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文檔簡介

車站空調(diào)與通風系統(tǒng)維護冷熱源設備概述目錄專題引入1制冷主機分類、各自特點及適用范圍2制冷機組的組成3總結(jié)4一、專題引入——制冷機組思考:制冷機組在中央空調(diào)系統(tǒng)中是什么地位?思考:制冷機組的主要組成?主要部件由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等組成中心,是系統(tǒng)的冷量來源,又稱為冷源。水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)原理圖制冷機組一、專題引入——制冷機組冷卻水冷凍水冷媒冷凝器主機膨脹閥壓縮機蒸發(fā)器冷卻塔空調(diào)末端水冷式制冷機組流程示意圖水冷式制冷機組應用風冷式制冷機組流程示意圖一、專題引入——制冷機組風冷式制冷機組應用中央空調(diào)系統(tǒng)由冷熱源系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成。制冷系統(tǒng)為空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供所需冷量,用以抵消室內(nèi)環(huán)境的冷負荷;制熱系統(tǒng)為空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供用以抵消室內(nèi)環(huán)境熱負荷的熱量。制冷系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)至關(guān)重要的部分,其采用種類、運行方式、結(jié)構(gòu)形式等直接影響了中央空調(diào)系統(tǒng)在運行中的經(jīng)濟性、高效性、合理性。一、專題引入空調(diào)用制冷技術(shù)屬于普通制冷范圍,主要是采用液體氣化制冷法。(主要是利用液體氣化過程要吸收比潛熱,而且液體壓力不同,其沸點也不同,壓力越低,沸點越低。)另外根據(jù)熱量從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移的不同方式,可分為:蒸氣壓縮式制冷、吸收式制冷。對于蒸氣壓縮式制冷,其工作原理就是使制冷劑在壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等熱力設備中進行壓縮、放熱、節(jié)流和吸熱四個主要的熱力過程,以完成制冷循環(huán)。一、專題引入冷凝器蒸發(fā)器壓縮機節(jié)流裝置高溫高壓氣態(tài)低溫低壓氣態(tài)中溫高壓液態(tài)低溫低壓汽液混合態(tài)一、專題引入一、專題引入一、專題引入2024/3/114一、專題引入1)制冷理論循環(huán)假定:①壓縮過程是等熵過程;②節(jié)流過程是等焓過程;③冷凝器內(nèi)壓降為零,出口為飽和液體,傳熱溫差為零,蒸發(fā)器內(nèi)壓降為零,出口為飽和蒸汽,傳熱溫差為零;④工質(zhì)在管路狀態(tài)不變,壓降溫差為零。2)與實際制冷循環(huán)的區(qū)別:①實際壓縮過程是多變過程;②冷凝器出口為過冷液體;③蒸發(fā)器出口為過熱蒸汽;④冷凝蒸發(fā)過程存在傳熱溫差tk=t+Δtk,to=t-Δto??照{(diào)系統(tǒng)就是完成對空氣環(huán)境進行調(diào)節(jié)和控制,也就是對空氣進行加熱、冷卻、加濕、減濕、過濾、輸送等各種處理的設備裝置。即:——以空氣調(diào)節(jié)為目的而對空氣進行處理、輸送、分配,并控制其參數(shù)的所有設備、管道及附件、儀器儀表的總和??照{(diào)系統(tǒng)的基本構(gòu)成,由冷熱源系統(tǒng)空氣處理系統(tǒng)能量輸送分配系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)等四個子系統(tǒng)組成。一、專題引入冷熱源系統(tǒng):1—鍋爐;2—給水泵;3—回水濾器;4—疏水器;5—制冷機組;7—冷卻塔;8—冷卻水循環(huán)泵;9—冷水管系;空氣處理系統(tǒng):10—空氣加濕器;11—空氣加熱器;12—空氣冷卻器;13—空氣過濾器;空氣能量輸送與分配系統(tǒng):6—冷凍水循環(huán)泵;14—風機;15—送風管道;16—蒸氣管;17—凝水管;18—空氣分配器;自動控制系統(tǒng):19—溫度控制器;20—濕度控制器;21—冷、熱能量自動調(diào)節(jié)閥;空調(diào)系統(tǒng)的基本構(gòu)成新風回風典型水冷中央空調(diào)系統(tǒng)原理圖典型水冷中央空調(diào)系統(tǒng)原理圖空調(diào)冷源(coldsource)和熱源(heatsource)空調(diào)工程中,為空調(diào)系統(tǒng)提供冷量和熱量的設備;冷源在空調(diào)工程中通常是指冷水機組、空調(diào)器的蒸發(fā)器等,熱源在空調(diào)工程中通常是指熱泵型冷熱水機組、鍋爐、電加熱器等。(一)冷源設備(1)活塞式冷水機組(2)螺桿式冷水機組(3)離心式冷水機組(4)風冷式冷水機組(5)

溴化鋰吸收式冷水機組(二)熱源設備

螺桿式冷水機組活塞式冷水機組冷凍水入口冷凍水出口冷卻水入口冷卻水入口控制箱制冷劑充注口壓縮機蒸發(fā)器冷凝器離心式冷水機組風冷式冷水機組熱水鍋爐2024/3/125壓縮機蒸發(fā)器冷凝器節(jié)流機構(gòu)(膨脹閥)管道各種控制閥輔助部件蒸氣壓縮式制冷機組的構(gòu)成一、專題引入冷水機組的分類1.按冷水機組的驅(qū)動動力不同可分為:

電力驅(qū)動和熱力驅(qū)動冷水機組

2.壓縮式冷水機組按壓縮機形式不同可分為:

活塞式、離心式、螺桿式和渦旋式冷水機組

3.吸收式冷水機組按熱源方式不同可分為:

蒸氣型、熱水型和直燃型冷水機組二、制冷主機分類、特點及適用范圍中央空調(diào)機組吸收式制冷機組蒸氣壓縮式制冷機組活塞式離心式螺桿式渦旋式水冷式風冷式制冷劑系統(tǒng)商用柜機嵌入式VRV系統(tǒng)風管系統(tǒng)分體式風管系統(tǒng)整體式風管系統(tǒng)冷熱水機組單壓縮機機組雙壓縮機機組模塊式機組

二、制冷主機分類、特點及適用范圍集中式和半集中式空調(diào)系統(tǒng)最常用的冷源是冷水機組,冷水機組是生產(chǎn)冷水的制冷裝置,廣泛應用于空調(diào)系統(tǒng)和工業(yè)生產(chǎn)中,各種冷水機組都是在設備制造廠完整組裝的成套設備,到使用現(xiàn)場只需要進行水系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)連接,即可使用。冷水機組具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、自動化程度高、安裝方便、維護簡單等優(yōu)點。冷水機組的特性綜合見表6-1。制冷機種類制冷劑單機制冷量/kW性能系數(shù)(COP)壓縮式制冷機組活塞式R22、R134a、(R12)52~10603.75~4.16離心式R123、(R11)352~38704.76~5.90R134a、(R12)250~28150R221060~35200螺桿式R22、(R12)352~38704.50~5.56渦旋式R224.00~4.35吸收式制冷機組蒸汽、熱水式240~52791.00~1.23直燃式240~34801.00~1.23表6-1制冷主機分類及適用范圍二、制冷主機分類、特點及適用范圍

1.活塞式冷水機組

優(yōu)點:具有熱效率高、適用多種制冷劑、制造容易、價格較低等。缺點:結(jié)構(gòu)較為復雜,易損件多、檢修周期短,輸氣不連續(xù)、排氣壓力有脈動,設備振動大、噪聲較大等。

2.離心式冷水機組

特點:單機容量大,與活塞式相比工作可靠,維修周期長,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),轉(zhuǎn)動小,對基礎沒有特殊要求。適于大型空調(diào)系統(tǒng)。二、制冷主機分類、特點及適用范圍(一)蒸氣壓縮式制冷機組圖7-2活塞式冷水機組示意圖1-冷凍水入口;2-冷凍水出口;3-冷卻水出口;4-冷卻水入口;5-控制箱;6-制冷劑充注口;7-壓縮機;8-冷凝器;9-蒸發(fā)器離心式冷水機組示意圖

離心式冷水機組實物圖3.螺桿式冷水機組

特點:單機制冷量較大,壓縮比高,結(jié)構(gòu)簡單,零部件為活塞式的1/10,運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),機組安裝時可以不裝地腳螺栓,直接放在具有足夠強度的水平地面上。4.渦旋式冷水機組

特點:比活塞式壓縮機減少60%運轉(zhuǎn)部件,排氣壓力穩(wěn)定,運行平穩(wěn),壽命長,故障率低,但單機冷量小于210kW,通常采用風冷冷卻方式。適用于小型空調(diào)系統(tǒng)。二、制冷主機分類、特點及適用范圍二、制冷主機分類、特點及適用范圍圖7-3螺桿式冷水機組示意圖二、制冷主機分類、特點及適用范圍

圖7-4螺桿式冷水機組實物圖二、制冷主機分類、特點及適用范圍圖7-7風冷式冷水機組接管示意圖二、制冷主機分類、特點及適用范圍圖7-8風冷式冷水機組實物圖(二)吸收式冷水機組

1.原理

利用二元溶液在不同壓力和溫度下能釋放和吸收制冷劑的原理進行制冷循環(huán)的。通常以水作為制冷劑,以溴化鋰-水溶液作為吸收劑,依靠熱能實現(xiàn)制冷的熱力循環(huán)。

