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1、压机和冰箱匹配方法 第1页，共12页，编辑于2022年，星期五概述 从理论上讲，设计电冰箱制冷系统时，在计算出系统的总热负荷和冷凝热负荷后，就可以根据选择的冷凝器和蒸发器结构、材料等，确定它们的的面积；同时，可以根据制冷剂流量和选择的毛细管内径确定毛细管的长度尺寸，剩下的就是要确定适合的压缩机。压缩机作为制冷系统的心脏，对它的选择非常关键，除了根据系统总热负荷和制冷系统的工艺要求确定压缩机结构外，还要考虑制冷量和消耗功率。压缩机与冰箱的匹配是否合理，对冰箱的成本、能耗、制冷性能及使用寿命都有影响。因此，对每个冰箱制造厂商来说，压缩机和冰箱制冷系统的匹配都被作为一个非常重要的项目进行研究，并进行
2、不断的优化和改进。第2页，共12页，编辑于2022年，星期五冰箱和压缩机的匹配原理 WhtoWiQOtCtAtBQTQTBQQBBACWiQOQOBQOC压缩机制冷量QO电冰箱热负荷QTQTCQOC图1第3页，共12页，编辑于2022年，星期五冰箱和压缩机的匹配原理冰箱热负荷QT与蒸发温度to的关系如图1所示。热负荷与箱体内外温差t成线性关系。在一定的环境温度下，箱内温度越低，蒸发温度to也越低，箱内外温差t越大，热负荷QT越高。而压缩机的制冷量随蒸发温度to的降低而下降。在冰箱制冷工况下，蒸发温度每降低1，制冷量Qo约下降3%。压缩机输入功率随制冷量的大小而增减，由于功率曲线的斜率小于制冷曲
3、线，所以，蒸发温度越高，压缩机的单位功率制冷量也越高，即性能系数（COP)Qo/Wi越高。由图1可以看出：如果蒸发温度在tA点，则QT=Qo,压缩机的开机率为100%；若蒸发温度在tB点，则QTBQOB,开机率（QTB/QOB)QOC,说明压缩机制冷量不能满足电冰箱热负荷的要求，需要另选制冷量较大的压缩机。如果选择制冷量为Qo的压缩机，则QTB/QOB QTC,所以其开机率仍小于100%，压缩机满足了要求。第4页，共12页，编辑于2022年，星期五冰箱和压缩机的匹配原理 从图1中也可以看出压缩机性能系数的变化规律.当蒸发温度为tB时，QoWi，所以COP1;当蒸发温度为tC时，则Qo Wi，即
4、COP1.通过以上分析可以看出，压缩机的制冷量对电冰箱的运行有如下影响：选配的压缩机制冷量较小时，电机输入功率也小，在一定的开停机温差下，单位时间开机次数少，启动消耗的功率减小，因此总的耗电量较低。另外，压缩机的功率小，压缩机的振动和噪音也较低。但是，压缩机的制冷量过小时，开机率会大大地高，耗电量反而增大。同时压缩机的寿命也受到影响。选配的压缩机制冷量过大时，电机的输入功率也增大，而且压机开停机频繁，故启动消耗的功率增大。虽然开机率很低，但总的耗电量仍然增大。另外，压缩机启动时，要产生较大的抖动和很大的冲击电流，因此，频繁启动可能会导致压缩机连接管路断裂、减震弹簧疲劳损坏、电机绝缘破坏等故障。
5、还有压缩机制冷量过大，造价也较高，冷凝器的面积也要适当增加。第5页，共12页，编辑于2022年，星期五冰箱和压缩机的匹配原理一、冰箱制冷系统简介 1.冷凝器:它的作用是通过与外界交换热量，将压缩机排出的高温高压过热制冷剂蒸气冷却，变成中温、高压的液态制冷剂。按冷却方式的不同，可分为自然对流式和强制对流式两种。前者以空气自然对流方式冷却，常用于中小型电冰箱；大容量电冰箱（300L以上）多用风扇强制通风冷却。常用的冷凝器有外挂式如百叶窗式、钢丝盘管式、翅片盘管式和内藏式冷凝器。2.蒸发器:它的作用是将通过毛细管减压降温后的液态制冷剂在其中蒸发,使冰箱内温度降低,从而达到制冷目的.一般采用铜铝等金属
