空調(diào)用制冷技術(shù)ppt課件

空調(diào)用制冷技術(shù) 緒論1 制冷的定義2 制冷的應(yīng)用3 制冷的方式4 制冷技術(shù)的發(fā)展 一 制冷的定義從物體或流體中取出熱量 并將熱量排放到環(huán)境介質(zhì)中去 以產(chǎn)生低于環(huán)境溫度并保持這個(gè)溫度的過(guò)程 制冷循環(huán)熱力學(xué)第二定律 輸入制冷系統(tǒng)的動(dòng)力 機(jī)械能 電能 熱能 太陽(yáng)能等 制冷的溫度范圍 普通制冷 120K以上深度制冷 120 20K低溫制冷 20 0 3K超低溫制冷 0 3K以下制冷問(wèn)題的研究?jī)?nèi)容 1 研究獲得低溫的方法和有關(guān)的機(jī)理以及與此相應(yīng)的制冷循環(huán) 并對(duì)制冷循環(huán)進(jìn)行熱力學(xué)的分析和計(jì)算 2 研究制冷劑的性質(zhì)3 研究實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)所必須的各種機(jī)械和技術(shù)設(shè)備 它們的工作原理 性能分析 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算以及各種制冷裝置的流程 系統(tǒng)配置計(jì)算 保溫 自動(dòng)化等 二 制冷技術(shù)的應(yīng)用1 商業(yè) 冷凍 冷藏2 降溫和空氣調(diào)節(jié) 工藝用 生活用3 工業(yè)生產(chǎn)4 農(nóng)牧業(yè) 生物5 醫(yī)療6 建筑工程7 國(guó)防等應(yīng)用范圍 27 0熱泵 空調(diào)0 10冷藏運(yùn)輸 10 33冷凍運(yùn)輸 食品保鮮 燃?xì)庖夯?33 50礦井工作面的凍結(jié) 50 73低溫環(huán)境實(shí)驗(yàn)室 制取干冰 73 123乙烯 乙烷的液化 低溫醫(yī)學(xué) 低溫生物學(xué) 123 173天然氣液化 173 223空氣液化 空氣分離等 223 253氖和氫的液化 宇航艙空間環(huán)境模擬 253 269超導(dǎo) 269 273 15物理研究 三 制冷方式1 液體汽化制冷2 氣體膨脹制冷3 渦流管制冷4 熱電制冷1 液體汽化制冷蒸汽壓縮制冷吸收式制冷吸附式制冷2 氣體膨脹制冷推導(dǎo)氣體膨脹制冷制冷系數(shù)3 渦流管制冷4 熱電制冷四 制冷技術(shù)的發(fā)展讀書(shū)報(bào)告主要參考數(shù)目 主要中 英 文雜志 主要網(wǎng)站 蒸汽壓縮式制冷的基本概念 一 基本系統(tǒng)1 蒸發(fā)器功能參數(shù) 蒸發(fā)壓力的影響因素 2 壓縮機(jī)功能 3 冷凝器功能參數(shù) 冷凝壓力4 節(jié)流機(jī)構(gòu)功能 5 系統(tǒng)除了4大件 還有 二 制冷劑種類(lèi)7種 編號(hào)方法 制冷劑替代物種類(lèi)簡(jiǎn)介三 制冷劑的熱力參數(shù)圖表圖2 21點(diǎn) 臨界點(diǎn)2線(xiàn) 飽和液 飽和汽線(xiàn)3區(qū) 過(guò)冷區(qū) 兩相區(qū) 過(guò)熱區(qū)6條等參數(shù)線(xiàn) 等壓線(xiàn) 等焓線(xiàn) 等溫線(xiàn) 等容線(xiàn) 等熵線(xiàn) 等干度線(xiàn)四 制冷量與制冷系數(shù)單位換算制冷系數(shù) 性能系數(shù)cop 蒸汽壓縮制冷原理 一 理想的制冷循環(huán)1 逆卡諾循環(huán) 兩個(gè)定溫和兩個(gè)絕熱過(guò)程特點(diǎn) 無(wú) 熱 力 損失畫(huà)出與T