冷凍設(shè)備課件

冷凍設(shè)備

冷凍設(shè)備包括冷源制作（制冷）、物料的凍結(jié)、冷卻三個(gè)組成部分。制冷機(jī)的有活塞式，螺桿式、離心式制冷壓縮機(jī)組、吸收式制冷機(jī)組、蒸汽噴射式制冷機(jī)組以及液態(tài)氮、液態(tài)二氧化碳、鹽液等冷劑；現(xiàn)在活塞壓縮式制冷機(jī)組是國均外主要的冷源制作裝置。物料進(jìn)行凍結(jié)的方式有風(fēng)冷式、浸漬式和冷劑通過金屬管、壁和物料接觸傳熱降溫的裝置。冷凍設(shè)備在農(nóng)產(chǎn)品、食品的加工和貯藏方面的應(yīng)用如下：（l）食品的凍結(jié)、凍藏和凍結(jié)運(yùn)輸。主要是畜產(chǎn)品、水產(chǎn)品的凍結(jié)和凍藏。還有速凍蔬菜、速凍面食品、冰、雪糕等產(chǎn)品的凍結(jié)和凍藏。（2）農(nóng)產(chǎn)品、食品的冷卻、冷藏、氣調(diào)貯藏和冷卻運(yùn)輸。主要是果品、蔬菜、蛋及油脂、冷飲等產(chǎn)品的冷卻和冷藏。（3）食品加工。如凍結(jié)干燥、凍結(jié)濃縮和物料的冷卻等。（4）食品加工廠的空氣調(diào)節(jié)。冷凍設(shè)備的內(nèi)容很多，本章僅扼要地?cái)⑹龌钊綁嚎s制冷機(jī)、冷庫制冷系統(tǒng)的分類、工作原理、結(jié)構(gòu)和選擇，還有速凍和氣調(diào)設(shè)備。冷凍設(shè)備冷凍設(shè)備包括冷源制作（制冷）、物料的凍結(jié)1第一節(jié)活塞式壓縮制冷設(shè)備的主要裝置一、制冷壓縮機(jī)（－）分類1．按活塞的運(yùn)動(dòng)方式（1）往復(fù)式壓縮機(jī)其活塞在汽缸里作往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，在食品加工廠和冷庫制冷方面多采用這種壓縮機(jī)。（2）回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)其活塞在汽缸內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，電冰箱采用此種壓縮機(jī)。2．按一臺壓縮機(jī)中蒸汽被壓縮的次數(shù)分為單級和雙級。3．按蒸汽在汽缸內(nèi)的流向分為順流式與逆流式。4．按汽缸中心線位置分為立式、V式、W（角度）式和S式等。5．按壓縮機(jī)組的封閉程度（l）開啟式壓縮機(jī)的功率輸入軸伸出曲軸箱外，電機(jī)通過聯(lián)軸器或皮帶輪與壓縮機(jī)軸輸入端相聯(lián)接，在曲軸伸出端裝有油封。（2）半封閉式壓縮機(jī)與電機(jī)外殼為一體，構(gòu)成一個(gè)密封機(jī)殼，不需要裝油封。（3）全封閉式壓縮機(jī)與電機(jī)封密在一個(gè)容器內(nèi)，形成一個(gè)整體，從機(jī)外表看，只有壓縮機(jī)吸排氣管和電機(jī)導(dǎo)線。6.按壓縮機(jī)的冷量（1）小型其制冷量小于209MJ/h；（2）中型其制冷量為209～1672MJ/h；（3）大型其制冷量在1672MJ/h以上。7．按壓縮方式分為單作用和雙作用。第一節(jié)活塞式壓縮制冷設(shè)備的主要裝置一、制冷壓縮機(jī)2單級壓縮式制冷循環(huán)一、單級壓縮制冷系統(tǒng)1、主要設(shè)備：壓縮機(jī)，冷凝器，膨脹閥，蒸發(fā)器。2、附助設(shè)備：油分離器，空氣分離，器貯氨器，汽液分離器。單級壓縮式制冷循環(huán)一、單級壓縮制冷系統(tǒng)3（三）工作原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)圖11-2所示為立式、單作用、直流式氨壓縮機(jī)工作原理圖，它主要由汽缸體、汽缸、活塞、連桿、曲軸、曲軸箱、進(jìn)排氣閥們、假蓋等組成。圖11-3所示為高速多缸制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)。汽缸的配置有V、W和S型；曲軸轉(zhuǎn)速為700～2000r/min。功率為10～150kw。吸氣孔道在汽缸套凸緣上。工作時(shí)汽間借助于閥片前后的壓力差自動(dòng)開啟和關(guān)閉，達(dá)到吸氣和排氣的目的。

汽缸套的外測裝有負(fù)荷控制裝置，它能使壓縮機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，關(guān)閉吸氣閥，空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，然后頂開吸氣閥，壓縮機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)；當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，能和油分配問或電磁間配套使用，達(dá)到分段加載或卸載，調(diào)節(jié)制冷量的目的。另外這種壓縮機(jī)上還有潤滑、冷卻和傳動(dòng)系統(tǒng)?；钊剑ㄍ鶑?fù)式）制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡單、制造容易、適應(yīng)性強(qiáng)、操作穩(wěn)定、維護(hù)方便，故廣泛應(yīng)用。（三）工作原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)圖11-2所示為立式、單作用、4二、冷凝器冷凝器是制冷系統(tǒng)中的一種熱交換器，使制冷劑過熱蒸汽受冷卻凝結(jié)為液體。冷凝器的種類很多，大中型制冷設(shè)備常用的有臥式殼管式、立式殼管式、淋水式。蒸發(fā)式和空氣冷卻式冷凝器。1.臥式殼管式冷凝器、臥式冷凝器的結(jié)構(gòu)和組成，如圖ll－4所示。鋼制圓柱殼體的兩端焊有端蓋，在殼內(nèi)裝有一組橫臥的直管管簇。冷凝器中冷卻水的流速一般為0.8－1.2m/s時(shí)傳熱系數(shù)K＝2.5l～3.34MJ/（m2·h·℃），單位面積熱負(fù)荷qF－12.54～14.63MJ／（m2.h)。這種冷凝器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、占空間高度小、傳熱系數(shù)高。缺點(diǎn)是清除水垢困難。二、冷凝器冷凝器是制冷系統(tǒng)中的一種熱交換器，52.蒸發(fā)式冷凝器蒸發(fā)式冷凝器如圖11一5所示。由換熱管組、供水噴淋裝置和風(fēng)機(jī)等組成。制冷劑蒸汽從管組上部的過氣集管。分配給每根蛇形管后與冷卻水進(jìn)行熱交換，冷凝后經(jīng)出波集管導(dǎo)至貯液器中。冷卻水噴淋在管外壁上，一部分冷卻水受熱蒸發(fā)變成水蒸汽，在風(fēng)機(jī)作用下，被空氣帶走，另一部分冷卻水，沿管外壁成膜層向下流，落入水池中，利用水泵送到噴水器，如此循環(huán)流動(dòng)。水池中的水量需要補(bǔ)充，所需水量，由水量調(diào)節(jié)閥控制。這種冷凝器的特點(diǎn)是因部分冷卻水蒸發(fā)，吸收大量汽化潛熱，故消耗水量很少，僅為殼管式冷凝器的1/25～1/50,但設(shè)備與作業(yè)的費(fèi)用、較大。管排間水垢難清除，水需要軟化處理。2.蒸發(fā)式冷凝器蒸發(fā)式冷凝器如圖11一5所示。由換熱63．淋水式冷凝器。如圖11－6所示。由貯氨器、冷卻排營和配水箱等組成。工作時(shí)冷卻水由頂部進(jìn)入配水箱，經(jīng)配水槽流到蛇形管的頂面，然后順著每層排營的外表面成膜層流下，部分水蒸發(fā)，其余落入水池中，通過冷卻后再循環(huán)使用。氨氣自排管底部進(jìn)入管內(nèi)．沿管上升時(shí)遇冷而冷凝，流入貯氨器中。這種冷凝器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，工作安全。對水質(zhì)要求不嚴(yán)，容易清洗。缺點(diǎn)是金屬消耗量大，占地面積較大。3．淋水式冷凝器。如圖11－6所示。由貯氨器、冷卻排營和配水7三、膨脹閥（－）手動(dòng)膨脹閥手動(dòng)膨脹間的構(gòu)造如圖11－7所示，閥蕊有針形和V形缺口等型式。手輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可改變閥門開啟度。開啟度按蒸發(fā)器熱負(fù)荷的變化來調(diào)節(jié)，通常為手輪的1／8～1/4周，不能超過1周，否則開啟度過大，失去膨脹作用。這種膨脹閥，結(jié)構(gòu)簡單，但不能隨熱負(fù)荷的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)。在氟利昂制冷裝置中已使用熱力膨脹閥進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。

（二）熱力膨脹閥它是利用蒸發(fā)器出口處蒸汽的過熱度來調(diào)節(jié)制冷劑的。如圖11-8所示，由感應(yīng)元件（感溫包）、膜片、閥體、閥座等組成。在制冷機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，感應(yīng)元件灌注劑壓力等于膜片下氣體壓力與彈簧壓力之和，處于平衡狀態(tài)。如供制冷劑不足，引起蒸發(fā)器出口處回汽，過熱度增大，感溫包溫度升高，使膜片下移，閥口的開啟度增大，直至供液量與蒸發(fā)量相當(dāng)時(shí)，再得到平衡。故熱力膨脹闊能自動(dòng)調(diào)節(jié)間的開啟度，供液量隨負(fù)荷大小自動(dòng)增減，可保證蒸發(fā)器的傳熱面積得到充分利用，使壓縮機(jī)正常安全地運(yùn)行。三、膨脹閥（－）手動(dòng)膨脹閥手動(dòng)膨脹間的構(gòu)造如圖11－78四、蒸發(fā)器

