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1、空空调制冷系制冷系统第1页，共129页，编辑于2022年，星期日目录目录空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理1制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂2制冷机组制冷机组3 3制冷系统的水系统制冷系统的水系统4制冷系统管道敷设与设备安装制冷系统管道敷设与设备安装3 5制冷系统水系统管道敷设与设备安装制冷系统水系统管道敷设与设备安装6Back第2页，共129页，编辑于2022年，星期日10.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理 蒸气压缩式制冷系统主要由蒸气压缩式制冷系统主要由压缩机、冷凝器、节流机压缩机、冷凝器、节流机构、蒸发器构、蒸发器四大设备组成，如图四大设备组成，如图10-1
2、所示，这些设备之间所示，这些设备之间用管道和管道附件依次连成一个封闭系统。用管道和管道附件依次连成一个封闭系统。制冷剂在系统中经制冷剂在系统中经压缩、冷凝、节流、蒸发压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程四个过程依次不断循环，进而达到制冷目的。依次不断循环，进而达到制冷目的。10.1.1 蒸气压缩式制冷系统蒸气压缩式制冷系统10.1.1.1 蒸气压缩式制冷的基本原理蒸气压缩式制冷的基本原理第3页，共129页，编辑于2022年，星期日10.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理图10-1 蒸气压缩式制冷系统Back第4页，共129页，编辑于2022年，星期日（1）蒸气压缩式氨制冷系统蒸气压
3、缩式氨制冷系统 蒸气压缩式氨制冷系统蒸气压缩式氨制冷系统包括包括氨制冷剂系统、冷却水系氨制冷剂系统、冷却水系统、冷冻水系统、排油系统、排除不凝性气体系统、紧急统、冷冻水系统、排油系统、排除不凝性气体系统、紧急泄氨系统泄氨系统等。如图等。如图10-2所示。所示。在氨制冷剂系统中，高温高压的氨气从压缩机排出来，在氨制冷剂系统中，高温高压的氨气从压缩机排出来，经油分离器进入冷凝器被冷凝成液体，氨液从冷凝器经贮经油分离器进入冷凝器被冷凝成液体，氨液从冷凝器经贮液器和过滤器进入节流机构节流降压，低压湿蒸气进入蒸液器和过滤器进入节流机构节流降压，低压湿蒸气进入蒸发器后吸收冷冻水的热量而变为气体返回压缩机。
4、发器后吸收冷冻水的热量而变为气体返回压缩机。10.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理10.1.1.2 蒸所压缩式制冷系统蒸所压缩式制冷系统第5页，共129页，编辑于2022年，星期日（2）蒸气压缩式氟利昂制冷系统蒸气压缩式氟利昂制冷系统 蒸气压缩式氟利昂制冷系统如图蒸气压缩式氟利昂制冷系统如图10-3所示。所示。其主要流程是：其主要流程是：氟利昂低压蒸气被压缩机吸入并压缩氟利昂低压蒸气被压缩机吸入并压缩后，成为高温高压气体，经油分离器将油分出后进入冷凝后，成为高温高压气体，经油分离器将油分出后进入冷凝器被冷却水（也有用风冷的）冷凝为液体。氟利昂液体从器被冷却水（也有用风冷的）
5、冷凝为液体。氟利昂液体从冷凝器出来，经干燥过滤器，将所含的水分和杂质除掉，冷凝器出来，经干燥过滤器，将所含的水分和杂质除掉，再经电磁阀进入气液热交换器中与从蒸发器出来的低温低再经电磁阀进入气液热交换器中与从蒸发器出来的低温低压气体进行热交换，使氟液过冷，过冷的液体经热力膨胀压气体进行热交换，使氟液过冷，过冷的液体经热力膨胀阀节流降压，将低温低压液体送入蒸发器，在蒸发器内，阀节流降压，将低温低压液体送入蒸发器，在蒸发器内，氟利昂液体吸收空调用冷冻水热量，使其气化成为低温低氟利昂液体吸收空调用冷冻水热量，使其气化成为低温低压气体，此气体经气液热交换器后，又重新被压缩机吸入。压气体，此气体经气液热交
6、换器后，又重新被压缩机吸入。如此往复循环，以实现制冷。如此往复循环，以实现制冷。10.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理第6页，共129页，编辑于2022年，星期日10.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理图10-2 氨制冷系统Back第7页，共129页，编辑于2022年，星期日10.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理图10-3氟利昂制冷系统Back第8页，共129页，编辑于2022年，星期日 溴化锂吸收式制冷系统的工作原理如图溴化锂吸收式制冷系统的工作原理如图10-4所示，所示，主要由主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器发生器、冷凝器、蒸发