S圖對(duì)應(yīng)的P V圖2 為什么逆卡諾循環(huán)是理想的制冷循環(huán) 具有最大制冷系數(shù)圖2 3 公式 2 6 2 8 2 9 公式 2 10 2 11 2 12 2 13 不可實(shí)現(xiàn)無(wú)傳熱溫差 否則 無(wú)能耗 摩擦 渦流或擾動(dòng)等等 損失T0與Tk誰(shuí)的影響大滿(mǎn)足 濕蒸汽區(qū)熱力完善度 習(xí)題 1 用卡諾熱泵加熱某建筑物 室外溫度為 8 建筑物溫度為27 每小時(shí)加熱量為200000Kj h 求 1 從室外環(huán)境輸入到建筑物中的熱量 2 輸入熱泵的功率 3 若要用電加熱 則輸入電功率為多少 2 設(shè)熱源溫度th 25 冷源溫度tc 10 求 1 在這兩個(gè)溫度間運(yùn)行的可逆制冷機(jī)的制冷系數(shù) 2 當(dāng)制冷劑與冷 熱源的傳熱溫差為10 時(shí)的制冷系數(shù) 二 蒸汽壓縮式制冷的理論循環(huán) 1 壓焓圖1點(diǎn) 臨界點(diǎn)2線(xiàn) 飽和液 飽和汽線(xiàn)3區(qū) 過(guò)冷區(qū) 兩相區(qū) 過(guò)熱區(qū)6條等參數(shù)線(xiàn) 等壓線(xiàn) 等焓線(xiàn) 等溫線(xiàn) 等容線(xiàn) 等熵線(xiàn) 等干度線(xiàn)2 蒸汽壓縮制冷的理論循環(huán) a 用節(jié)流閥代替膨脹機(jī) 節(jié)流損失 b 用干壓縮代替濕壓縮 過(guò)熱損失3 蒸汽壓縮制冷的理論循環(huán)熱力計(jì)算 a 蒸汽壓縮制冷的理論循環(huán)在壓焓圖上的表示 圖2 9 b 根據(jù)熱力學(xué)第一定律進(jìn)行各部件的計(jì)算 例題2 1 1 節(jié)流閥 2 壓縮機(jī) 3 蒸發(fā)器 4 冷凝器單位質(zhì)量制冷量q單位容積制冷量qv q v1制冷系數(shù)計(jì)算 單級(jí)蒸汽壓縮制冷理論循環(huán)蒸發(fā)溫度為 10 冷凝溫度為35 工質(zhì)為R22和R134a 循環(huán)的制冷量為55Kw 對(duì)循環(huán)進(jìn)行熱力計(jì)算 4 在p h圖上分析蒸發(fā)溫度 冷凝溫度的影響 三 蒸汽壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán) 1 液體過(guò)冷對(duì)循環(huán)的影響好處 節(jié)流損失中的制冷量損失 對(duì)節(jié)流損失中的耗功增加無(wú)用 制冷系數(shù) 膨脹閥壞處 設(shè)備 冷凝溫度40 蒸發(fā)溫度 5 過(guò)冷溫度35 工質(zhì)R22 R134a 制冷量為50Kw求兩種情況下單位制冷量的變化 單位容積制冷量的變化 質(zhì)量流量的變化 容積流量的變化 制冷系數(shù)的變化 是否過(guò)冷度越低越好 2 蒸汽過(guò)熱對(duì)循環(huán)的影響有效與無(wú)效過(guò)熱 保溫制冷系數(shù)的變化 冷凝溫度40 蒸發(fā)溫度 5 過(guò)熱度10 工質(zhì)R22 R134a 制冷量為50Kw求兩種情況下單位制冷制冷量的變化 單位容積制冷量的變化 質(zhì)量流量的變化 容積流量的變化 制冷系數(shù)的變化 3 回?zé)釋?duì)循環(huán)的影響不同制冷劑 冷凝溫度40 蒸發(fā)溫度 5 過(guò)熱度10 工質(zhì)R22 R134a 確定回?zé)崞髦幸后w的出口溫度和循環(huán)的性能指標(biāo) 并與理論循環(huán)比較 4 實(shí)際循環(huán) 熱交換及壓力損失對(duì)循環(huán)性能的影響 a 吸氣管道傳熱 壓降 b 排氣管道傳熱 壓降 