蒸發(fā)器的作用是制冷劑吸收被冷卻介質(zhì)的熱量。

（－）分類蒸發(fā)器按被冷卻介質(zhì)的性質(zhì)可分為三大類：1．冷卻液體載冷劑的蒸發(fā)器通稱為液體冷卻器。如水冷卻器、鹽水冷卻器等。在這類蒸發(fā)器中，制冷劑在管外吸熱，液體載冷劑依靠液泵在管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，可采用閉式循環(huán)，也可采用開式循環(huán)。按結(jié)構(gòu)又分為臥管式、立管式螺旋管式和蛇管式等多種。2.冷卻空氣的蒸發(fā)器這類蒸發(fā)器的型式繁多，制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)，空氣在外側(cè)流動(dòng)?？諝獾牧鲃?dòng)屬于自然對流，如設(shè)在冷庫庫房中的墻排管、頂排管；若蒸發(fā)器是裝在一個(gè)箱體內(nèi)，而空氣是依靠風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，則稱為冷風(fēng)機(jī)或空氣冷卻器。3.冷卻冷凍物料的接觸式蒸發(fā)器制冷劑在傳熱間壁的一側(cè)蒸發(fā)，間壁的另一側(cè)與被冷卻或被凍結(jié)的物料直接接觸。例如平板凍結(jié)裝置中的板式蒸發(fā)器等。四、蒸發(fā)器蒸發(fā)器的作用是制冷劑吸收被冷卻介質(zhì)的熱量。91．臥式殼管式蒸發(fā)器臥式殼管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖11－9所示，與殼管式冷凝器相似。在鋼制的圓筒形殼體的兩端焊管板，其間裝管簇。一般作成多程式，即載冷劑在蒸發(fā)器的管內(nèi)往返流動(dòng)，多次與制冷劑進(jìn)行熱交換。載冷劑（鹽水或水）由泵的作用，由下方流入從上方流出。氨液自殼體下部進(jìn)入在管簇間沸騰吸熱蒸發(fā)，蒸汽由上部排出。這種蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱效果較好，結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，因載冷劑循環(huán)系統(tǒng)封密，對設(shè)備腐蝕性小，缺點(diǎn)是當(dāng)鹽水泵因故障停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可能發(fā)生凍結(jié)，造成管箱破裂。1．臥式殼管式蒸發(fā)器臥式殼管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖1102．冷卻排管冷卻排管的類型，按管組在庫房中的安裝位置分為墻管、頂管和擱架式三種。按結(jié)構(gòu)分有立管、盤管和橫管三類，按管的表面形式分為光滑管與翅片管兩類，對于氨直接冷卻系統(tǒng)用無縫鋼管焊制，對鹽水間接冷卻采用鍍鋅焊接管制作。冷卻排管結(jié)構(gòu)比較簡單，但鋼材消量大，國內(nèi)冷藏肉類的庫房，多采用此種冷卻裝置。（1）立式冷卻排管它由若干立管與上下集管組成，氨液由下集管進(jìn)入并充滿管組，氨氣由上集管引出，排管的容量為排管容積的80％。這種排管的優(yōu)點(diǎn)是制冷劑汽化后容易排出，傳熱效果較好，但排管較高時(shí)，因液柱靜壓作用，下部制冷劑的蒸發(fā)溫度較高。（2）單列盤管式墻排管圖11—10所示為單列盤管式冷卻排營，管總長一般不超過120m，管間距為110-220mm，制冷劑在同一側(cè)進(jìn)出，在重力供液系統(tǒng)中，氨液由下部進(jìn)入，氨氣由上部排出。這種排管的優(yōu)點(diǎn)是灌氨量較小，約為排管容積的50％，但制冷劑汽化后不會(huì)很快排出管外，降低了傳熱效果。（3）頂排管它是吊裝在冷庫頂板下，每組排管各有上下兩根集管，其間焊接U形排管；供液管接在下集管底部，出汽管接在上集管頂部，這樣利用熱氨除霜時(shí)，便于從排管中排出潤滑油，并可縮短除霜時(shí)間。這種排管的灌氮量為排管容積的50％，該排管結(jié)霜比較均勻。（4）翹片管翹片管是在光滑的無縫鋼管外表面上，嵌以用酸洗或鍍鋅的鐵片，以擴(kuò)大散熱面積，其結(jié)構(gòu)有套片式和繞鋼片式。繞鋼片的翹片管常用作冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)器。2．冷卻排管冷卻排管的類型，按管組在庫房中的安裝位置分11

3.冷風(fēng)機(jī)食品工業(yè)中常用的是干式冷風(fēng)機(jī)。它是靠空氣通過冷風(fēng)機(jī)內(nèi)的蒸發(fā)排營來冷卻管外強(qiáng)制流動(dòng)的空氣。將它裝在冷庫內(nèi)的地坪，叫做落地式冷風(fēng)機(jī)；裝在庫房頂上，叫做吊頂式冷風(fēng)機(jī)。兩者結(jié)構(gòu)類同。落地式冷風(fēng)機(jī)，如圖11－12所示。翹片蒸發(fā)排管裝在箱體內(nèi)，空氣自下部進(jìn)入，氨氣從上部排出，有的在管組上面設(shè)有沖霜淋水管，底部有集水箱。3.冷風(fēng)機(jī)食品工業(yè)中常用的是干式冷風(fēng)機(jī)。它是靠空氣通過12第二節(jié)活塞式壓縮制冷設(shè)備的附屬裝置一、油分離器油分離器又稱為油器，用于分高壓縮后的氨氣中所挾帶的潤滑油，以防止?jié)櫥瓦M(jìn)入冷凝器，使傳熱條件惡化。油分離器的工作原理是借油液和制冷劑蒸汽的比重不同；利用增大管道直徑降低流速，并改變制冷劑的流動(dòng)方向；或靠離心力作用，使油滴沉降而分離。對于蒸汽狀態(tài)的潤滑油，則采用洗滌或冷卻的方式降低蒸汽溫度，使之凝結(jié)為油滴而分離。有的則采用過濾等方法來增強(qiáng)分高效果。目前國內(nèi)常用的油分離器，用于氨制冷的有洗滌式、填料式和離心式三種，用氟利昂制冷的為過濾式油分離器。這種油分離器的分離率為8O%～85%。第二節(jié)活塞式壓縮制冷設(shè)備的附屬裝置一、油分離器13二、集油器集油器是匯集從氨制冷系統(tǒng)的油分離器、冷凝器及其他裝置中分離出來的氨、油混合物，使油在低壓狀態(tài)下與混雜的氨再進(jìn)行分離，然后分別放出，這樣既保證放油安全，又減少制冷劑的損失。集油器的結(jié)構(gòu)是金屬立式圓筒形容器，筒體上有進(jìn)油管、放油管、回氣管及壓力表等。較大的集油器裝有玻璃管液面指示器。三、貯液器貯液器的功用是貯存和調(diào)節(jié)供給制冷系統(tǒng)內(nèi)各部分的液體制冷劑。各種貯液器的結(jié)構(gòu)大致相同，都是用鋼板焊成的圓柱形容器，簡體上裝有進(jìn)液、出波、放空氣、放油、平衡管及壓力表等管接頭；但各種貯液器的功用不同。

（－）高壓貯液器設(shè)在冷凝器之后，與冷凝器排液管直接聯(lián)通，使冷凝器內(nèi)的制冷劑液體能通暢地流入高壓貯液器，這樣可充分利用冷凝器的冷卻面積，提高其傳熱效果。另外當(dāng)蒸發(fā)器熱負(fù)荷變化時(shí)，制冷劑的需要量隨之變化，貯液器能起調(diào)節(jié)制冷劑循環(huán)量的作用。

（二）低壓貯液器只在大型制冷設(shè)備中使用。其功用是收集蒸發(fā)器回氣管路上氨液分離器中分離出來的低壓氨液，以免液滴隨回氣沖入壓縮機(jī)。具有多種蒸發(fā)溫度的制冷系統(tǒng)中，應(yīng)分別設(shè)置低壓貯液器。（三）排液桶它的功用是當(dāng)冷庫中排管沖霜時(shí)，用來暫時(shí)貯存排管排出的氨液。排液桶的容積，應(yīng)能容納需要沖霜各庫房中最大房間的氨液量。

（四）循環(huán)貯液涌循環(huán)貯液桶是用于氨泵供液制冷系統(tǒng)的重要裝置，它既能穩(wěn)定地保證氨泵循環(huán)所需的低壓氨液，又能對庫房的回氣進(jìn)行汽液分離。二、集油器14四、氨液分離器氨液分離器的作用，一種僅是分離來自蒸發(fā)器的氨液，防止氨液進(jìn)入壓縮機(jī)發(fā)生敲缸。另一種是兼用來分離節(jié)流后的低壓氨液中所帶的無效蒸汽，以提高蒸發(fā)器的傳熱效果，還能起到調(diào)劑分配氨液的作用。氨液分離器有立式、臥式和T型三種結(jié)構(gòu)型式。圖11－14所示是常用的一種立式氨液分離器。它是一個(gè)圓筒殼體，其上有氨氣進(jìn)出口、氨液進(jìn)出口、安全閥、放油口及壓力表等。氨液分離器的工作原理與油分離器類同。四、氨液分離器15五、空氣分離器空氣分離器功能：分離排出冷凝器中不能液化的氣體。不凝氣體的來源：(1)首次加氨時(shí)殘留在系統(tǒng)內(nèi)氣體。(2)低壓管路的滲漏。(3)潤滑油或氨的分解。不凝氣體的危害：聚集在冷凝器，高壓貯氨器等設(shè)備內(nèi)降低冷凝器的傳熱系數(shù)，引起冷凝器壓力升高，增加壓縮機(jī)的功耗及耗電量。空氣分離的原理：冷凝法五、空氣分離器空氣分離器功能：分離排出冷凝器中不能液化的氣體16五、空氣分離器1、二重管式(套管式)空氣分離器：型式：立式，臥式。安裝：在冷凝器旁邊。2、四重管式空氣分離器結(jié)構(gòu)：由四個(gè)同心套管焊制而成。其上有混合氣體進(jìn)口，氨液進(jìn)口，氨氣出口及放空氣口等接頭。特點(diǎn)：分離效果高，體積小。五、空氣分離器1、二重管式(套管式)空氣分離器：17五、空氣分離器制冷循環(huán)系統(tǒng)雖是密封的，但在首次加氨前，不可能將整個(gè)系統(tǒng)抽成絕對真空。補(bǔ)充潤滑油與制冷劑時(shí)，也有空氣進(jìn)入系統(tǒng)。潤滑油與制冷劑在很高的排氣溫度下，會(huì)分解產(chǎn)生不凝結(jié)氣體。工作時(shí)低壓管路壓力過低，系統(tǒng)不夠嚴(yán)密，也會(huì)滲入空氣。設(shè)備內(nèi)聚集有氣體。從而降低冷凝器的傳熱系數(shù)，引起冷凝溫度升高，增加壓縮機(jī)的電耗。空氣分離器是用以分離排出系統(tǒng)中的不凝結(jié)氣體，保證制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行?？諝夥蛛x器的型式很多，常用的有套管式和立式兩種，主要用于大中型制冷系統(tǒng)，在小型制冷裝置中，通常將空氣含量大的混合氣體直接排出系統(tǒng)，以求系統(tǒng)簡化。圖11一15所示為套管式空氣分離器，它由四個(gè)同心套管焊接而成，從內(nèi)向外數(shù)，第一管與第三管，第二管與第四管分別接通，第四管與第一管間接旁通，其上裝有節(jié)流閥。工作時(shí)來自節(jié)流閥的氨液，進(jìn)入一、三管蒸發(fā)吸熱而汽化，氨氣由第三管上的出口被壓縮機(jī)吸走。自來冷凝器與高壓貯液器的混合氣體，進(jìn)入第二、四根管，其中氨氣因受冷凝結(jié)為液體由第四根管下部經(jīng)節(jié)流閥再回收引到第一管中蒸發(fā)，分離出來的不凝結(jié)氣體（包括空氣）由第二根管引入存水的容器中放出，從水中氣泡多少和大小可以判斷系統(tǒng)中的空氣是否已放盡，當(dāng)系統(tǒng)中的空氣接近放凈時(shí)，水中無大氣泡，當(dāng)水溫升高時(shí)，說明有氨氣放出，應(yīng)停止放氣操作。五、空氣分離器18六、中間冷卻器中間冷卻器裝在雙級（或多級）壓縮制冷系統(tǒng)中，用以冷卻低壓級壓縮機(jī)排出的過熱氣體進(jìn)行級間冷卻，以保證高壓級壓縮機(jī)的正常工作。另外它具有分離低壓級排氣中挾帶的潤滑油，以及冷卻制冷劑，使制冷劑獲得較大過冷度的功用。如圖11－16所示。在氨制冷系統(tǒng)中，中間冷卻器均采用氨液冷卻的方法。來自低壓級缸的過熱蒸汽進(jìn)入器內(nèi)，并伸入氨液液面以下，經(jīng)氨液的洗滌而迅速被冷卻，氨氣上升遇器內(nèi)傘形擋板，將其中挾帶的潤滑油分離出來以后進(jìn)入高壓級壓縮機(jī)。用于洗滌的氨液從器頂部輸入。高壓貯液器的氨液，從器下部進(jìn)入蛇管；由于蛇管浸于低溫中，使蛇形管內(nèi)的高壓氨液過冷。當(dāng)需要檢修中間冷卻器時(shí)，器內(nèi)氨液由放液口排出。六、中間冷卻器19七、涼水裝置制冷系統(tǒng)中的冷凝器、過冷器及制冷壓縮機(jī)的汽缸等，都需要不斷地用大量水冷卻，而這些冷卻水吸熱后溫升只3～4oC，通常是用涼水裝置將吸熱后的冷卻水降溫后重復(fù)使用。涼水裝置的型式很多，常用的有點(diǎn)波填料涼水塔，如圖11－17所示。它是依水-空氣對流換熱和蒸發(fā)冷卻原理使水降溫的高效冷卻裝置。冷凝器等設(shè)備的回水過自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的布水器從上向下噴淋，水滴沿點(diǎn)彼填料的表面成膜狀向下流動(dòng)，空氣在頂部風(fēng)機(jī)作用下，從下部進(jìn)入塔體，由下而上在塔內(nèi)與水流逆向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行熱交換。這種裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，冷卻效果好，耗水量低。BL-50型點(diǎn)波式冷卻塔的性能參數(shù)：冷卻水量L＝50m3／h；當(dāng)空氣干球溫度為31.5℃，濕球溫度為28℃，大氣壓力為100.4kPa，進(jìn)水溫度36℃，出水溫度32℃，冷卻水溫降4℃時(shí)。循環(huán)水自身的蒸發(fā)量約為0．7％；淋水密度為13M3／M2·H。此種冷卻塔適用于配套627MJ／h的氨制冷機(jī)。七、涼水裝置20第三節(jié)冷藏庫一、冷藏庫的作用、分類和組成

