壓機和冰箱匹配方法

壓機和冰箱匹配方法第一頁，共十二頁，2022年，8月28日概述從理論上講，設(shè)計電冰箱制冷系統(tǒng)時，在計算出系統(tǒng)的總熱負荷和冷凝熱負荷后，就可以根據(jù)選擇的冷凝器和蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)、材料等，確定它們的的面積；同時，可以根據(jù)制冷劑流量和選擇的毛細管內(nèi)徑確定毛細管的長度尺寸，剩下的就是要確定適合的壓縮機。壓縮機作為制冷系統(tǒng)的心臟，對它的選擇非常關(guān)鍵，除了根據(jù)系統(tǒng)總熱負荷和制冷系統(tǒng)的工藝要求確定壓縮機結(jié)構(gòu)外，還要考慮制冷量和消耗功率。壓縮機與冰箱的匹配是否合理，對冰箱的成本、能耗、制冷性能及使用壽命都有影響。因此，對每個冰箱制造廠商來說，壓縮機和冰箱制冷系統(tǒng)的匹配都被作為一個非常重要的項目進行研究，并進行不斷的優(yōu)化和改進。第二頁，共十二頁，2022年，8月28日冰箱和壓縮機的匹配原理

Whto℃WiQOtCtAtBQTQTBQQBBACW’iQ’OQ’OBQOC壓縮機制冷量QO電冰箱熱負荷QTQTCQ’OC圖1第三頁，共十二頁，2022年，8月28日冰箱和壓縮機的匹配原理冰箱熱負荷QT與蒸發(fā)溫度to的關(guān)系如圖1所示。熱負荷與箱體內(nèi)外溫差△t成線性關(guān)系。在一定的環(huán)境溫度下，箱內(nèi)溫度越低，蒸發(fā)溫度to也越低，箱內(nèi)外溫差△t越大，熱負荷QT越高。而壓縮機的制冷量隨蒸發(fā)溫度to的降低而下降。在冰箱制冷工況下，蒸發(fā)溫度每降低1℃，制冷量Qo約下降3%。壓縮機輸入功率隨制冷量的大小而增減，由于功率曲線的斜率小于制冷曲線，所以，蒸發(fā)溫度越高，壓縮機的單位功率制冷量也越高，即性能系數(shù)（COP)Qo/Wi越高。由圖1可以看出：如果蒸發(fā)溫度在tA點，則QT=Qo,壓縮機的開機率為100%；若蒸發(fā)溫度在tB點，則QTB<QOB,開機率（QTB/QOB)<100%;若蒸發(fā)溫度在tC點，則QTC>QOC,說明壓縮機制冷量不能滿足電冰箱熱負荷的要求，需要另選制冷量較大的壓縮機。如果選擇制冷量為Q’o的壓縮機，則QTB/Q’OB<<QTB/QOB,即其開機率大大低于制冷量為Qo的壓縮機；當(dāng)蒸發(fā)溫度為c時時，Q’OC>QTC,所以其開機率仍小于100%，壓縮機滿足了要求。第四頁，共十二頁，2022年，8月28日冰箱和壓縮機的匹配原理

從圖1中也可以看出壓縮機性能系數(shù)的變化規(guī)律.當(dāng)蒸發(fā)溫度為tB時，Qo>Wi，所以COP>1;當(dāng)蒸發(fā)溫度為tC時，則Qo<Wi，即COP<1.通過以上分析可以看出，壓縮機的制冷量對電冰箱的運行有如下影響：①選配的壓縮機制冷量較小時，電機輸入功率也小，在一定的開停機溫差下，單位時間開機次數(shù)少，啟動消耗的功率減小，因此總的耗電量較低。另外，壓縮機的功率小，壓縮機的振動和噪音也較低。但是，壓縮機的制冷量過小時，開機率會大大地高，耗電量反而增大。同時壓縮機的壽命也受到影響。②選配的壓縮機制冷量過大時，電機的輸入功率也增大，而且壓機開停機頻繁，故啟動消耗的功率增大。雖然開機率很低，但總的耗電量仍然增大。另外，壓縮機啟動時，要產(chǎn)生較大的抖動和很大的沖擊電流，因此，頻繁啟動可能會導(dǎo)致壓縮機連接管路斷裂、減震彈簧疲勞損壞、電機絕緣破壞等故障。還有壓縮機制冷量過大，造價也較高，冷凝器的面積也要適當(dāng)增加。第五頁，共十二頁，2022年，8月28日冰箱和壓縮機的匹配原理一、冰箱制冷系統(tǒng)簡介1.冷凝器:它的作用是通過與外界交換熱量，將壓縮機排出的高溫高壓過熱制冷劑蒸氣冷卻，變成中溫、高壓的液態(tài)制冷劑。按冷卻方式的不同，可分為自然對流式和強制對流式兩種。