c 冷凝器 膨脹閥傳熱 壓降設(shè)離開(kāi)儲(chǔ)液器的氨液為34 壓力為13 5bar 垂直向上絕熱流動(dòng) 試確定氨液變?yōu)轱柡鸵后w時(shí)所允許上升的高度 d 膨脹閥到蒸發(fā)器傳熱 壓降 e 蒸發(fā)器傳熱 壓降 f 冷凝器傳熱 壓降 g 壓縮機(jī)壓縮過(guò)程 余隙容積 吸排氣損失泄漏輸氣系數(shù) 實(shí)際輸氣量 理論輸氣量 h 不凝性氣體的影響在P H圖上畫(huà)出實(shí)際循環(huán) 雙級(jí)壓縮和復(fù)疊式制冷循環(huán) 壓縮比大 過(guò)熱節(jié)流損失大 單位容積制冷量減小 排氣溫度升高 壓縮機(jī)容積效率減小 兩級(jí)節(jié)流完全中間冷卻 減少節(jié)流和過(guò)熱損失 降低排氣溫度 壓縮機(jī)容積效率 一級(jí)節(jié)流完全中間冷卻 避免閃發(fā)蒸汽影響膨脹閥 一級(jí)節(jié)流不完全中間冷卻 過(guò)熱度較大 不能用于氨制冷 復(fù)疊式制冷 獲得很低溫度熱泵循環(huán)1 制熱系數(shù)永遠(yuǎn)大于12 使用低品位熱能 制冷劑和載冷劑 1 制冷劑的表達(dá) 2 對(duì)制冷劑的要求 3 共沸與非共沸制冷劑 4 替代一 制冷劑制冷劑是制冷機(jī)中的工作介質(zhì) 它在制冷機(jī)系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng) 通過(guò)自身熱力狀態(tài)的變化與外界發(fā)生能量交換 從而實(shí)現(xiàn)制冷的目的 制冷劑有三類(lèi) 1 無(wú)機(jī)物 2 氟里昂 3 碳?xì)浠衔餆o(wú)機(jī)物 R7 分子量 取整 寫(xiě)出下列物質(zhì)的表達(dá)制冷劑NH3H2OCO2SO2N2O分子量1718446444氟里昂 通式cmhnfxclybrzN x y z 2m 2表達(dá)式 R m 1 n 1 x B z 分子中含氯 氟 碳的完全鹵代烴表達(dá)為CFC 如CFC11分子中含氫 氯 氟 碳的不完全鹵代烴表達(dá)為 HCFC 如HCFC22分子中含氫 氟 碳的無(wú)氯鹵代烴表達(dá)為 HFC 如HFC134a共沸混合物表達(dá)式 R5 按先后命名如R500 R501 R502非共沸混合物 直接寫(xiě)出混合物符號(hào) 并用 分開(kāi) 如R22 R152a 二 對(duì)制冷劑的要求1 環(huán)境可接受性2 熱力性質(zhì)滿(mǎn)足要求蒸發(fā)壓力及冷凝壓力適中單位容積制冷量較大 但是 單位質(zhì)量制冷量較大 但是 臨界溫度要高凝固溫度要適當(dāng)?shù)托┙^熱指數(shù)低些 排氣溫度低等熵壓縮的比功小制冷系數(shù)大3 傳熱性和流動(dòng)性好 密度粘度小 4 化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好 使用可靠 水 冰堵 鍍銅 5 無(wú)毒 無(wú)刺激 不燃 不爆 完全6 電絕緣7 與潤(rùn)滑油的互容8 價(jià)格便宜 來(lái)源廣 三 對(duì)環(huán)境的影響1 對(duì)臭氧層的影響ODP 臭氧層破壞指數(shù)R11 1氯以R11為例 Ccl3F 紫外線(xiàn) Ccl2F clCl O3 clo O2Clo O Cl O2Clo NO N02 Cl一個(gè)氯原子由于連鎖反應(yīng)可破壞上萬(wàn)個(gè)O3原子O3被破壞 紫外線(xiàn)對(duì)地球的輻射大所以 皮膚癌和白內(nèi)障上升人體抵抗力下降多種農(nóng)作物 微生物 海洋生物被破壞建筑物 繪畫(huà) 包裝 老化加劇溫室效應(yīng) 2 