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1、冷冻机的原理与操作编制：刘伟编制：刘伟2概述1 1议程蒸汽压缩式制冷循环2 2冷冻机正常运行过程中的检查与维护4 4冷冻机的安全运行5 5制冷系统的工艺流程与操作3 3我车间冷冻机情况概述u 空分现有一台C-1500-TWM半封闭式冷冻机，功率：10.5KW，采用R22或R12作为制冷剂，由沈阳谷轮压缩机厂生产。正在安装另一台同样型号冷冻机。u 二空压站1#、2#干燥器使用两台全封闭式冷冻机，采用R22或R12作为制冷剂，功率：15.6KW。概述制冷机在生产中的作用（一）u通过制冷降低空气温度，不饱和状态的压缩空气通过降温达到过饱和状态，过多的水分将被析出。通过排污阀排出，除去部分水分，降低了
2、干燥器的负荷。一定的状态（压力、温度恒定）下压缩空气，水蒸气具有一定的蒸汽分压P汽分压，同时具有一定的饱和蒸汽压P汽饱和，不饱和状态空气的饱和蒸汽压 P汽饱和 P汽分压，随着空气温度降低，饱和蒸汽压P汽饱和降低，直到P汽饱和 P汽分压，此时，空气中的水蒸气达到饱和状态，继续降温，达到过饱和状态，就会有水分析出。因此冷冻机具有预冷压缩空气，除去部分水分，降低干燥器负荷的作用。概述制冷机在生产中的作用（二）u降低温度，提高干燥剂的吸附动吸附容量。概述温度动吸附容量%101525305075100125150分子筛2322191410300活性氧化铝20191613.58100硅胶222119151
3、0300 有以上数据看出，随着温度的降低，干燥剂的动吸附容量将增大；随着温度的升高，干燥剂的动吸附容量将减少。因此降低温度有利于吸附。蒸汽压缩式制冷循环 1 2 3概念蒸汽压缩式制冷循环系统组成蒸汽压缩式制冷循环过程基本概念：u蒸汽压缩式制冷循环是采用相变制冷的方法，依靠低温低压制冷剂液体大量的吸收气化潜热相变为气体而制冷，以消耗电能来作为非自发过程能量转换的补偿，是一种技术非常成熟的一种制冷方法。目前这种方法应用最广泛，最成熟、最可靠的制冷方法。蒸汽压缩制冷循环概念 系统组成：l压缩机l节流装置l蒸发器l冷凝器蒸汽压缩时制冷循环系统组成 压缩机：按照压缩机的密封方式可分为：开启式、半封闭式、
4、全封闭式。1.开启试压缩机：压缩机与电机分为两体，通过传动装置（联轴器、齿轮、皮带等）连接，主轴外伸，设置密封装置。所以造成制冷剂外泄与外部空气渗漏。2.半封闭式压缩机：机体与电机煮成一体。电机与压缩机用同一根轴，无密封装置，曲轴箱与电机在同一密封体内。端盖与机体之间以垫圈密封，螺栓连接，便于拆卸维修。减少制冷剂泄漏。3.全封闭式制冷压缩机：用同一根主轴的压缩机与电机装在装载一个密闭的壳体内，壳体结合处用焊接法焊封。所以，密封较好，要求压缩机可靠性高，一般使用寿命1020年。蒸汽压缩时制冷循环系统组成 节流装置：主要介绍热力膨胀阀l热力膨胀阀 热力膨胀阀安装在蒸发器的进液管上，用感温包感受蒸发
5、器出口蒸汽过热度的大小，自动调节阀芯的开启度，起到节流与控制制冷剂的供液量的大小。蒸汽压缩时制冷循环系统组成l 蒸发器 蒸发器是制冷设备中主要交换设备之一，低压制冷剂通过传热面吸收周围热量，在蒸发器内沸腾，同时吸收大量的汽化潜热，使蒸发器传热面周围介质(空气、水或盐水）获得并保持低温。蒸发器是制冷系统中产生与输出冷量的低压设备。蒸汽压缩时制冷循环系统组成l 冷凝器：通常分为水冷与风冷式冷凝器 冷凝器是制冷系统中主要换热设备，高压过热制冷剂蒸汽的热量通过冷凝器的传热表面传给周围介质（水或空气），制冷剂在放出热量同时凝结为液体。蒸汽压缩时制冷循环系统组成 图示蒸汽压缩式制冷循环系统组成示意图 蒸汽
6、压缩式制冷循环可分为四过程：蒸汽压缩式制冷循环可分为四过程：u蒸发过程：低温低压的液体制冷剂从蒸发器内中以气化潜热的方式吸收被冷却物热量后，变为低温低压的制冷剂蒸汽。u压缩过程：为了维持一定的蒸发温度，制冷剂蒸汽必须不断的从蒸发器引出，从蒸发器出来的制冷剂蒸汽被压缩机吸入并被压缩成高压气体，且由于在压缩过程中，压缩机要消耗一定的机械功，机械能在此过程中转变成了热能，所以制冷剂蒸汽的温度升高，制冷剂蒸汽成过热状态。u冷凝过程：从制冷压缩机排出的高温高压过热制冷剂蒸汽，进入冷凝器后受到冷却物（空气或水）的冷却而变为液体。u节流过程：从冷凝器出来的制冷剂液体经过降压设备（节流阀、膨胀阀等）减压到蒸发
