制冷基础知识课件.ppt

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1、制冷基础知识,1,制冷基础知识,上海冰山冷冻空调成套设备销售服务有限公司,制冷基础知识,2,提 纲,本幻灯片内容主要针对XDX阀产品需要了解的制冷原理而安排，由以下部分组成： 一、制冷原理 二、节流机构 三、蒸发器 四、结霜和除霜 五、分液器 六、其他问题,制冷基础知识,3,1.1 制冷循环系统的基本组成,日常生活中我们都有这样的疑问:怎样才能制冷呢?,利用制冷剂由液体状态汽化为蒸气状态过程中吸收热量，被冷却介质因失去热量而降低温度，达到制冷的目的。,1. 制冷原理,制冷基础知识,4,1. 制冷原理,1.2制冷系统四大部件组成： 制冷压缩机 冷凝器 节流器 蒸发器,制冷基础知识,5,1. 制冷

2、原理,1.3 制冷循环过程,压缩制冷剂蒸汽，提高 压力和温度,放热，使高温高压制冷剂蒸汽冷却、冷凝成高温高压制冷剂液体,制冷剂液体吸热、蒸发、制冷,膨胀阀节流，得到低温低压制冷剂,制冷基础知识,6,1. 制冷原理,1.4 制冷剂的变化过程,制冷基础知识,7,1. 制冷原理,1.5 小结 单级蒸汽压缩式制冷理论循环组成：制冷压缩机 冷凝器 节流器 蒸发器 压缩过程（压缩机中进行） 通过压缩使制冷剂由低温低压的蒸汽变为高温高压气体。 冷却冷凝过程（冷凝器中进行） 在冷凝器中冷却冷凝成制冷剂液体。 节流过程（节流阀中进行） 压力、温度降低，焓值不变 蒸发过程（蒸发器中进行） 吸热蒸发，变成低温低压制

3、冷剂气体,制冷基础知识,8,2 节流机构,2.1 节流机构的作用和工作原理 当制冷剂流体通过一小孔时，一部分静压力转变为动压力，流速急剧增大，成为湍流流动，流体发生扰动，摩擦阻力增加，静压下降，使流体达到降压调节流量的目的 节流是压缩式制冷循环不可缺少的四个主要过程之一。 节流机构的作用有两点： 一是对从冷凝器中出来的高压液体制冷剂进行节流降压为蒸发压力； 二是根据系统负荷变化，调整进入蒸发器的制冷剂液体的数量，使蒸发器出口处保持一定的过热度。,制冷基础知识,9,2 节流机构,什么是过热蒸气 我们知道制冷剂在蒸发器中由液体吸热沸腾变为气体，在这个过程中，当液体沸腾全部变为蒸气，此时的蒸气为干饱

4、和蒸气，干饱和蒸气在继续加热，蒸气温度仍会自饱和温度继续升高，比容增大。由于这时的蒸气的温度已经超过了相应压力下的饱和温度，故称为过热蒸气。 什么是过热度 过热蒸气时的蒸气温度与干饱和蒸气时的饱和温度之差就称为过热度。 过热的作用 1. 适度增加过热度，可以保护压缩机免遭液击危险，延长其使用寿命 2. 过热度过大，使得蒸发器内气液两相区过大，导致换热效率下降；另外流经蒸发器的制冷剂流量过小，不利于带油，又会缩短压缩机寿命。,制冷基础知识,10,2 节流机构,2.2 热力膨胀阀 热力膨胀阀普遍用于氟利昂制冷系统中，通过感温机构的作用，随蒸发器出口处制冷剂的温度变化而自动变化，达到调节制冷剂供液量

5、的目的。 热力式膨胀阀主要由阀体、感温包和毛细管组成。热力式膨胀阀按膜片平衡方式不同有内平衡式和外平衡式两种类型。,制冷基础知识,11,2 节流机构,2.2.1 内平衡式热力膨胀阀 内平衡式热力膨胀阀由阀体、推杆、阀座、阀针、弹簧、调节杆、感温包、联接管、感应膜片等部件组成,制冷基础知识,12,2 节流机构,制冷基础知识,13,2 节流机构,内平衡式热力膨胀阀,制冷基础知识,14,2 节流机构,制冷基础知识,15,2 节流机构,制冷基础知识,16,2 节流机构,2.2.2 外平衡式热力膨胀阀 外平衡式热力膨胀阀在内平衡热力膨胀阀基础上增设了一条外部连接管，将膜片下部空间与蒸发器出口相通，使膨胀

