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1、第三章 蒸气压缩式制冷系统 的组成和图式,第一节 蒸气压缩式氨制冷系统,一、制冷系统的供液方式 在蒸气压缩式制冷系统中，根据向蒸发器供液的方式不同可分为直接供液、重力供液、液泵供液三种。 （一）直接供液方式 直接供液是指制冷剂液体通过膨胀阀直接向蒸发器供液，而不经过其它设备的制冷系统，又称直接膨胀供液系统，见图3-1所示。,图3-1 直接供液的R12制冷流程图 1压缩机 2油分离器 3卧式壳管冷凝器 4干燥过滤器 5热交换器 6蒸发器 7手动膨胀阀 8热力膨胀阀 9电磁阀,直接供液主要 适用于氟利昂制冷 系统和成套制备空 调冷冻水或低温盐 水的氨系统。,（二）重力供液方式 重力供液是利用制冷剂
2、液柱的重力来向蒸发器供液。这种系统是经过膨胀阀的制冷剂先经过氨液分离器，将其中氨蒸气分离后，使氨液借助于氨液分离器的液面和蒸发器的液面之间的液位差作为动力，达到向蒸发器供液的目的。见图3-2所示。 目前除小型氨为制冷剂的冷库采用重力供液外、大、中型冷库均采用液泵供液方式。,第一节 蒸气压缩式氨制冷系统,图3-2 重力供液制冷系统示意图 1膨胀阀 2氨液分离器 3顶排管 4墙排管 5供液调节站 6回气调节站 7放油阀 8集油器 9遥控液位计 10电磁阀,（三）液泵供液方式 液泵供液是指制冷系统借助液泵的机械力来向蒸发器供液，也称液泵强制循环。见图3-3所示。 适用于各种类型冷藏库和人工冰场等。,
3、图3-3 氨泵供液强制循环系统示意图 1低压循环贮液桶 2氨泵 3膨胀阀 4电磁阀 5正常液位控制器 6警戒液位控制器 7止回阀 8供液调节站 9回气调节站 10U形顶管 11盘管式墙管 12冷风机 13自动旁通阀 14差压控制器 15截止阀,第一节 蒸气压缩式氨制冷系统,二、空调用氨制冷系统,第一节 蒸气压缩式氨制冷系统,图3-4为空调用氨制冷成套设备系统，该制冷系统采用直接供液方式。其工作过程是：压缩机1将蒸发器内所产生的低压低温的氨蒸气吸入气缸内，经压缩后成为高压高温的氨气先经过氨油分离器2，将氨气中所携带的少量润滑油分离出来，再进入冷凝器3。高压高温的氨气在冷凝器中把热量放给冷却水后而
4、使自身凝结为氨液，并不断地贮存到贮液器4中，使用时贮液器的高压氨液由供液管送至膨胀阀5节流降压后，送入蒸发器6。低压低温氨液在蒸发器中不断吸收空调回水的热量而气化，空调回水放出热量而温度降低，降温后的冷冻水送入空调喷淋室喷淋空气，吸收空气的热量，吸热后再用泵打入蒸发器继续冷却，循环使用，气化后形成的低压氨气又被压缩机1吸走，如此往复循环，实现制冷。 在制冷系统中，氨压缩机的排气部分至膨胀阀以前属于高压（高温）部分；膨胀阀后至压缩机的吸气部分属于低压（低温）部分，所以膨胀阀是制冷系统高、低压力的分界线。 为了保证压缩机的安全运转，就要使进入压缩机的氨蒸气先经过氨液分离器，将其中的氨液分离出来。这