7、器、吸收器四个热交换设备四个热交换设备组成。组成。系统内的工质是两种沸点相差较大的物质（溴化锂和系统内的工质是两种沸点相差较大的物质（溴化锂和水）组成的二元溶液，其中沸点低的物质（水）为制冷剂，水）组成的二元溶液，其中沸点低的物质（水）为制冷剂，沸点高的物质（溴化锂）为吸收剂。沸点高的物质（溴化锂）为吸收剂。10.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理10.1.2 溴化锂吸收式制冷系统溴化锂吸收式制冷系统10.1.2.1 工作原理工作原理第9页，共129页，编辑于2022年，星期日 四个热交换设备组成两个循环环路：四个热交换设备组成两个循环环路：制冷剂循环与吸制冷剂循环与吸收剂循
8、环收剂循环。左半部是制冷剂循环，由冷凝器、蒸发器和节流装置左半部是制冷剂循环，由冷凝器、蒸发器和节流装置组成。高压气态制冷剂在冷凝器中向冷却水放热被冷凝成组成。高压气态制冷剂在冷凝器中向冷却水放热被冷凝成液态后，经节流装置减压后进入蒸发器。在蒸发器内，制液态后，经节流装置减压后进入蒸发器。在蒸发器内，制冷剂液体被气化为低压制冷剂蒸气，同时吸取被冷却介质冷剂液体被气化为低压制冷剂蒸气，同时吸取被冷却介质的热量产生制冷效应。的热量产生制冷效应。10.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理第10页，共129页，编辑于2022年，星期日 右半部为吸收剂循环，主要由吸收器、发生器和溶液右半
9、部为吸收剂循环，主要由吸收器、发生器和溶液泵组成。在吸收器中，液态吸收剂吸收蒸发器产生的低压泵组成。在吸收器中，液态吸收剂吸收蒸发器产生的低压气态制冷剂形成的制冷剂气态制冷剂形成的制冷剂吸收剂溶液，经溶液泵升压吸收剂溶液，经溶液泵升压后进入发生器，在发生器中该溶液被加热至沸腾，其中沸后进入发生器，在发生器中该溶液被加热至沸腾，其中沸点低的制冷剂气化形成高压气态制冷剂，又与吸收剂分离。点低的制冷剂气化形成高压气态制冷剂，又与吸收剂分离。然后前者进入冷凝器液化，后者则返回吸收器再次吸收低然后前者进入冷凝器液化，后者则返回吸收器再次吸收低压气态制冷剂。压气态制冷剂。10.1 空调制冷系统的组成及原理
10、空调制冷系统的组成及原理第11页，共129页，编辑于2022年，星期日10.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理图10-4单级溴化锂吸收式制冷原理图Back第12页，共129页，编辑于2022年，星期日 按其结构而言，这种系统有按其结构而言，这种系统有单筒、双筒、多级单筒、双筒、多级等几种等几种形式。常用双筒式溴化锂吸收式制冷系统，如图形式。常用双筒式溴化锂吸收式制冷系统，如图10-5所示，所示，将发生器、冷凝器置于一个（上）筒体，蒸发器、吸收器将发生器、冷凝器置于一个（上）筒体，蒸发器、吸收器放在另一个（下）筒体内，以保证系统的严密性。放在另一个（下）筒体内，以保证系统的严密
11、性。吸收剂循环：吸收剂循环：吸收器内的稀溶液由发生器泵经热交换吸收器内的稀溶液由发生器泵经热交换器送到发生器内时，依靠发生器管簇内的工作蒸气的加热，器送到发生器内时，依靠发生器管簇内的工作蒸气的加热，将溶液中低沸点的水汽化为冷剂水蒸气，而溶液本身得到将溶液中低沸点的水汽化为冷剂水蒸气，而溶液本身得到浓缩。发生器中的浓溶液经热交换器放出热量后流入吸收浓缩。发生器中的浓溶液经热交换器放出热量后流入吸收器中，以吸收蒸发器内的冷剂水蒸气。器中，以吸收蒸发器内的冷剂水蒸气。10.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理10.1.2.2 溴化锂吸收式制冷系统溴化锂吸收式制冷系统第13页，共12
12、9页，编辑于2022年，星期日 制冷剂循环：制冷剂循环：发生器中的冷剂水蒸气经挡水板后，便发生器中的冷剂水蒸气经挡水板后，便进入圆筒上部的冷凝器中，它把热量放给冷凝器管簇内的进入圆筒上部的冷凝器中，它把热量放给冷凝器管簇内的冷却水后，自身冷凝为冷剂水，并积聚在冷凝器下部的水冷却水后，自身冷凝为冷剂水，并积聚在冷凝器下部的水盘内。从冷凝器出来的冷剂水，经盘内。从冷凝器出来的冷剂水，经U形管节流降压后进入形管节流降压后进入蒸发器的水盘，水盘内的冷剂水由冷剂循环泵送入蒸发器蒸发器的水盘，水盘内的冷剂水由冷剂循环泵送入蒸发器进行喷淋，并均匀地喷洒在蒸发器管簇的外表面。冷剂水进行喷淋，并均匀地喷洒在蒸发