對(duì)溫室效應(yīng)的影響GWP 溫室效應(yīng)指數(shù)CO2 1 a 病蟲(chóng)害 b 海平面上升寫(xiě)出 京都議定書(shū) 關(guān)于 替代的內(nèi)容 特別是替代的期限 制冷劑的毒性與分類(lèi) 四 混合制冷劑為提高制冷機(jī)的性能 擴(kuò)大制冷機(jī)的使用范圍 需要不斷尋找新的工質(zhì) 由于純工質(zhì)在性質(zhì)和品種規(guī)格上的局限性 不能完全滿(mǎn)足要求 發(fā)展了混合制冷工質(zhì) 混合工質(zhì)一般比構(gòu)成它的純組分能耗小 排溫低 腐蝕性小 標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度低 并能是適應(yīng)不同制冷裝置的要求 1 共沸混合工質(zhì) 共沸溶液和單一的化合物一樣 在一定的壓力下蒸發(fā)時(shí)保持恒定的蒸發(fā)溫度 并且它的氣相與液相具有相同的組分 特點(diǎn) a 在適當(dāng)選擇純工質(zhì)后 共沸混合工質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度比構(gòu)成它的純工質(zhì)的蒸發(fā)溫度低 b 單位容積制冷量比構(gòu)成它的純組分的單位容積制冷量大 c 壓縮終溫低 d 改善制冷劑的物理 化學(xué)性質(zhì) 2 非共沸混合工質(zhì) 無(wú)共同的沸點(diǎn) 在定壓下蒸發(fā)或凝結(jié)時(shí) 汽相與液相的組成成分不同 且在不斷變化 溫度也隨之不斷變化 由于相變過(guò)程不等溫 非共沸混合工質(zhì)更適合于變溫?zé)嵩?因?yàn)檫@樣可縮小傳熱溫差 降低不可逆損失 所以非共沸混合工質(zhì)主要用與不等溫制冷裝置中 使用非共沸混合工質(zhì)后 裝置的蒸發(fā)和冷凝溫度能與外部條件相是適應(yīng) 讀書(shū)報(bào)告 不同制冷劑的適用壓縮機(jī)與用途 二 載冷劑載冷劑 在間接制冷系統(tǒng)中 用以傳送制冷量的中間介質(zhì) 要求 1 比熱大 2 導(dǎo)熱系數(shù)高 3 黏度小 4 凝固點(diǎn)低 5 腐蝕性小 6 載冷劑與空氣混合物不燃燒 無(wú)毒 7 無(wú)活性 不會(huì)使其他物質(zhì)變色和變質(zhì) 8 來(lái)源充沛 價(jià)格低廉常用載冷劑水 無(wú)機(jī)鹽水溶液 有機(jī)物載冷劑 乙二醇等 制冷壓縮機(jī)一 分類(lèi)1 按工作原理容積式 往復(fù) 活塞式 回轉(zhuǎn)式 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子 旋轉(zhuǎn)葉片 螺桿 渦旋速度式 離心式 軸流式2 按制冷量大型 550kW以上中型 550kW 25kW小型 25kW以下 高溫 10 10 中穩(wěn) 20 10 低溫 45 20 高速 1000rpm以上中速 300 1000 rpm 低速 300rpm以下3 按密封方式開(kāi)啟式半封閉全封閉 二 活塞式壓縮機(jī)常用術(shù)語(yǔ) 活塞的上 下止點(diǎn) 活塞行程 氣缸工作容積 余隙容積 相對(duì)余隙容積 1 單級(jí)活塞式壓縮機(jī)的理論循環(huán) a 理論循環(huán)的假設(shè)無(wú)余隙無(wú)阻力無(wú)泄漏壓縮過(guò)程為絕熱過(guò)程 b 理論循環(huán)的P V圖 c 理論輸氣量Vh i n D2s 4 2 單級(jí)活塞式壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán)a 余隙容積b 吸排氣損失c 壓力脈動(dòng)d 