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1、陈光明13857170531()1.2 制冷技术浙江高校制冷与低温探讨所2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所浙江大学制冷与低温研究所一、制冷机与热泵n用人工的方法将热量从低温物体转移到高温物体的过程称为制冷，实现这一过程的机械称为制冷机。n热泵在原理上与制冷机相同，只是目的不同。热泵的目的是为了取得热量，而制冷机的目的是为了制冷。n制冷系数与制热系数。2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所二、常用制冷方法n相变制冷：汽液、液固n气体膨胀制冷：节流膨胀、膨胀机膨胀n半导体制冷：n涡流管制冷：n磁制冷：n稀释制冷：n激光制冷：2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所三、汽液相变制
2、冷n蒸汽压缩制冷n蒸汽吸取制冷n吸附制冷2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所四、逆卡诺制冷循环由两个等熵过程和两个等温过程组成，逆时针旋转。制冷量 耗功量制冷系数2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所四大部件：蒸发器、冷凝器、膨胀阀、压缩机五、蒸汽压缩制冷循环（1、理论循环）2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所方法：设置过冷器、增大冷凝器面积、接受回热循环目的：提高制冷量、减小节流损失五、蒸汽压缩制冷循环（2、过冷循环）2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所方法：增大蒸发器面积、接受回热目的：增大制冷量，爱护压缩机五、蒸汽压缩制冷循环（3、过热循环）2005/10/
3、23浙江大学制冷与低温研究所五、蒸汽压缩制冷循环（4、回热循环）方法：接受回热器目的：提高牢靠性，提高循环效率2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所方法：运用经济器目的：提高效率、降低排气温度五、蒸汽压缩制冷循环（5、带节能器（经济器）的二次吸气制冷循环）2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所五、蒸汽压缩制冷循环（6、带节能器的多级压缩制冷循环主要是多级离心机用）2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所六、吸取制冷循环2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所七、制冷工质实现制冷循环的工作流体称为制冷工质。分为制冷剂（冷媒）和吸取剂。平常把制冷剂称为制冷工质。常 用 制 冷
4、剂：氟 里 昂（R11、R12、R22、R123、R134a、R407c、R410a等）、氨（R717）、碳氢化合物（R600a、R290等）、水（R718）、二氧化碳（R744）常用吸取剂：溴化锂水溶液、氨水溶液2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所八、CFC、HCFC、HFC、ODP、GWPnCFC为氯氟烃的缩写，严峻破坏臭氧层、高温室效应值，典型代表：R12、R11，发达国家1995年已经禁止运用；发展中国家2005年禁止运用；nHCFC为氢氯氟烃的缩写，轻度破坏臭氧层、中等温室效应值，典型代表：R22、R123，发达国家2020年已经禁止运用；发展中国家2030年禁止运用；nHF
5、C 为氢氟烃的缩写，不破坏臭氧层、中等温室效应值，典型代表：R134a、R152a、R407c、R410a，目前不禁止运用，京都会议提出要淘汰；nODP为破坏臭氧层潜能值的缩写；nGWP为全球变暖潜能值的缩写。2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所九、混合制冷剂n共沸混合制冷剂：R502、R507n非共沸混合制冷剂：R407c、R410a、R404an近共沸混合制冷剂：温度滑移小于等于1度？2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所十、制冷剂与润滑油n互溶性强与弱各有利弊；n矿物油与合成油，前者用于CFC和HCFC，后者用于HFC；n满液式制冷机要留意回油的设计。2005/10/23浙
6、江大学制冷与低温研究所十一、载冷剂载冷剂也叫二次冷媒。常用的有：空气、水、乙二醇、卤水（氯化钠、氯化钙等）作用：系统简化、运行稳定、提高牢靠性、削减一次冷媒用量2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所十二、蒸汽压缩式制冷机组的组成和流程n四大部件：压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所十三、制冷压缩机的种类n容积型：往复活塞式和回转式（滚动转子式、滑片式、螺杆式（单、双）、蜗旋式）n速度型：离心式（单级、多级）2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所十四、活塞式制冷压缩机的特点n单机功率范围0.1150kW（小中）；n开启式、半封闭式、全封闭式；n容
7、积效率低，压缩比不能太高（小于10）；n易制造，质量大；n振动大、噪声大、单机容量不太大；n能量调整特性差，只能变更工作气缸数，不能连续2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所十五、双螺杆式制冷压缩机的特点n品种多：开启式、半封闭、全封闭、单级、多级n体积小、质量小、振动小；n结构简洁、易损件少；n单机制冷量大，容积效率高；n无液击危急；n能量调整便利，滑阀调整法，通常四级，也有连续10100；n可以代节能器；n油膜密封；n加工精度高。2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所十六、单螺杆压缩机的特点n受力平衡，轴承寿命长；n啮合面受力小，更易密封；n两个基元，压缩速度快；n部件少，压差
8、供油，无油泵。2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所十七、蜗旋式制冷压缩机的特点n结构简洁、零部件少；n振动小、噪音低、运行牢靠；n容积效率高；n能量调整可以接受变转速进行；n可以中间进气，可以带节能器；n加工要求高。2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所十八、离心式制冷压缩机特点n单机实力大，达30000kW，效率高；n结构紧凑、体积小；n运转平稳、噪声小；n易损件少，寿命高；n能量调整便利：变更入口叶片导流角（简洁但会影响效率）、导流角加出口扩压器宽度调整、导流角加变转速；n全封闭、开启式各有特点；n单级、多级各有特点；n有多种冷媒机组可选；n电源可以有高电压3kV、6kV、1
