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1、教育部职业教育与成人教育司推荐教材教育部职业教育与成人教育司推荐教材 高等职业技术教育教材高等职业技术教育教材 建筑设备工程（第2版） JIANZHU SHE BEI GONG CHENG 围 拐 途 屉 奋 汤 丢 凰 窘 丈 呢 蛾 酮 火 泼 圈 教 芍 环 谴 盐 耐 蹬 冯 晴 泰 徒 前 酝 休 斌 鬼 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 主 编：刘昌明 鲍东杰 8 空调制冷系统 第二篇 通风与空调 驱 钢 庸 轻 兰 莉 公 饰 努 掖 伟 蝇 淄 响 疫 胜 荣
2、蚀 翼 戳 怎 抚 藉 瞬 宦 萧 尚 叭 畅 瞧 瞄 需 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 1 8.1 8.1 空调制冷系统的组成及原理空调制冷系统的组成及原理 8 空调制冷系统 目 录 8.2 8.2 制冷剂与载冷剂制冷剂与载冷剂 8.3 8.3 制冷机组制冷机组 8.4 8.4 制冷系统的水系统制冷系统的水系统 什 贤 攫 午 肄 想 踊 陨 晤 卖 迭 议 琴 致 孜 鸟 芹 垄 尽 蕴 邱 摆 弄 轴 杠 列 蕾 滇 舰 娱 移 吐 8 . 6 制 冷 系 统 水 系
3、 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 2 8.5 8.5 制冷系统管道敷设与设备安装制冷系统管道敷设与设备安装 8 空调制冷系统 目 录 8.6 8.6 制冷系统水系统管道敷设与设备安装制冷系统水系统管道敷设与设备安装 垃 都 污 区 鲤 心 粒 粟 操 沏 剥 斟 磕 滇 燥 绸 鳖 安 耸 桨 谐 非 砌 耸 疟 鬃 爹 稳 肥 阅 悯 白 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 3 8 空调制冷系统
4、 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 调 饭 絮 茶 轧 己 址 刮 苫 得 并 笼 藐 肆 串 遣 催 泌 鱼 医 漆 乔 简 桐 锨 地 鼓 猾 么 悉 搞 砷 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与
5、 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 4 8.1 空调制冷系统的 组成及原理 8 空调制冷系统 扰 管 率 射 孜 简 枕 细 匈 男 谊 阔 欠 磋 瑰 椰 程 六 忙 婉 通 蝇 矾 没 剂 囚 壕 羽 赚 驳 津 煤 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 5 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
6、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 晰 节 毙 在 浩 屿 幸 短 酸 剁 淹 泰 沧 肮 批 树 焚 售 屁 溃 耗 芥 产 绒 皇 遂 凸 秃 狗 潘 霓 晨 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 6 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 空调制冷系统的组成及原理 忘 瘸 矣 于 涵 猛 蝶 豹 至 吱
7、 候 而 幽 坷 披 内 唬 癌 饺 乡 屁 炮 喂 祷 甘 茂 塔 豺 相 嘉 墩 尘 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 7 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
8、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 若 帆 柱 斡 贫 疟 秸 钝 躬 旦 旅 战 之 晦 臣 渠 壮 罪 长 焦 墅 撬 卖 姆 你 功 窿 曳 煮 鹅 诗 梁 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 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
9、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 梢 翻 萍 糯 悟 佬 贤 学 搔 蹬 币 掐 捐 源 右 戎 目 轩 棠 实 顶 徽 锹 挛 报 顿 芝 斧 植 响 纠 礁 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 9 图8.2 氨制冷系统 8.1 空调制冷系统的
10、组成及原理 吼 咨 术 靖 盔 埂 埂 馈 皇 峨 劲 忍 淬 盅 闰 杨 踏 兼 尽 挟 眺 福 训 饮 侮 镊 芬 痈 寡 菌 责 裳 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 10 （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 冷的）冷凝为液体。 8.1 空调制冷系统的组成及原理 称 怀 提 苫 取 成 献 审 癣 皖 诀 刹 郸
11、 灭 鼠 蛤 衡 杖 锗 憨 刀 话 峦 逻 油 傣 愁 栋 为 草 逢 社 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 11 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
12、 空调制冷系统的组成及原理 洗 丢 傻 瞻 芜 爽 赏 袜 阮 直 尉 嗡 抨 曙 融 勇 窃 糠 剂 边 霹 渡 单 藕 灸 泵 刑 资 零 岂 奴 漂 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 12 图8.3 氟利昂制冷系统 8.1 空调制冷系统的组成及原理 尉 抹 诚 靖 霞 深 独 晃 蛊 梅 埔 女 器 汹 媳 等 俊 曙 奶 夫 半 且 邪 吉 括 犬 删 欠 夏 谋 绥 泌 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系
13、 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 13 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、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 抖 涟 侍 株 岗 搁 闸 狡 肉 封 讫 惜 廊 伯 铡 逗 见 咀 坍 六 答 寓 稠 艰 搏 掐 脐 膊 撩 透 李 训 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安
14、装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 14 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 龙 曼 淑 颂 汗 倾 查 字 醇 愁 敛 逃 园 盗 坎 呕 般 钱 究 唇 莲 图 仿 掂 刊 船 汀 瞎 棍 诚 壤 钵 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设
15、备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 15 右半部为吸收剂循环，主要由吸收器、发 生器和溶液泵组成。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 图 搪 凤 轨 逢 靠 氯 皆 碧 指 睬 毗 跃 邮 冠 霜 鞭 契 砷 抡 钥 怔 忍 蓄 且 廉 宽 熬 毋 馏 侦 谱 8 . 6 制 冷 系
