8.6 制冷系统水系统管道敷设与设备安装.ppt

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1、1,主 编：刘昌明 鲍东杰,8 空调制冷系统,第二篇 通风与空调,2,8.1 空调制冷系统的组成及原理,8 空调制冷系统,目 录,8.2 制冷剂与载冷剂,8.3 制冷机组,8.4 制冷系统的水系统,3,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,8 空调制冷系统,目 录,8.6 制冷系统水系统管道敷设与设备安装,4,8 空调制冷系统,通过本章的学习，要求学生熟悉空调制冷系统的组成，掌握蒸气压缩式氨制冷系统和氟利昂制冷系统的工作原理，了解溴化锂吸收式制冷系统的制冷原理；掌握常见制冷剂的种类、代号、性质，了解常用的载冷剂及其性质；熟悉常用的制冷机组及其原理；熟悉冷冻水系统和冷却水系统的形式；明确空调用制冷

2、设备的安装程序和方法，掌握制冷管道安装的特殊要求和安装方法；能选择相应的施工方法、施工机具、技术措施和安全措施。,,学习目标,5,8.1 空调制冷系统的组成及原理,8 空调制冷系统,6,8.1.1.1 蒸气压缩式制冷的基本原理 蒸气压缩式制冷系统主要由压缩机、冷凝器、节流机构、蒸发器四大设备组成，如图8.1所示。这些设备之间用管道和管道附件依次连成一个封闭系统。 制冷剂在系统中经压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程依次不断循环，进而达到制冷目的。,8.1.1 蒸气压缩式制冷系统,8.1 空调制冷系统的组成及原理,7,图8.1 蒸气压缩式制冷系统 1压缩机；2冷凝器；3节流机构；4蒸发器,8.1 空调

3、制冷系统的组成及原理,8,8.1.1.2 蒸气压缩式制冷系统 （1） 蒸气压缩式氨制冷系统 蒸气压缩式氨制冷系统包括氨制冷剂系统、冷却水系统、冷冻水系统、排油系统、排除不凝性气体系统、紧急泄氨系统等，如图8.2所示。 在氨制冷剂系统中，高温高压的氨气从压缩机排出来，经油分离器进入冷凝器被冷凝成液体，氨液从冷凝器经贮液器和过滤器进入节流机构节流降压，低压湿蒸气进入蒸发器后吸收冷冻水的热量而变为气体返回压缩机。,8.1 空调制冷系统的组成及原理,9,在冷却水系统中，冷凝器下部水池内的水经水泵加压后送入两台冷却塔以降温，降温后的水送入卧式冷凝器上部，水在冷凝器中将氨气冷凝为氨液后流入水池。 在排除不

4、凝性气体系统中，冷凝器内的不凝性气体（主要是空气）引至不凝性气体分离器（亦称空气分离器），利用从冷凝器来的氨液经膨胀阀节流后在空气分离器的盘管内气化吸热来促使混合气体中的氨气冷凝为氨液，从而达到分离空气的目的。氨液气化后氨气返回压缩机。 在排油系统中，是将贮液器内的油送入贮油器进行集中放油，以保证安全。,8.1 空调制冷系统的组成及原理,10,图8.2 氨制冷系统,8.1 空调制冷系统的组成及原理,11,（2） 蒸气压缩式氟利昂制冷系统 蒸气压缩式氟利昂制冷系统如图8.3所示。 其主要流程是：氟利昂低压蒸气被压缩机吸入并压缩后，成为高温高压气体，经油分离器将油分出后进入冷凝器被冷却水（也有用风

5、冷的）冷凝为液体。,8.1 空调制冷系统的组成及原理,12,氟利昂液体从冷凝器出来，经干燥过滤器，将所含的水分和杂质除掉，再经电磁阀进入气液热交换器中与从蒸发器出来的低温低压气体进行热交换，使氟液过冷，过冷的液体经热力膨胀阀节流降压，将低温低压液体送入蒸发器，在蒸发器内，氟利昂液体吸收空调用冷冻水热量，使其气化成为低温低压气体，此气体经气液热交换器后，又重新被压缩机吸入。如此往复循环，以实现制冷。,8.1 空调制冷系统的组成及原理,13,图8.3 氟利昂制冷系统,8.1 空调制冷系统的组成及原理,14,8.1.2.1 工作原理 溴化锂吸收式制冷系统的工作原理如图8.4所示，主要由发生器、冷凝器

6、、蒸发器、吸收器四个热交换设备组成。 系统内的工质是两种沸点相差较大的物质（溴化锂和水）组成的二元溶液，其中沸点低的物质（水）为制冷剂，沸点高的物质（溴化锂）为吸收剂。,8.1.2 溴化锂吸收式制冷系统,8.1 空调制冷系统的组成及原理,15,四个热交换设备组成两个循环环路：制冷剂循环与吸收剂循环。 左半部是制冷剂循环，由冷凝器、蒸发器和节流装置组成。高压气态制冷剂在冷凝器中向冷却水放热被冷凝成液态后，经节流装置减压后进入蒸发器。在蒸发器内，制冷剂液体被气化为低压制冷剂蒸气，同时吸取被冷却介质的热量产生制冷效应。,8.1 空调制冷系统的组成及原理,16,右半部为吸收剂循环，主要由吸收器、发生器

