蒸汽压缩式制冷原理.ppt

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1、蒸汽压缩式制冷结构和原理 主讲：郑永富 单级蒸气压缩式制冷系统循环 最简单的蒸气压缩式制冷系统，由压缩机、冷凝器、膨胀阀（又称节流阀）、蒸发器四个部分组成。压缩机：消耗一定的外界功后，把蒸发器中的气态制冷剂吸入，并压缩到冷凝压力后排入冷凝器中。蒸发器：制冷剂在其中沸腾，吸收被冷却介质的热量后，由液态转变为气态。冷凝器：气态制冷剂在冷凝器中将热量传递给冷却介质（空气或常温水）后，冷凝成液体。膨胀阀（节流阀）：将冷凝后的高压液态制冷剂通过其节流作用，降低到蒸发压力后，送入蒸发器中。制冷压缩机制冷压缩机压缩机的作用 压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气并造成蒸发器中的低压力、冷凝器中的高压力的作用。是制冷

2、系统的心脏部件，它在电动机的带动下，吸入由蒸发器排出的低压制冷剂蒸气，将其压缩成为高温高压的蒸气后排入冷凝器中。压缩机的类型一、一、螺杆式制冷压缩机螺杆式制冷压缩机 1.1.结构组成结构组成：2、实物图二、涡旋式制冷压缩机二、涡旋式制冷压缩机 1.1.结构组成结构组成 2.2.工作原理工作原理 3.3.工作过程工作过程 三、离心式制冷压缩机三、离心式制冷压缩机 1.1.工作原理工作原理 2.2.结构组成结构组成实物图四、旋转式压缩机动画实物图五、往复活塞式压缩机动画冷冷 凝凝 器器一、冷凝器的作用一、冷凝器的作用 冷凝器是输出热量的设备，把压缩把压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽，通过散机排出的高

3、温高压制冷剂蒸汽，通过散热器散热冷凝为液体制冷剂。制冷剂从热器散热冷凝为液体制冷剂。制冷剂从蒸发器中吸收的热量和压缩机产生的热蒸发器中吸收的热量和压缩机产生的热量，被冷凝器周围的冷却介质所吸收而量，被冷凝器周围的冷却介质所吸收而排出系统。排出系统。二、冷凝器的类型二、冷凝器的类型 立式：立式：用水量多，水质可差用水量多，水质可差 壳管式壳管式 卧式：卧式：水质要好，水温低水质要好，水温低 水冷式水冷式 套管式：套管式：小型水冷系统小型水冷系统 淋水式：淋水式：用水少，水质可差，空气干燥用水少，水质可差，空气干燥类型类型 蒸发式：蒸发式：用水少，空气干燥用水少，空气干燥 自然对流式自然对流式 风

4、冷式风冷式 强制对流式强制对流式三、结构三、结构 1.1.立式壳管式冷凝器立式壳管式冷凝器三、结构三、结构 2.2.卧式壳管式冷凝器卧式壳管式冷凝器 冷凝器水路方式冷凝器水路方式 三、结构三、结构 3.3.冷凝器图片冷凝器图片翅片式冷凝器 丝管式冷凝器 蛇炮(套管式冷凝器)汽车空调冷凝器 风冷式冷凝器 蒸蒸 发发 器器一、蒸发器的作用一、蒸发器的作用 蒸蒸发发器器是是制制冷冷系系统统的的主主要要换换热热装装置置。低低温温低低压压制制冷冷剂剂液液体体在在其其内内蒸蒸发发（沸沸腾腾）变变为为蒸蒸气气，吸吸收收被被冷冷却却物物质质的的热热量量，使使物物质质温温度度下下降降，达达到到冷冷冻、冷藏食品的

