冰箱制冷系統(tǒng)主要部件介紹

1、冰箱制冷系統(tǒng)主要部件介紹第1頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一內(nèi)容 基本制冷系統(tǒng) 壓縮機(jī) 蒸發(fā)器 冷凝器及防凝管 毛細(xì)管 干燥過濾器 主要制冷劑 第2頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一基本制冷系統(tǒng) 電冰箱的制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、干燥過濾器、毛細(xì)管、和蒸發(fā)器組成，制冷系統(tǒng)利用制冷劑的循環(huán)進(jìn)行熱交換，將冰箱內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到冰箱外的空氣中去，達(dá)到使冰箱內(nèi)降溫的目的。第3頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一第4頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一制冷循環(huán)的四個過程 循環(huán)過程名稱壓 縮冷 凝節(jié) 流蒸 發(fā)所用元件壓縮機(jī)冷

2、凝器毛細(xì)管蒸發(fā)器作 用提高制冷劑氣體壓力，造成液體條件將制冷劑冷凝，放出熱量，進(jìn)行液化改變制冷劑流量，降低制冷劑液體壓力和溫度利用制冷劑蒸發(fā)吸熱，產(chǎn)生冷作用制冷劑狀 態(tài)氣 態(tài)氣態(tài)液態(tài)液態(tài)液態(tài)氣態(tài)壓 力增 加高 壓降 低低 壓溫 度低溫高溫高溫常溫常溫低溫低溫高溫第5頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一壓縮機(jī) 家用電冰箱用壓縮機(jī)一般為全封閉壓縮機(jī)。它的全稱為“電冰箱用全封閉型電動機(jī)-壓縮機(jī)”，它實際是將壓縮機(jī)與電動機(jī)全部密封在機(jī)殼內(nèi)。壓縮機(jī)的作用 壓縮機(jī)是制冷循環(huán)系統(tǒng)的“心臟”，它的作用是在電動機(jī)的帶動下，輸送和壓縮制冷劑蒸氣，使制冷劑在系統(tǒng)中進(jìn)行制冷循環(huán)。 當(dāng)壓縮機(jī)電動機(jī)帶

3、動曲軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，連桿將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)式運(yùn)動。 活塞在氣缸中所作的往復(fù)運(yùn)動，可分為吸氣、壓縮、排氣和膨脹四個工作過程。第6頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一壓縮機(jī)的組成壓縮機(jī)由曲軸、連桿組件、活塞、氣缸、機(jī)體、轉(zhuǎn)子和定子等部件組成 第7頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一壓縮機(jī)的選配 1、當(dāng)冰箱裝配的壓縮機(jī)制冷量較小時，壓縮機(jī)軸功率小，振動，噪音也比較低，單位時間內(nèi)開機(jī)總次數(shù)少，啟動耗功小，這有利于降低總耗電量，但若壓縮機(jī)制冷量太小，運(yùn)轉(zhuǎn)率太大，雖然可減少啟動耗功，但總的運(yùn)轉(zhuǎn)功耗增大，會使總的耗電量增大。2、當(dāng)冰箱裝配的制冷量大時，壓縮機(jī)功

4、率也大，振動，噪音也比較高，單位時間內(nèi)開機(jī)的次數(shù)多，啟動功耗大，這不利于降低總耗電量，但若壓縮機(jī)制冷量太大，運(yùn)轉(zhuǎn)率太小，雖然，可減少運(yùn)轉(zhuǎn)功耗，但總的啟動功耗增大，會使總的耗電量增大。 第8頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一3、壓縮機(jī)與冰箱合理匹配應(yīng)滿足以下的條件：1）、運(yùn)轉(zhuǎn)率在30-70%；2）、開機(jī)次數(shù)每小時不超過3-6次；3）、停機(jī)時間不少于5分鐘；4）、耗電量最小。在滿足上述條件下，一般選擇制冷量較小的壓縮機(jī)，因為其開機(jī)次數(shù)少能延長壓縮機(jī)的使用壽命。 第9頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一使用R600a制冷劑的壓縮機(jī)，其容積排氣量必須增大，比使

5、用工質(zhì)R12的壓縮機(jī)要大65%到70%，這樣才能達(dá)到相似制冷量水平。使用R600a的焓差比使用R12的焓差要大得多，因此，獲得相同的制冷量只需較低的質(zhì)量流率。使用工質(zhì)R600a的壓縮機(jī)排氣溫度比使用工質(zhì)R12的要低些。使用異丁烷容積流量比使用R12的容積流量要低1.3%左右，也就是說，當(dāng)用R600a替代R12時，原則上不需要替換制冷系統(tǒng)的毛細(xì)管第10頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一一般情況下，R134a的壓比要略高于R12，但它的排氣溫度比R12低。R134a壓縮機(jī)的噪音比R12壓縮機(jī)略高。R134a壓縮機(jī)使用酯類合成油。酯類油不允許與其它潤滑劑混合，酯類油比目前用的潤