7、和溶液泵组成。在吸收器中，液态吸收剂吸收蒸发器产生的低压气态制冷剂形成制冷剂吸收剂溶液，经溶液泵升压后进入发生器，在发生器中该溶液被加热至沸腾，其中沸点低的制冷剂气化形成高压气态制冷剂，又与吸收剂分离。然后前者进入冷凝器液化，后者则返回吸收器再次吸收低压气态制冷剂。,8.1 空调制冷系统的组成及原理,17,图8.4 单级溴化锂吸收式制冷原理图,8.1 空调制冷系统的组成及原理,18,8.1.2.2 溴化锂吸收式制冷系统 按其结构而言，这种系统有单筒、双筒、多级等几种形式。常用双筒式溴化锂吸收式制冷系统，如图8.5所示，将发生器、冷凝器置于一个（上）筒体，蒸发器、吸收器放在另一个（下）筒体内，以

8、保证系统的严密性。,8.1 空调制冷系统的组成及原理,19,吸收剂循环：吸收器内的稀溶液由发生器泵经热交换器送到发生器内时，依靠发生器管簇内的工作蒸气的加热，将溶液中低沸点的水汽化为冷剂水蒸气，而溶液本身得到浓缩。发生器中的浓溶液经热交换器放出热量后流入吸收器中，以吸收蒸发器内的冷剂水蒸气。,8.1 空调制冷系统的组成及原理,20,制冷剂循环：发生器中的冷剂水蒸气经挡水板后，便进入圆筒上部的冷凝器中，它把热量放给冷凝器管簇内的冷却水后，自身冷凝为冷剂水，并积聚在冷凝器下部的水盘内。从冷凝器出来的冷剂水，经U形管节流降压后进入蒸发器的水盘，水盘内的冷剂水由冷剂循环泵送入蒸发器进行喷淋，并均匀地喷

9、洒在蒸发器管簇的外表面。冷剂水夺取管内冷冻水的热量而汽化为水蒸气，从而制得冷冻水供空调使用。,8.1 空调制冷系统的组成及原理,21,溴化锂吸收式制冷机出厂时是一个组装好的整体，溴化锂溶液管道、制冷剂水及水蒸气管道、抽真空管道以及电气控制设备均已装好，现场施工时只连接机外的蒸气管道、冷却水管道和冷冻水管道即可。,8.1 空调制冷系统的组成及原理,22,图8.5 双筒式溴化锂 吸收式制冷系统图,8.1 空调制冷系统的组成及原理,23,8.2 制冷剂与载冷剂,8 空调制冷系统,24,制冷剂是制冷机中的工作介质，故又称制冷工质。制冷剂在制冷机中循环流动，在蒸发器内吸取被冷却物体或空间的热量而蒸发，在

10、冷凝器内将热量传递给周围介质而被冷凝成液体，制冷系统借助于制冷剂状态的变化，从而实现制冷的目的。 载冷剂又称冷媒，是在间接供冷系统中用以传递制冷量的中间介质。载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后，送到冷却设备中，吸收被冷却物体或空间的热量，再返回蒸发器重新被冷却，如此循环往复，以达到传递制冷量的目的。,8.2 制冷剂与载冷剂,25,8.2.1.1 制冷剂的种类 1.按制冷剂的标准蒸发温度分类 可分为三类，即高温、中温和低温制冷剂。所谓标准蒸发温度，是指在标准大气压力下的蒸发温度，也就是通常所说的沸点。,8.2.1 制冷剂,8.2 制冷剂与载冷剂,26,(1) 高温（低压）制冷剂标准蒸发温度ts0，冷

11、凝压力Pc为0.20.3MPa。常用的高温制冷剂有R123等。 (2) 中温（中压）制冷剂-60ts0, 0.3MPaPc2.0MPa。常用的中温制冷剂有氨、R12、R22、R134a、丙烷等。 (3) 低温（高压）制冷剂ts-60。常用的低温制冷剂有R13、乙烯、R744等 。,8.2 制冷剂与载冷剂,27,2.按组成成分分类 （1） 卤代烃 卤代烃是三种卤素（氟、氯、溴）之中的一种或多种原子取代烷烃（饱和碳氢化合物）中的氢原子所得的化合物，其中氢原子可以有，也可以没有。 制冷剂都规定统一识别的编号，以取代其化学名称、分子式或商业名称。国际上通用的编号法则是采用ASHRAE（美国供热、制冷和

12、空调工程师学会）规定的编号法。对于卤代烃制冷剂，其编号与化合物的结构有着对应的关系。,8.2 制冷剂与载冷剂,28,（2） 饱和碳氢化合物（烷烃） 碳氢化合物称烃，其中饱和碳氢化合物称为烷烃。其制冷剂的编号法则是：甲烷、乙烷、丙烷同卤代烃；其他按R6序号依次编号。 （3） 不饱和碳氢化合物和卤代烯 烯烃是不饱和碳氢化合物中的一类，有乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）等。烯烃分子里的氢原子被卤素（氟、氯、溴）原子取代后生成的化合物称为卤代烯。饱和碳氢化合物、烯烃、卤代烯在空调制冷及一般制冷中并不采用，它们只用在石油化工工业的制冷系统中。,8.2 制冷剂与载冷剂,29,（4） 共沸混合制冷剂 由两