6、阀提供的过热度与蒸发器出口处的饱和温度相适应，避免 出现较大的过热度。,制冷基础知识,17,2 节流机构,外平衡式热力膨胀阀 a) 外平衡式热力膨胀阀结构b) 膨胀阀的安装与工作原理 1平衡管接头 2薄膜外室 3感温包 4薄膜内室 5膜片 6毛细管 7上阀体 8弹簧 9调节杆 10阀杆 11下阀体 12阀芯,制冷基础知识,18,2 节流机构,外平衡式热力膨胀阀,制冷基础知识,19,2 节流机构,制冷基础知识,20,2 节流机构,制冷基础知识,21,2 节流机构,2.3 毛细管 毛细管是最简单的节流装置 毛细管是一根有规定长度的直径很细的紫铜管，它的内径一般为0.52mm,毛细管中制冷剂压力及状

7、态变化,制冷基础知识,22,2 节流机构,毛细管作节流装置的特点 （1）毛细管由紫铜管拉制而成，制造方便，价格低廉； （2）没有运动部件，本身不易产生故障和泄漏； （3）具有自补偿的特点， （4）制冷压缩机停止运转后，制冷系统内的高压侧压力和低压侧压力可迅速得到平衡，再次起动运转时，制冷压缩机的电动机起动 ，适用于冰箱、空调器不需要调节制冷剂流量的小型制冷机组中。,制冷基础知识,23,2 节流机构,2.4 电子膨胀阀 电子式膨胀阀是近年国内外新开发的产品。由检测、控制和执行三部分组成，一般适用于控制精度高的系统中。 电子膨胀阀的优点是： 流量调节范围大； 控制精度高； 适用于智能控制； 能适用

8、于高效率的制冷剂流量的快速变化。 电子膨胀阀有日本鹭工DKV型、美国艾柯EX2型、国产DPF-18A型等,制冷基础知识,24,2 节流机构,制冷基础知识,25,2 节流机构,思考题 1. 在制冷系统中节流阀的功能是什么？安装在什么位置？ 2. 节流原理是什么？ 3. 何谓过热度？ 4. 膨胀阀是怎样根据热负荷变化实现制冷量自动调节的？ 5. 分析内平衡式热力膨胀阀的优缺点？ 6. 分析外平衡式热力膨胀阀的优缺点？ 7. 毛细管有何优缺点？ 8. 通过调查，制冷空调设备上还有那些节流装置应用？,制冷基础知识,26,3 蒸发器,3.1概述： 蒸发器是制冷系统的四大基本部件之一，它的作用就是通过制冷

9、剂蒸发（沸腾），吸收载冷剂的热量，从而达到制冷的目的。 因此，蒸发器是制冷剂在此转变状态（液态气态）的装置，是冷量输出的装置。,制冷基础知识,27,3 蒸发器,3.2 常见蒸发器类型,3.2.1冷却液体的蒸发器：冷却的液体介质有水、盐水和其他液体 常见形式有干式、满液式和板式等 3.2.2冷却空气的蒸发器：根据空气对流方式分为自然对流和强迫对流， 常见形式有冷却排管和冷风机。,根据载冷剂的不同可分为：冷却空气的蒸发器、冷却液体的蒸发器,制冷基础知识,28,3 蒸发器,其中XDX阀适合应用于干式壳管蒸发器中。,3.3冷却液体的蒸发器,制冷基础知识,29,3 蒸发器,3.3.1满液式壳管式蒸发器,

10、制冷基础知识,30,3 蒸发器,制冷基础知识,31,3 蒸发器,3.3.2干式壳管式蒸发器,制冷基础知识,32,3 蒸发器,3.3.3 板式蒸发器,制冷基础知识,33,3 蒸发器,其中XDX阀适合应用于以上蒸发器中。,3.4冷却空气的蒸发器,制冷基础知识,34,3 蒸发器,冷库盘管式墙排管蒸发器,3.4.1冷却排管,制冷基础知识,35,蒸发盘管 ：主要用于冷库,绕片式蛇行管,3 蒸发器,制冷基础知识,36,3 蒸发器,3.4.2 冷风机,冷风机由空气冷却器和通风机组成，它是强迫对流式的蒸发器。 其传热系数比普通盘管大46倍，结构紧凑，安装方便，冷库 降温速度快，库内温度分布均匀，并可采用电热融

