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1、螺杆冷水机组培训,培训内容,制冷原理 各种制冷机的区别 各品牌螺杆机的区别,制冷原理,制冷循环 压缩机 冷凝器 蒸发器 节流阀 制冷剂,载冷剂要求,1、在使用温度范围内呈液态（凝固点低），挥发性小 2、无毒，对人体无刺激性 3、粘度小，相对密度小，传热性能好 4、对金属腐蚀性小 5、不易燃烧，无爆炸危险 6、比热容较大 7、化学稳定性好 8、价格低廉，易于获得,制冷剂与载冷剂,2.1.2 对制冷剂的要求 1.热力学方面的要求： 1)沸点要求低 2)临界温度要高、凝固温度要低 3) 具有适宜的工作压力， (Pk/Po)小 4) 汽化潜热大 5)对于大型制冷系统，单位容积制冷量尽可能地大 6) 绝
2、热指数小些,制冷剂与载冷剂,2.物理化学方面的要求： 1）粘度尽可能小 2）热导率要求高 3）纯度高。 4）热化学稳定性好， 5）良好的电绝缘性。 6）溶解于油的不同性质表现出不同的特点。 制冷剂在润滑油中的溶解性可分为完全溶解、微溶解和完全不溶解。一般可认为R717、R13、R14等是不溶于油的制冷剂；R22、R114等是微溶于油的；R11、R12、R21、R113等是完全溶于油的。,制冷剂与载冷剂,3.安全性方面的要求： 1）在工作温度范围内不燃烧、不爆炸。 2）无毒或低毒，相对安全性好 3）具有易检漏的特点 4）制冷剂无毒 4.经济性方面的要求 制冷剂的生产工艺简单，价廉、易得。,制冷剂
3、和载冷剂,制冷剂在安全与环境方面的要求： （1） 应有可接受的安全性：毒性、可燃性和爆炸性。 （2） 破坏臭氧的潜值（ODP）要符合国家环境法规要求。ODP的大小表示制冷剂对大气臭氧的破坏大小，基准为R11的ODP1。 （3） 全球变暖潜值GWP。GWP是衡量制冷剂对全球气候变暖影响程度大小的指标，基准为R11的GWP1。 （4） 大气寿命。指制冷剂在大气中的存留时间，其寿命越长，则其潜在的破坏性越大。,制冷剂与载冷剂,常用制冷剂的性质 1.水的特性（R718） 属于无机物类制冷剂，来源最广，最为安全而便宜的工质。 水不宜在压缩式制冷机中使用，适合在空调用的吸收式和蒸汽喷射式制冷机中 2.氨的
4、特性（R717） 氨的压力适中，单位容积制冷量大，流动阻力小，热导率大，价格低廉，对大气臭氧层无破坏作用。 氨的主要缺点是毒性较大、可燃、可爆、有强烈的刺激性臭味、等熵指数较大，若系统中含有较多空气时，遇火会引起爆炸。 氨制冷系统中应设有空气分离器，及时排除系统内的空气及其它不凝性气体。 氨系统中不必设置干燥器，含水量仍限制在0.2的范围内。 氨制冷系统中往往设有油分离器 氨制冷系统中，不允许使用铜及其铜合金材料,制冷剂与载冷剂,3.氟利昂的特性 1）R12对大气臭氧层有严重破坏作用，并产生温室效应，因此它已受到限用与禁用。但它目前仍是国内应用较广的中温制冷剂之一，2010年1月1日起将在我国
5、完全停止生产和消费。,南极臭氧空洞的变化,制冷剂与载冷剂,3.氟利昂的特性 R12无色、气味很弱、毒性小、不燃烧、不爆炸， R12等熵指数小，压缩机的排气温度较低。单位容积制冷量小、相对分子质量大、流动阻力大、热导率较小。 水在R12中的溶解度很小，低温状态下水易析出而形成冰堵，因此在充灌R12前，必须经过干燥处理 R12能与矿物性润滑油无限溶解，在蒸发器中，随R12 的不断蒸发，润滑油在其中逐渐积存，使蒸发温度升高，传热系数下降。 R12对一般金属没有腐蚀作用，但能腐蚀镁及含镁量超过2的铝镁合金。含水后会产生镀铜现象。R12对天然橡胶及塑料等有机物有膨润作用，R12极易渗透。 R12由于压力