13、种或多种制冷剂按一定的比例混合在一起的制冷剂，在一定压力下平衡的液相和气相的组分相同，且保持恒定的沸点，这样的混合物称为共沸混合制冷剂。共沸混合制冷剂可以由组成制冷剂的编号和质量百分比来表示。 （5） 非共沸混合制冷剂 由两种或多种制冷剂按一定比例混合在一起的制冷剂，在一定压力下平衡的液相和气相的组分不同，且沸点不恒定。非共沸混合制冷剂与共沸混合制冷剂一样，用组成的制冷剂编号和质量百分比来表示。,8.2 制冷剂与载冷剂,30,（6） 无机化合物 无机化合物的制冷剂有氨（NH3）、二氧化碳（CO2）、水（H2O）等，其中氨是常用的一种制冷剂。无机化合物的编号法则是R7,其中7表示无机化合物，7后

14、面的两个数字是该物质相对分子质量的整数。 制冷剂的种类很多，但目前在冷藏、空调、低温试验箱等的制冷系统中采用的制冷剂也就是R11、R12、R22、R13、R134a、R123、R142、R502、R717等十几种。,8.2 制冷剂与载冷剂,31,8.2.1.2 常用制冷剂的性质 目前使用最广泛的制冷剂有水、氟利昂、氨等。 1.水（R718） 水属于无机物类制冷剂，是所有制冷剂中来源最广、最为安全而便宜的工质。水的标准蒸发温度为100，冰点0，适用于制取0以上的温度。水无毒、无味、不燃、不爆，但水蒸气的比热容大，蒸发压力低，使系统处于高真空状态。由于这两个特点，水常在空调用的吸收式和蒸气喷射式制

15、冷机中作制冷剂。,8.2 制冷剂与载冷剂,32,2.氨（R717） 氨的标准蒸发温度为-33.4，凝固温度为-77.7，氨的压力适中，单位容积制冷量大，流动阻力小，热导率大，价格低廉，对大气臭氧层无破坏作用，故目前仍被广泛采用。氨的主要缺点是毒性较大、易燃、易爆、有强烈的刺激性臭味。 氨与水可以互溶，形成氨水溶液，在低温时水不会从溶液中析出而造成冰塞的危险。但水分的存在会加剧对金属的腐蚀，所以氨中的含水量仍限制在0.2以下。,8.2 制冷剂与载冷剂,33,3.氟利昂 氟利昂是应用较广的一类制冷剂，目前主要用于中小型活塞式、螺杆式、离心式制冷压缩机、低温制冷装置及有特殊要求的制冷装置中。大部分氟

16、利昂具有无毒或低毒，无刺激性气味，在制冷循环工作温度范围内不燃烧、不爆炸，热稳定性好，凝固点低，溶油性较好等显著的优点。,8.2 制冷剂与载冷剂,34,几种常用氟利昂的性能如下： （1） R12 R12的标准蒸发温度为-29.8，凝固点为-155。R12无色、无味、毒性小、不燃烧、不爆炸，但当温度达到400以上遇明火时，会分解出具有剧毒性的光气。 水在R12中的溶解度很小，低温状态下水易析出而形成冰塞，因此规定R12产品的含水量不得超过0.0025%，且在充液管路及节流阀前的管路中加设干燥器。 R12广泛用于冷藏、空调和低温设备，从家用冰箱到大型制冷机中都采用。,8.2 制冷剂与载冷剂,35,

17、（2） R22 R22也是广泛使用的中温制冷剂，标准蒸发温度为-40.8，凝固点为-160，单位容积制冷量稍低于氨，但比R12大得多。压缩终温介于氨和R12之间。 R22无色、无臭、不燃、不爆，毒性比R12稍大，但仍属安全性制冷剂。它的传热性能与R12相近，溶水性比R12稍大，但仍属于不溶于水的物质。含水量仍限制在0.0025之内，防止含水量过多和冰塞所采取的措施与R12系统相同。 R22广泛用于冷藏、空调、低温设备中，在活塞式、离心式压缩机系统中均采用。,8.2 制冷剂与载冷剂,36,（3） R13 R13属低温制冷剂，标准蒸发温度为-81.5，凝固点为-180 ，毒性比R12小，不燃、不爆

18、。R13低温时蒸气比热容小，常温下饱和压力高，临界温度低（28.78），故常温下难以液化，它只应用于复叠式制冷系统的低温级。 R13微溶于水，系统中也应设干燥器。它不溶于油。R13对大气臭氧层也有破坏作用，发展中国家从2010年1月1日起停止生产和消费。,8.2 制冷剂与载冷剂,37,（4） R123 R123的标准蒸发温度为27.9，凝固温度为-107，属高温制冷剂。相对分子质量大(152.9)，适用于离心式制冷压缩机。与润滑油能互溶，具有一定毒性，传热系数较小。 由于它具有优良的大气环境特性（ODP=0.02，GWP=0.02)，是目前替代R11的理想制冷剂之一。,8.2 制冷剂与载冷剂,