5、里需要指出，用于空调的制冷装置一般不装氨液分离器，因为立管式蒸发管组上的粗竖管可以起到氨液分离器的作用。,第一节 蒸气压缩式氨制冷系统,氨气从压缩机气缸带出的润滑油，虽然大部分被油分离器中分离下来，但是还会有部分润滑油被带入冷凝器、贮液器和蒸发器内。由于氨制冷剂不溶于润滑油，而且润滑油的密度大于氨液的密度，因此润滑油会积存在上述设备的底部，必须定期排出，否则会影响制冷系统的正常工作。在本系统中，蒸发器内积存的油从小集油包直接排出。氨油分离器、冷凝器、贮液器中积存的润滑油送入集油器7中，然后在低压条件下将它放出。 在冷凝器和贮液器中，有不凝性气体（主要是空气）。将会影响其正常工作，所以必须定期排
6、出，为了不使混合气体中氨蒸气随同排出，排出前应经过不凝性气体分离排出。它是利用高压氨液经节流后在蒸发盘管内气化吸热使管间的混合气体温度降低，使混合气体中的氨气凝结为氨液，从而达到分离不凝性气体的目的。 系统设置了紧急泄氨器。当机房发生火警等意外事故时，可将贮液器和蒸发器中的氨液分为两路迅速排至紧急泄氨器，在其中与自来水混合排入下水道，以免发生严重的爆炸事故。,第一节 蒸气压缩式氨制冷系统,三、冷藏库用氨压缩制冷系统,图3-5 冷藏库的氨压缩制冷装置重力供液系统图 1压缩机 2氨油分离器 3卧式冷凝器 4高压贮淮器 5调节阀 6气液分离器 7蒸发排管 8排液桶 9集油器 10空气分离器,第一节
7、蒸气压缩式氨制冷系统,该系统主要由氨压缩机、氨油分离器、冷凝器、高压贮液器、调节阀、气液分离器、蒸发器（蒸发排管或冷风机）、排液桶、集油器、空气分离器所组成。 在冷藏库设计中，蒸发排管或冷风机设在冷库内，制冷压缩机和一些辅助设备在制冷机房内，其中立式冷凝器、高压贮液器、集油器、空气分离器等辅助设备设在室外。 冷藏库氨压缩制冷系统的工作过程是，经压缩机1压缩后排出的高压高温制冷剂蒸气，先经过氨油分离器2再进入冷凝器3，冷凝后的氨液进入高压贮液器4，来自高压贮液器的氨液经管路送至调节阀5节流降压降温后，被送到安装在一定高度上的气液分离器6，在气液分离器中，将节流所产生的氨蒸气分离后，氨液经液体调节
8、站进入蒸发排管7（或冷风机），氨液在蒸发排管内吸收冷库被冷却（冷冻）食品的热量而气化，气化后的氨蒸气又经过气液分离器将氨蒸气中所携带的液滴分离出来后，再进入压缩机，这样不但防止了压缩机的湿冲程，也使蒸气中的液体制冷剂得到了充分的利用。,第一节 蒸气压缩式氨制冷系统,除霜的方法： 采用专门的器具来进行除霜，这种方法叫“扫霜”； 利用高压高温的氨蒸气通过蒸发排管，使管外的霜层受热熔化而自行脱落，这种方法称为“冲霜”。 冲霜的工作过程： 冲霜开始前，开启排液桶8上的降压阀，使桶内的压力降低到相连接系统的蒸发压力，然后再关闭降压阀。此时，需要停止冷藏库的工作，适当关小总调节站的有关调节阀，关闭分调节站
9、上被冲霜冷藏间的供液阀和回气阀，打开排液阀以及排液桶上的进液阀，使冷藏间的蒸发排管中的氨液因压差关系输入排液桶中，在排液过程中，如蒸发管组内的氨液不易排出；可缓慢开启压力较高的热氨冲霜阀，再稍微开启蒸发管组的冲霜加压阀，以增加被冲霜排管压力（表压力不应超过0.6MPa）。排液时，排液桶的贮液量不应超过80%。待管组内氨液排出后，关闭排液阀和排液桶的进液阀。,第一节 蒸气压缩式氨制冷系统,开始冲霜时，开启冲霜阀，使过热氨蒸气送入蒸发排管，此时管内温度上升霜层熔化，冲霜完毕后关闭冲霜阀。 冲霜后应缓慢开启蒸发管组的回气阀，降低排管内的压力，当回气压力达到系统的蒸发压力后，恢复供液。于是就开启供液阀