6、材料,它一般安装在冰箱的冷藏箱或冷冻箱内.蒸发器按其冷却方式不同,可以分为自然对流式和强制对流式两种.自然对流式蒸发器依靠箱体内的空气的自然对流传递冷量,直冷式冰箱均采用这类蒸发器.强制对流式蒸发器依靠风扇强迫箱体内空气对流循环传递冷量,冷却效果较好,间冷式冰箱均采用这类蒸发器.蒸发器按结构不同,可以分为板管式蒸发器、铝管吹胀式蒸发器、单脊翅片管式蒸发器、钢丝盘管式蒸发器、翅片盘管式蒸发器等.前三第6页，共12页，编辑于2022年，星期五冰箱和压缩机的匹配原理者多用于直冷式冰箱;后者多用于间冷式冰箱.3.毛细管:它常作为冰箱的节流机构,是蒸发器供夜的控制元件.毛细管的内径一般为0.52mm;长
7、度一般为14.5m;材料一般为紫铜管.毛细管的长度和内径根据冰箱的制冷量大小而确定,要是毛细管的阻力能满足从冷凝器出来的高压液体制冷剂流经毛细管时,不断克服阻力而自身压力不断下降,到毛细管出口处其压力与蒸发压力相等,并使通过毛细管的制冷剂流量与冰箱制冷量相匹配.毛细管只能在一定范围内控制制冷剂液体流量,而不能随冰箱的负荷变化自动调节流量,所以要求制冷系统内充注的制冷剂的量必须准确,否则将影响制冷效果.充注的制冷剂过多,多余的制冷剂将滞留在冷凝器内,造成冷凝压力升高,制冷量降低,功耗增加.若充注的制冷剂量小于蒸发器热负荷所需的流量,则蒸发器内产生过热蒸气,压缩机回气温度过高,制冷效率降低.毛细管
8、作为节流元件,具有以下几个特点:(1)不能按工况变化需要调节流通截面.(即调节流量)第7页，共12页，编辑于2022年，星期五冰箱和压缩机的匹配原理 (2)压缩机停机后,冷凝器和蒸发器通过毛细管相连仍然畅通,冷凝压力和蒸发压力很快达到平衡.减轻了电机的启动力矩.(3)毛细管内径小、管子长,容易引起堵塞,要求制冷系统内清洁、无水分和杂质.4.干燥过滤器:由于冰箱制冷系统中含有微量的空气和水分,再加上制冷剂和冷冻机油中含的水分,其总水分含量可能超过系统的极限含水量,当制冷剂通过毛细管节流降压时,制冷剂中的水分就可能在毛细管进口处冻结成小冰块,堵塞毛细管,使制冷系统不能正常工作.另外,冰箱制冷系统中
9、还可能含有一些脏物和其它杂质,若不除去,也可能堵塞毛细管.因此,冰箱上一般都要安装干燥过滤器.5.气液分离器:它一般安装在制冷系统的回气管上,可使返回压缩机的制冷剂中的液体分离出来并储存在其底部,以防压缩机发生液击.从蒸发器出来的制冷剂经过气液分离器后,制冷剂蒸气中所含的液滴会因自身的重力作用落入气液分离器底部,只有制冷剂蒸第8页，共12页，编辑于2022年，星期五冰箱和压缩机的匹配原理气被吸入压缩机.二、冰箱制冷系统分类 1、单门直冷式冰箱制冷系统 单门直冷式冰箱制冷系统的特点是制冷系统只设一个蒸发器在箱体内.当压缩机运转时,制冷剂的循环路线为:压缩机-冷凝器-干燥过滤器-毛细管-蒸发器-压