19、38,4.碳氢化合物 丙烷（R290）是较多采用的碳氢化合物，它的标准蒸发温度为-42.2，凝固温度为-187.1，属中温制冷剂。它广泛存在于石油、天然气中，成本低，易于获得。 HCFC与CFC类制冷剂禁用的时间表如表8.1（见课本165页）、表8.2（见课本166页）所示。,8.2 制冷剂与载冷剂,39,8.2.2.1 载冷剂及其循环特点 载冷剂起到了运载冷量的作用，故又称为冷媒。这样既可减少制冷剂的充灌量，减少泄漏的可能性，又易于解决冷量的控制和分配问题。 载冷剂是在间接冷却的制冷装置中把被冷却系统 (物体或空间)的热量传递给制冷剂的中间冷却介质。,8.2.2 载冷剂,8.2 制冷剂与载冷

20、剂,40,载冷剂经泵在蒸发器中被制冷剂冷却，温度降低，送到冷却设备中吸收被冷却物质或空间的热量，温度升高，然后返回蒸发器将吸收的热量传递给制冷剂，载冷剂重新被冷却。如此不断循环，以达到连续制冷的目的。,8.2 制冷剂与载冷剂,41,使用载冷剂能使制冷剂集中在较小的循环系统中，而将冷量输送到较远的冷却设备中，这样可减少制冷剂的循环量，从而增强了制冷系统的安全性。由于使用了载冷剂，增加了制冷系统的复杂性，同时，制冷循环从低温热源获得热量时存在二次传热温差，即载冷剂与被冷却系统和载冷剂与制冷剂之间的传热温差，增大了制冷系统的传热不可逆损失，降低了制冷循环的制冷效率。,8.2 制冷剂与载冷剂,42,8

21、.2.2.2 常用载冷剂的特性 常用的载冷剂有空气、水、盐水和有机物等。 1.水 水的化学稳定性好，不燃烧，不爆炸，纯净水对设备和管道的腐蚀性小，系统安全性好。水无毒，对人、食品和环境都是绝对无害的，所以多用于空调制冷系统中。水的缺点是凝固点高，只适用于载冷温度在0 以上的场合。,8.2 制冷剂与载冷剂,43,2.盐水 盐水有较低的凝固温度，适用于中、低温制冷装置中。通常采用氯化钠（NaCl）、氯化钙（CaCl2）、氯化镁（MgCl2）水溶液。盐水的性质与盐水浓度有关。也可以说，盐水的凝固点取决于盐水的浓度。盐水凝固点与浓度的关系如图8.6所示。 曲线将图分为四区，即溶液区、冰-盐水溶液区、盐

22、-盐水溶液区和固态区。,8.2 制冷剂与载冷剂,44,盐水作载冷剂时应注意几个问题： (1) 要合理地选择盐水的浓度。 (2) 注意盐水溶液对设备、管道的腐蚀问题。 (3) 盐水载冷剂在使用过程中会因吸收空气中的水分而使其浓度降低。当浓度降低时应补充盐量，以保持在适当的浓度。 (4) 氯化钠和氯化钙不能混合使用，以防盐水池中出现沉淀。,8.2 制冷剂与载冷剂,45,图8.6 盐水凝固点与浓度的关系,8.2 制冷剂与载冷剂,46,3.有机物 有机物载冷剂如乙醇（CH3CH2OH）、乙二醇（CH2OHCH2OH）、丙二醇（CH2OHCHOHCH3）、丙三醇（CH2OHCHOHCH2OH）、二氯甲烷

23、（CH2Cl2）和三氯乙烯（CHClCCl2）等，它们都具有较低的凝固温度。有机物载冷剂标准蒸发温度均较低，因此一般都采用闭式循环，考虑到温度变化时有机载冷剂体积有变化，系统中往往设有膨胀节或膨胀容器。,8.2 制冷剂与载冷剂,47,8.3 制冷机组,8 空调制冷系统,48,组制冷机组就是将制冷系统中的部分设备或全部设备配套组装在一起，成为一个整体。这种机组结构紧凑，使用灵活，管理方便，而且占地面积小，安装简单，其中有些机组只需连接水源和电源即可，为基本建设工业化施工提供了有利条件。常用的制冷机组有压缩冷凝机组、冷水机组、空气调节机组和热泵机组等。,8.3 制冷机组,49,冷水机组是将压缩机、

24、冷凝器、冷水用蒸发器以及自动控制元件等组装成一个整体，专门为空气调节箱或其他工艺过程提供不同温度的冷冻水。 冷水机组的制冷压缩机可为容积式或离心式制冷压缩机，冷凝器可为水冷式或空冷式冷凝器。,8.3.1 离心式冷水机组,8.3 制冷机组,50,图8.7所示为离心式冷水机组的外形，它适用于空气调节工程。该机组的特点是采用单级封闭式离心制冷压缩机，制冷剂为R11，卧式壳管冷凝器和蒸发器被组装在一个筒体内，成为单筒式冷凝-蒸发器组（包括浮球式膨胀阀） 离心式制冷机组的润滑油系统包括油箱、油泵、油过滤器、油压调节阀和电加热器等，对机组压缩机的各轴承以及增速器齿轮和轴承进行压力注油润滑或喷油润滑。,8.