（一）作用①使易腐產(chǎn)品能較長時(shí)間保存；②為農(nóng)產(chǎn)品、食品加工廠長時(shí)間均衡加工創(chuàng)造條件；③供大型副食店、菜場和食堂短期或臨時(shí)貯存食品之用。

（二）分類冷庫按容量分為大型冷庫（5000t以上）、中型冷庫（1500～5000t）和小型冷庫（1500t以下）。1．按使用性質(zhì)分（l）生產(chǎn)性冷庫主要建在產(chǎn)地。（2）分配性冷庫主要建在消費(fèi)中心。（3）混合性冷庫兼有生產(chǎn)性和分配性冷庫的特點(diǎn)。2.按使用要求分（l）高溫冷庫主要冷藏果品、蔬菜、鮮蛋等食品，。一般庫溫4～-2℃。（2）低溫冷庫主要冷凍并凍藏肉類、水產(chǎn)品等，一般庫溫為-l8～-30℃。（3）空調(diào)庫在常溫條件下貯藏米、面、藥材、酒等，一般庫溫在10～15℃。（三）冷庫的組成如機(jī)房，冷卻間、速凍間、冷藏間、凍藏間、制冰間、產(chǎn)品分級清洗間、調(diào)節(jié)站、配電間、貨物升降裝置、氨庫和冷卻塔等，有的還設(shè)有零配件間與衛(wèi)生間。第三節(jié)冷藏庫一、冷藏庫的作用、分類和組成21冷凍設(shè)備課件22冷凍設(shè)備課件23二、冷藏庫的制冷系統(tǒng)及其設(shè)備選擇1．壓縮機(jī)（l）一般選擇原則①負(fù)荷制冷壓縮機(jī)的總負(fù)荷，按庫房各冷間的耗冷量加以匯總修正確定。②臺數(shù)冷庫所需制冷壓縮機(jī)的總負(fù)荷較大時(shí)，宜選用大型壓縮機(jī)，以減少臺數(shù)，簡化系統(tǒng)，但整個(gè)冷庫中的壓縮機(jī)，不得少于兩臺，以防因壓縮機(jī)發(fā)生故障而停止供冷，且避免在淡季時(shí)壓縮機(jī)長期在小負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)。③備件不同蒸發(fā)系統(tǒng)的壓縮機(jī)，應(yīng)考慮到各系統(tǒng)之間相互代替的可能性。以便各零件的互換使用。④技術(shù)條件選用壓縮機(jī)應(yīng)按其制造廠規(guī)定的技術(shù)條件計(jì)算。如缺少資料可按前一機(jī)部部頒標(biāo)準(zhǔn)《中小型活塞式單級制冷壓縮機(jī)型式與基本參數(shù)》（JB955—67）考慮。⑤壓縮比按氨制冷壓縮機(jī)的使用條件，高低壓的壓縮比小于8時(shí)，即-15℃蒸發(fā)溫度的制冷系統(tǒng)，采用單級壓縮機(jī)。若壓縮比大于8時(shí)，即-28～-33℃蒸發(fā)溫度的制冷系統(tǒng)，則采用雙級壓縮機(jī)。二、冷藏庫的制冷系統(tǒng)及其設(shè)備選擇1．壓縮機(jī)24（2）單級壓縮機(jī)的選型計(jì)算根據(jù)壓縮機(jī)總負(fù)荷，有以下兩種方法：①按壓縮機(jī)的理論排氣量選型。用制冷量和需冷量的平衡關(guān)系，求得壓縮機(jī)的理論排氣量，再查得相近的理論排氣量，即可選定壓縮機(jī)的型號和臺數(shù)。壓縮機(jī)的理論排氣量Vp由下式求得：

式中Qj——冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī)總負(fù)荷（kJ／h);V2——吸入氣體的比容（m3／kg）；il——蒸發(fā)器出口干飽和蒸汽的焓值（kJ／kg）；i5——節(jié)流闊后液體制冷劑的焓值（kJ／kg）；i1、i5——由已知的制冷工作參數(shù)（蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、吸氣溫度、過冷溫度）繪制制冷劑的壓焓圖確定；λq――

壓縮機(jī)吸氣系數(shù)，按制造廠給定值選用。②按壓縮機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)工況制冷量選型。即把所需的壓縮機(jī)負(fù)荷折算成標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量，以選配壓縮機(jī)的型號和臺數(shù)。（2）單級壓縮機(jī)的選型計(jì)算根據(jù)壓縮機(jī)總負(fù)荷，有以下兩種方25(五)壓縮機(jī)的有關(guān)計(jì)算1、壓縮機(jī)產(chǎn)冷量的計(jì)算(1)壓焓圖(2)理論排氣量：Vp＝15πD2snz(m3/h)(3)氨循環(huán)量：G＝Vpλq/V1(4)產(chǎn)冷量(制冷能力)

Q＝Vpλqqr/3.6

或Q＝G(i1－i4)/3.6不同工況下制冷量換算

Qg＝Qbqgλg/qbλb(五)壓縮機(jī)的有關(guān)計(jì)算1、壓縮機(jī)產(chǎn)冷量的計(jì)算26

2．冷凝器冷凝器的選型主要按制冷設(shè)備的制冷量、機(jī)房布置、當(dāng)?shù)氐乃疁?、水質(zhì)、水量及氣象條件確定。（l）立式冷凝器適用于水質(zhì)較差、水源豐富的地區(qū)，一般布置在冷庫機(jī)房外面；常用于大、中型冷庫。（2）臥式冷凝器適用于水溫較低、水質(zhì)較好的地區(qū)，一般布置在室內(nèi)與中小型制冷機(jī)組配套，亦用于船舶制冷裝置。（3）淋水式冷凝器適用于空氣干燥、水源不足和水質(zhì)較差的地區(qū)，布置在室外通風(fēng)良好的地方，一般與氨制冷設(shè)備配套。（4）蒸發(fā)式冷凝器適用于水源困難的地區(qū)，一般布置于廠房的頂部或通風(fēng)良好的地方。（5）空氣冷卻式冷凝器，主要適用于小型氟利昂制冷裝置。2．冷凝器冷凝器的選型主要按制冷設(shè)備的制冷量、機(jī)房布置27

（二）庫房冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)包括氨液分離器、低壓循環(huán)桶、氨泵、冷劑調(diào)節(jié)站和冷分配裝置（蒸發(fā)器）。1．供液方式在直接冷卻系統(tǒng)中，供液方式分為直接膨脹供液、重力供液和氨泵供液三種。(l）直接膨脹供液系統(tǒng)它是借冷凝壓力與蒸發(fā)壓力差經(jīng)節(jié)流閥，直接向冷分配裝置供液。其特點(diǎn)是系統(tǒng)簡單；但因無分離裝置，節(jié)流后的制冷劑是兩相流，影響傳熱效能。（2）重力供液系統(tǒng)它是借低壓氨液本身的重力進(jìn)行供液。氨液在蒸發(fā)器被汽化后，再進(jìn)入氨液分離器、將其中液滴分離出去，重新進(jìn)入壓縮機(jī)。為滿足供液所需的靜液柱，氨液分離器液面需高于冷分配設(shè)備最高點(diǎn)0.5—2m。（二）庫房冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)包括氨液分離器、低壓循環(huán)桶、28冷凍設(shè)備課件29

①重力供液制冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：第一，利用氨液分離器將節(jié)流生成的閃發(fā)氣體分離出來，有利于提高冷分配設(shè)備的傳熱效能。第二，同一蒸發(fā)溫度的冷分配設(shè)備可使用一個(gè)膨脹閥和氨液分離器，節(jié)省膨脹閥。第三，供液中有氨液分離器的緩沖作用，因而容易實(shí)現(xiàn)正常工況的操作調(diào)節(jié)。②缺點(diǎn)：第一，氨液在較小壓差下流動(dòng)，放熱系數(shù)小，蒸發(fā)器的換熱強(qiáng)度較低。第二，用一個(gè)氨液分離器向多個(gè)同層庫房供液時(shí)，因冷卻設(shè)備阻力較大，制冷劑有再汽化的可能。如供液路長短不一，供液不均。第三，在熱負(fù)荷變化較大或供液距離較長時(shí)，還需在機(jī)房內(nèi)設(shè)氨液分離器。目前我國不少中小型冷藏庫仍采用這種供液方式①重力供液制冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：30

