng)換熱器用作冷凝器時，冷卻水下進上出，制冷劑蒸汽從上面進入，冷凝后的液態(tài)制冷劑從下面流出。2、空氣冷卻式冷凝器制冷劑在管內(nèi)冷凝，空氣在管外流動，帶走制冷劑放出的熱量?？煞譃樽匀粚α骺諝饫鋮s式和強制對流空氣冷卻式。3、水和空氣聯(lián)合冷卻式冷凝器制冷劑在管內(nèi)冷凝，冷卻水噴灑在傳熱管外。包括淋水式冷凝器和蒸發(fā)式冷凝器。蒸發(fā)式冷凝器（1）結(jié)構(gòu)：主要包括由風(fēng)機、冷卻管組、供水噴淋系統(tǒng)、擋水板和箱體五大部件，箱體一般由薄鋼板制成。冷卻管組裝在箱內(nèi)，冷卻管上方為噴水裝置。（2）工作過程：冷卻水經(jīng)噴嘴從上面噴下，制冷劑蒸氣由冷卻管組上端進入，冷凝成液體后，從下面排出。制冷劑放出的熱量使噴淋在管外表面的冷卻水蒸發(fā)。（三）、蒸發(fā)器蒸發(fā)的作用通過制冷劑蒸發(fā)（沸騰），吸收載冷劑的熱量，從而達(dá)到制冷的目的。蒸發(fā)器的分類按載冷劑種類分：用于冷卻蒸氣或冷卻各種液體的蒸發(fā)器。按供液方式分：滿液式蒸發(fā)器、非滿液式蒸發(fā)器、循環(huán)式蒸發(fā)器、淋激式蒸發(fā)器。詳見下表。蒸發(fā)器器的種類、特點及使用范圍類型型式優(yōu)點缺點適用范圍冷卻液體載劑的蒸發(fā)器水箱型立管式（1）載冷劑凍結(jié)危險性小（2）由一定蓄冷能（3）操作管理方便（1）體積大、占地面積大（2）容易發(fā)生腐蝕（3）金屬耗量大，易積油氨制冷系統(tǒng)螺旋管式（1）～（3）同立管式（4）結(jié)構(gòu)簡單，制造方便（5）體積、占地面積比立管式小維修比立管式麻煩氨制冷系統(tǒng)蛇管式（盤管式）（1）～（3）同立管式（4）結(jié)構(gòu)簡單，制造方便管內(nèi)制冷劑流速低，傳熱效果差小型氟利昂制冷系統(tǒng)臥式殼管式滿液式（1）結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、占地面積?。?）可采用閉式循環(huán)，腐蝕可能?。?）加工復(fù)雜（2）載冷劑易發(fā)生凍結(jié)，易脹裂管子（3）無蓄冷能力氨、氟利昂制冷系統(tǒng)干式（1）載冷劑不易凍結(jié)（2）回油方便（3）制冷劑充灌量?。?）制造工藝復(fù)雜（2）不易清洗氟利昂制冷系統(tǒng)續(xù)表類型型式優(yōu)點缺點適用范圍冷卻液體載冷劑的蒸發(fā)器板式蒸發(fā)器（1）傳熱系數(shù)高（2）結(jié)構(gòu)緊湊、組合靈活（1）制造復(fù)雜、維修困難（2）造價較高氨、氟利昂制冷系統(tǒng)螺旋板式蒸發(fā)器（1）體積?。?）傳熱系數(shù)高（1）制造復(fù)雜、維修困難（2）使用淡水有凍結(jié)危險氨、氟利昂制冷系統(tǒng)套管式蒸發(fā)器（1）結(jié)構(gòu)簡單，體積?。?）傳熱系數(shù)高（1）水質(zhì)要求高，不易清洗（2）維修困難小型氟利昂制冷系統(tǒng)冷卻空氣的蒸發(fā)器翅片式蒸發(fā)器（1）結(jié)構(gòu)緊湊（2）傳熱效果好

氟利昂空調(diào)系統(tǒng)1、滿液式蒸發(fā)器主要由臥式殼管蒸發(fā)器和水箱式蒸發(fā)器兩種，載冷劑均為液體。臥式殼管蒸發(fā)器（1）結(jié)構(gòu)：筒體由鋼板焊接而成，筒體兩端焊有管板，板間焊接或脹接許多根水平傳熱管。兩端管板外側(cè)裝有帶隔板的封蓋。隔板將水平管束分為幾個管組（流程），使被冷卻液體順序流過個管組，提高管中液體流速，增強傳熱。（2）工作原理：液態(tài)制冷劑從筒體下半部進入，充滿管外空間。吸熱后形成的氣態(tài)制冷劑經(jīng)筒體頂部液體分離器流出，被吸入壓縮機。受熱后形成的氣體，不斷浮升至液面，即傳熱面積基本于液態(tài)制冷劑接觸。因制冷劑汽化，形成大量氣泡，使其液面高于靜止時的液面，所以，為了避免液態(tài)制冷劑被帶出蒸發(fā)器，一般，氨充液高度約為筒徑的70%～80%；氟利昂充液高度約為筒體的55%～65%。2、非滿液式蒸發(fā)器干式殼管蒸發(fā)器（1）結(jié)構(gòu)：與滿液式殼管冷凝器相似。（2）制冷劑在管內(nèi)流動，被冷卻劑介質(zhì)在管束外部空間流動，筒體內(nèi)橫跨管束裝有若干塊隔板，以增加液體橫掠管束的流速。直接蒸發(fā)式空氣冷卻器（1）結(jié)構(gòu)：由4~8排肋管組成，管材為直徑Φ7~12mm的銅管（為強化管內(nèi)沸騰，目前多采用內(nèi)螺紋高效蒸發(fā)管），外套連續(xù)整體鋁片，片厚0.12~0.2mm，片間距1.6~3mm。（2）工作原理：制冷劑在銅管內(nèi)流動，空氣以一定流速從肋片管的肋片間橫掠過，將熱量傳遞給制冷劑。（四）節(jié)流裝置亦稱流量控制機構(gòu)、節(jié)流閥或膨脹閥。節(jié)流裝置的作用：對高壓液態(tài)制冷劑進行節(jié)流降壓，保證冷凝器與蒸發(fā)器之間的壓差，以使蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑在要求的低壓下蒸發(fā)吸熱，從而達(dá)到制冷降溫的目的；同時，使冷凝器中的液態(tài)制冷劑，在給定的高壓下放熱冷凝。調(diào)節(jié)供入蒸發(fā)器的制冷劑流量，以適應(yīng)蒸發(fā)器的熱負(fù)荷變化，從而避免因部分制冷劑在蒸發(fā)器中未及時氣化而進入壓縮機，引起濕壓縮機甚至沖缸事故；或因供液不足，致使蒸發(fā)器的傳熱面積未充分發(fā)揮作用，引起制冷壓縮機吸氣壓力降低，制冷能力下降。節(jié)流裝置的分類分為手動膨脹閥、浮球式膨脹閥、熱力膨脹閥、電子膨脹閥和毛細(xì)管等。手動膨脹閥：構(gòu)造與普通截止閥相似，只是閥芯為針形錐體或具有V形缺口的錐體。管理人員根據(jù)蒸發(fā)器熱負(fù)荷變化和其他因素影響，利用手動方式不斷調(diào)整膨脹閥的開度。此閥全憑經(jīng)驗操作，管理麻煩。目前，此類已經(jīng)被其他節(jié)流機構(gòu)取代。浮球式膨脹閥：依靠浮球室中的浮球因液面的降低或升高，控制閥門的開啟或關(guān)閉。浮球室裝在蒸發(fā)器