25、3 制冷机组,51,抽气回收装置的作用是用来排出系统中存在的空气和水分，同时回收混在其中的制冷剂。由于R11制冷机低压侧的工作压力低于大气压力，故抽气回收装置包括压缩机，靠压缩机从冷凝器和蒸发器中抽气，经增压、分油后送至分离器（即冷却器），将气体中含有的气态制冷剂冷凝回收，而不凝性气体则通过放空阀排入大气。,8.3 制冷机组,52,图8.7 离心式冷水机组,8.3 制冷机组,53,空气调节机组是由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀（或毛细管）、直接蒸发式空气冷却器以及通风机、空气过滤器等设备所组成。它的种类很多，大体可分为以下几种: (1) 根据形式的不同，有立柜式空气调节机组和窗式空气调节器两种。,

26、8.3.2 空气调节机组,8.3 制冷机组,54,图8.8所示为立柜式空气调节机组的外形，它的下半部是制冷压缩机和卧式壳管冷凝器，上半部是直接蒸发式空气冷却器和离心式通风机等。 图8.9为窗式空气调节器原理图。图在左半部（室外侧）为全封闭式压缩机和空冷式冷凝器，右半部（室内侧）为离心式送风机和直接蒸发式空气冷却器。此外，机组上还设有与室外空气相通的进风门，可向室内补入一定量的新鲜空气。,8.3 制冷机组,55,图8.8 立柜式空气调节机组,8.3 制冷机组,56,图8.9 窗式空气调节器原理图,8.3 制冷机组,57,（2） 根据用途的不同，空气调节机组可分为冷风机组、恒温恒湿机组和除湿机组等

27、。 冷风机组 这种机组主要解决夏季房间空气调节和降温问题，适用于夏季有一般舒适性空气调节要求的房间。图8.9所示的窗式空气调节器属于此类。,8.3 制冷机组,58, 恒温恒湿机组 这种机组与冷风机组相像，但其制冷量与送风量之比较大，为17.018.5kJ/kg。此外,该机组内还装有电（或蒸气）加热器、电加湿器，可在全年内保证房间达到一定程度的恒温与恒湿要求。,8.3 制冷机组,59, 除湿机组 除湿机组是利用制冷机降低空气含湿量的设备，由制冷压缩机、冷凝器、节流机构、直接蒸发式空气冷却器和通风机等几个主要部分组成。其不同点在于，除湿机一定要采用空冷式冷凝器，利用直接蒸发式空气冷却器出口的冷风使

28、高压气态制冷剂冷凝，同时也提高了空气自身的温度，以保持房间空气温度不致过低，相对湿度不致过高。除湿机组的工作流程如图8.10所示。,8.3 制冷机组,60,图8.10 除湿机组工作原理,8.3 制冷机组,61,（3）根据供热方式的不同，空气调节机组有普通式和热泵式。 普通式空气调节机组冬季用电热或蒸气加热空气。而热泵式空气调节机组则不另设热源，或只在冬季最冷时期辅以外部热源，图8.11所示为热泵式空气调节器流程图。 从图中可以看出，这种空气调节器与冷风机组相比，只是增加了一个四通换向阀。,8.3 制冷机组,62,图8.11 热泵式空气调节器流程图,8.3 制冷机组,63,8.4 制冷系统的水系

29、统,8 空调制冷系统,64,制冷水系统也称冷冻水系统，是中央空调系统的一个重要组成部分，空调系统中的冷冻水通常由冷冻站来制备。,8.4 制冷系统的水系统,65,制冷的目的在于供给用户使用，向用户供冷的方式有两种，即直接供冷和间接供冷。 直接供冷的特点是将制冷装置的蒸发器直接置于需冷却的对象处，使低压液态制冷剂直接吸收该对象的热量。采用这种方式供冷可以减少一些中间设备，故投资和机房占地面积小，而且制冷系数较高。它的缺点是蓄冷性能较差，制冷剂渗漏可能性增大，所以，适用于不十分大的系统或低温系统。,8.4.1 冷冻水系统,8.4 制冷系统的水系统,66,间接供冷的特点是用蒸发器首先冷却某种载冷剂，然

30、后再将此载冷剂输送到各个用户，使需冷却对象降低温度。这种供冷方式使用灵活，控制方便，特别适合于区域性的供冷。下面就常用的冷冻水（以水作为载冷剂）系统作简要介绍。,8.4 制冷系统的水系统,67,冷冻水管道系统均为循环式系统，根据用户需要情况的不同，可分为闭式系统和开式系统两种，如图8.12和图8.13所示。 根据各台蒸发器之间连接方式的不同，冷冻水系统又可分为并联系统和串联系统，如图8.14和图8.15所示。,8.4 制冷系统的水系统,68,图8.12 闭式系统 1蒸发器;2水泵;3膨胀水箱;4用户,8.4 制冷系统的水系统,69,图8.13 开式系统 1蒸发器;2水泵;3冷水箱;4回水箱;5

