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制冷原理复习要点

来源:易榕旅网
1。 制冷、空调的定义.

制冷:利用人工的方法,把某物体或某空间的温度降低到低于周围环境介质的温度,并使之维持一定时间.

实质:将热量从被冷却对象中转移到环境中.

空调:空气调节,就是调节房屋、机舱、船舱、车厢等内部的空气温度、湿度、洁净度、气流速度等使达到一定的要求. 制冷剂 (1)分类

按照化学成分: 1。无机物:NH3 、H2O、N2、CO2 R7

2。有机物:1)碳氢化合物:CH4、C2H6、C2H4 烷烃R50甲烷 烯烃R1150乙烯

2)氟利昂:饱和碳氢化合物的卤族取代物。 CHClF2、CCl2F2、C2H2F4

3.混合物: 1)非共沸混合物:蒸发过程中混合物温度发生变化.R401

2)共沸混合物:具有共同的沸点,蒸发过程中混合物温度不发生变化.R501

2. 制冷剂的选用原则与性质。

1。热力学方面的要求: 1)具有较大的制冷工作范围: 2)具有适当的工作压力和压缩比: 3)单位质量和单位体积制冷量均大: 4)绝热指数低:

2。物理化学方面的要求: 1)流动性好 2)传热性好 3)化学稳定性好

3。安全性方面的要求: 在工作温度范围内不燃烧、不爆炸。 无毒或低毒,相对安全性好。 具有易检漏的特点。

4.环境方面要求: 1)臭氧衰减指数ODP越小越好 2)温室效应指数GWP越小越好 5。经济性方面的要求: 制冷剂的生产工艺简单,价廉、易得。 (3)制冷剂与润滑油的溶解性:

1)完全溶解 制冷剂与油形成均匀溶液,不会产生油膜而妨碍传热;

制冷剂中润滑油含量较多时,容易引起蒸发温度升高、制冷量减

少、 润滑油黏度降低、沸腾时泡沫多、蒸发器液面不稳定。

2)有限溶解 制冷剂与油的混合物出现明显分层.

润滑油会在换热器中形成油膜,增大换热热阻。

(4)制冷剂的溶水性:难溶于水的制冷剂:冰堵 溶水性强的制冷剂:水解 2、载冷剂

(1)种类 水:作为蒸发温度高于0℃的制冷装置的载冷剂。

盐水:如氯化钠,氯化钙的水溶液等,用于蒸发温度低于0℃的制冷装置中. 缺

点:对一些金属材料产生腐蚀。

有机物水溶液:如乙二醇水溶液,二氯甲烷等。具有较低的凝固温度,可用

作温度较低场合. 缺点:比热容较小,有些有一定毒性。 3、润滑油

(1)作用:1)润滑作用:润滑摩擦件表面,减小零件的磨损;对压缩机 运行的可靠 性和使用寿命起到及其重要作用; 2)冷却作用:冷却摩擦件产生的摩擦热; 3)清洗 作用:带走金属摩擦表面的机械杂质和油污; 4)密封作用:防制冷剂泄漏;5)利用 油压作为控制卸载机构的液压传动动力。

(2)选用原则:1)运行状态下,应有适当的粘度; 2)凝固点要低; 3)不含水分,不凝性气体和石蜡; 4)对制冷剂有良好的兼容性,本身具有较好的热 稳定性和化学稳定性; 5)绝缘耐电压要高; 6)价格低廉,容易获得。

(3)分类 1. 天然矿物油:即从石油中提取的润滑油. 2. 人工合成油:按照特定制冷工质的要求,用人工化学的方法合成.

2、蒸发器

(2)分类:蒸发器按其冷却的介质不同 1)冷却空气的蒸发器 空气强制对流(翅片 管结构)空气自然对流(光管结构) 2)冷却液体的蒸发器 沉没式 壳管式 根据制冷剂供液方式的不同 满液式蒸发器 干式蒸发器 循环式蒸发器 喷淋式蒸发器.

3、冷凝器

(2)分类:1)空气冷却式 自然对流空气冷却式 强制对流空气冷却式 2)水冷却式 3)蒸发式 4、节流阀

(2)分类:1.手动调节的节流阀,即手动节流阀; 2.用液位调节的节流机构,即浮球调节阀; 3。用蒸气过热度来调节的节流机构:热力膨胀阀和电磁膨胀阀; 4.不作调节的节流机构,如恒压膨胀阀、毛细管、节流孔等。 五、辅助设备

1、油分离器:将压缩机排气中的润滑油蒸气大部分分离出来,并送回压缩机

原理:A)润滑油和制冷剂蒸气的密度不同; B)通道截面突然扩大,气流速度骤降 C)改变流向使密度较大的润滑油分离出来沉积在油分离器底部; D)利用离心力将油滴甩出去; E)采用氨液洗涤,或用水进行冷却降低气体温度,使油蒸汽凝结成油滴; F)设置过滤层;