（3）氨泵供液方式這種供液系統(tǒng)是利用氨泵向蒸發(fā)器輸送低溫（低壓）氨液。其組成與工作過程與重力式供液方式基本相同。高壓氨液經(jīng)節(jié)流進(jìn)入低壓循環(huán)器，在器內(nèi)將閃發(fā)氣體和液體分離，其液體被氨泵吸入后送入蒸發(fā)器，蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸汽和未蒸發(fā)的氨液一起回到低壓循環(huán)貯液器再次被分離。這種氨泵供液的優(yōu)點(diǎn)是：①依靠氨泵的機(jī)械作用輸液，進(jìn)液壓力較高，即使管路配液不均，仍保證結(jié)霜均勻。②氨液在蒸發(fā)排管內(nèi)被迫流動(dòng)，且循環(huán)量大，傳熱效果好，不易積油，不產(chǎn)生過熱，蒸發(fā)溫度穩(wěn)定，不易擊缸。③操作簡單，便于集中控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化。其缺點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)用動(dòng)力消耗較高，大中型冷藏庫采用這種供液方式。（3）氨泵供液方式這種供液系統(tǒng)是利用氨泵向蒸發(fā)器輸送低31

2．冷分配裝置（蒸發(fā)器）的選擇（1）冷卻排管臥式殼管蒸發(fā)器，常用船舶或陸上的小型制冷機(jī)組。立式、盤管式墻排管適用冷藏間、凍藏間。頂排管常用于低溫冷藏間、冰庫和小型凍結(jié)間。一般均按排管的特性、冷間的要求、建筑尺寸和冷間所處的位置等因素，先選出排管類型，求得冷卻面積，再確定排管的尺寸和排數(shù)。（2）冷風(fēng)機(jī)它多用于凍結(jié)間、冷卻間和冷藏間的強(qiáng)制通風(fēng)。一般亦按冷間特點(diǎn)、建筑尺寸和所需冷卻面積，選配冷風(fēng)機(jī)的型號和臺數(shù)。2．冷分配裝置（蒸發(fā)器）的選擇32第四節(jié)速凍設(shè)備

速凍設(shè)備適用于凍結(jié)小包裝或未包裝的塊、片、粒等狀的原料，制成各種畜產(chǎn)、水產(chǎn)、蔬菜、水餃等速凍食品、一般速凍設(shè)備的凍結(jié)溫度為-30—-40℃，其類型很多，按冷卻方法分為空氣冷凍法、間接接觸冷凍法和浸漬冷凍法。按速凍設(shè)備的結(jié)構(gòu)分為箱式、隧道式、帶式、流化床式和螺旋式等型式。一、箱式速凍機(jī)這種設(shè)備的結(jié)構(gòu)是在絕熱材料包裹的箱體內(nèi)裝有可移動(dòng)帶夾層的數(shù)塊平板，故又稱平板式速凍器，夾層中裝有蒸發(fā)盤管。管間也可灌入鹽水，制冷劑川流于蒸發(fā)盤管內(nèi)；被速凍的產(chǎn)品放在平板間，并移動(dòng)平板，將物料壓緊，進(jìn)行凍結(jié)。平板間距為40～70mm，可根據(jù)產(chǎn)品的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)。平板式速凍器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，作業(yè)費(fèi)用較低，但生產(chǎn)能力小，裝卸費(fèi)工。第四節(jié)速凍設(shè)備速凍設(shè)備適用于凍結(jié)小包裝或未包裝的33二、隧道式速凍機(jī)隧道式速凍機(jī)主要由隧道體、蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)、料架或不銹鋼傳動(dòng)網(wǎng)帶等組成。被速凍的物料放在料架的各層篩盤中或網(wǎng)帶上通過隧道，空氣通過蒸發(fā)器降溫，然后送入隧道中，川流于物料之間使其速凍。凍結(jié)物料的作業(yè)方法與隧道式逆流干燥設(shè)備相同；冷風(fēng)與物料在隧道內(nèi)的流動(dòng)方向相反。速凍溫度為-35℃時(shí)，青刀豆的凍結(jié)時(shí)間約為45min。隧道內(nèi)裝有傳動(dòng)網(wǎng)帶的速凍機(jī)工作過程如圖11－25所示。第一、二級傳動(dòng)網(wǎng)帶的運(yùn)行速度可以分別控制，冷風(fēng)分別吹到網(wǎng)帶上，穿過物料層，再經(jīng)蒸發(fā)器與風(fēng)機(jī)，循環(huán)使用。物料先通過第一級網(wǎng)帶，運(yùn)行較快，料層較薄，使表面凍結(jié)；然后轉(zhuǎn)入第二級網(wǎng)帶，運(yùn)行較慢，料層較厚，使整個(gè)物料全部凍結(jié)，得到單粒速凍產(chǎn)品。這種速凍機(jī)的特點(diǎn)是可凍結(jié)產(chǎn)品的范圍廣，冷凍效率較高，沖霜迅速，清洗方便。二、隧道式速凍機(jī)34三、硫化床式速凍機(jī)流化床式速凍機(jī)由多孔板（或帶）、風(fēng)機(jī)、制冷蒸發(fā)器等組成。如圖11-26所示。工作過程是將前處理后顆粒狀食品，從多孔板一端送入。鋪放厚度為2～12cm，視產(chǎn)品性狀而異?？諝馔ㄟ^蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)，由多孔板底部進(jìn)入向上吹送，使產(chǎn)品呈沸騰狀態(tài)流動(dòng)，并使低溫冷風(fēng)與顆粒全面地直接接觸，冷凍速率大大加強(qiáng)。這種設(shè)備的冷風(fēng)流速約8m／s循環(huán)流動(dòng)。風(fēng)溫-35℃，一般蔬菜的速凍時(shí)間為3～5min。其特點(diǎn)是成單體凍結(jié)，連續(xù)作業(yè)，為速凍蔬菜的理想設(shè)備。三、硫化床式速凍機(jī)35四、螺旋式速凍機(jī)螺旋式速凍機(jī)由柔性傳送帶、中心轉(zhuǎn)筒、風(fēng)機(jī)、風(fēng)幕。傳動(dòng)、變速、沖洗、安全、制冷等裝置組成。如圖11－27所示。柔性傳送帶（鏈條）構(gòu)成一螺旋循環(huán)回路，見圖11－28所示。當(dāng)中心轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，利用裝在中心轉(zhuǎn)筒上的板條與鏈條的摩擦力，使繞在中心轉(zhuǎn)筒上的鏈條運(yùn)動(dòng),物料由入口送進(jìn)，放在柔性傳動(dòng)帶上，繞中心轉(zhuǎn)筒由下部螺旋向上移動(dòng)，同時(shí)冷風(fēng)通過制冷機(jī)、風(fēng)機(jī)和傳送帶，對物料進(jìn)行凍結(jié)。循環(huán)使用。物料凍結(jié)后由上部卸出。為了延長鏈條的使用壽命，設(shè)置了翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使鏈條兩端輪流磨損。風(fēng)幕安裝在物料進(jìn)、出口處，以減少冷量損失。螺旋式速凍機(jī)采用氟利昂雙級壓縮制冷系統(tǒng)，蒸發(fā)器為銅管鋁翅片結(jié)構(gòu)，冷風(fēng)溫度為－5～－40℃，可以調(diào)節(jié)。在冷風(fēng)溫度－35℃，凍結(jié)時(shí)間30min的條件下，處理能力為100～500kg/h。該機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，連續(xù)作業(yè)，凍結(jié)迅速，適用于薄肉片、魚片、冰激淋和冷點(diǎn)心多種食品加工。但設(shè)備費(fèi)用較高。四、螺旋式速凍機(jī)36五、浸漬式速凍機(jī)浸漬式（包括噴淋）速凍法是將被凍結(jié)物料直接和溫度很低的液化氣體或液態(tài)制冷劑接觸，制成速凍產(chǎn)品。現(xiàn)使用的制冷劑有液態(tài)氮、液態(tài)二氧化碳和氟利昂（R12）等。這類裝置多為隧道式結(jié)構(gòu)，隧道內(nèi)有傳送帶，噴霧器或浸漬器和風(fēng)機(jī)等裝置。如圖11－29所式，食品從一端置于傳送帶上，隨帶移動(dòng)，依次通過預(yù)冷區(qū)、凍結(jié)區(qū)和均溫區(qū)，最后由另端卸4，出。液氮貯于隧道外，以一定壓力引入凍結(jié)區(qū)進(jìn)行噴淋或浸漬凍結(jié)，液氮吸熱后形成的氮?dú)?，溫度仍很低，為?0～－5℃，通過風(fēng)機(jī)，將其送入隧道前段進(jìn)行預(yù)凍。在凍結(jié)區(qū)，食品與-200℃的液氮接觸而迅速凍結(jié)。該裝置的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長，可超速單體凍結(jié)，但成本高。五、浸漬式速凍機(jī)37第五節(jié)氣調(diào)冷藏設(shè)備

氣調(diào)冷藏是將冷藏與氣調(diào)貯藏相結(jié)合，即除能控制貯藏貯內(nèi)的溫度外，還控制氣體的組成，使庫內(nèi)的氧和二氧化碳的含量，有適當(dāng)?shù)呐浜希⒈３忠欢穸?，主要用于果蔬貯藏，能獲得良好的保鮮效果。產(chǎn)品在貯藏中的損失甚小，我國目前的果蔬貯藏除冷藏外，多采用薄膜封閉氣調(diào)，有垛封和袋封兩種方法，垛封是將消石灰撒在垛內(nèi)以吸收CO2，袋封是定期開袋換入新鮮空氣。這類方法成本較低，使用方便，近幾年還研制出與薄膜封閉配合使用的分子篩氣調(diào)機(jī)，即CO2吸附機(jī)組，亦取得成效。氣調(diào)冷藏設(shè)備，主要包括庫房、制冷機(jī)組、N2產(chǎn)生器、co2吸附機(jī)組和其他裝置，如圖11—30所示。第五節(jié)氣調(diào)冷藏設(shè)備氣調(diào)冷藏是將冷藏與氣調(diào)貯藏相結(jié)合38二、氮發(fā)生器

氮發(fā)生器又稱催化降氧機(jī)，它的作用主要用產(chǎn)生的N2沖淡庫內(nèi)的O2。圖11-31所示為管式氮發(fā)生器，由反應(yīng)器、電爐、風(fēng)機(jī)和水洗塔等組成。反應(yīng)器由抗熱合金制造，上部裝有鉑等催化劑，以降低燃燒溫度，避免產(chǎn)生有毒的氮氧化合物和其他物質(zhì)。下部是一個(gè)管狀氣體熱交換器。工作流程是來自庫內(nèi)的氣體或庫外空氣，通過風(fēng)機(jī)與液化石油氣或其他可以氣化的燃料如丙烷、煤油等混合，進(jìn)入反應(yīng)器燃燒，燒掉氣體中的氧，其余的氣體經(jīng)水洗冷卻凈化后，除殘留的很少的O2（1％一4％）主要是Ｎ2。燃燒還生成ＣＯ2。也是氣調(diào)貯藏所需要的。冷風(fēng)通過管式換熱器，吸入燃燒過程中的熱量，變?yōu)闊犸L(fēng)，用來預(yù)熱進(jìn)入反應(yīng)器的氣體，以節(jié)約熱能。一、庫房和制冷系統(tǒng)氣調(diào)冷藏庫的庫房結(jié)構(gòu)和制冷設(shè)備，與一般機(jī)械冷藏庫基本相同。但要求庫房有更高的氣密性，可在四壁內(nèi)側(cè)和頂板加襯金屬薄板或不透氣的塑料板，或涂噴塑料層，庫門等都要有氣密裝置，嚴(yán)防漏氣。二、氮發(fā)生39