泄漏e 吸氣在壓縮機(jī)內(nèi)被加熱f 壓縮過(guò)程的熱交換h 潤(rùn)滑油與制冷劑的混合i 濕蒸汽實(shí)際循環(huán)的P V圖 3 壓縮機(jī)的工況與性能指標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn) 名義工況最大壓差工況 考核制冷機(jī)的零部件強(qiáng)度 排氣溫度 油溫和電機(jī)繞組溫度 最大軸功工況 考核壓縮機(jī)的噪音 振動(dòng)及機(jī)器能否正常啟動(dòng) 工況舉例全封閉壓縮機(jī)各種工況 蒸發(fā)冷凝過(guò)冷吸氣名義7 254 446 135最大壓差 5504515最大軸功10555015性能指標(biāo)1 反映壓縮機(jī)制冷能力的輸氣性能指標(biāo)a 輸氣量實(shí)際輸氣量 理論輸氣量 Qh Q Qh 輸氣系數(shù)b 輸氣系數(shù) v p t l v 容積系數(shù) 衡量余隙容積對(duì)輸氣系數(shù)的影響簡(jiǎn)化的計(jì)算公式 v 1 c 1 m 1 c 相對(duì)余隙容積m 膨脹指數(shù) 膨脹過(guò)程蒸汽被加熱 名義壓力比討論c m 對(duì) v的影響問(wèn)題 設(shè)c 0 04m 1問(wèn)在什么條件下壓縮機(jī)無(wú)排氣一般 10如何減小c 全封閉壓縮機(jī)c在2 6 低溫用單級(jí)壓縮機(jī)c在2 4 高速 3000rpm 壓縮機(jī)m可近似等于k 為什么 一般對(duì)氟里昂m 0 95 1 05 對(duì)氨1 10 1 15 p 壓力系數(shù) 由于進(jìn)氣過(guò)程產(chǎn)生的阻力 使進(jìn)氣終了時(shí)的壓力降到名義吸氣壓力以下 將該壓力折算到名義吸氣壓力而使有效吸氣進(jìn)程的減少 p 1 c 1 v ps ps ps f 制冷劑密度 流速 壓力脈動(dòng) 氣閥性能 工況 氟里昂 ps 0 05 0 1 ps 氨 ps 0 03 0 05 ps排氣 t 溫度系數(shù) 制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)后 在進(jìn)入汽缸前 被加熱 將這個(gè)因素折算到進(jìn)氣溫度 則吸氣量減少 t To a1Tk b1 To 蒸發(fā)溫度 Ts To 過(guò)熱度Tk 冷凝溫度1 a1 1 150 25 b1 0 8 l 泄漏系數(shù)0 97 0 99c 制冷量Q mqm Vqv v2 反映壓縮機(jī)功率及效率的性能指標(biāo)壓縮機(jī)耗功 軸功 直接用于壓縮工質(zhì)的功 指示功 克服機(jī)械摩擦的功 摩擦功 a 指示功率 pi 單位時(shí)間內(nèi)消耗的指示功 b 指示效率 i 壓縮1kg工質(zhì)所需理論絕熱循環(huán)功與實(shí)際循環(huán)指示功之比 為0 6 0 8 壓縮比大的工況取低值c 摩擦功率 pm 克服機(jī)械摩擦的功率d 軸功率 pe Pe pi pm f 機(jī)械效率 m m pi pe一般在0 8 0 9之間g 軸效率 e e m ih 電機(jī)效率 mo 一般在0 6 0 95間 大功率三相取上限 小功率單相取下限i 電效率 el el mo ek 性能系數(shù)copCop 制冷量 輸入功率 理論循環(huán)制冷系數(shù) e開(kāi)啟式壓縮機(jī)封閉式壓縮機(jī) 4 壓縮機(jī)的運(yùn)行特性曲線(xiàn)與運(yùn)行界限1 2 最低蒸發(fā)溫度2 3 最大排氣溫度3 4 最大壓差4 5 最高冷凝溫度5 6 最高蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度下降 