5、目的。冻、冷藏食品的目的。在在空空调调器器中中，冷冷却却周周围围的的空空气气，达达到到对对空空气气降降温温、除除湿湿的的作作用用。蒸蒸发发器器内内制制冷冷剂剂的的蒸蒸发发温温度度越越低低，被被冷冷却却物物的的温温度度也也越越低低。在在电电冰冰箱箱中中一一般般制制冷冷剂剂的的蒸蒸发发温温度度调调整整在在-2026，在在空空调调器器中调整在中调整在58。二、蒸发器的类型二、蒸发器的类型 满液式卧式壳管式满液式卧式壳管式 冷却液体的蒸发器冷却液体的蒸发器 直立管式直立管式 冷水箱冷水箱 螺旋管式螺旋管式 冷风机冷风机干式蒸发器干式蒸发器类型类型 冷却空气的蒸发器冷却空气的蒸发器 排管排管 螺旋式螺旋

6、式 新型速冻装置新型速冻装置 隧道式隧道式 三、结构三、结构 1.1.蒸蒸 发发 器器 图图片片 翅片式蒸发器 丝管式蒸发器 粘结式蒸发器 板管式蒸发器 螺旋蒸发器 四、提高蒸发器传热效率四、提高蒸发器传热效率 1.1.氨制冷系统，应定期排油；氨制冷系统，应定期排油；2.2.适当提高载冷剂流速；适当提高载冷剂流速；3.3.及时清除载冷剂侧水垢；及时清除载冷剂侧水垢；4.4.冷库中应定期除霜；冷库中应定期除霜；5.5.防止蒸防止蒸发发温度温度过过低，避免低，避免结结冰。冰。节流机构节流机构一、节流机构的作用一、节流机构的作用 节节流流阀阀对对制制冷冷剂剂起起节节流流降降压压作作用用并并调调节节进

7、进入入蒸蒸发器中的制冷剂流量。发器中的制冷剂流量。节流原理节流原理二、节流机构类型二、节流机构类型1.1.手动膨胀阀（节流阀、调节阀）手动膨胀阀（节流阀、调节阀）2.2.浮球膨胀阀浮球膨胀阀 3.3.热力膨胀阀热力膨胀阀 4.4.毛细管毛细管 1.1.手动膨胀阀（节流阀、调节阀）手动膨胀阀（节流阀、调节阀）只有氨制冷系统或试验装置中使用。作只有氨制冷系统或试验装置中使用。作为备用阀装在旁通管路上，以备应急或为备用阀装在旁通管路上，以备应急或检修自动膨胀阀时使用。检修自动膨胀阀时使用。2.2.浮球膨胀阀浮球膨胀阀原原理理：根根据据满满液液式式蒸蒸发发器器的的液液面面变变化化来来控控制制蒸蒸发发器

8、器的的供供液液量量，可控制蒸发器的液面高度，同时节流降压。可控制蒸发器的液面高度，同时节流降压。应用应用：广泛使用于氨制冷系统中：广泛使用于氨制冷系统中分分类类：直直通通式式和和非非直直通通式式（根根据据节节流流后后的的液液体体制制冷冷剂剂是是否否通通过浮球室）过浮球室）特点：特点：直直通通式式：结结构构简简单单，但但由由于于液液体体的的冲冲击击作作用用引引起起壳壳体体内内液液面波动较大，使调节阀的工作不太稳定，容易失灵。面波动较大，使调节阀的工作不太稳定，容易失灵。非直通式（广泛应用）：非直通式（广泛应用）：工作稳定，液面稳定，但构造及工作稳定，液面稳定，但构造及安装复杂。安装复杂。3.3.