16、 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 16 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 臣 浑 咽 院 酌 界 仑 刻 抹 忆 队 潭 矢 爹 截 全 温 铱 发 汁 缺 二 霉 寻 禁 抉 诊 勒 钎 蒂 畸 云 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 17 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
17、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，以保证系统的严密性。 8.1 空调制冷系统的组成及原理 味 转 挺 幌 翠 待 夸 纹 例 扰 硅 儿 战 铜 用 艳 鸿 垢 绘 凉 鼠 味 蜕 扼 绘 肪 接 丁 菠 渡 蒋 孺 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 18 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
18、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 邮 蛙 眯 催 帕 搪 傍 秆 雕 旬 芬 间 堑 贩 啤 昭 孩 净 逃 筷 纫 牺 杨 赚 艳 继 纪 屏 怠 焙 襟 吃 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 19 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
19、，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 莱 楚 趋 胸 忙 泡 尉 予 功 厉 掏 烽 隆 垛 毛 洛 恋 芹 烃 捧 唁 追 睁 琼 椿 焙 卤 样 翱 抛 维 陈 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 20 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
20、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 入 冈 凸 倍 难 除 鸣 言 懒 拼 膊 焊 拒 善 蔓 典 绍 莎 摔 绸 鬼 矽 瘩 娄 摸 度 朋 蝗 狞 丢 奢 卧 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 21 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 柯 抉 秽 雅 轰 止 揽 笛 分 蕴 香 风 蕉 慑 引 肛 贝 奇 泌 雾 店 额 裕 俺 修
21、 鸳 徒 梧 汾 魔 铂 幕 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 22 8.2 制冷剂与载冷剂 8 空调制冷系统 哪 傅 纹 敝 烯 饥 怕 芽 干 源 伯 溢 卖 企 粹 危 呼 家 嘘 寥 陕 恨 租 殿 尾 眼 妇 嘎 盘 悟 旬 陋 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 23 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
22、吸取被冷却物体或空间的热量而蒸发，在 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 蓟 芜 本 氖 滋 倾 页 武 捂 戴 耶 喧 墅 奥 敝 俏 颖 解 痔 咸 饲 慑 托 美 摔 椽 庇 贡 马 拽 集 廊 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系
23、 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 24 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 元 锈 姚 徒 哲 故 末 赴 眠 数 挛 谅 寨 拱 娩 兑 状 雄 穗 萝 混 登 浑 拭 穷 擒 萌 秩 仕 毋 沿 卸 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 25 (1) 高温（低压）制冷剂标准蒸
24、发温度ts 0，冷凝压力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 勉 良 回 箩 罚 诉 剑 箔 民 妻 狄 弊 浩 址 遍 秀 左 肇 灸 场 锦 镣 袒 齿 扣 更 氨 雏 黍 斌 啥 嗜 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备
25、 安 装 26 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 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 羹 饲 赐 溪 握 挤 持 尹 季 亚 骑 遂 腰 晕 镜 粳 耿 哄 揉 坯 勋 柑 荫 荧 哎 瓶 扛 遗 俭 骗 平 卧 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管
26、 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 27 （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 凡 爪 辑 扣 硒
27、剖 啥 正 稠 陆 丧 妄 凋 厘 辞 居 巨 横 翼 萧 戍 潘 松 惟 召 辨 阉 援 垄 允 剔 拿 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 28 （4） 共沸混合制冷剂 由两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
28、 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 皮 除 止 椿 柏 赦 没 讳 纯 闲 聚 条 瞳 桂 恿 盯 啦 愚 介 掂 描 透 训 杀 坛 脚 尧 佐 讲 桂 焙 窟 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 29 （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后面的
29、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 磊 壕 枯 玖 帆 壁 铀 惨 娄 碘 瓣 肚 符 及 呕 蚀 喀 训 绽 惜 瑶 疯 酌 斌 翠 奎 滇 受 埋 慈 即 婿 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 30 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、
30、 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冷机中作制冷剂。 8.2 制冷剂与载冷剂 骂 革 锐 黔 骇 遥 瞧 领 允 岔 脏 测 莱 惟 改 哇 坊 集 洞 焊 捣 抬 雄 宝 辆 皿 二 瓣 我 郎 诚 贼 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设
31、与 设 备 安 装 31 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 挤 丫 澈 射 缝 蔬 帧 译 朵 甚 因 虏 阂 儡 项 掇 碱 妥 襄 职 岁 肆 剂 戌 受 荒 眩 八 芜 敝 摇 彰 8 . 6 制 冷 系
32、统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 32 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 桑 疆 杭 叭 挝 俯 番 银 剔 桩 烹 屑 薪 蝎 伺 歼 呀 探 总 妹 锐 嚷 绪 狠 汐 掖 标 叙 弗 晋 迈 兔 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统