制冷量下降 指示功率上升 軸功率上升 cop下降 排氣溫度上升冷凝溫度提高 壓比提高 指示功率上升 cop下降 制冷量下降 排氣溫度上升排氣溫度上升 潤(rùn)滑油變質(zhì) 機(jī)械磨損 腐蝕電機(jī) 積碳 電機(jī)壽命下降 經(jīng)驗(yàn) 排氣溫度上升10度 壽命下降一半水解 冰堵等 5 練習(xí)1 空調(diào)系統(tǒng) 使用制冷劑為R22 R134a 需要制冷量為50kW 空調(diào)用冷水溫度為10 冷卻水溫度為30 蒸發(fā)器端部傳熱溫差為5 冷凝器端部的傳熱溫差為8 請(qǐng)就兩種工質(zhì)對(duì)制冷機(jī)做熱力計(jì)算 取液體過(guò)冷度為5 吸氣過(guò)熱度為5 壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)為0 8 指示效率為0 8 單位制冷制冷量單位容積制冷量理論比功 指示比功制冷系數(shù)冷凝器單位熱負(fù)荷所需質(zhì)量流量 實(shí)際輸氣量壓縮機(jī)消耗的功率冷凝器熱負(fù)荷熱力學(xué)完善度 2 一冷庫(kù) 庫(kù)溫要求為 20 水冷冷凝器冷卻水進(jìn)水溫度30 已知 壓縮機(jī)汽缸直徑為100mm 行程為70mm 雙缸 轉(zhuǎn)速為16r s 蒸發(fā)器傳熱溫差為10 冷凝器傳熱溫差為5 工質(zhì)為R134a 蒸發(fā)器過(guò)熱度為5 管路過(guò)熱度為15 液體無(wú)過(guò)冷 壓縮機(jī)機(jī)械效率為0 9 指示效率為0 6 輸氣系數(shù)為0 5 求單位制冷 容積 制冷量理論 指示 比功理論 實(shí)際 輸氣量制冷機(jī)質(zhì)量流量壓縮機(jī)各種耗功制冷系數(shù)冷凝器熱負(fù)荷 6 壓縮機(jī)的潤(rùn)滑1 飛濺潤(rùn)滑2 壓力潤(rùn)滑 7 壓縮機(jī)的冷卻1 汽缸的冷卻2 潤(rùn)滑油的冷卻3 電機(jī)的冷卻 8 壓縮機(jī)的保護(hù)1 防液擊 a 假蓋b 油加熱c 氣液分離器2 高低壓保護(hù)3 潤(rùn)滑油壓差保護(hù)4 溫度保護(hù)a 壓縮機(jī)內(nèi)保b 排氣保護(hù) 9 壓縮機(jī)的氣量調(diào)節(jié)1 壓縮機(jī)間歇運(yùn)行2 頂開(kāi)吸氣閥3 變頻 10 壓縮機(jī)的啟動(dòng)卸載頂開(kāi)吸氣閥 分級(jí)啟動(dòng)等 二 螺桿式壓縮機(jī)1 工作原理2 螺桿壓縮機(jī)的特點(diǎn)a 結(jié)構(gòu)緊湊 零部件少b 易損件少 操作 維護(hù)簡(jiǎn)單c 氣體無(wú)脈動(dòng)d 壓縮機(jī)排氣溫度低e 對(duì)濕行程不敏感f 可在較高的壓比下運(yùn)行h 油處理設(shè)備復(fù)雜在標(biāo)準(zhǔn)制冷量600 2300kW的范圍內(nèi)廣泛使用螺桿壓縮機(jī)開(kāi)啟式 半封閉 全封閉3 螺桿壓縮機(jī)的系統(tǒng)組成a 制冷劑系統(tǒng)b 潤(rùn)滑油系統(tǒng) 4 螺桿壓縮機(jī)的氣量調(diào)節(jié)a 滑閥調(diào)節(jié)b 變頻5 螺桿壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)器運(yùn)行的原理與系統(tǒng)及壓焓圖a 閃蒸式經(jīng)濟(jì)器b 換熱器式經(jīng)濟(jì)器6 螺桿式壓縮機(jī)的制冷量與功率制冷量 容積效率 a 泄露b 節(jié)流c 預(yù)熱功率 圖3 31 如果 寧可 二 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)工作原理圖3 