三、二氧化碳洗滌（吸附）機(jī)組它的作用是排除庫內(nèi)過多的ＣＯ2，并凈化氣體，常用的為干式ＣＯ2吸附器。由兩個(gè)吸附罐、空氣循環(huán)的風(fēng)機(jī)、吸入新鮮空氣的風(fēng)機(jī)及導(dǎo)管、閥門等組成，如圖１１—３２所示。吸附罐是一個(gè)密封的圓筒形容器，罐上下裝有濾網(wǎng)，罐內(nèi)裝滿吸附劑（活性碳等）。兩個(gè)吸附罐通過柔性導(dǎo)管和轉(zhuǎn)換閥門連接，閥門由電器控制。工作時(shí)從氣調(diào)庫來的空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)進(jìn)入罐內(nèi)，其中ＣＯ2。被活性碳吸附后，再回到氣調(diào)庫中。罐內(nèi)活性碳吸附ＣＯ2達(dá)飽和時(shí)，用新鮮空氣吹洗，使ＣＯ2脫附。當(dāng)一個(gè)罐吸附ＣＯ2時(shí)，另一罐同時(shí)進(jìn)行脫附。三、二氧化碳洗滌（吸附）機(jī)組40四、其他裝置（一）濕度調(diào)節(jié)器因氣調(diào)庫內(nèi)制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器不斷結(jié)霜，使庫內(nèi)空氣相對濕度過低，不符合果蔬貯藏要求，故在庫內(nèi)裝加濕器或在凈化空氣回庫之前通過加濕器。

（二）氣壓袋氣調(diào)庫內(nèi)，當(dāng)排除ＣＯ2時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，這對庫房氣密性不利，故設(shè)置氣壓袋。袋用不透氣的聚乙烯制成，體積為庫容積的１％一２％，裝在庫外，與庫內(nèi)相通。當(dāng)庫內(nèi)氣壓變化時(shí)，氣壓袋自動(dòng)收縮或膨脹，以保庫內(nèi)外氣壓平衡。（三）溫度溫度檢測和自動(dòng)記錄儀器及Ｏ2、ＣＯ2分析和記錄儀器即時(shí)檢測和調(diào)節(jié)庫內(nèi)的氣體參數(shù)。四、其他裝置41(五)壓縮機(jī)的有關(guān)計(jì)算1、壓縮機(jī)產(chǎn)冷量的計(jì)算(1)壓焓圖(2)理論排氣量：Vp＝15πD2snz(m3/h)(3)氨循環(huán)量：G＝Vpλq/V1(4)產(chǎn)冷量(制冷能力)

Q＝Vpλqqr/3.6

或Q＝G(i1－i4)/3.6不同工況下制冷量換算

Qg＝Qbqgλg/qbλb(五)壓縮機(jī)的有關(guān)計(jì)算1、壓縮機(jī)產(chǎn)冷量的計(jì)算42(五)壓縮機(jī)的有關(guān)計(jì)算2、壓縮機(jī)功耗的計(jì)算(1)絕熱功率：Nj＝G(i2－i1)/3600(2)指示功率：NI＝Nj/η

η=Ts/Tl＋bts(3)摩擦功率：Nm＝PmVp/3600(4)軸功率：Ne＝NI+Nm(5)電機(jī)軸功率：N=Ne/ηe=(NI+Nm)/ηe(6)配用電機(jī)功率：N'd=(1.10～1.15)N(五)壓縮機(jī)的有關(guān)計(jì)算2、壓縮機(jī)功耗的計(jì)算43二、冷凝器功能：使高壓高溫的過熱蒸汽冷卻，冷凝成高壓液氨，散發(fā)熱量。型式：殼管式，淋水式，雙管對流式，組合式，蒸發(fā)式，氣冷式。(一)殼管式冷凝器：有立式和臥式兩種。1、立式殼管式冷凝器工作原理：管內(nèi)通冷卻水，管外為氨蒸汽。組成：1.放油孔，2.混合氣出口，3.均壓管，4.壓力表，5.安全閥，

6.配水箱，7.分水器。優(yōu)點(diǎn)：(1)占地面積小，可安裝在室外；(2)傳熱系數(shù)較高；(3)冷卻水質(zhì)要求較低，不易阻塞；(4)清除水垢容易。缺點(diǎn)：(1)用水量較多；(2)泄漏不易發(fā)現(xiàn)。二、冷凝器功能：使高壓高溫的過熱蒸汽冷卻，冷凝成高壓液氨，散44二、冷凝器2、臥式殼管式冷凝器工作原理：管內(nèi)通冷卻水，管外為氨蒸汽。組成：1.放空閥，2.放空氣，3.氨氣進(jìn)口，4.均壓管，5.壓力表，6.安全閥，7.水出口，8.水進(jìn)口，9.氨液出口，10.放水閥。特點(diǎn)：可以安裝在室內(nèi)，清洗不容易。適用于水溫較低，水質(zhì)較好的條件。(二)淋水式冷凝器工作原理：氨氣在管內(nèi)從下部進(jìn)入，冷凝后從中部排出，流入貯氨器中，冷卻水在外。二、冷凝器2、臥式殼管式冷凝器45三、膨脹閥與蒸發(fā)器(一)膨脹閥(又稱節(jié)流閥)功能：起降壓及控制流量的作用，高壓液體通過膨脹閥時(shí)，經(jīng)節(jié)流而降壓，由冷凝壓力降低到蒸發(fā)壓力。在降低壓力的同時(shí)，氨液因沸騰蒸發(fā)而吸熱，降低溫度。1、手動(dòng)膨脹閥2、熱力膨脹閥利用蒸發(fā)器出口蒸汽的過熱自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷劑流量，多用于小型機(jī)組(如電冰箱)。三、膨脹閥與蒸發(fā)器(一)膨脹閥(又稱節(jié)流閥)46三、膨脹閥與蒸發(fā)器(二)蒸發(fā)器功能：低壓低溫液體進(jìn)入蒸發(fā)器后，吸熱蒸發(fā)變?yōu)檎羝?，從冷卻介質(zhì)帶走熱量。型式：立管式，臥式管殼式1、立管式蒸發(fā)器：優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造比較簡單，傳熱效率高，檢修與清理方便。缺點(diǎn)：蒸發(fā)管組腐蝕快，尤其是采用氯化鈉鹽水時(shí)腐蝕更快。三、膨脹閥與蒸發(fā)器(二)蒸發(fā)器47三、膨脹閥與蒸發(fā)器2、臥式蒸發(fā)器：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，傳熱效率高，減少了腐蝕。缺點(diǎn)：當(dāng)鹽水濃度不夠凍結(jié)后，管子有破裂危險(xiǎn)。三、膨脹閥與蒸發(fā)器2、臥式蒸發(fā)器：48四、制冷機(jī)附助設(shè)備(一)油分離器功能：分離氨液中的潤滑油，以免降低冷凝器的傳熱系數(shù)。工作原理：利用油密度大，氨氣密度小，采用降低流速、溫度，改變運(yùn)動(dòng)方向的方法使油下落到底部。通油分離器氨氣的體積：V＝3600D2vπ/4(m3/hr)油分離器直徑：D＝(4V/3600πv)1/2(m)設(shè)置：在壓縮機(jī)排氣管道上，靠近冷凝器。四、制冷機(jī)附助設(shè)備(一)油分離器49四、制冷機(jī)附助設(shè)備(二)貯氨器功能：與冷凝器安裝在一起，貯存從冷凝器排出的高壓氨液，當(dāng)冷負(fù)荷變化時(shí)，調(diào)節(jié)蒸發(fā)器內(nèi)氨液盈虧，適應(yīng)液量變化。結(jié)構(gòu)：圓柱形鋼板容器，設(shè)有氨液進(jìn)出口，均壓管，安全閥，放空氣，放油接頭等。貯氨器容積計(jì)算：V=∑Gψ/80%ρ(三)排液桶功能：當(dāng)蒸發(fā)器排管沖霜時(shí)，貯存由排管內(nèi)排出的氨液。沖霜：用過熱氨蒸汽壓入排管，將霜溶化除去。排液桶容積：V＝V’/80%四、制冷機(jī)附助設(shè)備(二)貯氨器50四、制冷機(jī)附助設(shè)備(四)氨液分離器功能：分離氨氣和氨液，保證進(jìn)入壓縮機(jī)的是干飽和蒸汽，進(jìn)入蒸發(fā)器的為氨液。結(jié)構(gòu)：立式圓筒容器，中間進(jìn)，兩頭出。安裝：安裝在庫房最高處，最好高出蒸發(fā)器1～2m，以便氨液順利流入排管。分離原理：降低氣流速度，改變運(yùn)動(dòng)方向，使氣液分離。直徑：D＝(4V/3600πv)1/2。高度：h＝(3～4)D四、制冷機(jī)附助設(shè)備(四)氨液分離器51四、制冷機(jī)附助設(shè)備(五)空氣分離器：功能：分離排出冷凝器中不能液化的氣體。不凝氣體的來源：(1)首次加氨時(shí)殘留在系統(tǒng)內(nèi)氣體。(2)低壓管路的滲漏。(3)潤滑油或氨的分解。不凝氣體的危害：聚集在冷凝器，高壓貯氨器等設(shè)備內(nèi)降低冷凝器的傳熱系數(shù)，引起冷凝器壓力升高，增加壓縮機(jī)的功耗及耗電量。四、制冷機(jī)附助設(shè)備(五)空氣分離器：52四、制冷機(jī)附助設(shè)備1、二重管式(套管式)空氣分離器：型式：立式，臥式。安裝：在冷凝器旁邊。2、四重管式空氣分離器結(jié)構(gòu)：由四個(gè)同心套管焊制而成。其上有混合氣體進(jìn)口，氨液進(jìn)口，氨氣出口及放空氣口等接頭。特點(diǎn)：分離效果高，體積小。四、制冷機(jī)附助設(shè)備1、二重管式(套管式)空氣分離器：53四、制冷機(jī)附助設(shè)備(六)中間冷卻器：功能：用于雙級以上壓縮制冷系統(tǒng)中，冷卻低壓壓縮機(jī)排出的中壓過熱蒸汽，分離出通向高壓壓縮機(jī)的氨蒸汽中夾帶的氨液和潤滑油。工作原理：來自低壓缸的氨氣，通入中間冷卻器內(nèi)液面下被洗滌，冷卻，氨氣上升由上部通向高壓缸，液體被除去。四、制冷機(jī)附助設(shè)備(六)中間冷卻器：54冷凍設(shè)備

