制冷资料

一，制冷及空调 （一），制冷 1简介 制冷，从本质上讲是把热从任何可存热的介质中传递到外界，这样上述介质的温度降低，取得制冷的效果 2,制冷的发展 利用天然冰等自然源过渡到人工制冷，是制冷技术发展的初始级段。1777年，NairneE.Gerale的硫酸 一体化集成制冷系统 吸水制冰试验；1810年，J.Leslie的硫酸-水吸收式制冰装置；1859年，F.Carre制成氨-水吸收式制冷机，并与1860年申请专利。C.Munters和B.Von Plate制成氨-水-氢扩散式吸收式冰箱，与1920年取得专利。20世纪中期，电动机驱动的压缩式制冷机在常规制冷领域占领了统治地位。近30年，吸收式制冷和热泵技术进入了蓬勃发展的阶段。20世纪90年代欧共体JOULE列入的对吸附式制冷的研究分析项目使得吸附式制冷研究达到了新的高潮。 3,制冷系统 制冷系统由4个基本部分即压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器组成。由铜管将四大件按一定顺序连接成一个封闭系统，系统内充注一定量的制冷剂。一般的空调用制冷剂为氟里昂，以往通常采用的是R22，现在有些空调的氟里昂已经采用新型的环保型制冷剂R407。以上是蒸汽压缩制冷系统。 以制冷为例，压缩机吸入来自蒸发器的低温低压的氟里昂气体压缩成高温高压的氟里昂气体，然后流经热力膨胀阀 （毛细管），节流成低温低压的氟里昂汽液两相物体，然后低温低压的氟里昂液体在蒸发器中吸收来自室内空气的热量，成为低温低压的氟里昂气体，低温低压的氟里昂气体又被压缩机吸人。室内空气经过蒸发器后，释放了热量，空气温度下降。如此压缩-----冷凝----节流----蒸发反复循环，制冷剂不断带走室内空气的热量，从而降低了房间的温度。 制热时，通过四通阀的切换，改变了制冷剂的流动方向，使室外热交换器成为蒸发器，吸收了室外空气的热量，而室内的蒸发却成为冷凝器，将热量散发在室内，达到制热的目的。 冷凝器 蒸发器 基本信息 中央循环管式蒸发器 蒸发器 蒸发器分为循环型和膜式两大类。 主要由加热室和蒸发室两部分组成。加热室向液体提供蒸发所需要的热量，促使液体沸腾汽化；蒸发室使气液两相完全分离。加热室中产生的蒸气带有大量液沫，到了较大空间的蒸发室后，这些液体借自身凝聚或除沫器等的作用得以与蒸气分离。通常除沫器设在蒸发室的顶部。 蒸发器按操作压力分常压、加压和减压3种。按溶液在蒸发器中的运动状况分有：①循环型。沸腾溶液在加热室中多次通过加热表面，如中央循环管式、悬筐式、外热式、列文式和强制循环式等。②单程型。沸腾溶液在加热室中一次通过加热表面，不作循环流动，即行排出浓缩液，如升膜式、降膜式、搅拌薄膜式和离心薄膜式等。③直接接触型。加热介质与溶液直接接触传热，如浸没燃烧式蒸发器。蒸发装置在操作过程中，要消耗大量加热蒸汽，为节省加热蒸汽，可采用多效蒸发装置和蒸汽再压缩蒸发器。蒸发器广泛用于化工、轻工等部门。 蒸发器的特点 目前常用的间壁传热式蒸发器，按溶液在蒸发器中停留的情况，大致可分为循环型和单程型两大类。 一、循环性蒸发器 这一类型的蒸发器，溶液都在蒸发器中作循环流动。由于引起循环的原因不同，又可分为自然循环和强制循环两类。 1.中央循环管式蒸发器 这种蒸发器又称作式蒸发器。 2．悬筐式蒸发器 3．列文式蒸发器 二、单程型蒸发器 这一大类蒸发器的主要特点是：溶液在蒸发器中只通过加热室一次，不作循环流动即成为浓缩液排出。溶液通过加热室时，在管壁上呈膜状流动，故习惯上又称为液膜式蒸发器. 根据物料在蒸发器中流向的不同，单程型蒸发器又分以下几种。 1．