吸收式冷水機組①標準型

②空調(diào)型③單冷型二、制冷主機分類、特點及適用范圍2.分類吸收式制冷和蒸氣壓縮式制冷一樣,是利用液態(tài)制冷劑在低壓低溫下氣化以達到制冷的目的。所不同的是蒸氣壓縮式制冷是靠消耗機械功(或電能)使熱量從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移;而吸收式制冷則靠消耗熱能來完成這種非自發(fā)過程。目前常用的兩種吸收式制冷機:1)氨吸收式制冷:氨為制冷劑,水為吸收劑,制冷溫度在+1~-45℃;2)溴化鋰吸收式制冷:水為制冷劑、溴化鋰為吸收劑,制冷溫度在0℃以上。溴化鋰簡單介紹:溴化鋰是無色粒狀結(jié)晶物,無毒。熔點:549℃;沸點:1265℃。溴化鋰極具吸水性,20℃時溴化鋰在水中的溶解度為111.2g/100g水。二、制冷主機分類、特點及適用范圍溴化鋰吸收式制冷原理圖二、制冷主機分類、特點及適用范圍吸收器二、制冷主機分類、特點及適用范圍制冷循環(huán):高壓氣態(tài)制冷劑在冷凝器中向冷卻水放熱被凝結(jié)為液態(tài)后,經(jīng)過節(jié)流裝置減壓降溫進入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器中該液體被氣化成低壓冷劑蒸氣,同時吸收被冷卻介質(zhì)的熱量產(chǎn)生制冷效應。吸收循環(huán):在吸收器中,用液態(tài)的吸收劑吸收蒸發(fā)器產(chǎn)生的低壓氣態(tài)制冷劑,形成制冷劑-吸收劑溶液,經(jīng)溶液泵生壓后進入發(fā)生器。在發(fā)生器中該溶液被加熱、沸騰,其中沸點低的制冷劑氣化形成高壓氣態(tài)制冷劑,與吸收劑分開。前者進入冷凝器液化,后者返回吸收器再次吸收低壓氣態(tài)制冷劑。制冷主機循環(huán)四大部件:壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝置三、制冷機組的組成Thankyou!車站空調(diào)與通風系統(tǒng)維護壓縮機目錄專題引入1壓縮機2總結(jié)3制冷主機循環(huán)四大部件:壓縮機蒸發(fā)器冷凝器節(jié)流裝置專題引入(一)壓縮機2024/3/148壓縮式制冷系統(tǒng)的心臟主機壓縮機稱為(一)壓縮機壓縮機作用:l、從蒸發(fā)器中吸低壓制冷劑蒸氣,保證蒸發(fā)器內(nèi)一定的蒸發(fā)壓力;2、提高壓力(壓縮),以創(chuàng)造在較高溫度下冷凝的條件;3、輸送制冷劑,使制冷劑完成制冷循環(huán)。2024/3/149制冷壓縮機根據(jù)其工作原理可分為容積型和速度型兩大類。在容積型壓縮機中,氣體壓力的升高是靠吸入氣體的體積被強行縮小,使單位容積內(nèi)氣體分子數(shù)增加來達到的。它有兩種結(jié)構(gòu)形式:往復活塞式和回轉(zhuǎn)式。在速度型壓縮機中,氣體壓力的升高是靠氣體的速度轉(zhuǎn)化而來,即先使氣體獲得一定高速,然后再由氣體的速度能轉(zhuǎn)化為壓力能。其主要形式是離心式制冷壓縮機。(一)壓縮機(一)壓縮機2024/3/151制冷和空調(diào)用壓縮機的分類及結(jié)構(gòu)示意圖(一)壓縮機說明:1)容積式制冷壓縮機是靠改變工作腔的容積,將周期性地吸收到的定量氣體壓縮。離心式壓縮機是靠離心力的作用,連續(xù)地將所吸收到的氣體壓縮。2)回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機是靠回轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)運動替代活塞式壓縮機中的活塞的往復運動,以改變氣缸的工作容積,從而將一定數(shù)量的低壓氣態(tài)制冷劑進行壓縮。3)目前常用的壓縮機主要有活塞式壓縮機、渦旋式、螺桿式以及離心式壓縮機?;钊街评鋲嚎s機多為中型(標準制冷量60~600KW)和小型(小于60KW),但是由于其噪音大、效率低切容易發(fā)生故障,目前使用的已不多;渦旋式制冷壓縮機目前主要用于小型制冷系統(tǒng),在家用空調(diào)以及商用VRV等小型系統(tǒng)大量使用;螺桿式壓縮機具有有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高及操作維護方便,另外技術(shù)成熟等一系列獨特的優(yōu)點,已經(jīng)廣泛應用于制冷、空調(diào)和多種工藝流程中;離心式壓縮機結(jié)構(gòu)簡單緊湊,運動件少,工作可靠,經(jīng)久耐用運行費用低,一般適用大于500RT的制冷系統(tǒng)中,并且可以實現(xiàn)無級調(diào)節(jié),使機組的負荷在30%~100%范圍內(nèi)工作。(一)壓縮機評價制冷壓縮機消耗能量方面先進性的指標:

a、制冷壓縮機的性能系數(shù)COP

即:單位軸功率的制冷量。軸功率(壓縮機的耗功率)指電動機傳至壓縮機機軸上的功率,主要包括直接用于壓縮空氣的所耗功率和克服運動機構(gòu)的摩擦阻力所耗功率。

b、能效比EER:單位電動機輸入功率的制冷量大小。此指標考慮到驅(qū)動電機效率對能耗的影響。(一)壓縮機制冷壓縮機常見問題A、蒸氣壓縮制冷機的“液擊”當有過多的液珠進入壓縮機氣缸后,很難全部立即氣化。這時既破壞壓縮機的潤滑,又會造成液擊,使壓縮機遭受破壞。為防止此類問題發(fā)生,在蒸發(fā)器出口(或者附在蒸發(fā)器上)增加一個液體分離器,使氣液分離,保證干壓縮。另外在空調(diào)的運行過程中,如果制冷機冷凍水上的流量計失靈,或者沒有裝,當冷凍水流量過少壓縮機依然工作的話,會使蒸發(fā)器盤管凍破,使水進入壓縮機,損壞壓縮機,后果嚴重。B、離心式壓縮機的“喘振”喘振是離心式壓縮機的特性。喘振的主要原因是冷凝壓力過高或者吸氣壓力過低,出現(xiàn)氣體來回倒流撞擊現(xiàn)象。當調(diào)節(jié)壓縮機制冷能力,其負荷過小時(一般當?shù)陀?0%時),也會發(fā)生喘振現(xiàn)象。發(fā)生喘振不但會增大噪聲和振動,也會使高溫氣體倒流充入壓縮機,損壞壓縮機及制冷裝置。(一)壓縮機2024/3/155冷水機組中以活塞式壓縮機為主機的稱為活塞式冷水機組?;钊嚼渌畽C組的壓縮機、蒸發(fā)器,冷凝器和節(jié)流機構(gòu)等設備,都組裝在一起,安裝在一個機座上,其連接管路已在制造廠完成了裝配,因此用戶只需在現(xiàn)場連接電氣線路及外接水管(包括冷卻水管路和冷凍水管路),并進行必要的管道保溫,即可投入運轉(zhuǎn)。1、活塞式冷水機組(一)壓縮機2024/3/156根據(jù)機組配用冷凝器的冷卻介質(zhì)的不同,活塞式冷水機組又可分為水冷和風冷的兩種。根據(jù)機組所配壓縮機的數(shù)量不同,又可分為單機頭活塞式冷水機組和多機頭活塞式冷水機組。

活塞式冷水機組具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、安裝快、操作簡單和管理方便等優(yōu)點。(一)壓縮機2024/3/157

蒸發(fā)器冷凝器(一)壓縮機活塞式制冷壓縮機的分類(1)按壓縮機汽缸分布形式分:直立形、V形、W形、S形(扇形)和Y形(星形)2024/3/158(2)按使用的制冷劑種類分:氟利昂和氨制冷壓縮機(3)按壓縮機與電動機的組合形式分:開啟式和封閉式(半封閉和全封閉)(4)按壓縮機的級數(shù)分:單機單級和單機雙級制冷壓縮機(一)壓縮機2、活塞式制冷壓縮機的工作原理圖6-7活塞式制冷壓縮機結(jié)構(gòu)示意圖1-機體2-曲軸3-曲軸銷4-連桿5-活塞銷6-活塞7-吸氣閥片8-吸氣閥彈簧9-排氣閥片10-排氣閥彈簧11-安全彈簧12-氣閥13-排氣腔14-氣缸15-活塞環(huán)16-吸氣腔其工作過程實質(zhì)上是連續(xù)運行的過程,為便于理解可分解為四個過程,膨脹、吸氣、壓縮、排氣。(一)壓縮機(1)壓縮

(2)排氣

(3)膨脹

(4)吸氣圖6-8活塞壓縮機的工作過程活塞向下移動,氣缸內(nèi)剩余氣體體積增大,壓力降低,當缸內(nèi)壓力低于吸氣管內(nèi)壓力時;吸氣閥片被頂開,進入吸氣過程?;钊^續(xù)向下移動,氣體持續(xù)進入氣缸,當缸內(nèi)壓力大于吸氣管內(nèi)的壓力時,吸氣閥片落下,關(guān)閉吸氣?;钊蛏弦苿?,壓縮氣體,當缸內(nèi)氣體壓力高于排氣管內(nèi)壓力(冷凝壓力)時,排氣閥片被沖開,進入排氣過程。

曲軸旋轉(zhuǎn)一周,活塞往復運動一次,壓縮機完成了膨脹、吸氣、壓縮、排氣4個過程(一)壓縮機(一)壓縮機62開啟式活塞制冷壓縮機(一)壓縮機63封閉式制冷壓縮機:電機與壓縮機組裝成整體的制冷壓縮機。與開啟式制冷壓縮機相比較,封閉式壓縮機具有結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,質(zhì)量輕等優(yōu)點,對中、小型制冷壓縮機特別適用。(一)壓縮機64(一)壓縮機2024/3/165①因為是往復運動,轉(zhuǎn)速不宜太高②氣缸工作腔有余隙容積③氣缸工作腔必須設置吸、排氣閥,使吸、排氣過程產(chǎn)生阻力損失④結(jié)構(gòu)復雜,零部件多⑤往復式壓縮機不允許吸氣帶液活塞式壓縮機的特點:(一)壓縮機2024/3/166(一)壓縮機67(一)壓縮機2024/3/168進出口溫度進出口溫度1USRT=3.517KW1KcaL/h=1.163W,1KW=860Kcal/h。Kcal/h:大卡;Kw:千瓦。

