蒸汽壓縮式制冷原理

1、蒸汽壓縮式制冷結構和原理,主講：鄭永富,單級蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)循環(huán),最簡單的蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)，由壓縮機、冷凝器、膨脹閥（又稱節(jié)流閥）、蒸發(fā)器四個部分組成。,壓縮機：消耗一定的外界功后，把蒸發(fā)器中的氣態(tài)制冷劑吸入，并壓縮到冷凝壓力后排入冷凝器中。蒸發(fā)器：制冷劑在其中沸騰，吸收被冷卻介質的熱量后，由液態(tài)轉變?yōu)闅鈶B(tài)。冷凝器：氣態(tài)制冷劑在冷凝器中將熱量傳遞給冷卻介質（空氣或常溫水）后，冷凝成液體。膨脹閥（節(jié)流閥）：將冷凝后的高壓液態(tài)制冷

2、劑通過其節(jié)流作用，降低到蒸發(fā)壓力后，送入蒸發(fā)器中。,制冷壓縮機,壓縮機的作用 壓縮機起著壓縮和輸送制冷劑蒸氣并造成蒸發(fā)器中的低壓力、冷凝器中的高壓力的作用。是制冷系統(tǒng)的心臟部件，它在電動機的帶動下，吸入由蒸發(fā)器排出的低壓制冷劑蒸氣，將其壓縮成為高溫高壓的蒸氣后排入冷凝器中。,壓縮機的類型,一、螺桿式制冷壓縮機,1. 結構組成：,,2、實物圖,二、渦旋式制冷壓縮機,1.  結構組成 2.

3、  工作原理 3. 工作過程,,,,,,,,,,三、離心式制冷壓縮機,1. 工作原理 2. 結構組成,,,,,,,,,,實物圖,四、旋轉式壓縮機,動畫,實物圖,五、往復活塞式壓縮機,動畫,冷 凝 器,一、冷凝器的作用 冷凝器是輸出熱量的設備， 把壓縮機排出的高溫高壓制冷劑蒸汽，通過散熱器散熱冷凝為液體制冷劑。制冷劑從蒸發(fā)器中吸收的熱量和壓縮機產生的熱

4、量，被冷凝器周圍的冷卻介質所吸收而排出系統(tǒng)。,二、冷凝器的類型,立式：用水量多，水質可差 殼管式 臥式：水質要好，水溫低 水冷式 套管式：小型水冷系統(tǒng) 淋水式：用水少，水質可差，空氣干燥類型 蒸發(fā)式：用水少，空氣干燥 自然對流式 風冷式 強制對流式,,,,,三、結構,立式殼管式

5、冷凝器,,,三、結構,2.臥式殼管式冷凝器 冷凝器水路方式,,,三、結構,3.冷凝器圖片,,,,翅片式冷凝器,絲管式冷凝器,,蛇炮(套管式冷凝器),汽車空調冷凝器,風冷式冷凝器,蒸 發(fā) 器,一、蒸發(fā)器的作用 蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)的主要換熱裝置。低溫低壓制冷劑液體在其內蒸發(fā)（沸騰）變?yōu)檎魵?，吸收被冷卻物質的熱量，使物質溫度下降，達到冷凍、冷藏食品的目的。 在空調器中，冷卻周圍的空氣

6、，達到對空氣降溫、除濕的作用。蒸發(fā)器內制冷劑的蒸發(fā)溫度越低，被冷卻物的溫度也越低。在電冰箱中一般制冷劑的蒸發(fā)溫度調整在-20~26℃，在空調器中調整在5~8℃。,二、蒸發(fā)器的類型,滿液式臥式殼管式 冷卻液體的蒸發(fā)器 直立管式 冷水箱 螺旋管式

7、 冷風機——干式蒸發(fā)器類型 冷卻空氣的蒸發(fā)器 排管 螺旋式 新型速凍裝置 隧道式,,,,,,三、結構,蒸發(fā)器圖片,,,,,,,,翅片式蒸發(fā)器,絲管式蒸發(fā)器,粘結式蒸發(fā)器,板管式蒸發(fā)器,螺旋蒸發(fā)器,四、提高蒸發(fā)器傳

8、熱效率,1.氨制冷系統(tǒng)，應定期排油；2.適當提高載冷劑流速；3.及時清除載冷劑側水垢；4.冷庫中應定期除霜；5.防止蒸發(fā)溫度過低，避免結冰。,節(jié)流機構,一、節(jié)流機構的作用 節(jié)流閥對制冷劑起節(jié)流降壓作用并調節(jié)進入蒸發(fā)器中的制冷劑流量。 節(jié)流原理,二、節(jié)流機構類型,1. 手動膨脹閥（節(jié)流閥、調節(jié)閥） 2. 浮球膨脹閥 3. 熱力膨脹閥 4. 毛細管,1. 手動膨脹閥（節(jié)流閥、調節(jié)閥）,只有氨制冷系統(tǒng)或