前者以空氣自然對流方式冷卻，常用于中小型電冰箱；大容量電冰箱（300L以上）多用風(fēng)扇強制通風(fēng)冷卻。常用的冷凝器有外掛式如百葉窗式、鋼絲盤管式、翅片盤管式和內(nèi)藏式冷凝器。2.蒸發(fā)器:它的作用是將通過毛細管減壓降溫后的液態(tài)制冷劑在其中蒸發(fā),使冰箱內(nèi)溫度降低,從而達到制冷目的.一般采用銅鋁等金屬材料,它一般安裝在冰箱的冷藏箱或冷凍箱內(nèi).蒸發(fā)器按其冷卻方式不同,可以分為自然對流式和強制對流式兩種.自然對流式蒸發(fā)器依靠箱體內(nèi)的空氣的自然對流傳遞冷量,直冷式冰箱均采用這類蒸發(fā)器.強制對流式蒸發(fā)器依靠風(fēng)扇強迫箱體內(nèi)空氣對流循環(huán)傳遞冷量,冷卻效果較好,間冷式冰箱均采用這類蒸發(fā)器.蒸發(fā)器按結(jié)構(gòu)不同,可以分為板管式蒸發(fā)器、鋁管吹脹式蒸發(fā)器、單脊翅片管式蒸發(fā)器、鋼絲盤管式蒸發(fā)器、翅片盤管式蒸發(fā)器等.前三第六頁，共十二頁，2022年，8月28日冰箱和壓縮機的匹配原理者多用于直冷式冰箱;后者多用于間冷式冰箱.3.毛細管:它常作為冰箱的節(jié)流機構(gòu),是蒸發(fā)器供夜的控制元件.毛細管的內(nèi)徑一般為0.5~2mm;長度一般為1~4.5m;材料一般為紫銅管.毛細管的長度和內(nèi)徑根據(jù)冰箱的制冷量大小而確定,要是毛細管的阻力能滿足從冷凝器出來的高壓液體制冷劑流經(jīng)毛細管時,不斷克服阻力而自身壓力不斷下降,到毛細管出口處其壓力與蒸發(fā)壓力相等,并使通過毛細管的制冷劑流量與冰箱制冷量相匹配.毛細管只能在一定范圍內(nèi)控制制冷劑液體流量,而不能隨冰箱的負荷變化自動調(diào)節(jié)流量,所以要求制冷系統(tǒng)內(nèi)充注的制冷劑的量必須準確,否則將影響制冷效果.充注的制冷劑過多,多余的制冷劑將滯留在冷凝器內(nèi),造成冷凝壓力升高,制冷量降低,功耗增加.若充注的制冷劑量小于蒸發(fā)器熱負荷所需的流量,則蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生過熱蒸氣,壓縮機回氣溫度過高,制冷效率降低.毛細管作為節(jié)流元件,具有以下幾個特點:(1)不能按工況變化需要調(diào)節(jié)流通截面.(即調(diào)節(jié)流量)第七頁，共十二頁，2022年，8月28日冰箱和壓縮機的匹配原理(2)壓縮機停機后,冷凝器和蒸發(fā)器通過毛細管相連仍然暢通,冷凝壓力和蒸發(fā)壓力很快達到平衡.減輕了電機的啟動力矩.(3)毛細管內(nèi)徑小、管子長,容易引起堵塞,要求制冷系統(tǒng)內(nèi)清潔、無水分和雜質(zhì).4.干燥過濾器:由于冰箱制冷系統(tǒng)中含有微量的空氣和水分,再加上制冷劑和冷凍機油中含的水分,其總水分含量可能超過系統(tǒng)的極限含水量,當(dāng)制冷劑通過毛細管節(jié)流降壓時,制冷劑中的水分就可能在毛細管進口處凍結(jié)成小冰塊,堵塞毛細管,使制冷系統(tǒng)不能正常工作.另外,冰箱制冷系統(tǒng)中還可能含有一些臟物和其它雜質(zhì),若不除去,也可能堵塞毛細管.因此,冰箱上一般都要安裝干燥過濾器.5.氣液分離器:它一般安裝在制冷系統(tǒng)的回氣管上,可使返回壓縮機的制冷劑中的液體分離出來并儲存在其底部,以防壓縮機發(fā)生液擊.從蒸發(fā)器出來的制冷劑經(jīng)過氣液分離器后,制冷劑蒸氣中所含的液滴會因自身的重力作用落入氣液分離器底部,只有制冷劑蒸第八頁，共十二頁，2022年，8月28日冰箱和壓縮機的匹配原理氣被吸入壓縮機.二、冰箱制冷系統(tǒng)分類1、單門直冷式冰箱制冷系統(tǒng)單門直冷式冰箱制冷系統(tǒng)的特點是制冷系統(tǒng)只設(shè)一個蒸發(fā)器在箱體內(nèi).