691USRT=3.517KW1KcaL/h=1.163W,1KW=860Kcal/h。Kcal/h:大卡;Kw:千瓦。

(一)壓縮機2024/3/170以各種型式的螺桿式壓縮機為主機的冷水機組,稱為螺桿式冷水機組。它是由螺桿式制冷壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置、油泵、電氣控制箱以及其它控制元件等組成的組裝式制冷系統(tǒng)。螺桿式冷水機組具有結(jié)構(gòu)緊湊、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、操作簡便、冷量無級調(diào)節(jié)、體積小、重量輕及占地面積小等優(yōu)點。2、螺桿式冷水機組(一)壓縮機螺桿式壓縮機的分類(1)螺桿式壓縮機按壓縮機與電動機的聯(lián)結(jié)方式也可分為開啟式和半封閉式及全封閉式;(2)按螺桿的個數(shù)又分為單螺桿式和雙螺桿式;(3)按使用的制冷劑不同又分為用R22、R134a的不同型號的螺桿式壓縮機,使用R22的螺桿式壓縮機的油分離器與壓縮機封閉于同一機殼內(nèi),用R134a的螺桿式壓縮機的油分離器則單獨設置。(一)壓縮機螺桿式壓縮機的工作原理螺桿式壓縮機是一種回轉(zhuǎn)式的容積式壓縮機,它是利用一對設在機殼內(nèi)的螺旋形陰陽轉(zhuǎn)子的嚙合運動,來改變齒槽容積完成制冷劑蒸汽的壓縮。它的工作容積是由嚙合運動著的一個陽轉(zhuǎn)子與一個陰轉(zhuǎn)子,并借助于包圍這一對轉(zhuǎn)子四周的機殼內(nèi)壁所形成,如圖6-9所示。圖6-9螺桿式壓縮機壓縮過程示意圖(一)壓縮機2024/3/174螺桿機在部分負荷時的效率比離心機高8%~10%而且不存在離心機的喘振問題特點近年來,隨著螺桿機可靠性方面的改進,它在中等容量的制冷與空調(diào)裝置上的應用更為廣泛了。螺桿式制冷壓縮機的冷量可在15%~100%之間無級調(diào)節(jié),當冷量在60%~100%之間調(diào)節(jié)時,其耗功率幾乎與制冷量以相同比例變化。(一)壓縮機2024/3/175(一)壓縮機2024/3/176(一)壓縮機2024/3/177(一)壓縮機2024/3/178回轉(zhuǎn)機當前研究與開發(fā)的重點2024/3/179比往復機更可靠是同等能力下尺寸小制造成本低回轉(zhuǎn)機優(yōu)點回轉(zhuǎn)機的局限性壓縮機中任何基本磨損(軸承、軸、轉(zhuǎn)子或葉片等磨損)都使間隙變大,并明顯影響壓縮機性能。降低振動與噪聲,改善油處理和減小摩擦。(一)壓縮機2024/3/180以離心式制冷壓縮機為主機的冷水機組,稱為離心式冷水機組。目前使用有單級壓縮離心式冷水機組和兩級壓縮離心式冷水機組。離心式冷水機組適用于大中型建筑物,如賓館、劇院、辦公樓等舒適性空調(diào)制冷,以及紡織、化工、儀表、電子等工業(yè)所需的生產(chǎn)性空調(diào)制冷,也可為某些工業(yè)生產(chǎn)提供工藝用冷水;目前,單機容量在1200kW以上的制冷壓縮機,幾乎全部采用離心式制冷壓縮機。3、離心式冷水機組(一)壓縮機離心式壓縮機依靠氣流速度變化的動力學效應,起到壓縮作用:吸入氣體由葉輪旋轉(zhuǎn)達到很高速度,然后導入渦殼使速度能轉(zhuǎn)變成壓力能。單級壓力比受葉輪圓周速度與制冷劑性質(zhì)的影響。輪周速度受制于材料強度和氣體動力條件。(一)壓縮機2024/3/182①結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)速高、輸氣量大,故體積、重量?、谥评鋭┎慌c潤滑油接觸,避免了油對制冷劑的影響③與前述各種容積式壓縮機特性一個重要的不同之處是:喘振現(xiàn)象就是氣流在流道內(nèi)來回撞擊而不能正常輸出。離心機的特點是:它的吸、排氣壓力差(或壓力比)與吸氣量有密切關(guān)系,吸氣量變化還影響機器效率,在部分負荷運行時,有可能出現(xiàn)喘振。(一)壓縮機2024/3/1831離心式壓縮機2-蒸發(fā)器3-冷凝器4-高壓浮球閥5-活塞式壓縮機6-油分離器7-氣液分離器8-放空氣閥9-干燥器10-油箱11-油過濾器12-油冷卻器13-油泵離心式冷水機組制冷系統(tǒng)示意圖(一)壓縮機2024/3/184系統(tǒng)中設有制冷劑回收裝置,因為離心式冷水機組的系統(tǒng)比較龐大,管路也較復雜,不能用離心式壓縮機本身對制冷系統(tǒng)進行試壓、試漏、抽真空和對系統(tǒng)中空氣排除及制冷劑的回收等,因此要設置一套抽氣回收裝置。作用:(1)可以代替真空泵對制冷系統(tǒng)抽真空。(2)在沒有高壓氣源的情況下,可作為機組在充氟利昂前試漏時的加壓設備。(3)用于排除漏入系統(tǒng)的空氣和回收混合氣體中的制冷劑,這是它的主要用途。(一)壓縮機2024/3/185離心式壓縮機的結(jié)構(gòu)及工作特性,它的輸氣量一般希望不小于2500m3/h。因此離心式冷水機組適用于較大的制冷量,單機容量通常在581.4kW(50×104kcal)以上。目前最大的離心式冷水機組的制冷量可達35000kW(3000×104kcal/h)。(一)壓縮機2024/3/186此外,離心式冷水機組的工況范圍比較狹窄。單級離心式冷水機組中,冷凝壓力不宜過高,蒸發(fā)壓力不宜過低。其冷凝溫度一般控制在40℃左右,冷凝器進水溫度一般在32℃左右;蒸發(fā)溫度大致在0~10℃之間,用得較多的是0~5℃,蒸發(fā)器冷水出口溫度約為5~7℃左右。(一)壓縮機2024/3/187(一)壓縮機2024/3/1882024/3/189渦旋式制冷壓縮機使用功率大約在1~15kW之間,與活塞式制冷壓縮機相比,它的體積縮小40%,重量減輕15%,易損部件極少,運行平穩(wěn),噪聲低,具有較高的EER值。偏心滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機在功率1kW以下的小型窗式空調(diào)和食品冷藏箱中使用。4、渦旋式壓縮機和偏心滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(一)壓縮機2024/3/190(一)壓縮機91數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展制造困難渦旋機結(jié)構(gòu)簡單復雜的形線極高的精度要求(一)壓縮機(1)

(2)

(3)

(4)圖6-12滾動轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機工作過程圖6-11滾動轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機結(jié)構(gòu)示意圖1-排氣管2-氣缸3-滾動轉(zhuǎn)子4-曲軸5-潤滑油6-吸氣管7-滑板8-彈簧9-排氣閥(一)壓縮機渦旋機在技術(shù)上的特長93沒有氣閥在制冷裝置中可靠性大大提高軸的扭矩更均勻,運轉(zhuǎn)平穩(wěn)壓力脈動小振動和噪聲低在給定吸氣條件下渦旋機的容積效率幾乎與壓力比無關(guān)不存在余隙容積的影響優(yōu)點熱泵的季節(jié)供熱系數(shù)HSPF提高整個系統(tǒng)的效率提高,即季節(jié)能效比SEER提高能夠用同一個電動機在很寬的工作范圍內(nèi)高效運轉(zhuǎn)

(一)壓縮機2024/3/194滾動轉(zhuǎn)子壓縮機廣泛應用于家用空調(diào)器,在冰箱上也有一定應用。這種壓縮機不需要吸氣閥,使它適用于變速運行,從而可以通過變頻控制提高系統(tǒng)性能。目前渦旋壓縮機已在柜式空調(diào)領域占有絕對優(yōu)勢。在車用空調(diào)領域,渦旋壓縮機的制冷系數(shù)已達2.0,顯示出較強的競爭力。渦旋壓縮機的發(fā)展在于擴大其制冷量范圍,進一步提高效率,使用替代工質(zhì)和降低制造成本等方面。(一)壓縮機2024/3/195(一)壓縮機2024/3/196(一)壓縮機2024/3/197(一)壓縮機2024/3/198模塊式冷水機組是一種新型的制冷裝置,它是由多臺模塊式冷水機單元并聯(lián)組成的。

模塊式系統(tǒng)中每個單元制冷量為130kW,其中有兩個完全獨立的制冷系統(tǒng),各自有雙速或單速壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器及控制器,它以R22為制冷劑,空調(diào)制冷量65kW。5、模塊式冷水機組(一)壓縮機2024/3/199模塊式機組可由多達13個單元組合而成,總的制冷量為1690kW。模塊式冷水機組內(nèi)設有電腦監(jiān)控系統(tǒng),控制整個機組,按空調(diào)負荷的大小,定期啟停各臺壓縮機或?qū)⒏咚龠\行變?yōu)榈退龠\行,包括每一個獨立制冷系統(tǒng)和整機運行。(一)壓縮機2024/3/1100模塊式冷水機組的優(yōu)點:按照冷負荷變化,隨時調(diào)整運行的模塊數(shù),使輸出冷量與空調(diào)負荷達到最佳配合,節(jié)約能耗;多臺壓縮機并聯(lián)工作,如果其中一臺壓縮機停止運轉(zhuǎn),其它運轉(zhuǎn)的壓縮機能保證制冷量基本不變,在輸出容量不變的運行狀態(tài)下,對機組內(nèi)的壓縮機逐一進行檢修;重量輕,外型尺寸小,節(jié)省建筑面積;模塊式的組合,對制冷系統(tǒng)提供最大的備用能力,而且擴大機組容量非常簡單易行。(一)壓縮機2024/3/1101

模塊式冷水機組的最大缺點是對水質(zhì)要求較高,因為冷凝器、蒸發(fā)器均為板式,如果水質(zhì)不好,一旦結(jié)垢阻塞,就會影響冷凝器和蒸發(fā)器的傳熱,甚至會使電動機過載而燒毀。(一)壓縮機2024/3/1102模塊式冷水機組(一)壓縮機2024/3/1103多機頭冷水機組是一種裝有二個以上壓縮機的冷水機組。每個壓縮機稱為一個機頭,機頭型式可分為活塞式、螺桿式或渦旋式等等,但必須是同一規(guī)格同型壓縮機。6、多機頭冷水機組機組內(nèi)每個壓縮機具有獨立的制冷劑回路,采用微電腦協(xié)調(diào)控制多回路工作,同時,每個壓縮機都能獨立地進行能量調(diào)節(jié),因此這種機組具有較寬廣的調(diào)節(jié)性能,調(diào)節(jié)的方式也有多種,如可為每個壓縮機進行同樣的能量調(diào)節(jié),或部分啟動調(diào)節(jié),所以,這種機組具有較強的負荷變化適應能力。(一)壓縮機2024/3/1104由于機組的各機頭型式規(guī)格相同,既可互為備用,又能使維修備件量減至最少,具有較高的運行可靠性。由于采用電子式膨脹閥和微電腦進行控制,使多機頭機組的復雜操作管理變得簡單易行。(一)壓縮機105雙機頭螺桿式冷水機組