11、霜，融霜简 便并易于实现自动控制，所以使用日趋普遍。高低温冷藏库和冷 藏舱、冷藏集装箱等普遍采用。,制冷基础知识,37,3 蒸发器,3.4.2 冷风机,吊顶冷风机,落地冷风机,水平双出风冷风机,制冷基础知识,38,3 蒸发器,换热设备的基本传热公式 传热过程的强化 1增大传热面积 2增大对数平均温差 3增大总传热系数 4降低污垢热阻值 5降低管壁热阻,3.5 蒸发器传热的影响因素,内螺纹管,制冷基础知识,39,3 蒸发器,思考题 1. 影响蒸发器传热的因素有哪些？ 2. 强化蒸发器的传热有哪些措施？ 3.说明蒸发器的作用和如何分类？ 4. XDX阀适合应用的蒸发器有几种？并以实际产品举例说明,

12、制冷基础知识,40,4 结霜和除霜,空气中水蒸气由气态直接转变为固态的凝华过程叫结霜 概述 当直接蒸发式空气冷却器的表面温度达到0或更低，其表面就会结霜。 结霜存在的效应 1. 流动损失及热流密度效应（低温及热流 密度大的区域先结霜） 2. 肋片边缘效应（盘管肋片上游较下游先 结霜） 3. 温湿度效应（室外温度较高、湿度较大 时，结霜快、霜层厚、较松散；反之， 结霜慢、霜层薄、较密实）,制冷基础知识,41,4 结霜和除霜,影响结霜因素：蒸发器结构、大气环境（温度、湿度）以及空气流速等。 研究显示，对霜形成和空气冷却器性能影响大小依次为：,制冷基础知识,42,4 结霜和除霜,为什么要除霜？ 1.

13、蒸发器表面结霜后，导致热阻增加，传热系数下降； 2.蒸发器周围空气温度（库温）降不下来，或降温缓慢，制冷机 制冷量下降，而功耗增加； 3.对于干式冷风机来说，导致空气流动阻力增大，风量减少。 因此，为充分发挥蒸发器的效能， 应定期除霜。,制冷基础知识,43,4 结霜和除霜,除霜方式：自然融霜、水冲洗、电热除霜、热气除霜 1.自然融霜：停机自然融霜 2.水溶霜：通过淋水装置向蒸发器表面淋水融霜 3.电热除霜:蒸发器内置电热装置，较为常用， 4.热气除霜：将压缩机排出的过热蒸气，引进 蒸发器除霜,制冷基础知识,44,4 结霜和除霜,思考题 1. 蒸发器在什么情况下会结霜？ 2. 蒸发器结霜有什么危

14、害？ 3. 除霜的方法有哪几种？,制冷基础知识,45,5 分液器,保证将制冷剂均匀分配给直接蒸发式空气冷却器各通路的装置。 概述 分液器与毛细管是安装在膨胀阀与蒸发器之间均匀分配制冷剂流量的装置。由于液态制冷剂经膨胀阀降压后，呈气液两相状态，如处理不当将导致各通路分液不均，为解决此问题，在膨胀阀后设置分液器增强气液混合以外，还需设置等长度的毛细管，增加各通路阻力，保证个通路分液均匀。 分液器的种类 常见的分液器有3种类型：（1）离心式分液器；（2）碰撞式分液器；（3）降压式分液器。这三类型的分液器是使制冷剂首先通过缩孔，增高流速，克服重力影响，以达到气液充分混合，从而保证制冷剂均匀分配给各路分

15、液管。分液器应垂直使用。,制冷基础知识,46,6 其他问题,6.1 润滑油 6.1.1润滑油是压缩机的重要问题之一，与压缩机的寿命、可靠性、安全性直接相关，主要作用如下： （1）润滑作用：减少运动部件的摩擦和磨损，延长使用寿命； （2）降低温度：带走压缩机工作产生的大量热量，保持低温； （3）密封作用：在各轴封及气缸与活塞间起密封作用，防止制冷 剂泄露； 6.1.2 压缩机排气温度升高对润滑油的影响： （1）润滑作用降低； （2）排气温度升高容易引起润滑油的炭化和结焦， （3）润滑油在高温状况下产生酸性物质； 以上将对压缩机的正常运转和安全寿命产生不利影响。,制冷基础知识,47,6 其他问题,6.2 液击 6.1.1在正常的工作情况下，压缩机吸回的是制冷剂蒸汽而不是液体.但 由于制冷剂量充注过多或膨胀阀调节流量过大，使制冷剂在蒸发器 中没有完全蒸发，致使制冷剂以湿蒸汽或液态被压缩机吸回，造成 压缩机的液击。 6.1.2 液击对压缩机的影响： 液击的危害在于当液体制冷剂进入汽缸被压缩时，其压力瞬间急剧升 高，远远超过正常运行时的气体压力冲击排气阀片，很容易击碎阀片 损坏压缩机，所以压缩机要特别防止液击。,制冷基础知识,48,谢谢！,