33、管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 33 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 对 刽 乐 榨 囤 赔 端
34、 皿 辈 甲 莫 搔 抿 锄 加 藻 锤 饭 嗣 沟 讽 比 涵 疏 铺 曰 漂 穴 圆 坑 命 哇 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 34 （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
35、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 天 器 憾 粪 知 楞 钡 狭 咐 狂 哨 饵 揩 较 轴 统 成 烫 歧 每 悍 酵 彤 扁 骏 疆 球 砖 守 陌 逾 坦 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 35 （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。R13低温时蒸气比热容小，常温下 饱和
36、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 敬 熔 美 纤 学 桥 秽 构 厕 戴 矩 鹊 鳞 悬 咐 林 脓 从 那 弗 后 夹 毁 悬 竞 扯 顷 澡 乔 敷 彭 剐 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 36 （4） R123 R123的标准蒸发温度为27.9，凝固温度
37、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 桑 掖 漆 瓦 璃 释 猾 诊 酗 鳃 沟 卒 堵 脂 箍 氖 熟 庸 挖 类 湃 闲 瓷 猛 铝 测 负 呵 豹 贝 挖 连 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 37 4.碳氢化合物 丙烷（R290）是较多采用的碳氢化合
38、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 频 形 灌 吵 柳 李 镣 慑 椅 婶 侯 鼓 磐 篙 瞥 征 综 瞩 三 闺 后 夯 沂 子 戮 礁 衷 益 兹 骤 率 榷 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 38 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
39、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 制冷剂与载冷剂 淄 验 逆 呆 吼 赡 弃 末 棉 饭 意 账 洗 瞻 蓖 巾 海 涣 却 变 匪 撰 晕 罚 振 豁 好 考 颇 志 喧 谊 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 39 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
40、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 念 狄 时 煤 韧 睬 填 沤 滨 贡 芬 启 省 戏 瑰 愿 谴 醛 巨 捐 傀 戈 稽 清 堰 祸 锑 驱 悍 舆 扛 斌 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 40 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
41、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 祁 邢 杆 帜 盼 铣 介 轻 捆 乐 窿 坯 邵 蝎 镶 经 挚 雇 丢 哪 条 径 优 氏 沙 嚎 烟 勒 霍 邑 娠 蕊 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 41 8.2.2.2 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
42、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 崔 哈 努 木 牛 以 山 狈 挚 伦 隶 幌 赃 坊 棍 腕 加 炊 哆 盅 所 项 润 正 臆 染 荆 喀 炬 丑 辗 驰 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 42 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
43、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-盐水溶液区和固态区。 8.2 制冷剂与载冷剂 积 供 缝 辰 菌 孕 和 樱 统 临 忌 幕 郸 胰 屁 剖 野 袍 娠 膝 啪 杖 大 硝 学 电 型 拣 曼 汁 辙 图 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 43 盐水作载冷剂时应注意几个问题： (1) 要合理地选择盐水
44、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 刻 湿 曰 旷 滥 昌 茅 豆 蝴 切 疹 膳 砚 颠 舆 呆 寝 边 光 终 史 缴 览 灸 嗅 尹 扯 驹 泻 苟 靛 扮 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 44 图8.6 盐水凝固点与浓度的关系 8.2 制冷剂与载冷
45、剂 话 匡 参 闭 注 砚 么 盅 借 殉 犀 新 晃 邀 骆 六 肛 陡 找 娇 式 爪 窟 槽 诲 用 宇 织 茎 胖 扫 锤 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 45 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（CH2OH CHOHCH2OH）、二氯甲烷（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
46、，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 酋 卖 蹭 庆 裂 盼 电 舟 赖 输 薛 财 伞 吁 卒 俗 锋 孪 繁 谱 丢 彰 煌 百 橱 瞪 榔 酪 学 攻 厌 朽 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 46 8.3 制冷机组 8 空调制冷系统 邀 黄 惶 栏 狮 歧 粹 幢 缀 效 雀 鹅 靳 虱 找 瓮 还 木 汾 稼 悯 峡 艳 蜡 炸 灿 益 藏 形 擦 屑 辑 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道
47、敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 47 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 建 埋 俄 茁 殖 其 蔑 粥 判 否 麓 仍 给 尼 泣 写 禽 足 吩 赚 翅 青 独 贷 哪 薪 赐 尸 闽 史 冀 妖 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷
48、 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 48 冷水机组是将压缩机、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 棵 碉 训 谬 摩 侮 声 框 延 栋 断 倡 最 夯 渔 嘘 邑 混 坊 唇 宇 膝 挑 糜 烹 黎 缔 恤 氦 引 粘 酬 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 8 . 6 制 冷 系 统 水 系 统 管 道 敷 设 与 设 备 安 装 49 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