13、器管簇的外表面。冷剂水夺取管内冷冻水的热量而汽化为水蒸气，从而制得冷冻水夺取管内冷冻水的热量而汽化为水蒸气，从而制得冷冻水供空调使用。供空调使用。10.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理第14页，共129页，编辑于2022年，星期日 溴化锂吸收式制冷机出厂时是一个组装好的整体，溴溴化锂吸收式制冷机出厂时是一个组装好的整体，溴化锂溶液管道、制冷剂水及水蒸气管道、抽真空管道以及化锂溶液管道、制冷剂水及水蒸气管道、抽真空管道以及电气控制设备均已装好，现场施工时只连接机外的蒸气管电气控制设备均已装好，现场施工时只连接机外的蒸气管道、冷却水管道和冷冻水管道即可。道、冷却水管道和冷冻水管
14、道即可。10.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理第15页，共129页，编辑于2022年，星期日10.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理图10-5双筒式溴化锂吸收式制冷系统图Back第16页，共129页，编辑于2022年，星期日10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂 制冷剂是制冷机中的工作介质，故又称制冷剂是制冷机中的工作介质，故又称制冷工质制冷工质。制。制冷剂在制冷机中循环流动，在蒸发器内吸取被冷却物体或冷剂在制冷机中循环流动，在蒸发器内吸取被冷却物体或空间的热量而蒸发，在冷凝器内将热量传递给周围介质而空间的热量而蒸发，在冷凝器内将热量传递给周围介质而被冷凝
15、成液体，制冷系统借助于制冷剂状态的变化，从而被冷凝成液体，制冷系统借助于制冷剂状态的变化，从而实现制冷的目的。实现制冷的目的。载冷剂又称冷媒载冷剂又称冷媒，是在间接供冷系统中用以传递制冷，是在间接供冷系统中用以传递制冷量的中间介质。载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后，送到量的中间介质。载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后，送到冷却设备中，吸收被冷却物体或空间的热量，再返回蒸发冷却设备中，吸收被冷却物体或空间的热量，再返回蒸发器重新被冷却，如此循环往复，以达到传递制冷量的目的。器重新被冷却，如此循环往复，以达到传递制冷量的目的。第17页，共129页，编辑于2022年，星期日1按制冷剂的标准蒸发温度分类按制
16、冷剂的标准蒸发温度分类 可分为三类，即可分为三类，即高温、中温和低温高温、中温和低温制冷剂。所谓标准制冷剂。所谓标准蒸发温度，是指在标准大气压力下的蒸发温度，也就是通蒸发温度，是指在标准大气压力下的蒸发温度，也就是通常所说的沸点。常所说的沸点。(1)高温（低压）制冷剂高温（低压）制冷剂 标准蒸发温度标准蒸发温度ts0，冷，冷凝压力凝压力Pc为为0.20.3MPa。常用的高温制冷剂有。常用的高温制冷剂有R123等。等。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂10.2.1 制冷剂制冷剂10.2.1.1 制冷剂的种类制冷剂的种类第18页，共129页，编辑于2022年，星期日 (2)中温（中压）制冷剂中
17、温（中压）制冷剂 -60ts-0,0.3MPaPc2.0MPa。常用的中温制冷剂有氨、。常用的中温制冷剂有氨、R12、R22、R134a、丙烷等。、丙烷等。(3)低温（高压）制冷剂低温（高压）制冷剂 ts-60。常用的低温制冷。常用的低温制冷剂有剂有R13、乙烯、乙烯、R744等。等。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第19页，共129页，编辑于2022年，星期日2按组成成分分类按组成成分分类 (1)卤代烃卤代烃 卤代烃是三种卤素（氟、氯、溴）之中卤代烃是三种卤素（氟、氯、溴）之中的一种或多种原子取代烷烃（饱和碳氢化合物）中的氢原的一种或多种原子取代烷烃（饱和碳氢化合物）中的氢原子所得的化
18、合物，其中氢原子可以有，也可以没有。如二子所得的化合物，其中氢原子可以有，也可以没有。如二氟二氯甲烷（氟二氯甲烷（CCl2F2）是氟和氯原子取代了甲烷（）是氟和氯原子取代了甲烷（CH4）中所有的氢原子而得的化合物。中所有的氢原子而得的化合物。制冷剂都规定统一识别的编号，以取代其化学名称、制冷剂都规定统一识别的编号，以取代其化学名称、分子式或商业名称。国际上通用的编号法则是采用分子式或商业名称。国际上通用的编号法则是采用ASHRAE（美国供热、制冷和空调工程师学会）规定的编（美国供热、制冷和空调工程师学会）规定的编号法。对于卤代烃制冷剂，其编号与化合物的结构有着对号法。对于卤代烃制冷剂，其编号与