31、用户,8.4 制冷系统的水系统,70,图8.14 并联式冷冻水系统 1蒸发器;2水泵,8.4 制冷系统的水系统,71,图8.15 串联式冷冻水系统 1第一级蒸发器;2第二级蒸发器;3水泵,8.4 制冷系统的水系统,72,冷却水是冷冻站内制冷机的冷凝器和压缩机的冷却用水，在正常工作时，使用后仅水温升高，水质不受污染。,8.4.2 冷却水系统,8.4 制冷系统的水系统,73,1.直流式冷却水系统 最简单的冷却水系统是直流供水系统，即升温后的冷却回水直接排出，不重复使用。根据当地水质情况，冷却用水可为地面水（河水、湖水）、地下水（井水）或城市自来水。由于城市自来水价格较高，只有小型制冷系统采用。直流

32、式供水系统中，冷凝器用过的冷却水直接排入下水道或用于农田灌溉，因此，它只适用于水源水量充足的地区。,8.4 制冷系统的水系统,74,2.混合式冷却水系统 采用深井水的直流式供水系统，由于水温较低（在我国南方地区也只有20左右）,一次使用后升温不大。 为了节约深井水用量，减少打井的初期投资，而又不降低冷凝器的传热效果，常采用混合式冷却水系统，如图8.16所示。这种系统是将一部分已用过的冷却水与深井水混合，然后再用水泵压送至各台冷凝器使用，这样既不减少通入冷凝器的水量，又提高了冷却水的温升，从而可大量节省深井水量。,8.4 制冷系统的水系统,75,图8.16 混合式冷却水系统,8.4 制冷系统的水

33、系统,76,3.循环式冷却水系统 此种系统就是将来自冷凝器的冷却回水先通入蒸发式冷却装置，使之冷却降温，然后再用水泵送回冷凝器循环使用，这样只需补充少量新鲜水即可。制冷系统中常用的蒸发式冷却装置有两种类型，一种是自然通风式喷水冷却池，另一种是机械通风式冷却塔。 图8.17是自然通风式喷水冷却池示意图。 图8.18是机械通风式冷却塔示意图。,8.4 制冷系统的水系统,77,图8.17 自然通风式喷水冷却池,8.4 制冷系统的水系统,78,图8.18 机械通风式冷却塔,8.4 制冷系统的水系统,79,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,8 空调制冷系统,80,空调制冷主要采用活塞式、离心式、螺杆式

34、蒸气压缩制冷和吸收式制冷及蒸气喷射式制冷方式，其中活塞式蒸气压缩制冷使用最为普遍。 由于制造厂生产的制冷设备有散装式、组装式和整体式三种，从安装设备的角度出发，散装式制冷设备安装复杂，组装式和整体式制冷机组的安装都比较简单。但从安装方面它们有许多共同规律，安装方法也基本相同。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,81,8.5.1.1 安装前的准备工作 （1） 认真做好制冷设备开箱检查。检查主体和零、部件等是否齐全和表面有无缺损及锈蚀情况，并做好开箱记录。 （2） 按照设计图纸（或设备技术资料）检查核对设备基础位置、尺寸和全部土建预埋件及预留孔是否符合设计要求。,8.5.1 制冷设备的安装,8.

35、5 制冷系统管道敷设与设备安装,82,（3） 活塞式制冷机辅助设备在安装前或就位后，应用0.6MPa的压缩空气将内部彻底吹洗干净，不得有污物、铁屑等存留在设备内。 （4） 对冷凝器、贮液器、蒸发器、油分离器等受压容器应做强度试验和严密性试验。制冷系统辅助设备试验压力见表8.3(见课本173页)。 水压试验装置如图8.19所示。 （5） 准备好安装工具、吊装设备和其他必要的物资等。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,83,图8.19 水压试验装置示意图,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,84,8.5.1.2 压缩机的安装 压缩机安装就位之前，应根据房间的墙、柱中心线，按图纸要求尺寸画出压缩机

36、的基础中心线，如有多台冷冻机时，应使中心线平行且对齐。用强度足够的钢丝绳吊装压缩机，一般是先安装机体，然后以机体为基准再安装电动机。因为一般机体比电动机重，而且它要与其他设备用管路相互连接，而电动机的位置则可根据机体的具体位置作适当调整。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,85,机体的安装分如下步骤: （1） 机体的就位安装 对于小型的压缩机，可由24人抬起放到机座上；对于中型压缩机，可用拖架和滚杠在斜面上滚动的方法运输和安装就位，如图8.20所示。中型压缩机如安装场地宽阔，也可采用铲车直接就位；对于大中型压缩机，可用两木搭起重架，有时也可用单木桅杆滑轮组和在建筑物上挂滑轮组配合进行吊装，如