冷凍設(shè)備包括冷源制作（制冷）、物料的凍結(jié)、冷卻三個(gè)組成部分。制冷機(jī)的有活塞式，螺桿式、離心式制冷壓縮機(jī)組、吸收式制冷機(jī)組、蒸汽噴射式制冷機(jī)組以及液態(tài)氮、液態(tài)二氧化碳、鹽液等冷劑；現(xiàn)在活塞壓縮式制冷機(jī)組是國均外主要的冷源制作裝置。物料進(jìn)行凍結(jié)的方式有風(fēng)冷式、浸漬式和冷劑通過金屬管、壁和物料接觸傳熱降溫的裝置。冷凍設(shè)備在農(nóng)產(chǎn)品、食品的加工和貯藏方面的應(yīng)用如下：（l）食品的凍結(jié)、凍藏和凍結(jié)運(yùn)輸。主要是畜產(chǎn)品、水產(chǎn)品的凍結(jié)和凍藏。還有速凍蔬菜、速凍面食品、冰、雪糕等產(chǎn)品的凍結(jié)和凍藏。（2）農(nóng)產(chǎn)品、食品的冷卻、冷藏、氣調(diào)貯藏和冷卻運(yùn)輸。主要是果品、蔬菜、蛋及油脂、冷飲等產(chǎn)品的冷卻和冷藏。（3）食品加工。如凍結(jié)干燥、凍結(jié)濃縮和物料的冷卻等。（4）食品加工廠的空氣調(diào)節(jié)。冷凍設(shè)備的內(nèi)容很多，本章僅扼要地?cái)⑹龌钊綁嚎s制冷機(jī)、冷庫制冷系統(tǒng)的分類、工作原理、結(jié)構(gòu)和選擇，還有速凍和氣調(diào)設(shè)備。冷凍設(shè)備冷凍設(shè)備包括冷源制作（制冷）、物料的凍結(jié)55第一節(jié)活塞式壓縮制冷設(shè)備的主要裝置一、制冷壓縮機(jī)（－）分類1．按活塞的運(yùn)動(dòng)方式（1）往復(fù)式壓縮機(jī)其活塞在汽缸里作往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，在食品加工廠和冷庫制冷方面多采用這種壓縮機(jī)。（2）回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)其活塞在汽缸內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，電冰箱采用此種壓縮機(jī)。2．按一臺壓縮機(jī)中蒸汽被壓縮的次數(shù)分為單級和雙級。3．按蒸汽在汽缸內(nèi)的流向分為順流式與逆流式。4．按汽缸中心線位置分為立式、V式、W（角度）式和S式等。5．按壓縮機(jī)組的封閉程度（l）開啟式壓縮機(jī)的功率輸入軸伸出曲軸箱外，電機(jī)通過聯(lián)軸器或皮帶輪與壓縮機(jī)軸輸入端相聯(lián)接，在曲軸伸出端裝有油封。（2）半封閉式壓縮機(jī)與電機(jī)外殼為一體，構(gòu)成一個(gè)密封機(jī)殼，不需要裝油封。（3）全封閉式壓縮機(jī)與電機(jī)封密在一個(gè)容器內(nèi)，形成一個(gè)整體，從機(jī)外表看，只有壓縮機(jī)吸排氣管和電機(jī)導(dǎo)線。6.按壓縮機(jī)的冷量（1）小型其制冷量小于209MJ/h；（2）中型其制冷量為209～1672MJ/h；（3）大型其制冷量在1672MJ/h以上。7．按壓縮方式分為單作用和雙作用。第一節(jié)活塞式壓縮制冷設(shè)備的主要裝置一、制冷壓縮機(jī)56單級壓縮式制冷循環(huán)一、單級壓縮制冷系統(tǒng)1、主要設(shè)備：壓縮機(jī)，冷凝器，膨脹閥，蒸發(fā)器。2、附助設(shè)備：油分離器，空氣分離，器貯氨器，汽液分離器。單級壓縮式制冷循環(huán)一、單級壓縮制冷系統(tǒng)57（三）工作原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)圖11-2所示為立式、單作用、直流式氨壓縮機(jī)工作原理圖，它主要由汽缸體、汽缸、活塞、連桿、曲軸、曲軸箱、進(jìn)排氣閥們、假蓋等組成。圖11-3所示為高速多缸制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)。汽缸的配置有V、W和S型；曲軸轉(zhuǎn)速為700～2000r/min。功率為10～150kw。吸氣孔道在汽缸套凸緣上。工作時(shí)汽間借助于閥片前后的壓力差自動(dòng)開啟和關(guān)閉，達(dá)到吸氣和排氣的目的。

汽缸套的外測裝有負(fù)荷控制裝置，它能使壓縮機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，關(guān)閉吸氣閥，空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，然后頂開吸氣閥，壓縮機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)；當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，能和油分配問或電磁間配套使用，達(dá)到分段加載或卸載，調(diào)節(jié)制冷量的目的。另外這種壓縮機(jī)上還有潤滑、冷卻和傳動(dòng)系統(tǒng)。活塞式（往復(fù)式）制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡單、制造容易、適應(yīng)性強(qiáng)、操作穩(wěn)定、維護(hù)方便，故廣泛應(yīng)用。（三）工作原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)圖11-2所示為立式、單作用、58二、冷凝器冷凝器是制冷系統(tǒng)中的一種熱交換器，使制冷劑過熱蒸汽受冷卻凝結(jié)為液體。冷凝器的種類很多，大中型制冷設(shè)備常用的有臥式殼管式、立式殼管式、淋水式。蒸發(fā)式和空氣冷卻式冷凝器。1.臥式殼管式冷凝器、臥式冷凝器的結(jié)構(gòu)和組成，如圖ll－4所示。鋼制圓柱殼體的兩端焊有端蓋，在殼內(nèi)裝有一組橫臥的直管管簇。冷凝器中冷卻水的流速一般為0.8－1.2m/s時(shí)傳熱系數(shù)K＝2.5l～3.34MJ/（m2·h·℃），單位面積熱負(fù)荷qF－12.54～14.63MJ／（m2.h)。這種冷凝器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、占空間高度小、傳熱系數(shù)高。缺點(diǎn)是清除水垢困難。二、冷凝器冷凝器是制冷系統(tǒng)中的一種熱交換器，592.蒸發(fā)式冷凝器蒸發(fā)式冷凝器如圖11一5所示。由換熱管組、供水噴淋裝置和風(fēng)機(jī)等組成。制冷劑蒸汽從管組上部的過氣集管。分配給每根蛇形管后與冷卻水進(jìn)行熱交換，冷凝后經(jīng)出波集管導(dǎo)至貯液器中。冷卻水噴淋在管外壁上，一部分冷卻水受熱蒸發(fā)變成水蒸汽，在風(fēng)機(jī)作用下，被空氣帶走，另一部分冷卻水，沿管外壁成膜層向下流，落入水池中，利用水泵送到噴水器，如此循環(huán)流動(dòng)。水池中的水量需要補(bǔ)充，所需水量，由水量調(diào)節(jié)閥控制。這種冷凝器的特點(diǎn)是因部分冷卻水蒸發(fā)，吸收大量汽化潛熱，故消耗水量很少，僅為殼管式冷凝器的1/25～1/50,但設(shè)備與作業(yè)的費(fèi)用、較大。管排間水垢難清除，水需要軟化處理。2.蒸發(fā)式冷凝器蒸發(fā)式冷凝器如圖11一5所示。由換熱603．淋水式冷凝器。如圖11－6所示。由貯氨器、冷卻排營和配水箱等組成。工作時(shí)冷卻水由頂部進(jìn)入配水箱，經(jīng)配水槽流到蛇形管的頂面，然后順著每層排營的外表面成膜層流下，部分水蒸發(fā)，其余落入水池中，通過冷卻后再循環(huán)使用。氨氣自排管底部進(jìn)入管內(nèi)．沿管上升時(shí)遇冷而冷凝，流入貯氨器中。這種冷凝器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，工作安全。對水質(zhì)要求不嚴(yán)，容易清洗。缺點(diǎn)是金屬消耗量大，占地面積較大。3．淋水式冷凝器。如圖11－6所示。由貯氨器、冷卻排營和配水61三、膨脹閥（－）手動(dòng)膨脹閥手動(dòng)膨脹間的構(gòu)造如圖11－7所示，閥蕊有針形和V形缺口等型式。手輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可改變閥門開啟度。開啟度按蒸發(fā)器熱負(fù)荷的變化來調(diào)節(jié)，通常為手輪的1／8～1/4周，不能超過1周，否則開啟度過大，失去膨脹作用。這種膨脹閥，結(jié)構(gòu)簡單，但不能隨熱負(fù)荷的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)。在氟利昂制冷裝置中已使用熱力膨脹閥進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。

（二）熱力膨脹閥它是利用蒸發(fā)器出口處蒸汽的過熱度來調(diào)節(jié)制冷劑的。如圖11-8所示，由感應(yīng)元件（感溫包）、膜片、閥體、閥座等組成。在制冷機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，感應(yīng)元件灌注劑壓力等于膜片下氣體壓力與彈簧壓力之和，處于平衡狀態(tài)。如供制冷劑不足，引起蒸發(fā)器出口處回汽，過熱度增大，感溫包溫度升高，使膜片下移，閥口的開啟度增大，直至供液量與蒸發(fā)量相當(dāng)時(shí)，再得到平衡。故熱力膨脹闊能自動(dòng)調(diào)節(jié)間的開啟度，供液量隨負(fù)荷大小自動(dòng)增減，可保證蒸發(fā)器的傳熱面積得到充分利用，使壓縮機(jī)正常安全地運(yùn)行。三、膨脹閥（－）手動(dòng)膨脹閥手動(dòng)膨脹間的構(gòu)造如圖11－762四、蒸發(fā)器