19、化合物的结构有着对应的关系。应的关系。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第20页，共129页，编辑于2022年，星期日 (2)饱和碳氢化合物（烷烃）饱和碳氢化合物（烷烃）碳氢化合物称烃，其碳氢化合物称烃，其中饱和碳氢化合物称为烷烃，如甲烷（中饱和碳氢化合物称为烷烃，如甲烷（CH4）、乙烷）、乙烷（C2H6）等。其制冷剂的编号法则是：甲烷、乙烷、丙）等。其制冷剂的编号法则是：甲烷、乙烷、丙烷同卤代烃；其他按烷同卤代烃；其他按R6XX序号依次编号。序号依次编号。（3）不饱和碳氢化合物和卤代烯不饱和碳氢化合物和卤代烯 烯烃是不饱和碳烯烃是不饱和碳氢化合物中的一类，有乙烯（氢化合物中的一类，有乙烯
20、（C2H4）、丙烯（）、丙烯（C3H6）等。）等。烯烃分子里的氢原子被卤素（氟、氯、溴）原子取代后生烯烃分子里的氢原子被卤素（氟、氯、溴）原子取代后生成的化合物称为卤代烯。如二氯乙烯（成的化合物称为卤代烯。如二氯乙烯（C2H2Cl2）是乙烯）是乙烯中两个氢原子被氯原子取代生成的化合物。中两个氢原子被氯原子取代生成的化合物。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第21页，共129页，编辑于2022年，星期日 （4）共沸混合制冷剂共沸混合制冷剂 由两种或多种制冷剂按一定由两种或多种制冷剂按一定的比例混合在一起的制冷剂，在一定压力下平衡的液相和的比例混合在一起的制冷剂，在一定压力下平衡的液相和气相的
21、组分相同，且保持恒定的沸点，这样的混合物称为气相的组分相同，且保持恒定的沸点，这样的混合物称为共沸混合制冷剂。共沸混合制冷剂可以由组成制冷剂的编共沸混合制冷剂。共沸混合制冷剂可以由组成制冷剂的编号和质量百分比来表示。如号和质量百分比来表示。如R22/R12（75/25）是由）是由R22与与R12按质量百分比按质量百分比75%25%混合的共沸混合制冷剂。混合的共沸混合制冷剂。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第22页，共129页，编辑于2022年，星期日 （5）非共沸混合制冷剂非共沸混合制冷剂 由两种或多种制冷剂按一定由两种或多种制冷剂按一定比例混合在一起的制冷剂，在一定压力下平衡的液相和气
22、比例混合在一起的制冷剂，在一定压力下平衡的液相和气相的组分不同，且沸点不恒定。非共沸混合制冷剂与共沸相的组分不同，且沸点不恒定。非共沸混合制冷剂与共沸混合制冷剂一样，用组成的制冷剂编号和质量百分比来表混合制冷剂一样，用组成的制冷剂编号和质量百分比来表示。例如示。例如R22/R152a/R124(53/13/34）是由）是由R22、R152a、R124三种制冷剂按质量百分比三种制冷剂按质量百分比53、13、34混合而成。混合而成。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第23页，共129页，编辑于2022年，星期日 （6）无机化合物无机化合物 无机化合物的制冷剂有氨无机化合物的制冷剂有氨（NH3）
23、、二氧化碳（）、二氧化碳（CO2）、水（）、水（H2O）等，其中氨是）等，其中氨是常用的一种制冷剂。无机化合物的编号法则是常用的一种制冷剂。无机化合物的编号法则是R7XX,其中其中7表示无机化合物，表示无机化合物，7后面的两个数字是该物质分子量的整后面的两个数字是该物质分子量的整数。如氨的编号为数。如氨的编号为R717，二氧化碳的编号为，二氧化碳的编号为R744。制冷剂的种类很多，但目前在冷藏、空调、低温试验制冷剂的种类很多，但目前在冷藏、空调、低温试验箱等的制冷系统中采用的制冷剂也就是箱等的制冷系统中采用的制冷剂也就是R11、R12、R22、R13、R134a、R123、R142、R502、
24、R717等十几种。等十几种。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第24页，共129页，编辑于2022年，星期日1水（水（R718）水属于无机物类制冷剂，是所有制冷剂中来源最广、水属于无机物类制冷剂，是所有制冷剂中来源最广、最为安全而便宜的工质。水的标准蒸发温度为最为安全而便宜的工质。水的标准蒸发温度为100，冰，冰点点0，适用于制取，适用于制取0以上的温度。水无毒、无味、不燃、以上的温度。水无毒、无味、不燃、不爆，但水蒸气的比热容大，蒸发压力低，使系统处于高不爆，但水蒸气的比热容大，蒸发压力低，使系统处于高真空状态。由于这两个特点，水常在空调用的吸收式和蒸真空状态。由于这两个特点，水常在空调