37、图8.21和图8.22所示。吊装这些设备也可利用车间的起重设备，如用桥式起重机或电动葫芦吊装。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,86,起吊运输时，应正确选择绳索的绑扎位置，吊绳的转折处与设备接触部位应以软质材料衬垫，以防设备、机体、管路、仪表、附件等受损或擦伤油漆，且不可将绳索绑扎在压缩机的各连接管、压缩机轴和法兰盘上。 机体的纵向中心线是以曲轴中心为准，机体的横向中心线是以排气管出口为中心。找正时，对准基础中心线调整基体中心，使整台机器符合设计位置要求。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,87,图8.20 中型压缩机的滚动安装,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,88,图8.21 利用

38、人字架起吊压缩机,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,89,图8.22 利用单木桅杆起吊压缩机,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,90,（2） 机体找平 将水平仪放在冷冻机的加工基准面上，利用垫铁调至水平。安装精度是机身纵横向水平度均不应大于0.2/1000。对于有公共底座的冷水机组，应按主机结构选择适当位置作基准面。当然，精度越高越好。垫铁与机底不能有间隙，使其受力均匀。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,91,（3） 电动机的安装 安装电动机的主要工作就是把电动机的中心线调整到与压缩机的中心线在一条直线上。电动机与压缩机轴的连接有皮带轮连接和联轴器连接，所以电动机安装的主要工作就是皮带

39、轮或联轴器的找正。 如果电动机和压缩机无公共底盘，在安装压缩机的同时，将电机及电机导轨安装好，并用拉线的办法使电动机和压缩机皮带轮在一个平面上。若是直接传动，还须调节电机和压缩机的两轴同心，其径向偏差一般控制在0.20.3mm，否则弹性橡皮易坏，并会引起振动。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,92,（4） 地脚螺栓灌浆 压缩机机体及电动机安装好后，即可进行地脚螺栓灌浆。在灌浆前，必须全面复测各部位水平度，并做好垫铁的隐蔽工程记录，灌浆用的混凝土标号应高于基础标号，一般采用细碎石混凝土。灌浆时，中间不得停顿，要一次浇完，灌浆中要分层捣实。操作时不能碰撞设备。灌完后要洒水养护，以免裂缝。养护时

40、间随温度而定，但最少不能少于8天。待地脚螺栓混凝土凝固后，再调整垫铁进行精平；精平合格后，拧紧地脚螺栓（螺母露出23扣），然后将垫铁用电焊焊牢，最后进行二次灌浆。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,93,8.5.1.3 冷凝器与贮液器的安装 1.立式冷凝器的安装 立式冷凝器一般安装在室外冷却水池的槽钢或不完全封顶的钢筋混凝土水池盖上。安装在水池顶上的立式冷凝器如图8.23所示。这种形式在安装时应根据冷凝器地脚螺栓的位置预埋好地脚螺栓，待冷凝器吊装就位找正后，再拧紧地脚螺栓。采用这种安装形式时要求地脚螺栓预埋准确。 安装在槽钢上的立式冷凝器如图8.24所示。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装

41、,94,立式冷凝器安装后应使其垂直，允许偏差不得大于1/1000。测量偏差的方法是在冷凝器顶部吊一线锤，测量筒体上、中、下三点距垂线的距离，x、y方向各测一次，如图8.25所示。a1、a2、a3的差值不大于1/1000为合格。 吊装冷凝器时，不许将绳索绑扎在连接管上，应绑扎在筒体上。立式冷凝器的重心较高，就位后应采取措施防止其摇摆或倾倒。待冷凝器安装完毕，再安装梯子、平台、顶部水槽等附件。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,95,图8.23 冷凝器在水池顶上安装示意图,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,96,图8.24 冷凝器在槽钢上安装示意图,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,97,图

42、8.25 立式冷凝器找垂直,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,98,2.卧式冷凝器安装与贮液器安装 卧式冷凝器一般安装在室内，也可安装在室外。 卧式冷凝器一般用混凝土作基础，也可以用槽钢作支架。图8.26所示是卧式冷凝器与贮液桶一起安装在混凝土基础和槽钢支架上。 卧式冷凝器与贮液器一起安装在钢架上时，钢架必须垂直，应用吊垂线的方法进行测量。设备的水平度主要取决于钢架的水平度，焊接钢架为横向型钢时，要求用水平仪进行测量。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,99,卧式冷凝器与水平度的要求，一般情况下，当集油罐在设备中部或无集油罐时，设备应水平安装，允许偏差不大于1/1000；当集油罐在一端时，

43、设备应设1/1000的坡度坡向集油罐。 所有冷凝器与贮液器之间都有严格的高差要求，安装时应严格按照设计的要求安装，不得任意更改高度，一般情况下，冷凝器的出液口应比贮液器的进液口至少高200mm。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,100,卧式高压贮液器顶部的管接头较多，安装时不要错接，特别是进、出液管更不得接错。因进液管是焊在设备表面的，而出液管多由顶部表面插入筒内下部，接错了不能供液，还会发生事故，因此应特别注意，一般情况下进液管直径大于出液管直径。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,101,图8.26 卧式冷凝器与贮液桶安装示意图,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,102,8.5.1