蒸發(fā)器的作用是制冷劑吸收被冷卻介質(zhì)的熱量。

（－）分類蒸發(fā)器按被冷卻介質(zhì)的性質(zhì)可分為三大類：1．冷卻液體載冷劑的蒸發(fā)器通稱為液體冷卻器。如水冷卻器、鹽水冷卻器等。在這類蒸發(fā)器中，制冷劑在管外吸熱，液體載冷劑依靠液泵在管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，可采用閉式循環(huán)，也可采用開式循環(huán)。按結(jié)構(gòu)又分為臥管式、立管式螺旋管式和蛇管式等多種。2.冷卻空氣的蒸發(fā)器這類蒸發(fā)器的型式繁多，制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)，空氣在外側(cè)流動(dòng)?？諝獾牧鲃?dòng)屬于自然對流，如設(shè)在冷庫庫房中的墻排管、頂排管；若蒸發(fā)器是裝在一個(gè)箱體內(nèi)，而空氣是依靠風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，則稱為冷風(fēng)機(jī)或空氣冷卻器。3.冷卻冷凍物料的接觸式蒸發(fā)器制冷劑在傳熱間壁的一側(cè)蒸發(fā)，間壁的另一側(cè)與被冷卻或被凍結(jié)的物料直接接觸。例如平板凍結(jié)裝置中的板式蒸發(fā)器等。四、蒸發(fā)器蒸發(fā)器的作用是制冷劑吸收被冷卻介質(zhì)的熱量。631．臥式殼管式蒸發(fā)器臥式殼管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖11－9所示，與殼管式冷凝器相似。在鋼制的圓筒形殼體的兩端焊管板，其間裝管簇。一般作成多程式，即載冷劑在蒸發(fā)器的管內(nèi)往返流動(dòng)，多次與制冷劑進(jìn)行熱交換。載冷劑（鹽水或水）由泵的作用，由下方流入從上方流出。氨液自殼體下部進(jìn)入在管簇間沸騰吸熱蒸發(fā)，蒸汽由上部排出。這種蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱效果較好，結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，因載冷劑循環(huán)系統(tǒng)封密，對設(shè)備腐蝕性小，缺點(diǎn)是當(dāng)鹽水泵因故障停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可能發(fā)生凍結(jié)，造成管箱破裂。1．臥式殼管式蒸發(fā)器臥式殼管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖1642．冷卻排管冷卻排管的類型，按管組在庫房中的安裝位置分為墻管、頂管和擱架式三種。按結(jié)構(gòu)分有立管、盤管和橫管三類，按管的表面形式分為光滑管與翅片管兩類，對于氨直接冷卻系統(tǒng)用無縫鋼管焊制，對鹽水間接冷卻采用鍍鋅焊接管制作。冷卻排管結(jié)構(gòu)比較簡單，但鋼材消量大，國內(nèi)冷藏肉類的庫房，多采用此種冷卻裝置。（1）立式冷卻排管它由若干立管與上下集管組成，氨液由下集管進(jìn)入并充滿管組，氨氣由上集管引出，排管的容量為排管容積的80％。這種排管的優(yōu)點(diǎn)是制冷劑汽化后容易排出，傳熱效果較好，但排管較高時(shí)，因液柱靜壓作用，下部制冷劑的蒸發(fā)溫度較高。（2）單列盤管式墻排管圖11—10所示為單列盤管式冷卻排營，管總長一般不超過120m，管間距為110-220mm，制冷劑在同一側(cè)進(jìn)出，在重力供液系統(tǒng)中，氨液由下部進(jìn)入，氨氣由上部排出。這種排管的優(yōu)點(diǎn)是灌氨量較小，約為排管容積的50％，但制冷劑汽化后不會(huì)很快排出管外，降低了傳熱效果。（3）頂排管它是吊裝在冷庫頂板下，每組排管各有上下兩根集管，其間焊接U形排管；供液管接在下集管底部，出汽管接在上集管頂部，這樣利用熱氨除霜時(shí)，便于從排管中排出潤滑油，并可縮短除霜時(shí)間。這種排管的灌氮量為排管容積的50％，該排管結(jié)霜比較均勻。（4）翹片管翹片管是在光滑的無縫鋼管外表面上，嵌以用酸洗或鍍鋅的鐵片，以擴(kuò)大散熱面積，其結(jié)構(gòu)有套片式和繞鋼片式。繞鋼片的翹片管常用作冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)器。2．冷卻排管冷卻排管的類型，按管組在庫房中的安裝位置分65

3.冷風(fēng)機(jī)食品工業(yè)中常用的是干式冷風(fēng)機(jī)。它是靠空氣通過冷風(fēng)機(jī)內(nèi)的蒸發(fā)排營來冷卻管外強(qiáng)制流動(dòng)的空氣。將它裝在冷庫內(nèi)的地坪，叫做落地式冷風(fēng)機(jī)；裝在庫房頂上，叫做吊頂式冷風(fēng)機(jī)。兩者結(jié)構(gòu)類同。落地式冷風(fēng)機(jī)，如圖11－12所示。翹片蒸發(fā)排管裝在箱體內(nèi)，空氣自下部進(jìn)入，氨氣從上部排出，有的在管組上面設(shè)有沖霜淋水管，底部有集水箱。3.冷風(fēng)機(jī)食品工業(yè)中常用的是干式冷風(fēng)機(jī)。它是靠空氣通過66第二節(jié)活塞式壓縮制冷設(shè)備的附屬裝置一、油分離器油分離器又稱為油器，用于分高壓縮后的氨氣中所挾帶的潤滑油，以防止?jié)櫥瓦M(jìn)入冷凝器，使傳熱條件惡化。油分離器的工作原理是借油液和制冷劑蒸汽的比重不同；利用增大管道直徑降低流速，并改變制冷劑的流動(dòng)方向；或靠離心力作用，使油滴沉降而分離。對于蒸汽狀態(tài)的潤滑油，則采用洗滌或冷卻的方式降低蒸汽溫度，使之凝結(jié)為油滴而分離。有的則采用過濾等方法來增強(qiáng)分高效果。目前國內(nèi)常用的油分離器，用于氨制冷的有洗滌式、填料式和離心式三種，用氟利昂制冷的為過濾式油分離器。這種油分離器的分離率為8O%～85%。第二節(jié)活塞式壓縮制冷設(shè)備的附屬裝置一、油分離器67二、集油器集油器是匯集從氨制冷系統(tǒng)的油分離器、冷凝器及其他裝置中分離出來的氨、油混合物，使油在低壓狀態(tài)下與混雜的氨再進(jìn)行分離，然后分別放出，這樣既保證放油安全，又減少制冷劑的損失。集油器的結(jié)構(gòu)是金屬立式圓筒形容器，筒體上有進(jìn)油管、放油管、回氣管及壓力表等。較大的集油器裝有玻璃管液面指示器。三、貯液器貯液器的功用是貯存和調(diào)節(jié)供給制冷系統(tǒng)內(nèi)各部分的液體制冷劑。各種貯液器的結(jié)構(gòu)大致相同，都是用鋼板焊成的圓柱形容器，簡體上裝有進(jìn)液、出波、放空氣、放油、平衡管及壓力表等管接頭；但各種貯液器的功用不同。

（－）高壓貯液器設(shè)在冷凝器之后，與冷凝器排液管直接聯(lián)通，使冷凝器內(nèi)的制冷劑液體能通暢地流入高壓貯液器，這樣可充分利用冷凝器的冷卻面積，提高其傳熱效果。另外當(dāng)蒸發(fā)器熱負(fù)荷變化時(shí)，制冷劑的需要量隨之變化，貯液器能起調(diào)節(jié)制冷劑循環(huán)量的作用。

（二）低壓貯液器只在大型制冷設(shè)備中使用。其功用是收集蒸發(fā)器回氣管路上氨液分離器中分離出來的低壓氨液，以免液滴隨回氣沖入壓縮機(jī)。具有多種蒸發(fā)溫度的制冷系統(tǒng)中，應(yīng)分別設(shè)置低壓貯液器。（三）排液桶它的功用是當(dāng)冷庫中排管沖霜時(shí)，用來暫時(shí)貯存排管排出的氨液。排液桶的容積，應(yīng)能容納需要沖霜各庫房中最大房間的氨液量。

（四）循環(huán)貯液涌循環(huán)貯液桶是用于氨泵供液制冷系統(tǒng)的重要裝置，它既能穩(wěn)定地保證氨泵循環(huán)所需的低壓氨液，又能對庫房的回氣進(jìn)行汽液分離。二、集油器68四、氨液分離器氨液分離器的作用，一種僅是分離來自蒸發(fā)器的氨液，防止氨液進(jìn)入壓縮機(jī)發(fā)生敲缸。另一種是兼用來分離節(jié)流后的低壓氨液中所帶的無效蒸汽，以提高蒸發(fā)器的傳熱效果，還能起到調(diào)劑分配氨液的作用。氨液分離器有立式、臥式和T型三種結(jié)構(gòu)型式。圖11－14所示是常用的一種立式氨液分離器。它是一個(gè)圓筒殼體，其上有氨氣進(jìn)出口、氨液進(jìn)出口、安全閥、放油口及壓力表等。氨液分離器的工作原理與油分離器類同。四、氨液分離器69五、空氣分離器空氣分離器功能：分離排出冷凝器中不能液化的氣體。不凝氣體的來源：(1)首次加氨時(shí)殘留在系統(tǒng)內(nèi)氣體。(2)低壓管路的滲漏。(3)潤滑油或氨的分解。不凝氣體的危害：聚集在冷凝器，高壓貯氨器等設(shè)備內(nèi)降低冷凝器的傳熱系數(shù)，引起冷凝器壓力升高，增加壓縮機(jī)的功耗及耗電量。空氣分離的原理：冷凝法五、空氣分離器空氣分離器功能：分離排出冷凝器中不能液化的氣體70五、空氣分離器1、二重管式(套管式)空氣分離器：型式：立式，臥式。安裝：在冷凝器旁邊。2、四重管式空氣分離器結(jié)構(gòu)：由四個(gè)同心套管焊制而成。其上有混合氣體進(jìn)口，氨液進(jìn)口，氨氣出口及放空氣口等接頭。特點(diǎn)：分離效果高，體積小。五、空氣分離器1、二重管式(套管式)空氣分離器：71五、空氣分離器制冷循環(huán)系統(tǒng)雖是密封的，但在首次加氨前，不可能將整個(gè)系統(tǒng)抽成絕對真空。補(bǔ)充潤滑油與制冷劑時(shí)，也有空氣進(jìn)入系統(tǒng)。潤滑油與制冷劑在很高的排氣溫度下，會(huì)分解產(chǎn)生不凝結(jié)氣體。工作時(shí)低壓管路壓力過低，系統(tǒng)不夠嚴(yán)密，也會(huì)滲入空氣。設(shè)備內(nèi)聚集有氣體。從而降低冷凝器的傳熱系數(shù)，引起冷凝溫度升高，增加壓縮機(jī)的電耗?？諝夥蛛x器是用以分離排出系統(tǒng)中的不凝結(jié)氣體，保證制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行?？諝夥蛛x器的型式很多，常用的有套管式和立式兩種，主要用于大中型制冷系統(tǒng)，在小型制冷裝置中，通常將空氣含量大的混合氣體直接排出系統(tǒng)，以求系統(tǒng)簡化。圖11一15所示為套管式空氣分離器，它由四個(gè)同心套管焊接而成，從內(nèi)向外數(shù)，第一管與第三管，第二管與第四管分別接通，第四管與第一管間接旁通，其上裝有節(jié)流閥。工作時(shí)來自節(jié)流閥的氨液，進(jìn)入一、三管蒸發(fā)吸熱而汽化，氨氣由第三管上的出口被壓縮機(jī)吸走。自來冷凝器與高壓貯液器的混合氣體，進(jìn)入第二、四根管，其中氨氣因受冷凝結(jié)為液體由第四根管下部經(jīng)節(jié)流閥再回收引到第一管中蒸發(fā)，分離出來的不凝結(jié)氣體（包括空氣）由第二根管引入存水的容器中放出，從水中氣泡多少和大小可以判斷系統(tǒng)中的空氣是否已放盡，當(dāng)系統(tǒng)中的空氣接近放凈時(shí)，水中無大氣泡，當(dāng)水溫升高時(shí)，說明有氨氣放出，應(yīng)停止放氣操作。五、空氣分離器72六、中間冷卻器中間冷卻器裝在雙級（或多級）壓縮制冷系統(tǒng)中，用以冷卻低壓級壓縮機(jī)排出的過熱氣體進(jìn)行級間冷卻，以保證高壓級壓縮機(jī)的正常工作。另外它具有分離低壓級排氣中挾帶的潤滑油，以及冷卻制冷劑，使制冷劑獲得較大過冷度的功用。如圖11－16所示。在氨制冷系統(tǒng)中，中間冷卻器均采用氨液冷卻的方法。來自低壓級缸的過熱蒸汽進(jìn)入器內(nèi)，并伸入氨液液面以下，經(jīng)氨液的洗滌而迅速被冷卻，氨氣上升遇器內(nèi)傘形擋板，將其中挾帶的潤滑油分離出來以后進(jìn)入高壓級壓縮機(jī)。用于洗滌的氨液從器頂部輸入。高壓貯液器的氨液，從器下部進(jìn)入蛇管；由于蛇管浸于低溫中，使蛇形管內(nèi)的高壓氨液過冷。當(dāng)需要檢修中間冷卻器時(shí)，器內(nèi)氨液由放液口排出。六、中間冷卻器73七、涼水裝置制冷系統(tǒng)中的冷凝器、過冷器及制冷壓縮機(jī)的汽缸等，都需要不斷地用大量水冷卻，而這些冷卻水吸熱后溫升只3～4oC，通常是用涼水裝置將吸熱后的冷卻水降溫后重復(fù)使用。涼水裝置的型式很多，常用的有點(diǎn)波填料涼水塔，如圖11－17所示。它是依水-空氣對流換熱和蒸發(fā)冷卻原理使水降溫的高效冷卻裝置。冷凝器等設(shè)備的回水過自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的布水器從上向下噴淋，水滴沿點(diǎn)彼填料的表面成膜狀向下流動(dòng)，空氣在頂部風(fēng)機(jī)作用下，從下部進(jìn)入塔體，由下而上在塔內(nèi)與水流逆向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行熱交換。這種裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，冷卻效果好，耗水量低。BL-50型點(diǎn)波式冷卻塔的性能參數(shù)：冷卻水量L＝50m3／h；當(dāng)空氣干球溫度為31.5℃，濕球溫度為28℃，大氣壓力為100.4kPa，進(jìn)水溫度36℃，出水溫度32℃，冷卻水溫降4℃時(shí)。循環(huán)水自身的蒸發(fā)量約為0．7％；淋水密度為13M3／M2·H。此種冷卻塔適用于配套627MJ／h的氨制冷機(jī)。七、涼水裝置74第三節(jié)冷藏庫一、冷藏庫的作用、分類和組成