6、滑油吸水性更強(qiáng)，所以，在任何情況下也不允許壓縮機(jī)敞口時間超過15分鐘。壓縮機(jī)管堵取下后，首先應(yīng)馬上接入系統(tǒng)，并且避免強(qiáng)制空氣循環(huán)。第11頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一蒸發(fā)器 （1）蒸發(fā)器的作用 蒸發(fā)器的作用：從毛細(xì)管降壓后的制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器，在低壓下蒸發(fā)由液體變成氣體，經(jīng)蒸發(fā)器吸收箱內(nèi)的熱量，達(dá)到制冷的目的。（2）蒸發(fā)器的組成直冷式電冰箱采用自然對流式蒸發(fā)器，：內(nèi)藏管板式、鋁復(fù)合板式、外露鋼絲管式和板管式。 間冷式電冰箱采用翅片盤管式蒸發(fā)器。第12頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一內(nèi)藏管板式其將銅或鋁盤管直接粘貼在內(nèi)膽外側(cè)或?qū)⒄舭l(fā)器盤管（鋁管

7、或銅管），用導(dǎo)熱膠膜或鋁箔貼在蒸發(fā)器板（鋁板或鋼板）上，置于聚氨酯隔熱層內(nèi)。特點：冷藏、冷凍室內(nèi)整潔，易于清理，制造工藝簡單制造成本低，蒸發(fā)器不易腐蝕。但傳熱效果差。 鋁復(fù)合板式（吹脹式）按照工藝方法不同，可分為鋁鋅鋁復(fù)合板和印刷管路復(fù)合板兩種。該蒸發(fā)器是將管路用阻焊劑調(diào)制成的涂料按管線印制在鋁板上，與另一塊鋁板合在一起進(jìn)行強(qiáng)力軋焊，焊成一體后，用高壓氣將印制管路吹脹。最后焊上接管，彎曲成蒸發(fā)器。特點：表面平整，不易結(jié)垢，管路流程可多路并聯(lián)而不接頭，而且管路密集，壓力損失小。管道和管壁之間的溫差小，傳熱效率高，但制造工藝較復(fù)雜。第13頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一多層

8、擱架式蒸發(fā)器這種蒸發(fā)器又可分為絲管式蒸發(fā)器和板管式蒸發(fā)器。絲管式蒸發(fā)器將鋼絲點焊在邦迪管上，作成層架（用于放抽屜），并作防銹處理；板管式蒸發(fā)器用鋁板將蒸發(fā)器盤管（鋁管或銅管）固定，利用鋁板傳遞冷量。這種蒸發(fā)器制冷效率高，冷凍速度快，箱內(nèi)溫度分布均勻，結(jié)構(gòu)緊湊，板管式蒸發(fā)器比絲管式蒸發(fā)器制冷效果稍差。翅片式蒸發(fā)器翅片一般以0.10.2 mm的鋁片制成，片距68mm，盤管采用銅管或鋁管。盤管之間還設(shè)有電加熱管，用于快速除霜。通常還配有專用的小電扇。特點：采用電風(fēng)扇強(qiáng)制對流，傳熱效率高，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝多，成本高，電耗高。 第14頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一冷凝器及防凝

9、管 冷凝器是制冷系統(tǒng)中的散熱裝置。冷凝器的作用是將壓縮機(jī)排出的高溫、高壓制冷劑蒸氣，在冷凝器里經(jīng)過熱量的傳遞，向周圍空氣散熱，使制冷劑蒸氣冷卻然后液化成液體。電冰箱冷凝器的冷卻方式有自然對流冷卻和風(fēng)扇強(qiáng)制冷卻兩種形式。 防凝管既起到了冷凝器的作用，又使冷凍室門口周圍溫度升高，防止冷凍室門口周圍凝露。冷凝器的組成 家用電冰箱按其結(jié)構(gòu)分為：百葉窗式、鋼絲盤管式、板管式、。直冷式電冰箱多采用百葉窗式、鋼絲盤管式、板管式，間冷式電冰箱多采用翅片盤管式。 第15頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一a. 板管式（內(nèi)藏式）冷凝器冷凝器由粘膠鋁箔粘貼在箱體的側(cè)板上，防露管則安裝在冷凍膽框四