(一)壓縮機2024/3/1106戶式空調(diào)冷水機組是一種微型的集中空調(diào)系統(tǒng)的制冷機組。它將集中空調(diào)的制冷系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)的水泵及膨脹水箱集合在機組中,其冷凝器常采用風冷式,下圖是戶式風冷式冷水機組的外形圖。7、戶式空調(diào)冷水機組戶式風冷式冷水機組空調(diào)系統(tǒng)(一)壓縮機2024/3/1107戶式風冷式冷水機組

(一)壓縮機2024/3/1108這種機組的制冷劑管路集中在機組內(nèi)。機組輸出低溫冷凍水,供給空氣處理器冷卻空氣之用,避免了制冷劑的長距離輸送,提高了制冷系統(tǒng)的可靠性和密封性。同時,送往各房間的冷卻介質(zhì)是冷凍水,對空調(diào)末端設備的控制調(diào)節(jié)也較為簡單容易。這種機組特別適用于100~600m2的住宅和單元寫字樓。機組安裝簡便,但在安裝中,應注意冷凍水系統(tǒng)管道的坡向、坡度,并在系統(tǒng)的最高處安裝排氣閥。另外對于那些機組內(nèi)未裝膨脹水箱的戶式冷水機組,還應在系統(tǒng)最高處安裝膨脹水箱。(一)壓縮機

2024/3/1109各類壓縮機在制冷和空調(diào)工程中的應用范圍(一)壓縮機2024/3/1110所有制冷壓縮機,根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點和工作原理,均有其最佳冷量使用范圍。因此,當使用的冷量和條件不同時,應選用不同形式的壓縮機,以獲得最佳運行效果。(一)壓縮機本專題結(jié)束Thankyou!車站空調(diào)與通風系統(tǒng)維護冷凝器目錄專題引入1冷凝器2總結(jié)3制冷主機循環(huán)四大部件:壓縮機冷凝器蒸發(fā)器節(jié)流裝置專題引入二、冷凝器冷凝器又稱“液化器”,是使蒸汽在其中放出熱量而液化的交換器,在制冷系統(tǒng)中,它是制冷劑向系統(tǒng)外放熱的熱交換器。來自壓縮機的制冷劑過熱蒸汽進入冷凝器后,將熱量傳給周圍介質(zhì)——空氣或水,而其自身放出潛熱而凝結(jié)成液體。在制冷系統(tǒng)中,冷凝器是一個制冷劑向系統(tǒng)外放熱的換熱器。自壓縮機經(jīng)油分離器來的制冷劑蒸氣進入冷凝器后,向冷卻介質(zhì)放熱,其狀態(tài)由過熱蒸氣變成飽和液體或過冷液體。制冷劑進入冷凝器的熱量實際上包括三部分:蒸發(fā)器從被冷卻物體吸收的熱量;在壓縮機中受壓縮時接受由外加機械功轉(zhuǎn)化的熱量;低溫的制冷劑在管道和設備中流動時從外界傳入的熱量。冷凝器按其冷卻介質(zhì)不同,可分為水冷式、空氣冷卻式(俗稱風冷式)、蒸發(fā)式。二、冷凝器用水作為冷卻介質(zhì),使高溫、高壓的氣態(tài)制冷劑冷凝的設備,稱為水冷式冷凝器。水作冷卻介質(zhì)有許多優(yōu)點:①水比較容易取得,江、河、湖、海的水、井水、自來水等均可作為水源;②作為冷卻介質(zhì),水溫通常低于空氣溫度,所以采用水冷卻可以獲得較低的冷凝溫度,對提高制冷機的能力和減少能耗均有利。故凡是有條件采用水冷卻的場合,應優(yōu)先選用水冷式冷凝器。常用的水冷式冷凝器有臥式殼管式冷凝器、立式殼管式冷凝器及套管式冷凝器等形式。1、水冷式冷凝器二、冷凝器1.1臥式殼管式冷凝器臥式殼管式冷凝器是一種殼管式換熱器,分氨用和氟利昂用兩種,它們在結(jié)構(gòu)上大體相同,只是在局部細節(jié)和金屬材料的選用上有所差異。臥式殼管式冷凝器的殼體是一個由鋼板卷制焊接成的圓柱形筒體,筒體的兩端焊有兩塊圓形的管板,兩個管板鉆有許多位置對應的小孔,在每對相對應的小孔中裝入一根管子,管子的兩端用脹接法或焊接法緊固在管板的管孔內(nèi),組成了一組換熱直管管束。臥式殼管式冷凝器二、冷凝器臥式殼管式冷凝器水平放置,其結(jié)構(gòu)如圖所示。其兩端裝有鑄鐵的端蓋,在其內(nèi)側(cè)面上有經(jīng)過設計互相配合的分水筋,冷卻水的進出水管接頭設在同一側(cè)的端蓋上,冷卻水是從下面進入,上面流出,以保證運行時冷凝器中所有管子始終被冷卻水充滿,不會在上部存有空氣。由于有分水筋的配合,水在管簇中多次往返流動。冷卻水每向一端流動一次稱為一個“水程”,國內(nèi)生產(chǎn)的臥式殼管式冷凝器的水程數(shù)為4~10個。這樣的水路設計可以提高冷卻水的溫差,減少用水量。在另一側(cè)的端蓋上,上部有一個放空氣的旋塞,供開始運行時放掉水一側(cè)的空氣,以免影響冷卻水的流通;下部有一個泄水旋塞,用以長期停止使用時放盡冷卻水,以防止冬季凍裂水管。二、冷凝器臥式殼管式冷凝器的筒體上也設有若干與系統(tǒng)中其他設備連接的管接頭、安全閥和壓力表接頭,如下圖所示。放油口設在筒體底部。制冷劑過熱蒸氣由筒體頂部的進氣口進入冷凝器內(nèi)的空間,與水平管的冷表面接觸后即在其上凝結(jié)為液膜,由筒體下部的出液管流入貯液器中。正常運行時,筒體下部只存少量液體,但是對于小型制冷裝置,為了簡化系統(tǒng),有時不單設貯液器,還讓冷凝器的筒體底部兼有一定的貯液作用,此時下部少裝幾排管子即可。對于氨冷凝器,通常在筒體下部還焊有一個集污包,以便積存潤滑油及機械雜質(zhì)。臥式殼管式冷凝器外形及換熱管圖二、冷凝器臥式殼管式氨冷凝器的傳熱管通常采用25~38mm的無縫鋼管,氟利昂冷凝器可用無縫鋼管(25mm以上),也可用銅管。為了提高氟利昂一側(cè)的凝結(jié)放熱系數(shù),經(jīng)常應用滾壓工藝將銅管的外表面壓出肋片,肋片的形狀很像螺紋,所以也稱螺紋管。臥式殼管式冷凝器普遍應用于中小型氨制冷系統(tǒng)和氟利昂制冷系統(tǒng)。它的優(yōu)點在于:(1)傳熱系數(shù)高,冷卻水耗量??;(2)安裝方便,占空間高度小,有利于空間的立體利用。(3)結(jié)構(gòu)緊湊,運行可靠,操作管理簡便。缺點是:不易發(fā)現(xiàn)制冷劑的泄漏;對冷卻水質(zhì)要求高,水溫要低;冷卻水流動阻力比較大;清洗不方便且需要停止制冷機的運行。二、冷凝器1.2立式殼管式冷凝器立式殼管式冷凝器直立安裝,只適用于大、中型氨制冷裝置。它的殼體是由鋼板卷成圓柱形筒體后焊接而成,垂直安置,筒體的上下兩端各焊一管板,兩塊管板之間貫穿相對應的管孔,焊接或脹接有許多根無縫鋼管,形成一個垂直的管簇。管內(nèi)為水路,冷卻水由頂部通過配水箱均勻地分配到每根鋼管內(nèi),每根鋼管的頂端裝有一個具有分水作用的導流管嘴,冷卻水經(jīng)導流管嘴上的斜槽以螺旋線狀沿管內(nèi)壁向下流動,這樣既可保證所有傳熱管表面被水膜覆蓋,充分吸收制冷劑放出的熱量,提高冷卻效率,又可使冷卻水的流量相對減少。吸熱后的冷卻水匯集于冷凝器下面的水池中。氨蒸氣從殼體高度的大約三分之二處進入筒體內(nèi)鋼管之間的空間,與冷卻水進行熱交換后在傳熱管的外表面上呈膜狀凝結(jié),凝液沿垂直管壁向下流動至筒體的底部,由出液管導至高壓貯液器。二、冷凝器與臥式冷凝器相似,立式冷凝器的外殼上也設有一些管接頭,使之與系統(tǒng)中的其他設備連接起來:進氣管接頭與油分離器連接;出液管和均壓管接頭與高壓貯液器連接;放油管接頭與集油器連接;放空氣管接頭與放空氣器連接。其他還有安全閥等接頭,如圖所示。立式殼管式冷凝器二、冷凝器1—冷卻水進口2—配水箱3—上管板4—換熱管5—氣態(tài)制冷劑進口6—筒體7—壓力計8—放油管9—液態(tài)制冷劑進口10—水池11—排放或再冷卻循環(huán)管12—冷卻水出口13—放氣管接口14—均壓管接口15—安全閥接口立式殼管式冷凝器在大中型制冷裝置中被廣泛采用,其優(yōu)點主要是:(1)可以安裝在室外,節(jié)省機房面積;可裝在冷卻水塔的下面,簡化冷卻水系統(tǒng)。(2)清洗方便,且可以不中斷制冷機的正常運行。(3)對冷卻水的水質(zhì)要求不高,可以適應各種不同的水源。缺點是:換熱系數(shù)較臥式冷凝器小,因立式冷凝器中的冷卻水溫升一般只有2~4℃,對數(shù)平均溫差一般在5~6℃,故耗水量較大;體積大,比較笨重;易結(jié)水垢,露天安裝時,灰砂易落入,需經(jīng)常清洗;水泵耗功率高;制冷劑泄漏不易被發(fā)現(xiàn),等到發(fā)現(xiàn)時損失已經(jīng)很大。二、冷凝器1.3套管式冷凝器套管式冷凝器多用于小型氟利昂制冷機組,例如柜式空調(diào)機、恒溫恒濕機組等。其構(gòu)造如圖所示。它的外管通常采用50mm的無縫鋼管,內(nèi)管為一根或若干根紫銅管或低肋銅管。內(nèi)外管套在一起后再整形成螺旋形、螺旋管形或長腰形等幾種外形結(jié)構(gòu)。制冷劑的蒸氣從上方進入內(nèi)外管之間的空腔,在內(nèi)管外表面上冷凝,液體在外管底部依次下流,從下端流入貯液器中。冷卻水從冷凝器的下方進入,依次經(jīng)過各排內(nèi)管從上部流出,與制冷劑呈逆流方式,故換熱效果好。套管式冷凝器二、冷凝器套管式冷凝器可以套放在壓縮機的周圍,節(jié)省了壓縮冷凝機組的占地面積。其缺點是單位換熱面積的金屬消耗量大,而且當縱向管數(shù)較多時,下部的管子充有較多的液體,使傳熱面積不能充分利用。另外冷卻水流動阻力大,清洗困難,并需大量連接彎頭。因此,這種冷凝器在氨制冷裝置中已很少應用。二、冷凝器空氣冷卻式冷凝器又稱為風冷式冷凝器,是以空氣作為冷卻介質(zhì),靠空氣的溫升帶走冷凝熱量??諝饫鋮s式冷凝器多為蛇管式,制冷劑蒸氣在管內(nèi)冷凝,空氣在管外流過。根據(jù)空氣流動方式不同,可分為自然對流式和強迫對流式兩種。二、冷凝器2空氣冷卻式冷凝器自然對流空氣冷卻式冷凝器(a)線管式;(b)百葉窗式;(c)板管式二、冷凝器自然對流空氣冷卻式冷凝器依靠空氣受熱后產(chǎn)生的自然對流,將制冷劑冷凝放出的熱量帶走。如圖所示為幾種不同結(jié)構(gòu)形式的自然對流空氣冷卻式冷凝器,其冷凝管多為銅管或表面鍍銅的鋼管,管外通常做有各種形式的肋片。管子外徑一般為5~8mm。這種冷凝器的換熱系數(shù)很小,為5~10W/(m2·K),主要用于家用冰箱和微型制冷裝置。下圖所示為強迫對流式冷凝器的結(jié)構(gòu)圖。它由幾組蛇形盤管組成,盤管外加肋片,以增大空氣側(cè)換熱面積,同時采用通風機加速空氣的流動。制冷劑蒸氣從上部分配集管進入每根傳熱管中,空氣以2~3m/s的流速橫向掠過管束,帶走制冷劑的冷凝熱,凝液由蛇管留下,匯于液體集管中,排出冷凝器。二、冷凝器空氣強迫對流式冷凝器沿空氣流動方向,蛇管的排數(shù)與風機形式有關(guān),小型冷凝器一般為2~3排,大型冷凝器可以做到4排。蛇管一般用直徑較小的銅管制成。管外肋片多為套片式,多用厚0.2~0.3mm的銅片或鋁片制成,肋間距2~4mm。每根蛇管的長度不宜過長,否則后部被液體充滿,影響換熱效果。這種冷凝器的傳熱系數(shù)較小,當迎面風速為2~3m/s時,按全部外表面積計算的傳熱系數(shù)為24~30W/(m2·K)。1—翅片