升膜式蒸发器 2．降膜式蒸发器 3． 刮板式蒸发器 三、直接接触传热的蒸发器 实际生产中，有时还应用直接接触传热的蒸发器。它是将燃料（通常为煤气和油）与空气混合后，在浸于溶液中的燃烧室内燃烧，产生的高温火焰和烟气经燃烧室下部的喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中。高温气体和溶液直接接触，同时进行传热使水分蒸发汽化，产生的水汽和废烟气一起由蒸发器顶部排出。其燃烧室在溶液中的浸没深度一般为0.2～0.6m，出燃烧室的气体温度可达1000℃以上。因是直接触接传热，故它的传热效果很好，热利用率高。由于不需要固定的传热壁面，故结构简单，特别适用于易结晶、结垢和具有腐蚀性物料的蒸发。目前在废酸处理和硫酸铵溶液的蒸发中，它已得到广泛应用。但若蒸发的料液不允许被烟气所污染，则该类蒸发器一般不适用。而且由于有大量烟气的存在，限制了二次蒸气的利用。此外喷嘴由于浸没在高温液体中，较易损坏。 从上介绍可以看出，蒸发器的结构型式很多，各有其优缺点和适用的场合。在选型时，首先要看它能否适应所蒸发物料的工艺特性，包括物料的粘性、热敏性、腐蚀性以及是否容易结晶或结垢等，然后再要求其结构简单、易于制造、金属消耗量少，维修方便、传热效果好等等。 节流阀 中文名称：节流阀 定义：用改变通道的过流面积或长度来控制流体流量的阀。 节流阀 节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。将节流阀和单向阀并联则可组合成单向节流阀。节流阀和单向节流阀是简易的流量控制阀，在定量泵液压系统中，节流阀和溢流阀配合，可组成三种节流调速系统，即进油路节流调速系统、回油路节流调速系统和旁路节流调速系统。节流阀没有流量负反馈功能，不能补偿由负载变化所造成的速度不稳定，一般仅用于负载变化不大或对速度稳定性要求不高的场合。 节流阀的性能要求 对节流阀的性能要求是： 节流阀 ·流量调节范围大，流量一压差变化平滑； ·内泄漏量小，若有外泄漏油口，外泄漏量也要小； ·调节力矩小，动作灵敏。 节流阀(throttle valve)的外形结构与截止阀并无区别，只是它们启闭件的形状有所不同。节流阀的启闭件大多为圆锥流线型，通过它改变通道截面积而达到调节流量和压力。节流阀供在压力降极大的情况下作降低介质压力之用。 介质在节流阀瓣和阀座之间流速很大，以致使这些零件表面很快损坏－即所谓汽蚀现象。为了尽量减少汽蚀影响，阀瓣采用耐汽蚀材料（合金钢制造）并制成顶尖角为140～180的流线型圆锥体，这还能使阀瓣能有较大的开启高度，一般不推荐在小缝隙下节流。 节流阀的特点 1、构造较简单，便于制造和维修，成本低。 节流阀 2、调节精度不高，不能作调节使用。 3、密封面易冲蚀，不能作切断介质用。 4、密封性较差。 节流阀的分类 节流阀按通道方式可分为直通式和角式两种；按启闭件的形状分，有针形、沟形和窗形三种。 压缩机 压缩机 压缩机（compressor），输送气体和提高气体压力的一种从动的流体机械。是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。 简介 压缩机一般由壳体、电动机、缸体、活塞、控制设备 ( 启动器和热保护器 ) 及冷却系统组成。冷却方式有油冷和自然冷却两种。 一般家用冰箱和空调器的压缩机是以单相交流电作为电源，它们的结构原理基本相同。两者使用的制冷剂有所不同。 压缩机 压缩机生产制造 压缩机是以流水线方式生产的。在机械加工车间 ( 包括铸造 ) 制造出缸体、活塞 ( 转轴 ) 、阀片、连杆、曲轴、端盖等零部件；在电机车间组装出转子、定子；在冲压车间制造出壳体等。