38 1 余隙損失2 預(yù)熱損失3 泄露損失三 渦旋式壓縮機(jī)1 工作原理圖3 40 2 特點(diǎn)a 效率高b 力矩變化小 振動(dòng)小 噪音低c 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 體積小 重量輕 運(yùn)動(dòng)部件少 易損件少 可靠性高d 加工精度高 四 離心式壓縮機(jī)1 工作原理2 工作特性曲線(xiàn)圖3 45 M點(diǎn) 最大流量點(diǎn) 滯止工況 D點(diǎn) 設(shè)計(jì)工作點(diǎn) S點(diǎn) 喘振點(diǎn) 影響 蒸發(fā)溫度 冷凝溫度 轉(zhuǎn)速 重大教材 3 五種調(diào)節(jié)方法4 喘振的原因及預(yù)防主要原因 冷凝壓力過(guò)高或蒸發(fā)壓力過(guò)低另外 調(diào)節(jié)壓縮機(jī)制冷量 當(dāng)負(fù)荷過(guò)小時(shí) 也會(huì)產(chǎn)生喘振預(yù)防 旁通調(diào)節(jié)法 冷凝器與蒸發(fā)器制冷系統(tǒng)換熱設(shè)備的特點(diǎn) 1 制冷設(shè)備的工作壓力 0 1 2 0MPa 溫度范圍 60 50 比較窄2 換熱介質(zhì)的傳熱溫差小 幾度至十幾度3 制冷換熱器與壓縮機(jī)匹配結(jié)構(gòu) 材料 工作壓力 JB T6917 98 制冷裝置用壓力容器 一 冷凝器1 冷凝器的種類(lèi)與特點(diǎn)冷凝器是制冷設(shè)備中的放熱設(shè)備按冷卻介質(zhì)不同 分為水冷冷凝器風(fēng)冷冷凝器蒸發(fā)式冷凝器 a 水冷冷凝器 1 殼管式冷凝器 立式 臥式 2 套管式冷凝器 3 板式b 風(fēng)冷冷凝器 1 自然對(duì)流 2 強(qiáng)制對(duì)流換熱器布置翅片型式翅片間距風(fēng)機(jī)匹配迎面風(fēng)速及風(fēng)速的均勻性各分路制冷劑的流速不同工況問(wèn)題 高效換熱管 c 蒸發(fā)式冷凝器2 冷凝器的選擇計(jì)算目的 選擇冷凝器型式確定換熱面積確定冷卻介質(zhì)流量阻力計(jì)算a 冷凝器負(fù)荷熱力學(xué)第一定律Qk Qe WQk Qe 1 15 1 25b 對(duì)數(shù)平均溫差制冷劑側(cè)簡(jiǎn)化為單一冷凝態(tài) 溫度不變 tm tout tin ln tc tin tc tout 對(duì)數(shù)平均溫差及tc取值的影響 一般 水冷冷凝器 對(duì)數(shù)平均溫差取5 7 風(fēng)冷冷凝器 對(duì)數(shù)平均溫差取8 12 c 冷卻介質(zhì)的流量與溫度變化冷卻介質(zhì)的流量m Qk c tout tin c 比容立式殼管式冷凝器 tout tin 為1 5 4 臥式殼管式冷凝器 tout tin 為4 8 空冷冷凝器 tout tin 不大于8 蒸發(fā)式冷凝器 tout tin 為2 3 d 傳熱系數(shù)k管內(nèi)制冷劑的換熱系數(shù)管外冷卻介質(zhì)的換熱系數(shù)管壁熱阻污垢系數(shù) 練習(xí)1 有一R22系統(tǒng) 使用水冷冷凝器 進(jìn)水溫度為30 蒸發(fā)溫度為 10 時(shí) 壓縮機(jī)制冷量為100kW 計(jì)算臥式殼管式冷凝器的傳熱面積 冷卻水流量 2 以R22為制冷劑的空冷器 要求冷凝器有5 過(guò)冷 壓縮機(jī)在蒸發(fā)溫度為5 冷凝溫度為50度時(shí)的實(shí)際排氣量為180kg h 空氣進(jìn)風(fēng)溫度為35 翅片管為正三角形排列 換熱管外徑為9 52mm 壁厚為0 12mm 式設(shè)計(jì)該換熱器 