6、适中、压缩终温低、热力性能优良、化学性能稳定、无毒、不燃、不爆等优点，它广泛用于冷藏、空调和低温设备，从家用冰箱到大型离心式制冷机中都有采用。,制冷剂与载冷剂,2）R22对大气臭氧层有轻微破坏作用，并产生温室效应。它是第二批被列入限用与禁用的制冷剂之一。我国将在2040年1月1日起禁止生产和使用。 R22是最为广泛使用的中温制冷剂 R22属安全性制冷剂。 R22化学性质不如R12稳定。 R22 能部分地与润滑油互溶，R22对金属的作用、泄漏性与R12相同。 R22广泛用于冷藏、空调、低温设备中。在活塞式、离心式、压缩机系统中均有采用。由于它对大气臭氧层仅有微弱的破坏作用，故可作为R12的近期、
7、过渡性替代制冷剂。,制冷剂与载冷剂,3）R13属低温制冷剂，毒性比R12更小，不燃烧、不爆炸。只应用于复叠式制冷系统的低温级。 R13微溶于水，系统中也应设干燥器。它不溶于油，对金属和有机物的作用、泄漏性与R12相同，可用来制取-70-100的低温。R13对大气臭氧层也有破坏作用，但因其用量很少，直到1990年伦敦会议上才被列入增加的受控物质，要求发展中国家在2010年1月1日起停止生产和消费。 4）Rll属高温制冷剂，适用于离心式压缩机制冷系统。 Rll 毒性比R12大，与明火接触时更易分解出剧毒光气。Rll的溶水性、溶油性、对金属及有机物的作用均与R12相似。Rll由于标准蒸发温度较高，故
8、广泛用于空调系统或热泵装置中，制取10-5的低温。它对大气臭氧层有严重破坏作用，属限用与禁用之列。 5）R142b属标准蒸发温度较高（-9.25）的中温制冷剂，适合于在热泵装置和高环境温度下的空调装置中使用。 R142b的毒性与R22差不多。当它与空气混合的体积分数在10.615.1范围内，会发生爆炸。它对大气臭氧层仅有微弱的破坏作用，也将在2040 年被禁用。,制冷剂与载冷剂,6）R134a属中温制冷剂。它的特性与R12相近，目前是R12的替代工质之一。 7）R600a属中温制冷剂。它对大气臭氧层无破坏作用，无温室效应。可燃、可爆，不允许采用气焊或电焊。价格便宜。由于具有极好的环境特性，目前
9、广泛被采用，作为R12的替代工质之一。 8）R123属高温制冷剂。适用于离心式制冷压缩机。具有一定毒性。具有优良的大气环境特性（ODP=0.02，GWP=0.02)，是目前替代R11的理想制冷剂之一。 9）R152a属中温制冷剂。中等程度的可燃性，它具有优良的大气环境特性，也被用来作为R12的替代工质。,载冷剂的选择要求和选择方法,载冷剂与载冷剂循环特点,载冷剂：在间接制冷系统中用以传递冷量的中间介质,在蒸发器中被制冷剂冷却并送到冷却设备中吸收被冷却系统的热量，然后返回蒸发器将吸收的热量传递给制冷剂，而载冷剂重新被冷却。如此循环不止，以达到连续制冷的目的。,制冷剂与载冷剂,选择方法,使用目的,
10、温度范围,蒸发温度在5以上的载冷剂系统， 一般都采用水作载冷剂,蒸发温度在5-50的范围内， 一般可采用氯化钠或氯化钙盐水溶液,蒸发温度低于-50时，采用三氯乙烯、 二氯甲烷、三氯氟甲烷、乙醇、丙酮等,载冷剂的选择要求和选择方法,制冷剂与载冷剂,制冷剂与载冷剂,常用载冷剂的特性 常用的载冷剂有空气、水、盐水和有机物等 1空气 在冷库及空调中多有采用。空气比热容较小，所需传热面积较大 2水 水作为载冷剂只适用于载冷温度在O 以上的场合，空调系统中多有采用,制冷剂与载冷剂,3 盐水溶液,A,A,F,G,E,C1,B,C,C2,D,tE,tC,tB,0,x1,x2,m1,m2,t,制冷剂与载冷剂,4