25、用的吸收式和蒸气喷射式制冷机中作制冷剂。气喷射式制冷机中作制冷剂。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂10.2.1.2 常用制冷剂的性质常用制冷剂的性质第25页，共129页，编辑于2022年，星期日2氨（氨（R717）氨的标准蒸发温度为氨的标准蒸发温度为-33.4，凝固温度为，凝固温度为-77.7，氨，氨的压力适中，单位容积制冷量大，流动阻力小，热导率大，的压力适中，单位容积制冷量大，流动阻力小，热导率大，价格低廉，对大气臭氧层无破坏作用，故目前仍被广泛采价格低廉，对大气臭氧层无破坏作用，故目前仍被广泛采用。氨的主要缺点是毒性较大、易燃、易爆、有强烈的刺用。氨的主要缺点是毒性较大、易燃、易爆
26、、有强烈的刺激性臭味。激性臭味。氨与水可以互溶，形成氨水溶液，在低温时水不会从氨与水可以互溶，形成氨水溶液，在低温时水不会从溶液中析出而造成冰塞的危险。但水分的存在会加剧对金溶液中析出而造成冰塞的危险。但水分的存在会加剧对金属的腐蚀，所以氨中的含水量仍限制在属的腐蚀，所以氨中的含水量仍限制在0.2以下。以下。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第26页，共129页，编辑于2022年，星期日3氟利昂氟利昂 氟利昂是应用较广的一类制冷剂，目前主要用于中小氟利昂是应用较广的一类制冷剂，目前主要用于中小型活塞式、螺杆式、离心式制冷压缩机、低温制冷装置及型活塞式、螺杆式、离心式制冷压缩机、低温制冷装置
27、及有特殊要求的制冷装置中。大部分氟利昂具有无毒或低毒，有特殊要求的制冷装置中。大部分氟利昂具有无毒或低毒，无刺激性气味，在制冷循环工作温度范围内不燃烧、不爆无刺激性气味，在制冷循环工作温度范围内不燃烧、不爆炸，热稳定性好，凝固点低，溶油性较好等显著的优点。炸，热稳定性好，凝固点低，溶油性较好等显著的优点。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第27页，共129页，编辑于2022年，星期日 几种常用氟利昂的性能如下：几种常用氟利昂的性能如下：（1）R12 R12的标准蒸发温度为的标准蒸发温度为-29.8，凝固点为，凝固点为-155。R12无色、无味、毒性小、不燃烧、不爆炸，但当温度达到无色、无味
28、、毒性小、不燃烧、不爆炸，但当温度达到400以上遇明火时，会分解出具有剧毒性的光气。以上遇明火时，会分解出具有剧毒性的光气。水在水在R12中的溶解度很小，低温状态下水易析出而形中的溶解度很小，低温状态下水易析出而形成冰塞，因此规定成冰塞，因此规定R12产品的含水量不得超过产品的含水量不得超过0.0025%，且在充液管路及节流阀前的管路中加设干燥器。且在充液管路及节流阀前的管路中加设干燥器。R12广泛用于冷藏、空调和低温设备，从家用冰箱到广泛用于冷藏、空调和低温设备，从家用冰箱到大型制冷机中都采用。大型制冷机中都采用。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第28页，共129页，编辑于2022年，
29、星期日（2）R22 R22也是广泛使用的中温制冷剂，标准蒸发温度为也是广泛使用的中温制冷剂，标准蒸发温度为-40.8，凝固点为，凝固点为-160，单位容积制冷量稍低于氨，但，单位容积制冷量稍低于氨，但比比R12大得多。压缩终温介于氨和大得多。压缩终温介于氨和R12之间。之间。R22无色、无臭、不燃、不爆，毒性比无色、无臭、不燃、不爆，毒性比R12稍大，但稍大，但仍属安全性制冷剂。它的传热性能与仍属安全性制冷剂。它的传热性能与R12相近，溶水性比相近，溶水性比R12稍大，但仍属于不溶于水的物质。含水量仍限制在稍大，但仍属于不溶于水的物质。含水量仍限制在0.0025之内，防止含水量过多和冰塞所采取
30、的措施与之内，防止含水量过多和冰塞所采取的措施与R12系统相同。系统相同。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第29页，共129页，编辑于2022年，星期日（3）R13 R13属低温制冷剂，标准蒸发温度为属低温制冷剂，标准蒸发温度为-81.5，凝固点，凝固点为为-180，毒性比，毒性比R12小，不燃、不爆。小，不燃、不爆。R13低温时蒸气低温时蒸气比热容小，常温下饱和压力高，临界温度低（比热容小，常温下饱和压力高，临界温度低（28.78），），故常温下难以液化，它只应用于复叠式制冷系统的低温级。故常温下难以液化，它只应用于复叠式制冷系统的低温级。R13微溶于水，系统中也应设干燥器。它不溶于油
31、。微溶于水，系统中也应设干燥器。它不溶于油。R13对大气臭氧层也有破坏作用，发展中国家从对大气臭氧层也有破坏作用，发展中国家从2010年年1月月1日起停止生产和消费。日起停止生产和消费。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第30页，共129页，编辑于2022年，星期日（4）R123 R123的标准蒸发温度为的标准蒸发温度为27.9，凝固温度为，凝固温度为-107，属高温制冷剂。相对分子质量大属高温制冷剂。相对分子质量大(152.9)，适用于离心式制，适用于离心式制冷压缩机。与润滑油能互溶，具有一定毒性，传热系数较冷压缩机。与润滑油能互溶，具有一定毒性，传热系数较小。小。由于它具有优良的大气环