9、热力膨胀阀热力膨胀阀 原原理理：利利用用蒸蒸发发器器出出口口处处制制冷冷剂剂蒸蒸汽过热度的变化调节供液量。汽过热度的变化调节供液量。应应用用：氟氟利利昂昂系系统统中中广广泛泛使使用用（与与非满液式蒸发器配合使用）。非满液式蒸发器配合使用）。3.3.热力膨胀阀热力膨胀阀 分类：分类：内平衡式和外平衡式内平衡式和外平衡式 （1）内平衡式内平衡式 适适用用：压压降降低低、蒸蒸发发器器流流程程短短及及阻阻力力小小的制冷设备。的制冷设备。原理：利用蒸发压力、感温包内压力和原理：利用蒸发压力、感温包内压力和弹簧力的变化来控制阀孔开启度。弹簧力的变化来控制阀孔开启度。（2）外平衡式外平衡式 适用：蒸发器压力

10、损失较大的系统。适用：蒸发器压力损失较大的系统。3.3.热力膨胀阀热力膨胀阀选配与安装选配与安装选配时膨胀阀制冷量应大于蒸发器制冷量选配时膨胀阀制冷量应大于蒸发器制冷量阀阀体体应应尽尽量量接接近近蒸蒸发发器器，以以及及调调节节和和拆拆修修都都比较方便的部位；比较方便的部位；阀体应垂直安装，其位置高于感温包的位置；阀体应垂直安装，其位置高于感温包的位置；膨胀阀前应装过滤器；膨胀阀前应装过滤器；感感温温包包安安装装在在蒸蒸发发器器出出口口吸吸气气管管道道水水平平部部分分，并且要用没有吸湿性的材料充分隔热；并且要用没有吸湿性的材料充分隔热；3.3.热力膨胀阀热力膨胀阀热力膨胀阀常见故障分析与排除热力

11、膨胀阀常见故障分析与排除 压缩机运转时，膨胀阀不能开启供液；压缩机运转时，膨胀阀不能开启供液；压压缩缩机机启启动动后后，膨膨胀胀阀阀很很快快被被堵堵塞塞，造造成成吸吸入压力迅速降低入压力迅速降低。膨胀阀进液口段结霜膨胀阀进液口段结霜。膨胀阀膨胀阀“咝咝咝咝”作响。作响。膨胀阀供液量时多时少。膨胀阀供液量时多时少。膨胀阀关闭不严或无法关闭。膨胀阀关闭不严或无法关闭。4.4.毛细管毛细管原原理理：节节流流，利利用用孔孔径径和和长长度度变变化化产产生生压压力力差差，控制制冷剂流量。控制制冷剂流量。应应用用：主主要要用用于于热热负负荷荷较较小小的的家家用用制制冷冷器器具具中中，同同时时要要求求制制冷冷

12、系系统统有有比比较较稳稳定定的的冷冷凝凝压压力力和和蒸蒸发压力，如空调、冰箱。发压力，如空调、冰箱。特点：特点：一般用铜管，结构简单，制造方便，价一般用铜管，结构简单，制造方便，价格便宜，不易产生故障，且压缩机停止运行后，格便宜，不易产生故障，且压缩机停止运行后，冷凝器和蒸发器的压力可以自动达到平衡，减冷凝器和蒸发器的压力可以自动达到平衡，减轻了再次启动时电动机的负荷；但对制冷剂流轻了再次启动时电动机的负荷；但对制冷剂流量的调节能力很低。量的调节能力很低。辅助设备辅助设备一、油分离器一、油分离器 1 1、作用：、作用：分离制冷剂中携带的润滑油分离制冷剂中携带的润滑油 2 2、类型：、类型：过滤

13、式过滤式 油分离器类型油分离器类型 洗涤式洗涤式 离心式离心式 填料式填料式 3 3、结构：、结构：一、油分离器一、油分离器 一、油分离器一、油分离器 二、空气分离器二、空气分离器 1 1、作作用用：将将排排出出气气体体中中的的制制冷冷剂剂蒸蒸汽汽冷冷凝凝下下来来并予以回收并予以回收2 2、类型：、类型：立式、卧式套管式立式、卧式套管式3 3、立式结构及工作原理立式结构及工作原理：4 4、卧式结构：、卧式结构：三、三、气液分离器气液分离器 作用：作用：将制冷剂蒸汽与制冷剂液体进行分离将制冷剂蒸汽与制冷剂液体进行分离分类：分类：主要为氨液分离器主要为氨液分离器机房用：机房用：分离蒸发器来的低压蒸