一 蒸發(fā)器1 蒸發(fā)器的種類(lèi)與特點(diǎn)蒸發(fā)器是吸熱設(shè)備 在蒸發(fā)器中低壓液體制冷劑汽化 從被冷卻的物體或空間吸熱 從而使被冷卻的物體或空間的溫度降低 因此 蒸發(fā)器是制冷裝置中產(chǎn)生和輸出冷量的設(shè)備 冷卻液體冷卻空氣按供液方式分為 A 滿(mǎn)液式蒸發(fā)器蒸發(fā)器內(nèi)充滿(mǎn)液體制冷劑 液體與傳熱表面接觸好 換熱系數(shù)高 制冷劑充注量大回油困難B 非滿(mǎn)液式蒸發(fā)器液態(tài)制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)蒸發(fā) 它的傳熱效果不如滿(mǎn)液式 制冷劑充注量小 約是滿(mǎn)液式的1 3 易回油C 再循環(huán)式蒸發(fā)器 殼管式干式殼管式套管式板式 翅片管式2 蒸發(fā)器的選擇計(jì)算a 換熱量b 對(duì)數(shù)平均溫差c 傳熱系數(shù)析濕系數(shù)d 被冷卻介質(zhì)循環(huán)量 練習(xí)設(shè)計(jì)一臺(tái)表面式空氣冷卻的蒸發(fā)器 進(jìn)口空氣的干球溫度為27 濕球溫度為19 5 管內(nèi)R22的蒸發(fā)溫度為5 大氣壓101325pa 要求出風(fēng)干球溫度17 5 濕球溫度14 6 蒸發(fā)器的制冷量20000w 節(jié)流機(jī)構(gòu)一 節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用a 降壓 保證兩器壓差b 調(diào)節(jié)供液量二 種類(lèi)1 手動(dòng)膨脹閥氨制冷系統(tǒng)或?qū)嶒?yàn)裝置中使用 氟制冷系統(tǒng)中在旁通管路中作備用閥2 浮球式膨脹閥適用于滿(mǎn)液式系統(tǒng) 廣泛用于氨制冷系統(tǒng) 閥前裝截止閥 3 熱力膨脹閥外平衡式用于蒸發(fā)器壓降大的情況 或帶分液器的蒸發(fā)器調(diào)節(jié)的熱惰性 超調(diào) 一般熱力膨脹閥容量應(yīng)取蒸發(fā)器的1 2 1 3倍4 毛細(xì)管無(wú)法調(diào)節(jié) 用于負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境5 電子膨脹閥分熱電膨脹閥和電子脈沖膨脹閥 后者用于精細(xì)流量調(diào)節(jié)三 熱力膨脹閥1 各種過(guò)熱度關(guān)閉過(guò)熱度 最大 最小 靜裝配過(guò)熱度 閥門(mén)由全閉到開(kāi)始開(kāi)啟時(shí)所需過(guò)熱度有效過(guò)熱度工作過(guò)熱度額定狀態(tài)可變過(guò)熱度備用過(guò)熱度 2 熱力膨脹閥的力平衡感溫包內(nèi)的力 p3 彈簧力 p2 蒸發(fā)器的壓力 p1 3 內(nèi)平衡式膨脹閥計(jì)算 R12 第一種情況進(jìn)蒸發(fā)器壓力為5 過(guò)熱度為5 求打開(kāi)彈簧的力第二種情況若蒸發(fā)器內(nèi)有壓力降0 278bar 則打開(kāi)彈簧的力為多少第三種情況若蒸發(fā)器內(nèi)有壓力降0 54bar 則打開(kāi)彈簧的力為多少4 外平衡式膨脹閥求蒸發(fā)器內(nèi)有壓力降0 54bar時(shí) 打開(kāi)彈簧的力5 熱力膨脹閥的選擇余量 響應(yīng) 廠家 四 膨脹閥的安裝與選配1 選配 根據(jù)R Q0 t0 tk 液體管路及閥件的阻力損失來(lái)進(jìn)行1 1確定膨脹閥兩端的壓力差 確定閥的形式 選擇閥的型號(hào)與規(guī)格 選擇時(shí)應(yīng)符合下述要求 1 所選擇的熱力膨脹閥的