44、.4 蒸发器的安装 1.立式蒸发器的安装 立式蒸发器一般安装于室内的绝热基础上。 蒸发器水箱就位前应做渗漏试验，具体做法为：将水箱各处管接头堵死，然后盛满水保持812h，以不渗漏为合格。吊装水箱时，为防止水箱变形，可在水箱内支撑木方或其他支撑物。水箱就位后，将各排蒸发管组吊入水箱内然后垫实固定，并要求每排管组间距相等，并以1/1000的坡度坡向集油器。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,103,2.卧式蒸发器的安装 卧式蒸发器一般安装在室内的混凝土基础上，用地脚螺栓与基础连接。为防止“冷桥”的产生，蒸发器支座与基础之间应垫50mm厚的防腐垫木，垫木的面积不得小于蒸发器支座的面积。安装完毕试压

45、合格后，进行绝热。其他安装要求(如水平允许偏差等)均同卧式冷凝器。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,104,8.5.1.5 油分离器的安装 油分离器多安装在室内或室外的混凝土基础上，用地脚螺栓固定，垫铁调整水平。洗涤式油分离器安装时应特别注意与冷凝器的相对高度，一般情况下洗涤式油分离器的进液口应比冷凝器的出液口低200250mm。 油分离器应垂直安装，允许偏差不得大于1.5/1000，可用吊垂线的方法进行测量，也可直接将水平仪放置在油分离器顶部接管的法兰盘上测量，符合要求后拧紧地脚螺栓将油分离器固定在基础上，然后将垫铁点焊固定，最后用混凝土进行二次灌浆。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装

46、,105,8.5.2.1 制冷剂管道及阀件的选用 （1） 一般氨制冷系统管道选用10、20优质碳素钢无缝钢管，工作温度小于-40者采用低温用合金钢管。 （2） 氨管的弯管采用弯曲半径（3.54）D为宜，椭圆率不应大于8%，不得使用焊接弯头（虾米弯）及褶皱弯头。,8.5.2 制冷剂管道及阀件安装,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,106,（3） 制作三通时，支管应按介质流向弯成90弧形与主管相连，如图8.27所示。当支管与干管同径且管内径小于50mm时，则需在干管上用直径大一号的管段按以上规定进行焊接。 （4） 氨管道及氟利昂管道所用的阀门都是专用阀门，应分别选用氨用和氟利昂用的阀门，安全阀、

47、压力表等也是专用的。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,107,（5） 氨管法兰采用PN=2.5MPa的凹凸面平焊方形或腰子形法兰。 （6） 氟利昂制冷系统的管道管径小于20mm时，一般采用紫铜管，管径在25mm以上的采用无缝钢管。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,108,图8.27 制冷剂管道三通示意图,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,109,8.5.2.2 制冷管道的清洗 制冷管道在安装前必须进行除锈、清洗和干燥，管壁应清洁且不含水分。因为铁锈、污物等进入系统内，造成压缩机的活塞、气缸、阀片及油泵等损坏，或系统阀门、滤网将被堵塞，使压缩机无法正常工作，甚至造成严重事故；又因氨易溶

48、于水，氨含有水分时会降低纯度，影响制冷工作正常进行，而氟利昂不溶于水，含水分时易引起系统的“冰塞”。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,110,8.5.2.3 制冷管道连接 制冷系统中管道连接通常有焊接、法兰连接和丝扣连接三种方式。 1.焊接 焊接是制冷系统管道的主要连接方式，因其强度大、严密性好而被广泛采用。紫铜管固定连接宜采用承插焊接，或套管式焊接，承口的扩口深度不应小于管直径，承插焊接的承口方向应迎介质流向，如图8.28所示。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,111,紫铜管焊接连接的焊口需要补焊时，应先清除接口表面的油漆、氧化层等污物，用纱布擦净。原为铜焊的可用银合金焊料补焊，原为

49、银合金焊料的仍用银合金焊料补焊，原为磷青铜焊的只能用磷青铜料补焊。 制冷系统钢管焊接不应采用气焊。现场采用电焊时，应执行现行国家标准现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB 50236）的有关规定。钢管、铜管管道的焊缝补焊均不得超过两次，否则应切去换管重焊。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,112,图8.28 紫铜管焊接装配形式 （a） 铜管与铜管;（b） 铜管与接头,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,113,2.法兰连接 法兰连接用于管道与设备、附件或带有法兰的阀门连接。DN32mm的管道与设备和阀门采用凸凹法兰连接。法兰之间的垫圈采用23mm厚的高、中压耐油石棉橡胶板，橡胶板厚薄应均匀，表面平整光洁，安装时两面涂石墨与机油调和料。氟利昂系统也可采用0.51mm厚的紫铜片或铝片。管端在法兰的插入深度，应使管端平面至法兰密封面有1.31.5倍管壁厚的距离。,8.5 制冷系统管道敷设与设备安装,114,管子与法兰双面满焊，内口焊缝不得凸出法兰密封面。 焊接法兰与管轴线的垂直度，当DN300mm时，允许偏差为1mm；当D