10、周，利用鋼板外殼進(jìn)行散熱。這種冷凝器的結(jié)構(gòu)比較緊湊，不占空間，不易損傷；但散熱效果較差。b. 鋼絲盤管式 鋼絲盤管式絲管式冷凝器由雙面焊有柵狀鋼絲的蛇形管組成，鋼絲和冷凝管相互垂直，點焊連接。 這種冷凝器的散熱效果較好，強(qiáng)度高；但制作工藝復(fù)雜。鋼絲直徑1.62.0mm，鋼絲間距58 mm。裝配時，冷凝管的水平排列走向較垂直走向效率高。c. 百葉窗式冷凝器 先將薄鋼板沖成百葉窗形狀，然后壓抱焊接在冷凝管上，表面涂上黑漆。百葉窗的作用是增加散熱面積，改善空氣對流條件。黑漆的作用是防腐和加強(qiáng)熱量的輻射效果。 這種冷凝器工藝簡單，但熱效果較差。d. 翅片式冷凝器冷凝管上串有經(jīng)過二次翻邊的鋁箔（每片厚0

11、.150.2 mm），再經(jīng)過機(jī)械脹管。鋁箔和冷凝管接觸良好，換熱面積大。這種冷凝器散熱效率高，冷凝換熱效果最好，結(jié)構(gòu)緊湊；但須配備風(fēng)扇電機(jī)，設(shè)備費(fèi)用和耗電量較大 第16頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一毛細(xì)管 (1) 毛細(xì)管的作用 毛細(xì)管有兩個作用：a.保持冷凝器制冷劑和蒸發(fā)器制冷劑之間有一定的壓力差，以保證制冷劑蒸氣在冷凝器內(nèi)有較高的壓力，從而使制冷劑蒸氣在冷凝器內(nèi)散熱冷凝成液體；保證制冷劑液體在蒸發(fā)器內(nèi)有較低的壓力，從而使制冷劑液體在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱蒸發(fā)成氣體。b.控制制冷劑流量。如果毛細(xì)管阻力大，制冷劑流量小，制冷量少，蒸發(fā)溫度低；如果毛細(xì)管阻力小，制冷劑流量大，制冷量

12、大，蒸發(fā)溫度高。（2）毛細(xì)管的構(gòu)成 毛細(xì)管是一根細(xì)而長的紫銅管，銅管的導(dǎo)熱性能良好。毛細(xì)管外徑A1.8mm - 1.9mm0.03，毛細(xì)管內(nèi)徑B0.6mm- 0.7mm0.02，長度為24m不等。 第17頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一毛細(xì)管的設(shè)計調(diào)試要點 冰箱中毛細(xì)管需與低壓回氣管組成一逆流回?zé)崞?。組成方式有三種：內(nèi)含法將部分毛細(xì)管穿入低壓回氣管中；外焊法將部分毛細(xì)管與部分回氣管用錫平行并焊為一體；套管法用熱縮管將毛細(xì)管和低壓回氣管縮套為一體。計算機(jī)仿真模擬和實驗研究都顯示外焊法和內(nèi)含法熱效率高。毛細(xì)管和低壓回氣管的換熱長度：日本三菱電機(jī)要求釬焊范圍11313.3(m

13、m)，隨著冰箱節(jié)能要求的提高，已有冰箱廠建議換熱長度為2m。 一般在內(nèi)徑選定后，再通過優(yōu)化實驗來決定長度和系統(tǒng)的冷媒充注量。優(yōu)化實驗中，毛細(xì)管長度一般以200300mm為調(diào)整單元。制冷劑充注量方面R12以58g為單元；R134a以35g為單元；R600a以23g為單元。通過實驗修正定下的毛細(xì)管，再以流量計測定其在一定溫度和壓力下的毛細(xì)管確定其為標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管，為批量生產(chǎn)提供依據(jù)。毛細(xì)管的選擇：一般情況下，R134a的制冷效率要比R12大，這樣對于一定的冷量，就會降低所要求的流量。毛細(xì)管相應(yīng)的變化是增加其長度，一般情況毛細(xì)管的流量要減小2030；R600a系統(tǒng)毛細(xì)管的流量基本不用變化。制冷劑充注量的

14、調(diào)整：R600a系統(tǒng)的充注量大約是R12系統(tǒng)的40；R134a系統(tǒng)的充注量大約是R12系統(tǒng)的90。第18頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一干燥過濾器 干燥過濾器的作用干燥：吸收制冷系統(tǒng)中的水分，防止制冷系統(tǒng)冰堵。 過濾：吸附制冷系統(tǒng)中潤滑油、制冷劑分解產(chǎn)生的油污，壓縮系統(tǒng)磨 損產(chǎn)生的塵污，防止制冷系統(tǒng)臟堵。第19頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一干燥過濾器的結(jié)構(gòu)干燥過濾器內(nèi)裝有過濾網(wǎng)和干燥劑，冰箱上所使用的干燥過濾器為一次封閉式結(jié)構(gòu)，中間的濾芯不能更換，又分兩種結(jié)構(gòu)：兩端收縮成單管“一進(jìn)一出”一端接冷凝器，一端接毛細(xì)管；一端收縮成單管，一端收縮成雙管