32、境特性（由于它具有优良的大气环境特性（ODP=0.02，GWP=0.02)，是目前替代，是目前替代R11的理想制冷剂之一。的理想制冷剂之一。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第31页，共129页，编辑于2022年，星期日4碳氢化合物碳氢化合物 丙烷（丙烷（R290）是较多采用的碳氢化合物，它的标准蒸）是较多采用的碳氢化合物，它的标准蒸发温度为发温度为-42.2，凝固温度为，凝固温度为-187.1，属中温制冷剂。，属中温制冷剂。它广泛存在于石油、天然气中，成本低，易于获得。它广泛存在于石油、天然气中，成本低，易于获得。HCFC与与CFC类制冷剂禁用的时间表如表类制冷剂禁用的时间表如表10-1
33、、表、表10-2所示。所示。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第32页，共129页，编辑于2022年，星期日 在盐水制冰、冰蓄冷系统、集中空调等需要采用间接在盐水制冰、冰蓄冷系统、集中空调等需要采用间接冷却方法的生产过程中，需使用载冷剂来传送冷量。载冷冷却方法的生产过程中，需使用载冷剂来传送冷量。载冷剂起到了运载冷量的作用，故又称为剂起到了运载冷量的作用，故又称为冷媒冷媒。这样既可减少。这样既可减少制冷剂的充灌量，减少泄漏的可能性，又易于解决冷量的制冷剂的充灌量，减少泄漏的可能性，又易于解决冷量的控制和分配问题。控制和分配问题。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂10.2.2 载冷剂载冷
34、剂第33页，共129页，编辑于2022年，星期日 载冷剂载冷剂是在间接冷却的制冷装置中把被冷却系统是在间接冷却的制冷装置中把被冷却系统(物物体或空间体或空间)的热量传递给制冷剂的中间冷却介质。的热量传递给制冷剂的中间冷却介质。载冷剂经泵在蒸发器中被制冷剂冷却，温度降低，送载冷剂经泵在蒸发器中被制冷剂冷却，温度降低，送到冷却设备中吸收被冷却物质或空间的热量，温度升高，到冷却设备中吸收被冷却物质或空间的热量，温度升高，然后返回蒸发器将吸收的热量传递给制冷剂，载冷剂重新然后返回蒸发器将吸收的热量传递给制冷剂，载冷剂重新被冷却。如此不断循环，以达到连续制冷的目的。被冷却。如此不断循环，以达到连续制冷的
35、目的。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂10.2.2.1 载冷剂及其循环特点载冷剂及其循环特点第34页，共129页，编辑于2022年，星期日 使用载冷剂能使制冷剂集中在较小的循环系统中，而使用载冷剂能使制冷剂集中在较小的循环系统中，而将冷量输送到较远的冷却设备中，这样可减少制冷剂的循将冷量输送到较远的冷却设备中，这样可减少制冷剂的循环量，从而增强了制冷系统的安全性。由于使用了载冷剂，环量，从而增强了制冷系统的安全性。由于使用了载冷剂，增加了制冷系统的复杂性，同时，制冷循环从低温热源获增加了制冷系统的复杂性，同时，制冷循环从低温热源获得热量时存在二次传热温差，即载冷剂与被冷却系统和载得热量时
36、存在二次传热温差，即载冷剂与被冷却系统和载冷剂与制冷剂之间的传热温差，增大了制冷系统的传热不冷剂与制冷剂之间的传热温差，增大了制冷系统的传热不可逆损失，降低了制冷循环的制冷效率。可逆损失，降低了制冷循环的制冷效率。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第35页，共129页，编辑于2022年，星期日1水水 水的化学稳定性好，不燃烧，不爆炸，纯净水对设备水的化学稳定性好，不燃烧，不爆炸，纯净水对设备和管道的腐蚀性小，系统安全性好。水无毒，对人、食品和管道的腐蚀性小，系统安全性好。水无毒，对人、食品和环境都是绝对无害的，所以多用于空调制冷系统中。水和环境都是绝对无害的，所以多用于空调制冷系统中。水的
37、缺点是凝固点高，只适用于载冷温度在的缺点是凝固点高，只适用于载冷温度在0 以上的场合。以上的场合。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂10.2.2.2 常用载冷剂的特性常用载冷剂的特性第36页，共129页，编辑于2022年，星期日2盐水盐水 盐水有较低的凝固温度，适用于中、低温制冷装置中。盐水有较低的凝固温度，适用于中、低温制冷装置中。通常采用氯化钠（通常采用氯化钠（NaCl）、氯化钙（）、氯化钙（CaCl2）、氯化镁）、氯化镁（MgCl2）水溶液。盐水的性质与盐水浓度有关。也可以）水溶液。盐水的性质与盐水浓度有关。也可以说，盐水的凝固点取决于盐水的浓度。盐水凝固点与浓度说，盐水的凝固点取决
