空調(diào)制冷技術(shù)

普通制冷高于-120深度制冷-120-20k低溫和超低溫20k以下理論循環(huán)與理想循環(huán)比：1.用膨脹閥代替膨脹劑（簡(jiǎn)化制冷裝置以及便于調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量，有節(jié)流損失）2.蒸汽壓縮在過(guò)熱區(qū)進(jìn)行，而非濕整齊區(qū)進(jìn)行（干壓縮代替濕壓縮，避免了低溫蒸汽與熱的汽缸內(nèi)壁之間強(qiáng)烈的熱交換，使液體迅速蒸發(fā)占據(jù)汽缸有效空間，使壓縮機(jī)吸入制冷劑質(zhì)量減少，效果降低，同時(shí)也防止液擊事故或很多液體進(jìn)入汽缸破壞潤(rùn)滑）3.兩個(gè)傳熱過(guò)程為等壓過(guò)程，有傳熱溫差實(shí)際循環(huán)和理論循環(huán)比：1.蒸發(fā)器和冷凝器中的都是壓降過(guò)程（由于摩擦和漩渦存在）2.在經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)吸氣閥和排氣閥都有壓降（由于被節(jié)流）3.在膨脹閥節(jié)流過(guò)程最后比焓略有增加（從外界吸收熱量）4.在壓縮過(guò)程中，初期是熵增后期是熵減過(guò)程（開(kāi)始汽缸內(nèi)壁溫度高，制冷劑吸熱壓縮，后期制冷劑溫度高于汽缸后放熱壓縮）5.在壓縮機(jī)的進(jìn)出管道中，制冷劑壓力和溫度有所變化（由于沿途摩擦阻力、局部阻力以及吸收外界的熱量）閃發(fā)蒸汽分離器：在節(jié)流過(guò)程中，吧閃發(fā)蒸汽分離出來(lái)送到二級(jí)壓縮機(jī)中再度壓縮，保證進(jìn)入蒸發(fā)器中的全為液體的設(shè)備閃發(fā)蒸汽：高壓液態(tài)制冷劑在節(jié)流降壓瞬間氣化生成的氣體過(guò)冷器：對(duì)高壓液體制冷劑的再冷卻，在壓縮機(jī)耗功量不變的情況下，單位質(zhì)量制冷能力增加，節(jié)流損失減少，制冷系數(shù)有所提高。回?zé)崞鳎禾峁┎煌耆虚g冷卻的另一部分再冷中間冷卻器：完全-膨脹閥的再冷卻，一級(jí)壓縮機(jī)出口的降溫不完全-膨脹閥前的部分再冷。制冷劑的基本要求熱力學(xué)制冷效率高、壓力適中、單位容積制冷能力始終、臨界溫度高物理：與潤(rùn)滑油的互溶性、導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)、密度和粘度小、相容性好對(duì)環(huán)境有害程度小2m+2=n+x+y+zR（c-1）（h+1）（f）B（br）有害度C+Cl+F=CFC >C+Cl+F+H=HCFC>C+H+F=HFC冰堵：由于氟利昂吸水性較差，放熱系數(shù)低。當(dāng)制冷劑中有水分后，在蒸發(fā)溫度低于）度c的情況下，水分膨脹閥節(jié)流孔處會(huì)凍結(jié)，形成冰塞（用干燥劑）鍍銅：當(dāng)氟利昂有水分后，能分解生成氟化氫、氯化氫，腐蝕管道中的金屬，例如銅生成CuC12或CuF2，再在鐵制品的表面發(fā)生置換反應(yīng)，使鐵制品表面鍍銅離心式壓縮機(jī)的工作原理：靠葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心作用，將吸入的低壓氣體壓縮至高壓狀態(tài)影響容積效率的4個(gè)因素：余隙系數(shù)：氣缸內(nèi)排氣時(shí)會(huì)留有部分氣體V實(shí)際進(jìn)入汽缸的氣體為VI,九當(dāng)壓縮v1g比變