2—盤管3—上蓋板

4—側(cè)蓋板5—分配集管

6—管束彎頭7—液體集管

8—底板9—后蓋板

10—風機葉片11—鉚釘與水冷式冷凝器相比較,風冷式冷凝器唯一的優(yōu)點是可以不用水而使冷卻系統(tǒng)變得十分簡單。但其初次投資和運行費用均高于水冷式。在夏季室外氣溫比較高(30~35℃)時,冷凝溫度將高達50℃,因此風冷式冷凝器只能應用于氟利昂制冷系統(tǒng),而且通常是應用于小型裝置,用于供水不便或根本無法供水的場合(如飛機和車輛上,空氣源熱泵除外)。不過目前國外由于水資源緊張以及水處理費用昂貴,已大量采用風冷式冷凝器,并用于大型制冷裝置。在全年運行的制冷裝置中采用風冷式冷凝器,為避免冬季因氣溫過低而造成冷凝壓力過低,由此造成膨脹閥前后壓差不足而致使蒸發(fā)器缺液,可采用減少風量或停止風機、風機變頻等措施彌補。二、冷凝器蒸發(fā)式冷凝器是冷凝器和冷卻塔的組合體。它是由換熱管組、供水噴淋系統(tǒng)和風機三部分組成。換熱管組是一個由光管或肋管組成的蛇形管組,每列蛇形管垂直布置,它們的上端與進氣集管相接,下端與出液集管相連。整個管組安裝在一個由型鋼或鋼板焊制的立式箱體內(nèi)。箱體的底部作為貯水的水盤。制冷劑蒸氣由上部的進氣集管分配給每一根蛇管,與冷卻介質(zhì)換熱后形成的冷凝液經(jīng)出液集管流入貯液器中。供水系統(tǒng)包括水箱、循環(huán)水泵、噴淋器和擋水板以及水管。水泵將水箱中的冷卻水打到管組的上方,經(jīng)噴嘴噴淋到管組的表面,使其形成均勻的水膜向下流動,最后落入箱體底部的水箱中,如此循環(huán)往復。擋水板的作用是降低冷卻水隨氣流的飛散損耗。風機的作用是使箱體內(nèi)的空氣自上而下地流經(jīng)蛇形管組,并由上方排出,把產(chǎn)生的水蒸氣及時排出箱外,加速噴淋水的蒸發(fā)。當空氣的溫度低于水溫時,空氣還對水起到一定的冷卻作用。在箱體上部裝有擋水板,以減少水量的吹散損失。3蒸發(fā)式冷凝器二、冷凝器按空氣流動方式,蒸發(fā)式冷凝器的風機可分為吸入式和壓送式。

蒸發(fā)式冷凝器示意圖(a)吸入式;(b)壓送式風機可設在蛇形管組的上部,吸入來自管組下部的空氣,此為吸入式蒸發(fā)冷凝器;也可設在盤管下部的側(cè)面,空氣在風機的壓送下,從盤管外部流過,此為壓送式。吸入式由于空氣均勻地流過冷凝盤管,箱體內(nèi)保持負壓,因而水的蒸發(fā)溫度較低,換熱效果好。但是風機長期處于高溫和非常潮濕的環(huán)境中,壽命縮短。壓送式情況正好相反,風機電動機工作條件好,但空氣流過冷凝盤管不太均勻。我國生產(chǎn)的多為壓送式蒸發(fā)冷凝器。二、冷凝器1—風機2—布水器3—冷凝蛇形管