38、于盐水的浓度。盐水凝固点与浓度的关系如图的关系如图10-6所示。曲线将图分为四区，即溶液区、冰所示。曲线将图分为四区，即溶液区、冰盐水溶液区、盐盐水溶液区、盐盐水溶液区和固态区。盐水溶液区和固态区。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第37页，共129页，编辑于2022年，星期日 盐水作载冷剂时应注意几个问题：盐水作载冷剂时应注意几个问题：(1)要合理地选择盐水的浓度。要合理地选择盐水的浓度。(2)注意盐水溶液对设备、管道的腐蚀问题。注意盐水溶液对设备、管道的腐蚀问题。(3)盐水载冷剂在使用过程中会因吸收空气中的水分盐水载冷剂在使用过程中会因吸收空气中的水分而使其浓度降低。当浓度降低时应补充
39、盐量，以保持在适而使其浓度降低。当浓度降低时应补充盐量，以保持在适当的浓度。当的浓度。(4)氯化钠和氯化钙不能混合使用，以防盐水池中出氯化钠和氯化钙不能混合使用，以防盐水池中出现沉淀。现沉淀。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第38页，共129页，编辑于2022年，星期日3有机物有机物 有机物载冷剂如乙醇（有机物载冷剂如乙醇（CH3CH2OH）、乙二醇）、乙二醇（CH2OHCH2OH）、丙二醇（）、丙二醇（CH2OHCHOHCH3）、丙三醇（）、丙三醇（CH2OHCHOHCH2OH）、二氯甲）、二氯甲烷（烷（CH2Cl2）和三氯乙烯（）和三氯乙烯（CHClCCl2）等，它们都具）等，它们都
40、具有较低的凝固温度。有机物载冷剂标准蒸发温度均较低，有较低的凝固温度。有机物载冷剂标准蒸发温度均较低，因此一般都采用闭式循环，考虑到温度变化时有机载冷剂因此一般都采用闭式循环，考虑到温度变化时有机载冷剂体积有变化，系统中往往设有膨胀节或膨胀容器。体积有变化，系统中往往设有膨胀节或膨胀容器。10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂第39页，共129页，编辑于2022年，星期日10.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂图10-6盐水凝固点与浓度的关系Back第40页，共129页，编辑于2022年，星期日10.3 制冷机组制冷机组 制冷机组就是将制冷系统中的部分设备或全部设备配制冷机组就是将制冷系统中的部
41、分设备或全部设备配套组装在一起，成为一个整体。这种机组结构紧凑，使用套组装在一起，成为一个整体。这种机组结构紧凑，使用灵活，管理方便，而且占地面积小，安装简单，其中有些灵活，管理方便，而且占地面积小，安装简单，其中有些机组只需连接水源和电源即可，为基本建设工业化施工提机组只需连接水源和电源即可，为基本建设工业化施工提供了有利条件。供了有利条件。常用的制冷机组有常用的制冷机组有压缩压缩冷凝机组、冷水机组、空气冷凝机组、冷水机组、空气调节机组和热泵机组调节机组和热泵机组等。等。第41页，共129页，编辑于2022年，星期日 冷水机组冷水机组是将压缩机、冷凝器、冷水用蒸发器以及自是将压缩机、冷凝器、
42、冷水用蒸发器以及自动控制元件等组装成一个整体，专门为空气调节箱或其他动控制元件等组装成一个整体，专门为空气调节箱或其他工艺过程提供不同温度的冷冻水。工艺过程提供不同温度的冷冻水。冷水机组的制冷压缩机可为冷水机组的制冷压缩机可为容积式或离心式制冷压缩容积式或离心式制冷压缩机机，冷凝器可为，冷凝器可为水冷式或空冷式冷凝器水冷式或空冷式冷凝器。图。图10-7所示为离所示为离心式冷水机组的外形，它适用于空气调节工程。该机组的心式冷水机组的外形，它适用于空气调节工程。该机组的特点是采用单级封闭式离心制冷压缩机，制冷剂为特点是采用单级封闭式离心制冷压缩机，制冷剂为R11，卧式壳管冷凝器和蒸发器被组装在一个
43、筒体内，成为单筒卧式壳管冷凝器和蒸发器被组装在一个筒体内，成为单筒式冷凝式冷凝蒸发器组（包括浮球式膨胀阀）。蒸发器组（包括浮球式膨胀阀）。10.3 制冷机组制冷机组10.3.1 离心式冷水机组离心式冷水机组第42页，共129页，编辑于2022年，星期日 离心式制冷机组的润滑油系统离心式制冷机组的润滑油系统包括包括油箱、油泵、油过油箱、油泵、油过滤器、油压调节阀和电加热器滤器、油压调节阀和电加热器等，对机组压缩机的各轴承等，对机组压缩机的各轴承以及增速器齿轮和轴承进行压力注油润滑或喷油润滑。以及增速器齿轮和轴承进行压力注油润滑或喷油润滑。抽气回收装置的作用是用来排出系统中存在的空气和抽气回收装置