9、試驗裝置中使用。作為備用閥裝在旁通管路上，以備應急或檢修自動膨脹閥時使用。,,2. 浮球膨脹閥,◆原理：根據(jù)滿液式蒸發(fā)器的液面變化來控制蒸發(fā)器的供液量，可控制蒸發(fā)器的液面高度，同時節(jié)流降壓?！魬茫簭V泛使用于氨制冷系統(tǒng)中◆分類：直通式和非直通式（根據(jù)節(jié)流后的液體制冷劑是否通過浮球室）◆特點： 直通式：結構簡單，但由于液體的沖擊作用引起殼體內液面波動較大，使調節(jié)閥的工作不太穩(wěn)定，容易失靈。 非直通式（廣泛應用）：工作穩(wěn)定

10、，液面穩(wěn)定，但構造及安裝復雜。,3. 熱力膨脹閥,,,◆原理：利用蒸發(fā)器出口處制冷劑蒸汽過熱度的變化調節(jié)供液量。 ◆應用：氟利昂系統(tǒng)中廣泛使用（與非滿液式蒸發(fā)器配合使用）。,3. 熱力膨脹閥,,,◆分類：內平衡式和外平衡式 （1）內平衡式 適用：壓降低、蒸發(fā)器流程短及阻力小的制冷設備。 原理：利用蒸發(fā)壓力、感溫包內壓力和彈簧力的變化來控制閥孔開啟度。,（2）外平衡式 適用：蒸發(fā)器壓力損失較大的系統(tǒng)。,

11、,,,,,,,3. 熱力膨脹閥,,,◆選配與安裝①選配時膨脹閥制冷量應大于蒸發(fā)器制冷量②閥體應盡量接近蒸發(fā)器，以及調節(jié)和拆修都比較方便的部位；③閥體應垂直安裝，其位置高于感溫包的位置；④膨脹閥前應裝過濾器；⑤感溫包安裝在蒸發(fā)器出口吸氣管道水平部分，并且要用沒有吸濕性的材料充分隔熱；,3. 熱力膨脹閥,,,◆熱力膨脹閥常見故障分析與排除 ①壓縮機運轉時，膨脹閥不能開啟供液； ②壓縮機啟動后，膨脹閥很快被堵塞，造成吸入

12、壓力迅速降低。 ③膨脹閥進液口段結霜。 ④膨脹閥“咝咝”作響。 ⑤膨脹閥供液量時多時少。 ⑥膨脹閥關閉不嚴或無法關閉。,4. 毛細管,◆原理：節(jié)流，利用孔徑和長度變化產生壓力差，控制制冷劑流量?！魬茫褐饕糜跓嶝摵奢^小的家用制冷器具中，同時要求制冷系統(tǒng)有比較穩(wěn)定的冷凝壓力和蒸發(fā)壓力，如空調、冰箱?！籼攸c：一般用銅管，結構簡單，制造方便，價格便宜，不易產生故障，且壓縮機停止運行后，冷凝器和蒸發(fā)器的壓力可以自動達到平衡

13、，減輕了再次啟動時電動機的負荷；但對制冷劑流量的調節(jié)能力很低。,,,輔助設備,一、油分離器,1、作用：分離制冷劑中攜帶的潤滑油 2、類型： 過濾式 油分離器類型 洗滌式 離心式 填料式 3、結構：,,,一、油分離器,,,,,,,一、油分離器,,,,二、空氣分離器,1、作用：將排出氣體中的制冷劑蒸汽冷凝下來并予

14、以回收2、類型：立式、臥式套管式3、立式結構及工作原理：4、臥式結構：,,三、氣液分離器,◆作用：將制冷劑蒸汽與制冷劑液體進行分離◆分類：主要為氨液分離器機房用：分離蒸發(fā)器來的低壓蒸汽中的液滴，避免壓縮機濕壓縮；庫房用：分離由節(jié)流閥來的混合蒸汽中的氣體，只讓氨液進入蒸發(fā)器，兼分配液體。,,四、貯液器（貯液桶）,◆類型：按用途和工作壓力分：高壓貯液器、低壓循環(huán)貯液器、排液桶 按外形分：立式和臥式 結構：高壓貯液器

15、 低壓循環(huán)貯液器,,五、集油器,◆作用：收集并放出潤滑油；◆位置：與油分離器、冷凝器、貯液器、蒸發(fā)器等設備相連。,,六、過濾器和干燥器,◆過濾器： 氣體過濾器：壓縮機吸氣管路上或壓縮機吸氣腔； 液體過濾器：調節(jié)閥或自動控制閥前的液體管路上?！舾稍锲鳎褐辉诜合到y(tǒng)中使用，吸附水分，防止冰塞。 位置：冷凝器（或貯液器）與熱力膨脹閥之間。 特點：常與過濾器結合做成干燥過濾器，既干燥又過濾?！艚Y構：,七、安全保

16、護裝置,1.緊急泄氨器：緊急情況時，快速排掉貯液器、蒸發(fā)器中的氨液。2.安全閥：防止設備壓力過高發(fā)生危險。,八、自控裝置與自動調節(jié),1.電磁閥（1）作用：自動接通或切斷制冷系統(tǒng)的供液管路，廣泛用于如冷藏箱、空調器等所匹配的氟利昂制冷機中。（2）位置：冷凝器與蒸發(fā)器間的管路上裝有，可控制液體管路的啟閉。 （3）結構,,,八、自控裝置與自動調節(jié),2.電磁四通換向閥 （1）作用：控制、改變制冷劑流量，使系統(tǒng)由制冷工況向熱泵工況轉變