4—填料5—循環(huán)水泵6—接水盤7—浮球閥蒸發(fā)式冷凝器有兩個突出優(yōu)點:(1)循環(huán)水量和耗水量比水冷式冷凝器要少得多,特別適用于缺水的地區(qū),尤其是當氣候干燥時,應用效果更好。水冷式冷凝器中由冷卻水吸收熱量,立式殼管式冷凝器中每千克冷卻水只能帶走8~12kJ的熱量,臥式殼管式冷凝器中,每千克冷卻水也只能吸收25~35kJ的熱量。蒸發(fā)式冷凝器基本上是利用水的汽化吸收氣態(tài)制冷劑冷凝過程放出的凝結(jié)潛熱,水的比潛熱約為2450kJ,所以理論上蒸發(fā)式冷凝器的耗水量約為水冷式的1%。實際上,由于水的飛散損失以及排污溢流等原因,其補充水量為水冷式的1/50~1/25。(2)冷凝溫度低。蒸發(fā)式冷凝器中制冷劑的冷凝溫度直接與環(huán)境的氣象參數(shù)相關(guān),根據(jù)熱濕交換完善的程度,冷凝溫度一般比空氣的濕球溫度高5~10℃。冷凝溫度低,對于提高制冷機的效率,即提高制冷能力和降低耗功率均是有利的。二、冷凝器目前國內(nèi)生產(chǎn)的蒸發(fā)式冷凝器尚待解決的問題是防腐蝕和水質(zhì)處理。由于設備的表面積大,采用防銹漆防止銹蝕,使用壽命一般不超過10年,因此使得折舊成本增大。另外,由于冷卻水在傳熱管的表面不斷蒸發(fā),水中的礦物質(zhì)完全留在管子的表面上,水垢層增厚較快,清垢工作相當麻煩,因此應該使用軟水或經(jīng)過軟化處理的冷卻水。在結(jié)構(gòu)上,擋水板上方設預冷管組,可以使進入蛇形管組的蒸氣溫度有所降低,有利于減少外表層結(jié)垢。二、冷凝器本專題結(jié)束Thankyou!車站空調(diào)與通風系統(tǒng)維護蒸發(fā)器目錄專題引入1蒸發(fā)器2總結(jié)3制冷主機循環(huán)四大部件:壓縮機冷凝器蒸發(fā)器節(jié)流裝置專題引入蒸發(fā)器是液體制冷劑在其中蒸發(fā)的熱交換器。在制冷系統(tǒng)中,蒸發(fā)器是產(chǎn)冷設備,它屬于間壁式熱交換器,被冷卻介質(zhì)的熱量通過管壁使板壁傳給制冷劑,制冷劑在低溫下蒸發(fā),把熱量從蒸發(fā)器中帶走。制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器按冷卻方式不同,可分為直接冷卻式和間接冷卻式兩大類。前者冷卻空氣或冷卻物體,后者先冷卻載冷劑——鹽水或淡水,再去冷卻空氣或冷卻物體。前者降溫快,冷量損失小,結(jié)構(gòu)緊湊,主要用于小型制冷設備和各種空調(diào)機種,后者用于較大型的空調(diào)和冷凍設備中。三、蒸發(fā)器蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)中的一種吸熱設備。低溫低壓的液態(tài)制冷劑在傳熱壁的一側(cè)汽化吸熱,從而使傳熱壁另一側(cè)的介質(zhì)被冷卻。被冷卻的通常是水或空氣,為此蒸發(fā)器可分為兩大類,即:1.冷卻液體(水或鹽水)的蒸發(fā)器;2.冷卻空氣的蒸發(fā)器。冷卻固體物料的接觸式蒸發(fā)器,如凍結(jié)食品的平板凍結(jié)器,在這里不予介紹。三、蒸發(fā)器常用冷卻液體的蒸發(fā)器有兩種形式,即臥式殼管式蒸發(fā)器(制冷劑在管外蒸發(fā)的為滿液式,制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)的稱干式)和立管式冷水箱。1、冷卻液體的蒸發(fā)器三、蒸發(fā)器三、蒸發(fā)器1.1滿液式殼管蒸發(fā)器這種蒸發(fā)器常用于大型空調(diào)用制冷裝置中,用來冷卻水或鹽水。其工作原理如圖所示。由于其傳熱效果較好,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小且易于安裝等優(yōu)點而被廣泛采用,尤其是在空調(diào)用的冷水機組中最為適宜。滿液式殼管蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器均為臥式。制冷劑液體在管外與殼體間蒸發(fā)吸熱,而被冷卻介質(zhì)(水或鹽水)在管內(nèi)流動放熱。經(jīng)過膨脹閥降壓以后的低溫低壓液體,從筒體的下部進入,充滿管外空間。由于存液量很大,故屬滿液式蒸發(fā)器。制冷劑汽化形成的蒸氣不斷上升至液面,經(jīng)過頂部的分液包分離掉蒸氣中可能挾帶的液滴,干蒸氣被壓縮機吸回。水程和臥式殼管式冷凝器一樣做成多程式,即在傳熱管簇內(nèi)經(jīng)端蓋往返流動多次,與制冷劑進行充分的熱交換。水的進出口一般也是做在同一側(cè)的端蓋上,下進上出。殼體上留有若干與制冷系統(tǒng)中其他設備連接的管接頭。三、蒸發(fā)器氨用蒸發(fā)器的傳熱管一般為25mm×25mm或32mm×25mm的無縫鋼管,氟利昂蒸發(fā)器一般多用紫銅或黃銅管,直徑在20mm以下的,為了增強傳熱效果,多采用低肋管。總的來說,臥式殼管式蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)要略低于臥式殼管式冷凝器。滿液式蒸發(fā)器中,由于制冷劑氣化時會產(chǎn)生氣泡,使液面比不工作時升高,為了避免壓縮機吸回未蒸發(fā)完的液體,蒸發(fā)器應在筒內(nèi)上部留有空間。對于氨制冷劑,充液高度應控制在不超過筒徑的70%~80%。用氟利昂制冷劑時,起泡現(xiàn)象更為嚴重,充液量應控制在55%~65%。液面上裸露的傳熱管,在蒸發(fā)器投入運行后被制冷劑泡沫潤濕,也能起到很好的換熱作用。此外,當用來冷卻淡水時,一般只能冷卻到4~5℃,以避免凍結(jié)的危險。三、蒸發(fā)器滿液式殼管蒸發(fā)器從其結(jié)構(gòu)和工作情況可以看出它有以下缺點:(1)制冷劑的充注量較大,成本高。(2)受靜液柱的影響。當蒸發(fā)器的直徑較大時,由于液體靜壓的影響而使得下部制冷劑的蒸發(fā)溫度升高,無形中減小了傳熱溫差。(3)回油較困難。對于氟利昂制冷劑,由于它們能和潤滑油互相溶解而將油帶入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器中氟利昂不斷汽化后被吸回,而潤滑油則很難從蒸發(fā)器中返回,因此在長期運行后蒸發(fā)器中會積存較多的含油濃度很高的氟利昂-油溶液,影響蒸發(fā)器的傳熱性能,因此,對于氟利昂制冷系統(tǒng),須考慮一定的回油措施。三、蒸發(fā)器1.2干式氟利昂殼管蒸發(fā)器干式氟利昂殼管蒸發(fā)器是用來冷卻淡水的氟利昂殼管式蒸發(fā)器,見下圖。在這種蒸發(fā)器中,制冷劑液體是在管內(nèi)蒸發(fā)的,被冷卻介質(zhì)在管外流動。此時液態(tài)制冷劑的充注量很少,為管組內(nèi)部容積的35%~40%,而且制冷劑在氣化過程中不存在自由液面,所以稱為干式蒸發(fā)器。這里,氟利昂液體是從前端蓋的下部分兩路進入傳熱管簇,往返四個流程,蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸氣由同一端蓋的上部引出。被冷卻的水是在管外流動,由殼體上方的一端進入,從另一端流出。為了提高水流速度以強化傳熱,在蒸發(fā)器的殼體內(nèi)橫跨管簇裝設多塊折流板。三、蒸發(fā)器干式蒸發(fā)器干式蒸發(fā)器克服了前述滿液式蒸發(fā)器的缺點,主要的優(yōu)點有以下幾方面:(1)制冷劑的充注量很少,使用成本大為降低,且不需設貯液器,使機組的重量和體積大為縮小。(2)由于氟利昂蒸氣在管內(nèi)具有較大的流速,可將潤滑油帶回壓縮機中。(3)與滿液式殼管蒸發(fā)器相比,干式蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)也有所提高。三、蒸發(fā)器1.3立管式冷水箱冷水箱是大型空調(diào)制冷站中開式冷凍水系統(tǒng)常用的蒸發(fā)器,整體的管組沉浸于盛滿載冷劑(水或鹽水)的箱體(或池、槽)內(nèi)。制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā),載冷劑在攪拌器的推動下在箱內(nèi)流動,以增強傳熱(如下圖所示)。應用這種蒸發(fā)器可以將水冷卻到接近0℃的溫度;當用鹽水作為載冷劑時,可冷卻到-20~-10℃,適用于制冰或食品冷加工。三、蒸發(fā)器立管式蒸發(fā)器1—氨液入口2—氨氣出口3—放油管

4—下集管

5—攪拌裝置6—蒸發(fā)管7—上集管冷水箱中的蒸發(fā)器管組有立管式和螺旋管式兩種。立管式蒸發(fā)器的列管以組為單位,按照不同的容量要求,蒸發(fā)器可由若干組列管組合而成。每一組列管各有上下兩根直徑較大的水平集管(一般為121×4的無縫鋼管),上面的稱為蒸氣集管,下面的稱為液體集管。沿集管的軸向焊接四排直徑較小兩頭稍有彎曲的立管(一般為57×3.5),與上下集管接通;另外順集管的軸向每隔一定距離焊接一根直徑稍大的立管(一般為76×4)。上集管用于匯集制冷劑蒸氣,經(jīng)一端的氣液分離器分離掉液體后送往壓縮機。分離器通過下液管與下集管相通,將分離出來的液體重新送回蒸發(fā)立管。下集管的一端用一水平管與集油包相連。液態(tài)制冷劑由進液管直插到76立管的下部,經(jīng)下集管迅速進入每根立管,并可利用液體流進時的沖力增強氨液在蒸發(fā)管中的循環(huán)。立管式蒸發(fā)器在工作過程中,細立管中的蒸發(fā)強度很大,產(chǎn)生的蒸氣迅速脫離傳熱面,向上浮動進入上集管,沒有蒸發(fā)完的液體從中間的粗立管下降,如此形成上下的循環(huán)對流。三、蒸發(fā)器這種蒸發(fā)器的傳熱性能良好,與臥式殼管式蒸發(fā)器相仿。由于水箱中水量大、熱穩(wěn)定性優(yōu)于殼管式,因此采用開式冷凍水系統(tǒng)處理空氣的空調(diào)裝置,均優(yōu)先采用水箱式蒸發(fā)器。螺旋管式蒸發(fā)器是立管式的一種變型產(chǎn)品。此種蒸發(fā)器的總體結(jié)構(gòu)和液體的流動情況與立管式相似,其不同之處只是以兩排螺旋管代替立管。這種蒸發(fā)器也只能用于氨制冷系統(tǒng)。與立管式相比,螺旋管式有許多優(yōu)點,主要是:(1)結(jié)構(gòu)緊湊,若蒸發(fā)面積相同,螺旋管式的體積要小得多;(2)上下集管上的焊口減少,減少了泄漏的可能,制造簡單,維修也較方便;(3)傳熱系數(shù)較立管式有所提高。三、蒸發(fā)器冷卻空氣的蒸發(fā)器都是制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)直接冷卻空氣,包括冷卻排管和冷風機的蒸發(fā)器兩種。三、蒸發(fā)器2、冷卻空氣的蒸發(fā)器冷卻空氣的蒸發(fā)器冷卻排管的蒸發(fā)器冷風機的蒸發(fā)器三、蒸發(fā)器2.1冷卻排管多用于冷庫及各種試驗用制冷裝置中。其特點是制冷劑在冷卻排管內(nèi)流動并蒸發(fā),管外作為傳熱介質(zhì)的被冷卻空氣作自然對流。冷卻排管可以用光管、肋片管制成。按管組在室內(nèi)的安裝位置可分為墻排管、頂排管和擱架式排管三種。按結(jié)構(gòu)形式,冷卻排管也可分為立管式、蛇管式兩類。立管式只適用于氨系統(tǒng),蛇管式對于氨及氟利昂系統(tǒng)都適用。立管式墻排管通常用于冷藏庫凍結(jié)物的冷藏間,靠墻布置,故稱為墻排管。其結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。三、蒸發(fā)器蛇管式排管通常是用38×2.5的無縫鋼管彎制而成,如圖(b)所示??梢允菃闻诺囊部梢允请p排的,每排由一根或兩根光管或肋管組成。冷卻排管結(jié)構(gòu)形式(a)立管式;(b)蛇管式若蛇管式排管的適用范圍較廣。蛇管式頂排管重力供液或氨泵供液均可;單排和雙排蛇管式墻排管可用于下進上出式的氨泵供液系統(tǒng)及重力供液系統(tǒng),單根蛇管式排管還可用于氨泵上進下出供液系統(tǒng)和熱力膨脹閥供液系統(tǒng)。氟利昂系統(tǒng)所采用的蛇管式排管通常為單排式。擱架式排管多用于冷庫的生產(chǎn)庫房中。它是由許多組蛇形盤管組合而成,冷凍加工時將食品置于凍盤中,放在擱架上進行凍結(jié)。由于排管與食品近乎直接接觸,所以其傳熱系數(shù)較高,適用于凍結(jié)魚類、家禽等食品。三、蒸發(fā)器2.2冷風機的蒸發(fā)器廣泛用于各種空調(diào)機組以及冷藏庫、低溫試驗箱用的各種形式的冷風機。在這種蒸發(fā)器中,管外空氣是在風機的作用下受迫流動,與管內(nèi)的制冷劑進行熱交換,使空氣冷卻,從而達到降溫的目的,如下圖所示。冷風機的蒸發(fā)器三、蒸發(fā)器1—肋片