大時(shí)；相對(duì)余隙容積C=V/V變大》Vc變大》表示進(jìn)入的氣體VI變小，九變小使容cgv積效率變低節(jié)流系數(shù)：吸氣閥排氣閥有流動(dòng)阻力主要是進(jìn)氣閥進(jìn)入氣體的質(zhì)量將減漏氣，小與沒(méi)有阻力進(jìn)入時(shí)的氣體比值為節(jié)流系數(shù)，阻力越大九越小n越小P預(yù)熱系數(shù)：因?yàn)槠變?nèi)壁與活塞有摩擦，溫度較高，吸入的氣體與內(nèi)壁發(fā)生熱交換，比容增V大，密度減少，實(shí)際進(jìn)入汽缸質(zhì)量減小，排氣壓力越大吸氣壓力越低，九=于越低n越低tVb氣密系數(shù)：活塞式制冷劑各部件之間有密閉不絕對(duì)，少量氣體滲漏令實(shí)際排量減少n減少冷凝器的分類：根據(jù)冷卻劑種類的不同：水冷（水冷卻高壓氣態(tài)制冷劑而使之冷凝，殼管冷凝器、套管式冷凝器和焊接板式冷凝器）、風(fēng)冷（有自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流式之分）、水-空氣冷卻以及靠制冷劑或其他工藝介質(zhì)進(jìn)行冷卻的冷凝器冷卻效率逐漸減低蒸發(fā)器按載冷劑的不同分為冷卻空氣或冷卻各種液體的蒸發(fā)器按供液方式的不同可分為：滿液式蒸發(fā)器、非滿液式蒸發(fā)器、循環(huán)式蒸發(fā)器、淋激式蒸發(fā)器q ①單位容積制冷能力：q=亠制冷劑質(zhì)量流量Mq ①單位容積制冷能力：q=亠制冷劑質(zhì)量流量M=i制冷劑體積流量V=Mvv rq r10冷凝負(fù)荷①k=Mrqk=Mr（h2-h3）壓縮機(jī)理論耗功率Pth=Mr（h2-h1）qh—h

=-°=1牛制冷效率耳Wh—h21v1壓縮機(jī)入口氣態(tài)制冷劑比容①理論制冷系數(shù)& =亠=thPth兀汽缸工作容積：VsD2Lr rvl&=—th=&XR&tht+273.154c0①0-----制冷系統(tǒng)的制冷量t—t-k &Vnz理論輸氣量、活塞排量：Vh=-6o-坡向問(wèn)題：氟利昂坡向壓縮機(jī)不小于0.01（銅管）由于無(wú)限溶于潤(rùn)滑油，直接將油帶入壓縮機(jī)，由于有回?zé)崞鳎ＷC進(jìn)入壓縮機(jī)為過(guò)熱氣體不會(huì)有水或油的液滴，造成液擊事故氨坡向蒸發(fā)器不小于0.005（無(wú)縫鋼管）由于有限溶于油，氨氣體更易通過(guò)管進(jìn)入壓縮機(jī)，而油會(huì)回液到蒸發(fā)器，最后沉積在下部，通過(guò)放油閥到集油器，再回收利用外平衡熱力膨脹閥：當(dāng)蒸發(fā)盤較細(xì)或相對(duì)較長(zhǎng)，或者多根盤管公用一個(gè)熱力膨脹閥，通過(guò)分液器并聯(lián)時(shí)，因制冷劑流動(dòng)阻力較大，若仍使用內(nèi)平衡式熱力膨脹閥，將導(dǎo)致蒸發(fā)器出口制冷劑的過(guò)熱度很大，蒸發(fā)器傳熱面積不能有效使用，所以用外平衡熱力膨脹閥。毛細(xì)管事根據(jù)“液體比氣體更容易通過(guò)”的原理工作的。采用直徑0.7-2.5mm、長(zhǎng)度為0.6-6m的細(xì)長(zhǎng)紫銅管代替膨脹閥。