然后在总装车间进行装配、焊接、清洗烘干，最后经检验合格包装出厂。大多数压缩机制造厂不生产启动器和热保护器，而是根据需要从市场采购。 种类 目前家用冰箱和空调器压缩机都是容积式，其中又可分为往复式和旋转式。往复式压缩机使用的是活塞、曲柄、连杆机构或活塞、曲柄、滑管机构，旋转式使用的是转轴曲轴机构。 按应用范围又可分为低背压式、中背压式、高背压式。低背压式 ( 蒸发温度 -35 ～ -15 ℃ ) ，一般用于家用电冰箱、食品冷冻箱等。中背压式 ( 蒸发温度 -20 ～ 0 ℃ ) ，一般用于冷饮柜、牛奶冷藏箱等。高背压式 ( 蒸发温度 -5 ～ 15 ℃ ) ，一般用于房间空气调节器、除湿机、热泵等。 压缩机主要性能指标 输入、输出功率，性能系数，制冷量，启动电流、运转电流、额定电压、频率，气缸容积，噪音等。衡量一种压缩机的性能，主要从重量、效率和噪音三个方面的比较。 冷凝器 中文名称：冷凝器 定义：冷却经制冷压缩机压缩后的高温制冷剂蒸汽并使之液化的热交换器。 冷凝器蒸发器 冷凝器(Condenser) 空调系统的机件，能将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气，大部分的汽车置于水箱前方。把气体或蒸气转变成液体的装置。发电厂要用许多冷凝器使涡轮机排出的蒸气得到冷凝；在冷冻厂中用冷凝器来冷凝氨和氟利昂之类的致冷蒸气。石油化学工业中用冷凝器使烃类及其他化学蒸气冷凝。在蒸馏过程中，把蒸气转变成液态的装置称为冷凝器。所有的冷凝器都是把气体或蒸气的热量带走而运转的。 四.蒸汽冷凝器 蒸汽冷凝器这种冷凝常应用于多效蒸发器末效二次蒸汽的冷凝，保证末效蒸发器的真空度。例（1）喷淋式冷凝器，冷水从上部喷嘴喷入，蒸汽从侧面入口进入，蒸汽与冷水充分接触后被冷凝为水，同时沿管下流，部分不凝汽体也可能被带出。例（2）充填式冷凝器，蒸汽从侧管进入后一上面喷下的冷水相接触冷凝器里面装了满了瓷环填料，填料被水淋湿后，增大了冷水与蒸汽的接触面积，蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出，不凝气体同上部管路被真空泵抽出，以保证冷凝器内一定的真空度。例（3）淋水板或筛板冷凝器，目的是增大冷水与蒸汽的接触面积。混合式冷凝器具有结构简单，传热效率高等优点，腐蚀性问题也比较容易解决。 油分离器 油分离器安装在压缩机出口和冷凝器进口之间。 通过分离，改善了冷凝器和蒸发器种的传热效果。 对于润滑油与工质互溶性较差的系统而言，油分离器显得更为重要。 油分离器的简单工作原理：压缩机出来的高压气体（气态工质和润滑油），进入油分离器后，进入油分离器的导向叶，沿导向叶呈螺旋状流动，靠离心力和重力，将润滑油从工质气体中分离出来，沿着筒体的内壁留下。工质气体经多空挡板由中心的管子引出油分离器。分离出的润滑油，集中于油分离器的下部，可定期排出，或者利用浮球阀，使润滑油自动回到压缩机的曲轴箱中。离心回旋流道内的流速推荐为：氨 10-25m/s，氟里昂 20-20m/s。 冷却塔 定义 冷却塔是利用空气同水的接触（直接或间接）来冷却水的设备。新良基冷却塔是以水为循环冷却剂，从一系统中吸收热量并排放至大气中，从而降低水温，制造冷却水可循环使用的设备。 冷却塔的分类 按通风方式分：①自然通风冷却塔；②机械通风冷却塔；③混合通风冷却塔 按水和空气的接触方式分：①湿式冷却塔；②干式冷却塔；③干湿式冷却塔。 按热水和空气的流动方向分：①逆流式冷却塔；②横流（直交流）式冷却塔。