2—蒸發(fā)銅管

3—回氣管

4—分液管氨的冷風機蒸發(fā)器用25~38mm的無縫鋼管制成,管外繞以厚1mm左右的鋼肋片,肋距約為10mm,下供液,上回氣。氟利昂蒸發(fā)器多用10~18mm的銅管制成,管外肋片多為套片式。當蒸發(fā)器用于空調(diào)時,肋距為2~4mm;用于降溫或低溫時,其肋距應放大,一般為4~6mm,這是因為肋距太小時,凝結(jié)水流動不暢,或很快被積霜堵死,惡化了換熱效果。目前一些房間空調(diào)蒸發(fā)器的基管也有用9.52mm或7.2mm的銅管,肋片多用厚0.12mm或0.15mm左右的鋁片采用冷風機時,不用載冷劑,冷損失少,結(jié)構(gòu)緊湊,易于實現(xiàn)自動化控制。冷風機蒸發(fā)器的換熱系數(shù)也不大,當迎面風速為2~3m/s時,其換熱系數(shù)為29~35W/(m2·K)。冷風機的蒸發(fā)器一般由許多并聯(lián)的蛇形管組成,在供液前,應加裝分液器和毛細管,保證液態(tài)制冷劑能夠均勻地分配給各路蛇形管。分液器保證了流入各路的制冷劑蒸氣含量相同。毛細管內(nèi)徑很小,有較大的流動阻力,從而保證了制冷劑分配時流量相同。三、蒸發(fā)器本專題結(jié)束Thankyou!車站空調(diào)與通風系統(tǒng)維護節(jié)流機構(gòu)目錄專題引入1節(jié)流機構(gòu)2總結(jié)3制冷主機循環(huán)四大部件:壓縮機冷凝器蒸發(fā)器節(jié)流機構(gòu)專題引入四、節(jié)流機構(gòu)節(jié)流機構(gòu)的作用主要是:①對從冷凝器中出來的高壓液體制冷劑進行節(jié)流降壓;②根據(jù)系統(tǒng)負荷變化,調(diào)整進入蒸發(fā)器的制冷劑液體的數(shù)量。常用的節(jié)流機構(gòu)有手動節(jié)流閥、浮球式節(jié)流閥、熱力膨脹閥及阻流式膨脹閥(毛細管)、熱電式膨脹閥等。它們的基本原理都是使高壓液態(tài)制冷劑受迫流過一個小過流截面,產(chǎn)生合適的局部阻力損失(或沿程損失),使制冷劑壓力驟降,同時一部分液態(tài)制冷劑汽化,吸收潛熱,使節(jié)流后的制冷劑成為低溫低壓狀態(tài)。手動節(jié)流閥又稱手動調(diào)節(jié)閥或膨脹閥,和普通的截止閥在結(jié)構(gòu)上的不同之處主要是閥芯的結(jié)構(gòu)與閥桿的螺紋形式。普通截止閥的閥芯為一平頭,閥桿為普通螺紋,所以它只能控制管路的通斷和粗略地調(diào)節(jié)流量,難以調(diào)整在一個適當?shù)倪^流截面積上以產(chǎn)生恰當?shù)墓?jié)流作用。節(jié)流閥的閥芯為針形錐體或帶缺口的錐體(如下圖),閥桿為細牙螺紋,所以當轉(zhuǎn)動手輪時,過流截面積可以較準確、方便地調(diào)整。1、手動節(jié)流閥手動節(jié)流閥的閥芯(a)針形閥芯;(b)具有V形缺口的閥芯手動節(jié)流閥開啟度的大小是根據(jù)蒸發(fā)器負荷的變化而調(diào)節(jié)的,通常開啟度為手輪的1/8至1/4周,不能超過一周。否則,開啟度過大,會失去膨脹作用。因此它不能隨蒸發(fā)器熱負荷的變動自動適應調(diào)節(jié),幾乎全憑經(jīng)驗結(jié)合系統(tǒng)中的反應進行手工操作。目前它只裝設于氨制冷裝置中。四、節(jié)流機構(gòu)2.1工作原理浮球節(jié)流閥又稱浮球調(diào)節(jié)閥,是一種自動調(diào)節(jié)的節(jié)流閥。利用一鋼制浮球為啟閉閥門的動力,靠浮球隨液面高低在浮球室中升降,控制一小閥門開啟度的大小變化而自動調(diào)節(jié)供液量,同時起節(jié)流作用。當容器內(nèi)液面降低時,浮球下降,節(jié)流孔自行開大,供液量增加;反之,當容器內(nèi)液面上升時,浮球上升,節(jié)流孔自行關(guān)小,供液量減少。待液面升至規(guī)定高度時,節(jié)流孔被關(guān)閉,保證容器不會發(fā)生超液或缺液的現(xiàn)象。四、節(jié)流機構(gòu)2、浮球節(jié)流閥2.2結(jié)構(gòu)形式與安裝要求浮球節(jié)流閥是用于具有自由液面的蒸發(fā)器、液體分離器和中間冷卻器供液量的自動調(diào)節(jié)。在氨制冷系統(tǒng)中廣泛應用一種低壓浮球閥。按液體在其中流通的方式,分直通式和非直通式兩種,如圖所示。四、節(jié)流機構(gòu)四、節(jié)流機構(gòu)非直通式的特點:閥座裝在浮球室外,經(jīng)節(jié)流后的制冷劑不需要通過浮球室而沿管道直接進入容器。因此浮球室液面較平穩(wěn),而且可以供液到蒸發(fā)器的任何部位,但結(jié)構(gòu)與安裝均較復雜。直通式的特點:進入容器的全部液體制冷劑首先通過閥孔進入浮球室,然后再進入容器。結(jié)構(gòu)和安裝簡單,但由于液體的沖擊作用引起浮球室的液面波動大,調(diào)節(jié)閥的工作不太穩(wěn)定,而且液體從殼體流入蒸發(fā)器,是依靠靜液柱的高度差,因此液體只能供到容器的液面以下。浮球節(jié)流閥(a)安裝示意圖;(b)工作原理圖目前我國冷凍機廠生產(chǎn)的浮球節(jié)流閥都是非直通式的。浮球節(jié)流閥在安裝時要求浮球室的氣體平衡管應接在筒身上,而不應接在液體分離器的吸氣管上。液體平衡管不應接在液體分離器與蒸發(fā)器之間的供液管上,也不應接在低壓循環(huán)貯液筒的氨泵吸液管上,以免浮球室內(nèi)液面波動過大。蒸發(fā)器中的液體往往呈氣泡沸騰狀態(tài),致使氣液混合物的密度顯著降低,造成蒸發(fā)器中的實際液面要高于浮球室的液面,因此將浮球節(jié)流閥安裝到蒸發(fā)器上時,最好把浮球節(jié)流閥適當降低一些。浮球節(jié)流閥的管路系統(tǒng)中一般應裝置液體過濾器(采用250孔/cm2的鋼絲網(wǎng)),以保證進入浮球閥內(nèi)的液體無雜質(zhì),避免閥門堵塞。此外還要裝設旁路手動節(jié)流閥,以便在浮球節(jié)流閥發(fā)生故障或清洗過濾器時仍可繼續(xù)供液。四、節(jié)流機構(gòu)氟利昂制冷裝置中一般都采用熱力膨脹閥來調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑的流量,并將液體由冷凝壓力節(jié)流降壓到蒸發(fā)壓力。熱力膨脹閥按感應機構(gòu)動力室中傳力零件的結(jié)構(gòu)不同,可分為薄膜式和波紋管式兩種;按使用條件不同,可分為內(nèi)平衡式和外平衡式兩種。目前常用的小型氟利昂熱力膨脹閥多為薄膜式內(nèi)平衡熱力膨脹閥。四、節(jié)流機構(gòu)3、熱力膨脹閥四、節(jié)流機構(gòu)熱力膨脹閥是組成制冷裝置的重要部件,是制冷系統(tǒng)中四個基本設備之一。它實現(xiàn)從冷凝壓力至蒸發(fā)壓力的壓降,同時控制制冷劑的流量;它的體積雖小,但作用巨大,它的工作好壞,直接決定整個系統(tǒng)的運行性能。但是在實際工作中,熱力膨脹閥的運行情況往往被忽視,使熱力膨脹閥成為設備維護中的一個死角。而定期檢查和調(diào)整熱力膨脹閥,對制冷設備的運行壽命,節(jié)約能源,降低運行成本,卻有著重要的意義。內(nèi)平衡式熱力膨脹閥外平衡式熱力膨脹閥熱力膨脹閥的工作過程分析熱力膨脹閥工作原理熱力膨脹閥是通過感受蒸發(fā)器出口氣態(tài)制冷劑的過熱度來控制進入蒸發(fā)器的制冷劑流量。按照平衡方式不同,熱力膨脹閥分為外平衡式和內(nèi)平衡式。在工業(yè)冷卻設備中,一般采用外平衡式熱力膨脹閥。熱力膨脹閥由感應機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)、調(diào)整機構(gòu)和閥體組成。感應機構(gòu)中充注氟利昂工質(zhì),感溫包設置在蒸發(fā)器出口處,其出口處溫度與蒸發(fā)溫度之間存在溫差,通常稱為過熱度。感溫包感受到蒸發(fā)器出口溫度后,使整個感應系統(tǒng)處于對應的飽和壓力Pb。該壓力將通過膜片傳給頂桿直到閥芯。在壓力腔上部的膜片僅有Pb存在,膜片的下方有調(diào)整彈簧的彈簧力Pt和蒸發(fā)壓力P0,三者處于平衡時有Pb=Pt+Po