（一）作用①使易腐產(chǎn)品能較長時(shí)間保存；②為農(nóng)產(chǎn)品、食品加工廠長時(shí)間均衡加工創(chuàng)造條件；③供大型副食店、菜場和食堂短期或臨時(shí)貯存食品之用。

（二）分類冷庫按容量分為大型冷庫（5000t以上）、中型冷庫（1500～5000t）和小型冷庫（1500t以下）。1．按使用性質(zhì)分（l）生產(chǎn)性冷庫主要建在產(chǎn)地。（2）分配性冷庫主要建在消費(fèi)中心。（3）混合性冷庫兼有生產(chǎn)性和分配性冷庫的特點(diǎn)。2.按使用要求分（l）高溫冷庫主要冷藏果品、蔬菜、鮮蛋等食品，。一般庫溫4～-2℃。（2）低溫冷庫主要冷凍并凍藏肉類、水產(chǎn)品等，一般庫溫為-l8～-30℃。（3）空調(diào)庫在常溫條件下貯藏米、面、藥材、酒等，一般庫溫在10～15℃。（三）冷庫的組成如機(jī)房，冷卻間、速凍間、冷藏間、凍藏間、制冰間、產(chǎn)品分級清洗間、調(diào)節(jié)站、配電間、貨物升降裝置、氨庫和冷卻塔等，有的還設(shè)有零配件間與衛(wèi)生間。第三節(jié)冷藏庫一、冷藏庫的作用、分類和組成75冷凍設(shè)備課件76冷凍設(shè)備課件77二、冷藏庫的制冷系統(tǒng)及其設(shè)備選擇1．壓縮機(jī)（l）一般選擇原則①負(fù)荷制冷壓縮機(jī)的總負(fù)荷，按庫房各冷間的耗冷量加以匯總修正確定。②臺數(shù)冷庫所需制冷壓縮機(jī)的總負(fù)荷較大時(shí)，宜選用大型壓縮機(jī)，以減少臺數(shù)，簡化系統(tǒng)，但整個(gè)冷庫中的壓縮機(jī)，不得少于兩臺，以防因壓縮機(jī)發(fā)生故障而停止供冷，且避免在淡季時(shí)壓縮機(jī)長期在小負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)。③備件不同蒸發(fā)系統(tǒng)的壓縮機(jī)，應(yīng)考慮到各系統(tǒng)之間相互代替的可能性。以便各零件的互換使用。④技術(shù)條件選用壓縮機(jī)應(yīng)按其制造廠規(guī)定的技術(shù)條件計(jì)算。如缺少資料可按前一機(jī)部部頒標(biāo)準(zhǔn)《中小型活塞式單級制冷壓縮機(jī)型式與基本參數(shù)》（JB955—67）考慮。⑤壓縮比按氨制冷壓縮機(jī)的使用條件，高低壓的壓縮比小于8時(shí)，即-15℃蒸發(fā)溫度的制冷系統(tǒng)，采用單級壓縮機(jī)。若壓縮比大于8時(shí)，即-28～-33℃蒸發(fā)溫度的制冷系統(tǒng)，則采用雙級壓縮機(jī)。二、冷藏庫的制冷系統(tǒng)及其設(shè)備選擇1．壓縮機(jī)78（2）單級壓縮機(jī)的選型計(jì)算根據(jù)壓縮機(jī)總負(fù)荷，有以下兩種方法：①按壓縮機(jī)的理論排氣量選型。用制冷量和需冷量的平衡關(guān)系，求得壓縮機(jī)的理論排氣量，再查得相近的理論排氣量，即可選定壓縮機(jī)的型號和臺數(shù)。壓縮機(jī)的理論排氣量Vp由下式求得：

式中Qj——冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī)總負(fù)荷（kJ／h);V2——吸入氣體的比容（m3／kg）；il——蒸發(fā)器出口干飽和蒸汽的焓值（kJ／kg）；i5——節(jié)流闊后液體制冷劑的焓值（kJ／kg）；i1、i5——由已知的制冷工作參數(shù)（蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、吸氣溫度、過冷溫度）繪制制冷劑的壓焓圖確定；λq――

壓縮機(jī)吸氣系數(shù)，按制造廠給定值選用。②按壓縮機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)工況制冷量選型。即把所需的壓縮機(jī)負(fù)荷折算成標(biāo)準(zhǔn)工況下的制冷量，以選配壓縮機(jī)的型號和臺數(shù)。（2）單級壓縮機(jī)的選型計(jì)算根據(jù)壓縮機(jī)總負(fù)荷，有以下兩種方79(五)壓縮機(jī)的有關(guān)計(jì)算1、壓縮機(jī)產(chǎn)冷量的計(jì)算(1)壓焓圖(2)理論排氣量：Vp＝15πD2snz(m3/h)(3)氨循環(huán)量：G＝Vpλq/V1(4)產(chǎn)冷量(制冷能力)

Q＝Vpλqqr/3.6

或Q＝G(i1－i4)/3.6不同工況下制冷量換算

Qg＝Qbqgλg/qbλb(五)壓縮機(jī)的有關(guān)計(jì)算1、壓縮機(jī)產(chǎn)冷量的計(jì)算80

2．冷凝器冷凝器的選型主要按制冷設(shè)備的制冷量、機(jī)房布置、當(dāng)?shù)氐乃疁?、水質(zhì)、水量及氣象條件確定。（l）立式冷凝器適用于水質(zhì)較差、水源豐富的地區(qū)，一般布置在冷庫機(jī)房外面；常用于大、中型冷庫。（2）臥式冷凝器適用于水溫較低、水質(zhì)較好的地區(qū)，一般布置在室內(nèi)與中小型制冷機(jī)組配套，亦用于船舶制冷裝置。（3）淋水式冷凝器適用于空氣干燥、水源不足和水質(zhì)較差的地區(qū)，布置在室外通風(fēng)良好的地方，一般與氨制冷設(shè)備配套。（4）蒸發(fā)式冷凝器適用于水源困難的地區(qū)，一般布置于廠房的頂部或通風(fēng)良好的地方。（5）空氣冷卻式冷凝器，主要適用于小型氟利昂制冷裝置。2．冷凝器冷凝器的選型主要按制冷設(shè)備的制冷量、機(jī)房布置81

（二）庫房冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)包括氨液分離器、低壓循環(huán)桶、氨泵、冷劑調(diào)節(jié)站和冷分配裝置（蒸發(fā)器）。1．供液方式在直接冷卻系統(tǒng)中，供液方式分為直接膨脹供液、重力供液和氨泵供液三種。(l）直接膨脹供液系統(tǒng)它是借冷凝壓力與蒸發(fā)壓力差經(jīng)節(jié)流閥，直接向冷分配裝置供液。其特點(diǎn)是系統(tǒng)簡單；但因無分離裝置，節(jié)流后的制冷劑是兩相流，影響傳熱效能。（2）重力供液系統(tǒng)它是借低壓氨液本身的重力進(jìn)行供液。氨液在蒸發(fā)器被汽化后，再進(jìn)入氨液分離器、將其中液滴分離出去，重新進(jìn)入壓縮機(jī)。為滿足供液所需的靜液柱，氨液分離器液面需高于冷分配設(shè)備最高點(diǎn)0.5—2m。（二）庫房冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)包括氨液分離器、低壓循環(huán)桶、82冷凍設(shè)備課件83

①重力供液制冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：第一，利用氨液分離器將節(jié)流生成的閃發(fā)氣體分離出來，有利于提高冷分配設(shè)備的傳熱效能。第二，同一蒸發(fā)溫度的冷分配設(shè)備可使用一個(gè)膨脹閥和氨液分離器，節(jié)省膨脹閥。第三，供液中有氨液分離器的緩沖作用，因而容易實(shí)現(xiàn)正常工況的操作調(diào)節(jié)。②缺點(diǎn)：第一，氨液在較小壓差下流動(dòng)，放熱系數(shù)小，蒸發(fā)器的換熱強(qiáng)度較低。第二，用一個(gè)氨液分離器向多個(gè)同層庫房供液時(shí)，因冷卻設(shè)備阻力較大，制冷劑有再汽化的可能。如供液路長短不一，供液不均。第三，在熱負(fù)荷變化較大或供液距離較長時(shí)，還需在機(jī)房內(nèi)設(shè)氨液分離器。目前我國不少中小型冷藏庫仍采用這種供液方式①重力供液制冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：84

（3）氨泵供液方式這種供液系統(tǒng)是利用氨泵向蒸發(fā)器輸送低溫（低壓）氨液。其組成與工作過程與重力式供液方式基本相同。高壓氨液經(jīng)節(jié)流進(jìn)入低壓循環(huán)器，在器內(nèi)將閃發(fā)氣體和液體分離，其液體被氨泵吸入后送入蒸發(fā)器，蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸汽和未蒸發(fā)的氨液一起回到低壓循環(huán)貯液器再次被分離。這種氨泵供液的優(yōu)點(diǎn)是：①依靠氨泵的機(jī)械作用輸液，進(jìn)液壓力較高，即使管路配液不均，仍保證結(jié)霜均勻。②氨液在蒸發(fā)排管內(nèi)被迫流動(dòng)，且循環(huán)量大，傳熱效果好，不易積油，不產(chǎn)生過熱，蒸發(fā)溫度穩(wěn)定，不易擊缸。③操作簡單，便于集中控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化。其缺點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)用動(dòng)力消耗較高，大中型冷藏庫采用這種供液方式。（3）氨泵供液方式這種供液系統(tǒng)是利用氨泵向蒸發(fā)器輸送低85

2．冷分配裝置（蒸發(fā)器）的選擇（1）冷卻排管臥式殼管蒸發(fā)器，常用船舶