制冷劑管道管徑的確定：經(jīng)濟(jì)，壓力降，回油氟利昂：有回?zé)崞鳎ūＷC進(jìn)入壓縮機(jī)為過(guò)熱氣體，）、干燥器（防止有水分參入，腐蝕管道和液擊事故）、防震管、字壓縮機(jī)的曲軸箱中裝有電加熱器（預(yù)熱潤(rùn)滑油保證順利啟動(dòng)）氨：有不凝性氣體分離器（保證制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行）、集油器（收集潤(rùn)滑油，以便定期放油）、緊急泄氨器（因?yàn)榘睔饪扇急ＷC在發(fā)生事故時(shí)不發(fā)生爆炸）壓縮機(jī)容量調(diào)節(jié)方法：運(yùn)轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)：改變電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)、改變電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源頻率機(jī)械式容量調(diào)節(jié)：壓縮機(jī)構(gòu)不變（臺(tái)數(shù)控制、吸氣節(jié)流、排氣旁通）壓縮機(jī)構(gòu)變化（可變行程（斜盤往復(fù)式壓縮機(jī)）、吸氣旁通（回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)）、卸載控制（多缸往復(fù)式、雙子壓縮機(jī)、渦旋壓縮機(jī)））吸收式制冷：流程：低壓制冷劑蒸汽》吸收器，被吸收變成制冷劑》吸收劑溶液》液泵升壓》發(fā)生器，被加熱沸騰，沸點(diǎn)低的制冷劑汽化行程高壓氣態(tài)制冷劑，與吸收劑分離》制冷劑進(jìn)入冷凝器》膨脹閥》蒸發(fā)器，吸收劑在發(fā)生器中呈液狀被節(jié)流回到吸收器中，再進(jìn)行利用。循環(huán)倍率：每生產(chǎn)lKg的制冷劑所需要的制冷劑-吸收劑的Kg數(shù)熱力完善度：熱力系數(shù)E與最大熱力系數(shù)E之比maxVq=礦=九九九九活塞式制冷壓縮機(jī)制冷量①=Vq=nVq=nV工0VVPtl 0rvvhvvhvhl軸功率Pe指示功Pi摩擦功率Pm實(shí)際單位耗功量?i大于單位理論耗功量?出比值為指示效率n=—*■效率n=—*■P=MirirnnVh-h

vn1iP摩擦效率n=土mPe普通制冷高于-120深度制冷-120-20k低溫和超低溫20k以下理論循環(huán)與理想循環(huán)比：1.用膨脹閥代替膨脹劑（簡(jiǎn)化制冷裝置以及便于調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量，有節(jié)流損失）2.蒸汽壓縮在過(guò)熱區(qū)進(jìn)行，而非濕整齊區(qū)進(jìn)行（干壓縮代替濕壓縮，避免了低溫蒸汽與熱的汽缸內(nèi)壁之間強(qiáng)烈的熱交換，使液體迅速蒸發(fā)占據(jù)汽缸有效空間，使壓縮機(jī)吸入制冷劑質(zhì)量減少，效果降低，同時(shí)也防止液擊事故或很多液體進(jìn)入汽缸破壞潤(rùn)滑）3.兩個(gè)傳熱過(guò)程為等壓過(guò)程，有傳熱溫差實(shí)際循環(huán)和理論循環(huán)比：1.蒸發(fā)器和冷凝器中的都是壓降過(guò)程（由于摩擦和漩渦存在）2.在經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)吸氣閥和排氣閥都有壓降（由于被節(jié)流）3.在膨脹閥節(jié)流過(guò)程最后比焓略有增加（從外界吸收熱量）4.在壓縮過(guò)程中，初期是熵增后期是熵減過(guò)程（開(kāi)始汽缸內(nèi)壁溫度高，制冷劑吸熱壓縮，后期制冷劑溫度高于汽缸后放熱壓縮）5.