10、和调整总调节站的调节阀。 冲霜时排入排液桶的氨液，在排出排液桶前，须在筒内静置20min左右，以便使其中所含的润滑油沉淀，然后进行放油，放油后应缓慢开启排液桶的加压阀，待桶内压力达到0.6MPa后关闭加压阀，然后开启排液桶的出液阀并关闭贮液器的出液阀，开启浮球调节阀前的总供液阀，使氨液经气液分离器向蒸发排管供液（排液桶在排液过程中应保持桶内压力在0.6MPa），排液完毕后应关闭加压阀和出液阀，并开启高压贮液器的出液阀恢复总调节站的正常供液。为了给再次排液作好准备，在排液后，应开启降压阀以降低排液桶的压力。 氨泵供液一般用于多层楼的冷藏库建筑中，近年来在一些中、小型冷库中也广泛采用。,第一节 蒸
11、气压缩式氨制冷系统,第二节 蒸气氟利昂压缩制冷系统,图3-6 氟利昂压缩制冷系统图 1氟利昂压缩机 2氟油分离器 3水冷式冷凝器 4过滤干燥器 5电磁阀 6气液热交换器 7热力膨胀阀 8分液器 9蒸发器 10高低压力继电器,图3-6所示为氟利昂压缩制冷系统，它与氨制冷系统主要区别在于，增设了过滤干燥器、气液热交换器、热力膨胀阀、电磁阀等部件。 氟利昂压缩制冷系统的工作过程是：低压低温的氟利昂制冷剂蒸气进入压缩机1内进行压缩，压缩后的高压制冷剂气体经氟利昂油分离器2将携带的润滑油分离出来，然后进入水冷式冷凝器3（也有用风冷式冷凝器），在其中制冷剂被冷凝为液体，氟利昂液体由冷凝器下部的出液管排出并
12、经过滤干燥器4，将所含的水分和杂质过滤掉，再经电磁阀5，并流经气液热交换器6，经气液热交换器过冷后的氟利昂液体进入热力膨胀阀7节流降压，并经分液器8将低压低温的氟利昂液体均匀地送往蒸发器（助片式）9，在蒸发器内，氟利昂液体吸收被冷物体的热量而气化，气化后的低压低温的制冷剂蒸气进入热交换器6，在热交换器中吸收管内高压高温液体的热量而过热，过热后又重新被压缩机吸入，再次被压缩，如此往复循环，以达到制冷的目的。,第二节 蒸气氟利昂压缩制冷系统,在系统中设置了高低压力继电器10，与压缩机的吸排气管道相连接，当排气压力超过额定数值时，可使压缩机自动停车，以免发生事故；当吸气压力低于额定数值时，压缩机自行
13、停车，以免压缩机在不必要的低温下工作而浪费电能。 冷凝器与蒸发器之间的管路上装设电磁阀5，用来控制供液管路的自动启闭。当压缩机停车时，电磁阀立即将供液管路关闭，防止大量氟利昂液体进入蒸发器，导致压缩机再次启动时液体被吸入发生冲缸事故。当压缩机启动时，电磁阀可将供液管路自动打开。 热力膨胀阀7是装在蒸发器前的供液管路上（它的感温包紧扎在靠近蒸发器的回气管路上），它除了对氟利昂液体进行节流降压外，还根据感温包感受到的低压气体的温度高低，来自动调节进入蒸发器液体的数量（详见第五章）。 空调机组用的氟利昂制冷系统的工作流程基本上与图3-6相似。,第二节 蒸气氟利昂压缩制冷系统,习题与思考题,31氨制冷系统由哪些设备和控制仪器仪表组成？ 32氟利昂制冷系统有哪些设备组成？ 33制冷系统有几种供液方式？各种供液方式有何特点？ 34氨和氟利昂制冷系统的主要区别有哪些？ 35现场参观，画出其制冷工艺流程图。,