9、0kV，省投资和维护费；n材料、精度要求高；n不适合小容量；n低负荷有可能喘振；n对工况要求高。2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所十九、空气源热泵特点n要有宽广的工作温度；n逆向除霜时，要防止液击；n冬季润滑油始终要加热；n供热实力与建筑物需求相反；n宜接受全封闭压缩机2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所二十、制冷压缩机的主要性能参数n实际输气量（吸气状态下）n理论输气量n容积效率（输气系数），实际与理论之比；n制冷量，单位容积制冷量，单位质量制冷量；n制热量；n性能系数，COP，制热、制冷；n特性曲线：制冷量、耗功量、与冷凝温度和蒸发温度的关系，冷凝温度上升不利，蒸发温度降
10、低单位能耗增加，总能耗有最大值。2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所二十一、冷（热）水机组特点n产品结构紧凑；n配置齐全、运用便利；n具有因运用载冷剂带来的优点：远距输送、多用户、制冷剂充注量少、安装场所敏捷；n产品系列化；n整机自动化。2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所二十二、冷（热）水机组种类按功能：单冷、冷热、热回收按冷却方式：风冷、水冷、蒸发冷却按组织结构：单机头、多机头、模块式按压缩机类型：活塞、螺杆、蜗旋、离心2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所二十三、干脆蒸发式空调机组特点n结构紧凑、机房小；n运用敏捷、安装便利；n能效比（性能系数）高，不需载冷剂系统；
11、n由于接受小型封闭压缩机、特殊风冷，则相对大型水冷效率低；n台数多，维护保养工作量大。2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所二十四、干脆蒸发式空调机组种类n按容量：房间空调器、单元式空调机（柜机）、屋顶空调机组；n按整体性：整体、分体n按冷却：风冷、水冷、蒸发冷却；n按供热方式：一般、热泵；n按制冷剂流量：定流量、变流量；2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所二十五、VRV和水环热泵系统nVRV：沟通变频、直流变速、数码变频n水环热泵：水冷送风机组2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所二十六、各类冷水（热泵）机组的主要性能参数n名义制冷（制热）量；n名义消耗功率；n名义工况性
12、能系数；n冷（热）水、冷却水压力损失；n部份负荷性能；n变工况性能。2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所二十七、溴化锂吸取式冷热水机组n蒸汽型，直燃型；n单效、双效；n单冷、冷热、卫生热水；n组成：（高压、低压）发生器、冷凝器、U型管、蒸发器、吸取器、溶液换热器（高温、低温）、自动抽气装置、溶液泵、吸取泵、蒸发泵、燃烧机n特点：用热制冷、真空、腐蚀、冷量衰减、结晶；n参数：名义制冷（制热）量；名义能耗（热水、蒸汽、燃气、燃油）；名义工况性能系数；冷（热）水、冷却水压力损失；部份负荷性能；变工况性能。2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所二十八、吸取制冷与压缩制冷的异同点n同为相变
13、制冷；n吸取制冷热量驱动，压缩制冷功驱动；n吸取制冷工质为溶液、制冷剂为纯质；n吸取制冷机组困难；n吸取制冷热力系数、热力完善度；2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所二十九、双效机与单效机n双效机热力系数高；n双效机须要更高温度的热源；n双效机有串连（正、逆）、并联、串并联；n高压蒸汽通常双效；n直燃通常双效；n热水通常单效；n低温热水用单效两段。2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所三十、制冷剂管路设计留意事项n合理、便利牢靠；n保证流量；n压降；n坡度和坡向；n液体管路不许倒“U”型；气体管道不许正“U”；n防止润滑油集聚；n停机防止液体进压缩机；n氟里昂管路要留意回油；n氨
14、管路要留意油分别。2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所三十一、管材n氟里昂无限制，一般铜管；n氨不能用铜、锌管，一般钢、铝管2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所三十二、自动限制与平安爱护n启动：冷却系统、冷水系统、制冷系统；n关机：制冷系统、冷水系统、冷却系统;n爱护：冷媒凹凸压，冷却（冷冻）水断水，过电流，过电压，欠电压，缺相，油压，压缩机过热，溴化锂结晶，机组真空等n报警：爱护后报警n网络化2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所三十三、机组试验n按标准要求进行型式检验和出厂检验n冷量测定：焓差法、房间热平衡法、载冷剂量热法n功率测定、温度测定、压力测定、流量测定、阻力
15、测定、噪声测定等常用方法2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所计算题举例1.压缩机实际排气量计算：要留意不同压缩机理论排气量不同，不同工况容积效率不同，体积排量与质量排量不同，体积排量是按进气状态计算。2.压缩机制冷量计算：蒸发器进出口比焓差与制冷剂质量流量的乘积，留意蒸发器进口比焓等于节流装置进口比焓。3.两热源卡诺循环制冷系数：4.三热源卡诺循环制冷系数（吸取制冷）：2005/10/23浙江大学制冷与低温研究所计算题举例5.热力完善度：实际制冷系数与相应可逆循环的制冷系数之比。要留意两热源与三热源的区分。6.制冷（制热）COP的计算：实际制冷量（热量）与实际耗功量的比值，要留意扣除各种损失以及考虑各种效率。7.计算经济器循环的制冷系数。8.两器传热设计计算：传热系数（内侧、外侧）、对数传热温差、翅片效率、热阻、污垢热阻。9.阻力计算：局部阻力，沿程阻力，总阻力10.综合题：计算空调系统热负荷，然后计算压缩机的排气量，计算冷媒水流量，选择冷媒泵，计算冷凝器负荷，计算冷却水泵流量。2005/10/23