在壓縮機(jī)的進(jìn)出管道中，制冷劑壓力和溫度有所變化（由于沿途摩擦阻力、局部阻力以及吸收外界的熱量）閃發(fā)蒸汽分離器：在節(jié)流過(guò)程中，吧閃發(fā)蒸汽分離出來(lái)送到二級(jí)壓縮機(jī)中再度壓縮，保證進(jìn)入蒸發(fā)器中的全為液體的設(shè)備閃發(fā)蒸汽：高壓液態(tài)制冷劑在節(jié)流降壓瞬間氣化生成的氣體過(guò)冷器：對(duì)高壓液體制冷劑的再冷卻，在壓縮機(jī)耗功量不變的情況下，單位質(zhì)量制冷能力增加，節(jié)流損失減少，制冷系數(shù)有所提高。回?zé)崞鳎禾峁┎煌耆虚g冷卻的另一部分再冷中間冷卻器：完全-膨脹閥的再冷卻，一級(jí)壓縮機(jī)出口的降溫不完全-膨脹閥前的部分再冷。制冷劑的基本要求熱力學(xué)制冷效率高、壓力適中、單位容積制冷能力始終、臨界溫度高物理：與潤(rùn)滑油的互溶性、導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)、密度和粘度小、相容性好對(duì)環(huán)境有害程度小2m+2=n+x+y+zR（c-1）（h+1）（f）B（br）有害度C+Cl+F=CFC > C+Cl+F+H=HCFC > C+H+F=HFC冰堵：由于氟利昂吸水性較差，放熱系數(shù)低。當(dāng)制冷劑中有水分后，在蒸發(fā)溫度低于）度c的情況下，水分膨脹閥節(jié)流孔處會(huì)凍結(jié)，形成冰塞（用干燥劑）鍍銅：當(dāng)氟利昂有水分后，能分解生成氟化氫、氯化氫，腐蝕管道中的金屬，例如銅生成CuC12或CuF2，再在鐵制品的表面發(fā)生置換反應(yīng)，使鐵制品表面鍍銅離心式壓縮機(jī)的工作原理：靠葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心作用，將吸入的低壓氣體壓縮至高壓狀態(tài)影響容積效率的4個(gè)因素：余隙系數(shù)：氣缸內(nèi)排氣時(shí)會(huì)留有部分氣體V實(shí)際進(jìn)入汽缸的氣體為VI,九當(dāng)壓縮v1g比變大時(shí)；相對(duì)余隙容積C=V/V變大》Vc變大》表示進(jìn)入的氣體VI變小，九變小使容cgv積效率變低節(jié)流系數(shù)：吸氣閥排氣閥有流動(dòng)阻力主要是進(jìn)氣閥進(jìn)入氣體的質(zhì)量將減漏氣，小與沒(méi)有阻力進(jìn)入時(shí)的氣體比值為節(jié)流系數(shù)，阻力越大九越小n越小P預(yù)熱系數(shù)：因?yàn)槠變?nèi)壁與活塞有摩擦，溫度較高，吸入的氣體與內(nèi)壁發(fā)生熱交換，比容增V大，密度減少，實(shí)際進(jìn)入汽缸質(zhì)量減小，排氣壓力越大吸氣壓力越低，九=于越低n越低tVb氣密系數(shù)：活塞式制冷劑各部件之間有密閉不絕對(duì)，少量氣體滲漏令實(shí)際排量減少n減少冷凝器的分類：根據(jù)冷卻劑種類的不同：水冷（水冷卻高壓氣態(tài)制冷劑而使之冷凝，殼管冷凝器、套管式冷凝器和焊接板式冷凝器）、風(fēng)冷（有自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流式之分）、水-空氣冷卻以及靠制冷劑或其他工藝介質(zhì)進(jìn)行冷卻的冷凝器冷卻效率逐漸減低蒸發(fā)器按載冷劑的不同分為冷卻空氣或冷卻各種液體的蒸發(fā)器按供液方式的不同可分為：滿液式蒸發(fā)器、非滿液式蒸發(fā)器、循環(huán)式蒸發(fā)器、淋激式蒸發(fā)器q ①單位容積制冷能力：q=亠制冷劑質(zhì)量流量Mq ①單位容積制冷能力：q=亠制冷劑質(zhì)量流量M=i制冷劑體積流量V=Mvv rq r10冷凝負(fù)荷①k=Mrqk=Mr（h2-h3）壓縮機(jī)理論耗功率Pth=Mr（h2-h1）qh—h