14、汽中的液滴，分离蒸发器来的低压蒸汽中的液滴，避免压缩机湿压缩；避免压缩机湿压缩；库房用：库房用：分离由节流阀来的混合蒸汽中的气体，分离由节流阀来的混合蒸汽中的气体，只让氨液进入蒸发器，兼分配液体。只让氨液进入蒸发器，兼分配液体。四、四、贮贮液器（液器（贮贮液桶）液桶）类类型型：按按用用途途和和工工作作压压力力分分：高高压压贮贮液液器器、低低压压循循环环贮贮液液器、排液桶器、排液桶 按外形分：立式和卧式按外形分：立式和卧式 结构：高压贮液器结构：高压贮液器 低压循环贮液器低压循环贮液器 五、五、集油器集油器 作用：作用：收集并放出润滑油；收集并放出润滑油；位位置置：与与油油分分离离器器、冷冷凝凝

15、器器、贮贮液液器器、蒸蒸发发器器等设备相连。等设备相连。六、六、过滤过滤器和干燥器器和干燥器 过滤器：过滤器：气体过滤器：压缩机吸气管路上或压缩机吸气腔；气体过滤器：压缩机吸气管路上或压缩机吸气腔；液体过滤器：调节阀或自动控制阀前的液体管路上。液体过滤器：调节阀或自动控制阀前的液体管路上。干干燥燥器器：只只在在氟氟利利昂昂系系统统中中使使用用，吸吸附附水水分分，防防止冰塞。止冰塞。位置：冷凝器（或贮液器）与热力膨胀阀之间。位置：冷凝器（或贮液器）与热力膨胀阀之间。特特点点：常常与与过过滤滤器器结结合合做做成成干干燥燥过过滤滤器器，既既干干燥燥又过滤。又过滤。结构结构：七、安全保护装置七、安全保

16、护装置 1.1.紧紧急急泄泄氨氨器器：紧紧急急情情况况时时，快快速速排排掉掉贮贮液液器器、蒸蒸发器中的氨液。发器中的氨液。2.2.安全安全阀阀：防止：防止设备压设备压力力过过高高发发生危生危险险。八、八、自控装置与自自控装置与自动调节动调节 1.1.电磁阀电磁阀（1 1）作作用用：自自动动接接通通或或切切断断制制冷冷系系统统的的供供液液管管路路，广广泛泛用用于于如如冷冷藏藏箱箱、空空调调器器等等所所匹匹配配的的氟氟利利昂昂制制冷机中。冷机中。（2 2）位位置置：冷冷凝凝器器与与蒸蒸发发器器间间的的管管路路上上装装有有，可可控控制液体管路的启制液体管路的启闭闭。（3 3）结结构构 八、八、自控装

17、置与自自控装置与自动调节动调节 2.2.电电磁四通磁四通换换向向阀阀 （1 1）作作用用：控控制制、改改变变制制冷冷剂剂流流量量，使使系系统统由由制制冷冷工况向热泵工况转变。工况向热泵工况转变。（2 2）应用：主要用于热泵型家用空调器。）应用：主要用于热泵型家用空调器。（3 3）结结构构 八、八、自控装置与自自控装置与自动调节动调节 3.3.压缩压缩机的保机的保护护 （1 1）排气压力保护）排气压力保护(高压保护高压保护)目的：保护压缩机的排气压力不超压。目的：保护压缩机的排气压力不超压。（2 2）吸气压力保护（低压保护）吸气压力保护（低压保护）蒸蒸发发压压力力过过低低后后果果：蒸蒸发发温温度度降降低低，使使制制冷冷机机在在不不必必要要的的低低温温下下工工作作，会会浪浪费费电电能能，有有时时也也会会使使液液体体载载冷冷剂剂冻冻结结。故故吸吸气气压压力力也也必必须须严严格格控控制制，保持在一定压力以上。保持在一定压力以上。（3 3）油压保护）油压保护