分类:惯性式、洗涤式、过滤式、离心式、润滑油收集设备(集油器) 2、不凝性气体分离器

来源:由于系统渗入空气或润滑油分解等,制冷系统中总会有不可凝结气体(主要是空气)存在,聚集在冷凝器表面附近,形成气膜热阻

危害:降低了冷凝器的传热效果,引起压缩机排气压力和排气温度的 升高,致使制冷机的耗功率增加,制冷量降低

工作原理:压力越高,温度越低,气态制冷剂与空气混合物中空气的质量百分比越大 .也就是说,在高压条件下放空气时,损失的制冷剂最少.不凝性气体分离器就是保证在高压和低温条件下放空气的设备 3、气液分离器

1)作用:将来自蒸发器的低压气态制冷剂中携带的液滴分离出来,以防止压缩机发生湿压缩或液击现象

(2)位置:蒸发器至压缩机的气体管道上 4、干燥器与过滤器

(1)设过滤器原因:1)制冷剂本身的纯度; 2)压缩机运转中有部分金属粉末磨损落下进入制冷系统; 3)管道焊接时,部分焊渣、氧化皮进入制冷系统。 (2)设干燥器原因: A)制冷剂含水量超标; B)制冷系统干燥不彻底 5安全装置

1、 安全阀 微启式弹簧安全阀 当压力超过规定数值时,阀 门自动开启,将制冷剂排出

系统.

2、 熔塞 :般安装在冷凝器上 为了防止制冷压缩机高温 排气对其影响

3、 紧急泄氨器 :顶部为直径32mm的 氨液入口,侧面为直径32mm 的给水管入口,

可与消防水 管或自来水管相通。 六 实际循环与理论循环的区别 1 外部条件:高温热源和低温热源为变温热源。热源与制冷剂的传热为有限温差传热。 内部条件:1.制冷压缩机的压缩过程不是等熵过程,而是多变过程; 2。实际制冷循

环中压缩机吸入的制冷剂为过热蒸气,节流前往往是过冷液体,即存在气体过热、液体过冷现象; 3。制冷剂在设备及管道内流动时,存在着流动阻力损失,且与外界有热量交换; 4。实际节流过程不完全是等焓过程,节流后的焓值增加; 5。制冷系统中存在着不凝性气体.

2。 过冷、过热和回热循环对制冷系统的影响,工况对循环的影响

过冷循环:使单位制冷量增加,消耗比功相同,制冷系数增加。液体过冷会增大初投资及运行费用,故一般空调用制冷装置都不采用液体过冷。对于大型的且蒸发温度很低的制冷装置,在条件许可时才尽可能采用液体过冷

蒸汽过热:对循环不利,但制冷机实际运行中,希望有压缩机吸气能有适当的过热度,否则未气化的制冷剂液体会进入压缩机气缸,给运行带来危害,并使压缩机制冷量下降。氨过热度5~8℃,氟利昂一般取可采取较大的过热度

有害过热: 单位压缩功增加 单位制冷量不变 制冷系数下降 单位冷凝负荷增大 进入压缩机制冷剂比容增大 压缩机排气温度升高

有效过热: 单位压缩功增加 单位制冷量增加 循环是否有益与制冷剂性质有 单位冷凝负荷增大

3、是否采用回热应考虑的因素:

1)压缩终温 2)压缩机的容积效率 3)等熵压缩后制冷剂的状态 4)压缩机本身的温度 5)节流前制冷剂液体的过冷度 6)流动阻力 4、采用两级压缩制冷循环的目的:

1)减少往复式压缩机余隙容积的影响; 2)减小气缸的压缩比,提高输气系数; 3)降低排气温度、减少耗功率、提高经济性。 5、 为什么两级压缩式制冷:

蒸发温度的降低,蒸发压力也相应减小,使得压缩比不断升高,从而导致1)机输气系数下降; 2.排气温度上升,润滑油变稀甚至炭化 ; 3。压缩机的耗功增加,性能系数下降。 七、关键词:

空调的四度:温度、相对湿度、空气洁净度、气体流速

闪发蒸汽:在节流阀中由于压力下降而提前蒸发的制冷剂蒸汽 湿压缩:压缩过程中同时存在汽液两相

冰堵:难溶于水的制冷剂,当温度降低到零度以下时水结冰阻塞节流或毛细管的通道,致使制冷剂不能正常工作.

余隙容积:当活塞运动到上止点时,活塞顶和气阀座之间的容积。第一道活塞环以上的环空间气阀通道.

循环倍率:表示系统中每产生1kg制冷剂需要的制冷剂-吸收剂的千克数 压缩比:π=Pk/p0 冷凝器压力/蒸发器压力 制冷系数:制冷量和循环比功之比,q0/w

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