7、压力。节流后的制冷剂温度也下降到蒸发温度，并产生部分闪蒸汽体。节流后的汽液混合物再进入蒸发器进行蒸发过程。上述个四过程依次不断的进行循环（逆卡诺循环过程），从而达到连续制冷的目的。蒸汽压缩制冷循环过程 二空压站冷冻系统流程图 蒸汽压缩式制冷循环系统流程与操作 空分冷冻系统流程图 冷蒸汽压缩式制冷循环系统流程与操作 冷冻系统操作u膨胀阀的调节：制冷机在出厂时热力膨胀阀通过量已根据制冷量的大小调节到蒸发温度范围内，在正常运行过程中会根据热负荷的大小而自动调节其流量，如果因为压缩机排气量、冷凝温度、制冷剂循环量的变化等原因都会引起膨胀阀的流量超出其自动调节范围，这时，就需要进行人工调节。调节膨胀阀时
8、每次旋转阀杆1/4-1/2圈，顺时针将关小膨胀、阀，减少制冷剂通过量，增加过热度；逆时针将开大膨胀阀，增加制冷剂通过量，减少过热度，每旋转一圈将增加或减少0.28。运转20min左右，观察吸气排气压力的变化情况。若吸气压力仍无变化或变化不太显著，可在调节阀杆。蒸汽压缩式制冷循环系统流程与操作 冷冻系统操作u冷却水阀的调节：冷凝压力一般控制在1.2-1.6MPa范围之内，若低于此范围，关小循环水阀（逆时针旋转水量调节阀）会使冷凝压力升高；若高于此范围，开大循环水阀（顺时针旋转水量调节阀）会使冷凝压力降低。u热气旁通阀的调节：蒸发压力一般控制在0.4-0.5MPa的范围内，若低于此范围，顺针旋转热
9、气旁通阀的调节螺杆，会使制冷剂通过量增加（通过的是经过压缩，没有经过冷凝，过热度很高的制冷剂），蒸发压力与蒸发温度上升；若高于此范围，逆针针旋转热气旁通阀的调节螺杆，会使制冷机通过量减少，蒸发压力与蒸发温度下降。蒸汽压缩式制冷循环系统流程与操作 制冷机在正常运行过程中应注意的事项u压缩机的排气温度不因超过135（R12制冷剂不应超过125）u压缩机的吸气温度必须维持在5-15的范围之内不得超过15，一般在开机过程中，由于一开始热负荷大，吸气温度可能偏高，但运行一段时间后就会保持在控制范围内。u使用R12时冷凝压力在7-10MPa范围内，使用R22时冷凝压力控制在12-16MPa的范围内。冷却水
10、的进水温度一般不超30。u油箱内的油温任何时候不应超过70，否则将使粘度降低，影响润滑。油位在油窗中线上下10mm处。u压缩机在运转时，只有阀片上下起落时发出清脆、均匀的“嗒嗒”声，而无其它任何敲击声。u压缩机曲轴箱内无敲击声。u压缩机在运转时，从示油镜观察油面时，油面稍有波动，但无泡沫形成。若出现泡沫，是因为制冷剂加的过量，大量溶解在油中，蒸发时产生泡沫，会使润滑油稀释，同时又使油温下降，影响润滑。冷冻机运行过程中的检查与维护u设备运行平稳，无剧烈振动。u压缩机的换热设备、管件连接处与焊接处、阀门不得有制冷剂泄漏。u制冷机的缸体不得有结霜现象，缸体结霜是因为压缩机在运转过程中产生了湿冲程，即
11、液体制冷机冲入汽缸并在气缸内蒸发所致，在蒸发时吸热，使压缩机吸气温度下降，压缩机缸壁温度下降，甚至缸体严重结霜，压缩机运行过程中出现湿冲程后果是相当严重。u电磁阀与过滤干燥器应该有微热的感觉，两端温度应保持一致，否则就是该部分堵塞。u冷凝器出液端至热力膨胀阀前的高压区，所有管路温度应保持一致，不应有结霜现象。u停机后高低压力不应在短时间内达到平衡。停机后高低压力很快达到平衡是因为压缩机吸排气阀片破裂或密封不严所、密封垫击穿所致，但常时间吸气与排气压力不平衡，应该是压力表损坏。冷冻机运行过程中的检查与维护u防止液压缩。液压缩会使阀片损坏，导致活塞卡死。u绝对不允许超压运行，压力过高会造成压缩机排气温度过高；压力过低因制冷循环量过少，会使电机发热，烧毁电机。u防止空气、水份进入制冷系统，水份会使制冷系统内发生冰堵，同时会使制冷机部件腐蚀。空气进入会使制冷机发热，排气温度升高，制冷效果下降，严重时，制冷剂中的氧气会使制冷剂分解，产生大量的不凝气体，使制冷系统压缩机排气温度急剧升高，溶解在制冷剂中的润滑油气化，与空气混合达到爆炸极限。u检修后要注意压力控制开关的设定值是否在规定的范围内（大约0.2-1.7MPa）。u绝对不得将循环水调节阀关闭，否则压力会急剧升高。制冷系统运行与维护的安全注意事项 谢谢大家谢谢大家