10、缩机,这样完成一个单回路制冷循环.2、双门直冷式冰箱双温单控制冷系统 该系统在冷藏箱和冷冻箱内各设一个独立的蒸发器,两个蒸发器在系统中是串联的.通过设在门框四周的除露管来对门框四周加热使之不结露.从毛细管节流降压后的制冷剂液体先进入冷藏蒸发器,再进入冷冻蒸发器或者反之.其循环路线为:压缩机-门口除露管-冷凝器-干燥过滤器-毛细管-冷藏(冻)蒸发器-冷冻(藏)蒸发器-压缩机.3、双门直冷式冰箱双温双控制冷系统第9页，共12页，编辑于2022年，星期五冰箱和压缩机的匹配原理 该系统有两个温控器分别控制冷藏箱和冷冻箱的温度.冷藏(冻)箱温控器是根据冷藏(冻)箱温度变化来控制电磁阀切换.当冷藏箱温度达
11、到设定值时,冷藏温控器使电磁阀通电,制冷剂停止流入冷藏蒸发器,直接进入冷冻蒸发器.冷冻温控器根据冷冻室要求来控制压缩机开停.其循环路线为:压缩机-除露管-冷凝器-干燥过滤器-第一毛细管-电磁阀-第二毛细管-冷藏(冻)蒸发器-冷冻(藏)蒸发器-压缩机.4、双门间冷式冰箱制冷系统 该系统是在冷冻室和冷藏室之间安装一个翅片管式蒸发器,通过小型风扇强制上下室之间通风对流冷却.制冷剂循环路线为:压缩机-门口除露管-冷凝器-干燥过滤器-毛细管-翅片管式蒸发器-压缩机.三、冰箱测试方法 主要项目:耗电量 储温(16度32度38度)冷冻能力 低温 特况防凝露 负载温度回升 噪音 安全性能等 第10页，共12页
12、，编辑于2022年，星期五冰箱和压缩机的匹配原理四、冰箱和压机匹配 在了解了冰箱制冷系统和冰箱测试内容之后,匹配工作就变得不是那么困难和复杂了.一般情况下,像海尔这种大的冰箱生产厂家,在制冷系统的匹配方面,他们已经有很多非常成熟的技术,很多基本型号的冰箱 他们已经匹配的比较成功,他们就是在此基础上进行新型号冰箱的开发和匹配,同时对原有的系统进行优化和调整,这主要是在使用新型压缩机、使用新式冷凝器、蒸发器、改进发泡技术、更换制冷剂等情况下进行的.在把压缩机装到冰箱上之前,就要根据制冷系统的结构、冰箱的结构和使用的制冷剂等确定制冷剂的充注量、合适的毛细管流量,装机的过程中,一定要注意冷凝器、蒸发器
13、、干燥过滤器、箱体电缆线等系统件使用的正确性;同时确保发泡质量,不能有溢料或发泡料不足的情况,因为这将大大的影响箱体的换热系数;还要注意灌注量的正确,第11页，共12页，编辑于2022年，星期五冰箱和压缩机的匹配原理不能多也不能少,制冷剂多了会最终影响制冷量、性能系数,还可能导致回气管结霜和防凝露试验不合格.制冷剂少了会导致回气过热,性能系数降低,还可能导致环境温度高时制冷量不足、冰箱内温度不合格,所以一定要慎重;还要注意门体的质量,主要是发泡情况和门封的好坏,不要有漏气的现象.冰箱总装完成之后,就要送到实验室进行测试,在测试过程中,一定要留意冰箱的冷藏冷冻温度曲线,这是判断冰箱性能的最重要的依据.一般情况下,从温度曲线上可以比较直观、准确地了解冰箱的运行情况,也可以根据曲线判断冰箱存在的问题并从中找出解决问题的方法.常见的故障有:储温不合格,包括冷藏温度拉不下来,冷冻温度拉不下来和二者都拉不下来,也包括冷藏温度低于零度;冷冻能力不合格,包括冷冻时间过长和冷藏温度不合格两种情况;防凝露不合格;低温不合格;耗电量不合格,也就是耗电量超标(超过额定值的115%),这是一个最常见的问题.(针对具体问题的分析和解决我就不在此详细介绍,有兴趣的可以详细进行讨论)第12页，共12页，编辑于2022年，星期五