當(dāng)壓縮機運轉(zhuǎn)時,制冷劑的循環(huán)路線為:壓縮機---冷凝器---干燥過濾器---毛細管---蒸發(fā)器---壓縮機,這樣完成一個單回路制冷循環(huán).2、雙門直冷式冰箱雙溫單控制冷系統(tǒng)該系統(tǒng)在冷藏箱和冷凍箱內(nèi)各設(shè)一個獨立的蒸發(fā)器,兩個蒸發(fā)器在系統(tǒng)中是串聯(lián)的.通過設(shè)在門框四周的除露管來對門框四周加熱使之不結(jié)露.從毛細管節(jié)流降壓后的制冷劑液體先進入冷藏蒸發(fā)器,再進入冷凍蒸發(fā)器或者反之.其循環(huán)路線為:壓縮機---門口除露管---冷凝器---干燥過濾器---毛細管---冷藏(凍)蒸發(fā)器---冷凍(藏)蒸發(fā)器---壓縮機.3、雙門直冷式冰箱雙溫雙控制冷系統(tǒng)第九頁，共十二頁，2022年，8月28日冰箱和壓縮機的匹配原理該系統(tǒng)有兩個溫控器分別控制冷藏箱和冷凍箱的溫度.冷藏(凍)箱溫控器是根據(jù)冷藏(凍)箱溫度變化來控制電磁閥切換.當(dāng)冷藏箱溫度達到設(shè)定值時,冷藏溫控器使電磁閥通電,制冷劑停止流入冷藏蒸發(fā)器,直接進入冷凍蒸發(fā)器.冷凍溫控器根據(jù)冷凍室要求來控制壓縮機開停.其循環(huán)路線為:壓縮機---除露管---冷凝器---干燥過濾器---第一毛細管---電磁閥---第二毛細管---冷藏(凍)蒸發(fā)器---冷凍(藏)蒸發(fā)器---壓縮機.4、雙門間冷式冰箱制冷系統(tǒng)該系統(tǒng)是在冷凍室和冷藏室之間安裝一個翅片管式蒸發(fā)器,通過小型風(fēng)扇強制上下室之間通風(fēng)對流冷卻.制冷劑循環(huán)路線為:壓縮機---門口除露管---冷凝器---干燥過濾器---毛細管---翅片管式蒸發(fā)器---壓縮機.三、冰箱測試方法

主要項目:耗電量儲溫(16度32度38度)冷凍能力低溫特況防凝露負載溫度回升噪音安全性能等第十頁，共十二頁，2022年，8月28日冰箱和壓縮機的匹配原理四、冰箱和壓機匹配在了解了冰箱制冷系統(tǒng)和冰箱測試內(nèi)容之后,匹配工作就變得不是那么困難和復(fù)雜了.一般情況下,像海爾這種大的冰箱生產(chǎn)廠家,在制冷系統(tǒng)的匹配方面,他們已經(jīng)有很多非常成熟的技術(shù),很多基本型號的冰箱他們已經(jīng)匹配的比較成功,他們就是在此基礎(chǔ)上進行新型號冰箱的開發(fā)和匹配,同時對原有的系統(tǒng)進行優(yōu)化和調(diào)整,這主要是在使用新型壓縮機、使用新式冷凝器、蒸發(fā)器、改進發(fā)泡技術(shù)、更換制冷劑等情況下進行的.在把壓縮機裝到冰箱上之前,就要根據(jù)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、冰箱的結(jié)構(gòu)和使用的制冷劑等確定制冷劑的充注量、合適的毛細管流量,裝機的過程中,一定要注意冷凝器、蒸發(fā)器、干燥過濾器、箱體電纜線等系統(tǒng)件使用的正確性;同時確保發(fā)泡質(zhì)量,不能有溢料或發(fā)泡料不足的情況,因為這將大大的影響箱體的換熱系數(shù);還要注意灌注量的正確,第十一頁，共十二頁，2022年，8月28日冰箱和壓縮機的匹配原理不能多也不能少,制冷劑多了會最終影響制冷量、性能系數(shù),還可能導(dǎo)致回氣管結(jié)霜和防凝露試驗不合格.制冷劑少了會導(dǎo)致回氣過熱,性能系數(shù)降低,還可能導(dǎo)致環(huán)境溫度高時制冷量不足、冰箱內(nèi)溫度不合格,所以一定要慎重;還要注意門體的質(zhì)量,主要是發(fā)泡情況和門封的好壞,不要有漏氣的現(xiàn)象.冰箱總裝完成之后,就要送到實驗室進行測試,在測試過程中,一定要留意冰箱的冷藏冷凍溫度曲線,這是判斷冰箱性能的最重要的依據(jù).一般情況下,從溫度曲線上可以比較直觀、準確地