=-°=1牛制冷效率耳Wh—h21v1壓縮機(jī)入口氣態(tài)制冷劑比容①理論制冷系數(shù)& =亠=thPth兀汽缸工作容積：VsD2Lr rvl&=—th=&XR&tht+273.154c0①0-----制冷系統(tǒng)的制冷量t—t-k &Vnz理論輸氣量、活塞排量：Vh=-6o-坡向問(wèn)題：氟利昂坡向壓縮機(jī)不小于0.01（銅管）由于無(wú)限溶于潤(rùn)滑油，直接將油帶入壓縮機(jī)，由于有回?zé)崞鳎ＷC進(jìn)入壓縮機(jī)為過(guò)熱氣體不會(huì)有水或油的液滴，造成液擊事故氨坡向蒸發(fā)器不小于0.005（無(wú)縫鋼管）由于有限溶于油，氨氣體更易通過(guò)管進(jìn)入壓縮機(jī)，而油會(huì)回液到蒸發(fā)器，最后沉積在下部，通過(guò)放油閥到集油器，再回收利用外平衡熱力膨脹閥：當(dāng)蒸發(fā)盤較細(xì)或相對(duì)較長(zhǎng)，或者多根盤管公用一個(gè)熱力膨脹閥，通過(guò)分液器并聯(lián)時(shí)，因制冷劑流動(dòng)阻力較大，若仍使用內(nèi)平衡式熱力膨脹閥，將導(dǎo)致蒸發(fā)器出口制冷劑的過(guò)熱度很大，蒸發(fā)器傳熱面積不能有效使用，所以用外平衡熱力膨脹閥。毛細(xì)管事根據(jù)“液體比氣體更容易通過(guò)”的原理工作的。采用直徑0.7-2.5mm、長(zhǎng)度為0.6-6m的細(xì)長(zhǎng)紫銅管代替膨脹閥。制冷劑管道管徑的確定：經(jīng)濟(jì)，壓力降，回油氟利昂：有回?zé)崞鳎ūＷC進(jìn)入壓縮機(jī)為過(guò)熱氣體，）、干燥器（防止有水分參入，腐蝕管道和液擊事故）、防震管、字壓縮機(jī)的曲軸箱中裝有電加熱器（預(yù)熱潤(rùn)滑油保證順利啟動(dòng)）氨：有不凝性氣體分離器（保證制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行）、集油器（收集潤(rùn)滑油，以便定期放油）、緊急泄氨器（因?yàn)榘睔饪扇急ＷC在發(fā)生事故時(shí)不發(fā)生爆炸）壓縮機(jī)容量調(diào)節(jié)方法：運(yùn)轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)：改變電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)、改變電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源頻率機(jī)械式容量調(diào)節(jié)：壓縮機(jī)構(gòu)不變（臺(tái)數(shù)控制、吸氣節(jié)流、排氣旁通）壓縮機(jī)構(gòu)變化（可變行程（斜盤往復(fù)式壓縮機(jī)）、吸氣旁通（回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)）、卸載控制（多缸往復(fù)式、雙子壓縮機(jī)、渦旋壓縮機(jī)））吸收式制冷：流程：低壓制冷劑蒸汽》吸收器，被吸收變成制冷劑》吸收劑溶液》液泵升壓》發(fā)生器，被加熱沸騰，沸點(diǎn)低的制冷劑汽化行程高壓氣態(tài)制冷劑，與吸收劑分離》制冷劑進(jìn)入冷凝器》膨脹閥》蒸發(fā)器，吸收劑在