15、“兩進(jìn)一出”一端接冷凝器和工藝管，一端接毛細(xì)管。如圖：第20頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一第21頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一各管路連接時插接長度如下：1干燥過濾器與冷凝器 10mm2干燥過濾器與毛細(xì)管 15mm3蒸發(fā)器與毛細(xì)管 30mm4管路與管路 10mm第22頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一主要制冷劑 制冷劑又叫冷媒、制冷工質(zhì)，是指在制冷系統(tǒng)中實現(xiàn)制冷循環(huán)的工作介質(zhì)。在壓縮式制冷循環(huán)中，利用制冷劑的相變傳遞熱量，即制冷劑在蒸發(fā)過程吸熱，在冷凝過程放熱。一）制冷劑分類：無機(jī)化合物 H2O NH3 CO2 飽和碳?xì)浠?/p>

16、合物的鹵素（氟氯溴）衍生物（俗稱氟利昂）,主要為甲烷和乙烷的衍生物。如R12，R22，R134a.飽和碳?xì)浠衔?,如丙烷C3H8，異丁烷。 不飽和碳?xì)浠衔铮阂蚁〤2H4，丙烯 C3H6。共沸混合制冷劑 R502 非共沸混合制冷劑R401第23頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一制冷劑的要求對生態(tài)環(huán)境無破壞作用。不破壞大氣臭氧層，不產(chǎn)生溫室效應(yīng)。臨界溫度較高，在常溫或普通低溫下易液化。在工作溫度范圍內(nèi)，具有適宜的飽和蒸汽壓。飽和蒸汽壓比大氣壓低，空氣易進(jìn)入壓縮系統(tǒng)。飽和蒸汽壓太高，壓縮機(jī)耗功增加，要求制冷系統(tǒng)有較高的承壓能力.單位容積制冷量大，以減小壓縮機(jī)體積。黏度和密度

17、小，在制冷系統(tǒng)中有較小的流動阻力。熱導(dǎo)率高。不燃燒，不爆炸，無毒，無腐蝕制冷系統(tǒng)。與潤滑油不反應(yīng)，高溫下不分解。等熵指數(shù)小，可降低排氣溫度，減少壓縮過程作功，有利于機(jī)器的安全運(yùn)行和提高壽命。凝固溫度溫度低，避免制冷劑在蒸發(fā)溫度下凝固。應(yīng)具有良好的電絕緣性。對密封壓縮機(jī)尤為重要。 第24頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一常用制冷劑R12R12又稱CFC12、氟利昂12，學(xué)名為 二氟二氯甲烷。特點：A、無色無味、不含H原子、不燃不爆，比較安全。比較理想的中溫中壓制冷劑。B、水在R12中的溶解度較小，水會引起毛細(xì)管“冰堵”。因此必須控制制冷系統(tǒng)的含水量。C、 R12對臭氧層有嚴(yán)

18、重的破壞作用，加劇地球的“溫室效應(yīng)”。是逐步禁用的制冷劑。R134aR134a又稱HFC134 a，學(xué)名為 四氟乙烷。特點：A、無色無味、不燃燒不爆炸。B、吸水性較強(qiáng)，易與水反應(yīng)生產(chǎn)酸，腐蝕制冷劑系統(tǒng)。因此必須更加嚴(yán)格控制制冷系統(tǒng)的含水量。采用專用干燥過濾器，壓縮機(jī)極其潤滑油。C、R134a的單位制冷量大于R12，所以制冷劑流量應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整，一般將毛細(xì)管長度增加10%15%。制冷劑灌充量減少15%左右。D、R134a對臭氧層沒有破壞，只有微弱的溫室效應(yīng)。R600aR600a又稱HC R600a，學(xué)名為異丁烷。特點：A、無毒無味，易燃易爆。灌有R600a的制冷系統(tǒng)不允許氣焊和點焊，必須使用超聲波封焊。嚴(yán)格控制泄露，遠(yuǎn)離火源。B、單位制冷量較大，需采用專用的壓縮機(jī)和PTC啟動。C、R134a對臭氧層沒有破壞，沒有溫室效應(yīng)。 第25頁，共27頁，2022年，5月20日，8點23分，星期一R12、R134a和R600a的物理、熱力學(xué)性能比較表 R12R134aR600a分子式CF2Cl2CH2FCF3C4H10分子量120.91102.035