。當蒸發(fā)器熱負荷增大時,出口過熱度偏高,Pb增大,Pb>Pt+Po,合力使頂桿、閥芯下移,熱力膨脹閥開啟增大,制冷劑流量按比例增加。反之,熱力膨脹閥開啟變小,制冷劑流量按比例減小。制冷設備是由熱力膨脹閥通過控制過熱度實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的自我調(diào)整。四、節(jié)流機構(gòu)熱力膨脹閥的工作原理控制目標:蒸發(fā)器出口過熱度驅(qū)動動力:感溫包內(nèi)冷媒蒸汽壓力與蒸發(fā)壓力之差內(nèi)平衡式用蒸發(fā)器入口壓力代表蒸發(fā)壓力外平衡式用蒸發(fā)器出口壓力代表蒸發(fā)壓力四、節(jié)流機構(gòu)熱力膨脹閥實物圖四、節(jié)流機構(gòu)熱力膨脹閥的工作原理

四、節(jié)流機構(gòu)外平衡熱力膨脹閥的安裝四、節(jié)流機構(gòu)為什么要控制蒸發(fā)器出口過熱度?(1)避免濕壓縮(2)避免過熱度過大,導致蒸發(fā)器相變換熱面積減小壓縮機吸氣比容過大,COP下降(3)調(diào)節(jié)冷媒流量以適應負荷需要四、節(jié)流機構(gòu)熱力膨脹閥的安裝形式來自冷凝器往壓縮機過熱段內(nèi)平衡式熱力膨脹閥感應薄膜閥體螺母閥座閥針調(diào)節(jié)桿座填料調(diào)節(jié)桿填料壓蓋螺母過濾器毛細管感溫包傳動桿彈簧傳動桿內(nèi)平衡式熱力膨脹閥P彈簧=PB-P0PB是過熱溫度下的冷媒飽和壓力PB閥體螺母閥座閥針調(diào)節(jié)桿座填料調(diào)節(jié)桿填料壓蓋螺母過濾器毛細管感溫包傳動桿P0P彈簧3.1內(nèi)平衡式熱力膨脹閥脹閥外形圖內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的外形如圖所示。其結(jié)構(gòu)一般都由閥體、閥座、閥針、調(diào)節(jié)桿座、調(diào)節(jié)桿、彈簧、過濾器、傳動桿、感溫包、毛細管、氣箱蓋和感應薄膜等組成,如圖所示。四、節(jié)流機構(gòu)四、節(jié)流機構(gòu)內(nèi)平衡式熱力膨脹閥內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu)四、節(jié)流機構(gòu)感溫包里灌注氟利昂或其他低沸點的液體,把它緊固在蒸發(fā)器出口的回氣管上,用以感受回氣的溫度變化;毛細管是用直徑很小的銅管制成,其作用是將感溫包內(nèi)由于溫度的變化而造成的壓力變化傳遞到動力室的波紋薄膜上去。波紋薄膜是由很薄的(0.1~0.2mm)合金片沖壓而成,斷面呈波浪形,有2~3mm的位移變形。波紋薄膜由于動力室中壓力變化而產(chǎn)生的位移通過其下方的傳動桿傳遞到閥針上,使閥針隨著傳動桿的上下移動而一起移動,以控制閥孔的開啟度。調(diào)節(jié)桿在系統(tǒng)調(diào)試運轉(zhuǎn)中,用以調(diào)整彈簧的壓緊程度來調(diào)整膨脹閥的開啟過熱度,系統(tǒng)正常工作后不可隨意調(diào)節(jié)且應擰上調(diào)節(jié)桿座上的帽罩,以防止制冷劑從填料處泄漏。過濾網(wǎng)安裝在膨脹閥的進液端,防止閥孔堵塞。四、節(jié)流機構(gòu)內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的工作原理工作原理由圖可知,金屬波紋薄膜受三種力的作用:在膜片的上方,感溫包中液體(與其感受到的溫度相對應的)的飽和壓力P對膜片產(chǎn)生的向下推力P;在膜片的下方,受閥座后面與蒸發(fā)器相通的低壓液體對膜片產(chǎn)生一個向上的推力P0(制冷劑的蒸發(fā)壓力);彈簧的張力W。此外,還有活動零件之間的摩擦力等因素構(gòu)成的作用力,因為其值甚小,在分析時可以忽略不計。由以上分析可知,當三力處于平衡狀態(tài),即滿足P=P0+W時,膜片不動,則閥口處于一定的開啟度。而當其中任何一個力發(fā)生變化時,就會破壞原有的平衡,則閥口的開啟度也就隨之發(fā)生變化,直到建立新的平衡為止。當外界情況改變,如由于供液不足或熱負荷增大,引起蒸發(fā)器的回氣過熱度增大時,則感溫包感受到的溫度也升高,飽和壓力P也就增大,因此形成P>P0+W,這樣就會導致膜片下移,使閥口開啟度增大,制冷劑的流量也增大,直至供液量與蒸發(fā)量相等時達到另一平衡。反之,若由于供液過多或熱負荷減少,引起蒸發(fā)器的回氣過熱度減小,感溫包感受到的溫度也降低,則飽和壓力P也就減小,因此形成P<P0+W,這樣就會導致膜片上移,閥口開啟度減小,制冷劑的供液量也就減少,直至與蒸發(fā)器的熱負荷相匹配為此。如此,利用與回氣過熱度相關(guān)的飽和壓力P的變化來調(diào)節(jié)閥口的開啟度,從而控制制冷劑的流量,實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。四、節(jié)流機構(gòu)內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的工作原理另外,調(diào)節(jié)不同的彈簧張力W,便能獲得使閥口開啟的不同過熱度。一般希望蒸發(fā)器的過熱度維持在3~5℃的范圍內(nèi)。四、節(jié)流機構(gòu)3.2外平衡式熱力膨脹閥與內(nèi)平衡熱力膨脹閥在結(jié)構(gòu)上略有不同,其感應薄膜下部空間與膨脹閥出口互不相通,而是通過一根小口徑的平衡管與蒸發(fā)器出口相連,如圖所示。即外平衡熱力膨脹閥膜片下部的制冷劑壓力不是閥門節(jié)流后的蒸發(fā)壓力,而是蒸發(fā)器出口處的制冷劑壓力。這樣可以避免蒸發(fā)器阻力損失較大時的影響,把過熱度控制在一定的范圍內(nèi),使蒸發(fā)器傳熱面積充分利用。四、節(jié)流機構(gòu)外平衡式熱力膨脹閥外平衡接頭感應薄膜外平衡式熱力膨脹閥入口調(diào)節(jié)機構(gòu)應用:適用于蒸發(fā)器出入口壓力降大的情況:(1)蒸發(fā)盤管細長(2)通過分液器并聯(lián)多根盤管內(nèi)、外平衡式熱力膨脹閥工作原理相同,只是適用的條件不同。在實際應用中,蒸發(fā)器壓力損失較小時,一般使用內(nèi)平衡式熱力膨脹閥;壓力損失較大時(當膨脹閥出口至蒸發(fā)器出口制冷劑的壓力降相應的蒸發(fā)溫度降低超過2~3℃時),應采用外平衡式熱力膨脹閥。四、節(jié)流機構(gòu)外平衡熱力膨脹閥與內(nèi)平衡熱力膨脹閥的主要區(qū)別調(diào)節(jié)桿的形式等也有所不同有一個專用的外平衡管接頭,為引入外平衡壓力所用四、節(jié)流機構(gòu)熱力膨脹閥的供液控制迄今為止,熱力膨脹閥仍是壓縮式制冷裝置中蒸發(fā)器制冷劑流量控制的主要元件。它在制冷裝置中的作用主要包括:a)使高壓常溫的制冷劑液體在經(jīng)熱力膨脹閥時節(jié)流降壓,變?yōu)榈蛪旱蜏氐闹评鋭裾羝?進入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸熱,從而達到制冷降溫的目的。b)按照感溫包感受到的蒸發(fā)器出口制冷劑蒸汽過熱度的變化,來改變膨脹閥的開啟度,自動調(diào)整流入蒸發(fā)器的制冷劑流量,使制冷劑流量始終與蒸發(fā)器的熱負荷相匹配。c)通過熱力膨脹閥的控制,使蒸發(fā)器出口的制冷劑蒸汽保持一定的過熱度,這樣即能保證蒸發(fā)器傳熱面積的充分利用,又可以防止壓縮機出現(xiàn)液擊沖缸現(xiàn)象。四、節(jié)流機構(gòu)從調(diào)節(jié)特性來分析,熱力膨脹閥屬于直接作用式比例調(diào)節(jié)器。熱力膨脹閥的自動控制原理四、節(jié)流機構(gòu)3.安裝熱力膨脹閥時應注意的問題(1)首先應檢查膨脹閥是否完好,特別注意檢查感溫動力機構(gòu)是否泄漏。(2)膨脹閥應正立式安裝,不允許倒置。(3)感溫包安裝在蒸發(fā)器的出氣管上,緊貼包纏在水平無積液的管段上,外加隔熱材料纏包,或插入吸氣管上的感溫套內(nèi)(如下圖所示)。當水平回氣管直徑小于25mm時,感溫包可扎在回氣管頂部;當水平回氣管直徑大于25mm時,感溫包可扎在回氣管下側(cè)45°處,以防管子底部積油等因素影響感溫包正確感溫。四、節(jié)流機構(gòu)感溫包的安裝點3.安裝熱力膨脹閥時應注意的問題(4)外平衡膨脹閥的平衡管一般都安裝在感溫包后面100mm處的回氣管上,并應從管頂部引出,以防潤滑油進入閥內(nèi)。(5)一個系統(tǒng)中有多個膨脹閥時,外平衡管應接到各自蒸發(fā)器的出口。四、節(jié)流機構(gòu)4.熱力膨脹閥的調(diào)整熱力膨脹閥安裝完畢后需要在調(diào)試時予以調(diào)整,使它能在規(guī)定的工況條件下執(zhí)行自動調(diào)節(jié)。調(diào)整,就是調(diào)整熱力膨脹閥彈簧的壓緊程度。擰下底部的帽罩,用扳手順旋調(diào)節(jié)桿,使彈簧壓緊而關(guān)小閥門,蒸發(fā)壓力會下降。反旋調(diào)節(jié)桿,則蒸發(fā)壓力上升。調(diào)整熱力膨脹閥時,最好在壓縮機的吸氣截止閥處裝一只壓力表,通過觀察壓力表來判定調(diào)節(jié)量是否恰當。如果蒸發(fā)器離壓縮機甚遠,亦可根據(jù)回氣管的結(jié)霜或結(jié)露情況進行判別。在空調(diào)用的制冷裝置中,蒸發(fā)溫度一般在0℃以上,回氣管

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