44、的作用是用来排出系统中存在的空气和水分，同时回收混在其中的制冷剂。由于水分，同时回收混在其中的制冷剂。由于R11制冷机低压制冷机低压侧的工作压力低于大气压力，故抽气回收装置包括压缩机，侧的工作压力低于大气压力，故抽气回收装置包括压缩机，靠压缩机从冷凝器和蒸发器中抽气，经增压、分油后送至靠压缩机从冷凝器和蒸发器中抽气，经增压、分油后送至分离器（即冷却器），将气体中含有的气态制冷剂冷凝回分离器（即冷却器），将气体中含有的气态制冷剂冷凝回收，而不凝性气体则通过放空阀排入大气。收，而不凝性气体则通过放空阀排入大气。10.3 制冷机组制冷机组第43页，共129页，编辑于2022年，星期日10.3 制冷机
45、组制冷机组图10-7 离心式冷水机组Back第44页，共129页，编辑于2022年，星期日 空气调节机组空气调节机组是由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀（或是由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀（或毛细管）、直接蒸发式空气冷却器以及通风机、空气过滤毛细管）、直接蒸发式空气冷却器以及通风机、空气过滤器等设备所组成。它的种类很多，大体可分为以下几种器等设备所组成。它的种类很多，大体可分为以下几种:(1)根据型式的不同，有根据型式的不同，有立柜式空气调节机组和窗式立柜式空气调节机组和窗式空气调节器空气调节器两种。两种。图图10-8所示为立柜式空气调节机组的外形，它的下半所示为立柜式空气调节机组的外形，它的下半部是
46、制冷压缩机和卧式壳管冷凝器，上半部是直接蒸发式部是制冷压缩机和卧式壳管冷凝器，上半部是直接蒸发式空气冷却器和离心式通风机等。空气冷却器和离心式通风机等。10.3 制冷机组制冷机组10.3.2 空气调节机组空气调节机组第45页，共129页，编辑于2022年，星期日 图图10-9为窗式空气调节器原理图。图在左半部（室外为窗式空气调节器原理图。图在左半部（室外侧）为全封闭式压缩机和空冷式冷凝器，右半部（室内侧）侧）为全封闭式压缩机和空冷式冷凝器，右半部（室内侧）为离心式送风机和直接蒸发式空气冷却器。此外，机组上为离心式送风机和直接蒸发式空气冷却器。此外，机组上还设有与室外空气相通的进风门，可向室内补
47、入一定量的还设有与室外空气相通的进风门，可向室内补入一定量的新鲜空气。新鲜空气。（2）根据用途的不同，空气调节机组可分为根据用途的不同，空气调节机组可分为冷风机组、冷风机组、恒温恒湿机组和除湿机组恒温恒湿机组和除湿机组等。等。冷风机组冷风机组 这种机组主要解决夏季房间空气调节和降温问题，适这种机组主要解决夏季房间空气调节和降温问题，适用于夏季有一般舒适性空气调节要求的房间。图用于夏季有一般舒适性空气调节要求的房间。图10-9所示所示的窗式空气调节器属于此类。的窗式空气调节器属于此类。10.3 制冷机组制冷机组第46页，共129页，编辑于2022年，星期日 恒温恒湿机组恒温恒湿机组 这种机组与冷
48、风机组相像，但其制冷量与送风量之比这种机组与冷风机组相像，但其制冷量与送风量之比较大，为较大，为17.018.5kJ/kg。此外。此外,该机组内还装有电（或蒸该机组内还装有电（或蒸气）加热器、电加湿器，可在全年内保证房间达到一定程气）加热器、电加湿器，可在全年内保证房间达到一定程度的恒温与恒湿要求。度的恒温与恒湿要求。10.3 制冷机组制冷机组第47页，共129页，编辑于2022年，星期日 除湿机组除湿机组 除湿机组是利用制冷机降低空气含湿量的设备，由制除湿机组是利用制冷机降低空气含湿量的设备，由制冷压缩机、冷凝器、节流机构、直接蒸发式空气冷却器和冷压缩机、冷凝器、节流机构、直接蒸发式空气冷却
49、器和通风机等几个主要部分组成。其不同点在于，除湿机一定通风机等几个主要部分组成。其不同点在于，除湿机一定要采用空冷式冷凝器，利用直接蒸发式空气冷却器出口的要采用空冷式冷凝器，利用直接蒸发式空气冷却器出口的冷风使高压气态制冷剂冷凝，同时也提高了空气自身的温冷风使高压气态制冷剂冷凝，同时也提高了空气自身的温度，以保持房间空气温度不致过低，相对湿度不致过高。度，以保持房间空气温度不致过低，相对湿度不致过高。除湿机组的工作流程如图除湿机组的工作流程如图10-10所示。所示。10.3 制冷机组制冷机组第48页，共129页，编辑于2022年，星期日 (3)根据供热方式的不同，空气调节机组有根据供热方式的不
50、同，空气调节机组有普通式和普通式和热泵式热泵式。普通式空气调节机组冬季用电热或蒸气加热空气。而普通式空气调节机组冬季用电热或蒸气加热空气。而热泵式空气调节机组则不另设热源，或只在冬季最冷时期热泵式空气调节机组则不另设热源，或只在冬季最冷时期辅以外部热源，图辅以外部热源，图10-11所示为热泵式空气调节器流程图。所示为热泵式空气调节器流程图。从图中可以看出，这种空气调节器与冷风机组相比，从图中可以看出，这种空气调节器与冷风机组相比，只是增加了一个四通换向阀。只是增加了一个四通换向阀。10.3 制冷机组制冷机组第49页，共129页，编辑于2022年，星期日10.3 制冷机组制冷机组图10-8立柜式