11、有机物载冷剂 有机物载冷剂有 乙醇（CH3-CH2OH）、 乙二醇（CH2OH-CH2OH）、 丙二醇（CH2OH-CHOH-CH3）、 丙三醇（CH2OH-CHOH-CH2OH）、 二氯甲烷（CH2Cl2）及三氯乙烯（CHCl-CCl2）等。 它们都具有较低的凝固温度。 有机物载冷剂标准蒸发温度均较低。,空调主机设备,压缩机 冷凝器 蒸发器 节流部件,活塞式压缩机,图5.10 活塞式压缩机,图5.10 活塞式压缩机,图5.10 活塞式压缩机,离心式压缩机,图5.12 离心式压缩机,冷凝器,冷凝器的作用是将压缩机排出的高温高压的制冷剂蒸汽冷却成液体或气液混合物。制冷剂在冷凝器种放出的热量由冷却
12、介质（水或空气）带走。冷凝器中的传热过程包括：制冷剂（氨或氟利昂）的冷凝放热，通过金属壁，垢层的导热过程以及冷却剂（水或空气）的吸热过程。,第冷凝器和蒸发器,冷凝器,冷凝器,风冷 冷凝器,水冷 冷凝器,卧式壳管式冷凝器,立式壳管式冷凝器,套管式冷凝器,钎焊板式冷凝器,螺旋板式冷凝器,自然对流冷却式冷凝器,强迫对流冷却式冷凝器,蒸发式冷凝器,铜管铝翅 换热器,冷凝器,水冷式 空气冷却式 蒸发式,水冷式冷凝器,水冷式冷凝器是以水作为冷却介质，靠水的温升带走冷凝热量。冷却水可以一次通过，也可以循环使用，但循环使用时系统中需设有冷却塔或冷却池。水冷式冷凝器按其结构形式又可分为 壳管式冷凝器 套管式冷凝
13、器两种。,壳管式冷凝器,常见的是壳管式冷凝器，壳管式冷凝器又可分为 立式壳管式冷凝器 卧式壳管式冷凝器。,立式壳管式冷凝器,立式壳管式冷凝器,立式壳管式冷凝器是一直立的圆筒形状，主要由筒体、管板、换热管、配水箱和各种接管等组成。冷却水从顶部进入配水箱内，在每根换热管的顶部设有导流管嘴，导流管嘴可均匀分配进入换热管束的进水量，并使冷却水沿着切线方向进入换热管内，于螺旋线状沿换热管的内壁向下流动，形成水膜。 气态制冷剂从冷凝器筒体的中部位置进入筒体内沿着换热管的外壁流动与冷却水进行换热，被冷凝后的高压液态制冷剂积存在冷凝器的底部后排出。,卧式壳管式冷凝器,卧式壳管式冷凝器,它与立式冷凝器有相类似的
14、壳体结构，主要区别在于壳体的水平安放和水的多路流动。卧式冷凝器不仅广泛地用于氨制冷系统，也可以用于氟利昂制冷系统，但其结构略有不同。氨卧式冷凝器的冷却管采用光滑无缝钢管，而氟利昂卧式冷凝器的冷却管一般采用低肋铜管。这是由于氟利昂放热系数较低的缘故。值得注意的是，有的氟利昂制冷机组一般不设贮液筒，只采用冷凝器底部少设几排管子，兼作贮液筒用。,套管式冷凝器,套管式冷凝器,制冷剂的蒸气从上方进入内外管之间的空腔，在内管外表面上冷凝，液体在外管底部依次下流，从下端流入贮液器中。冷却水从冷凝器的下方进入，依次经过各排内管从上部流出，与制冷剂呈逆流方式。这种冷凝器的优点是结构简单，便于制造，且因系单管冷凝
15、，介质流动方向相反，故传热效果好，当水流速为12m/s时传热系数可达800kcal/(m2)。其缺点是金属消耗量大，而且当纵向管数较多时，下部的管子充有较多的液体，使传热面积不能充分利用。另外紧凑性差，清洗困难，并需大量连接弯头。因此，这种冷凝器在氨制冷装置中已很少应用。对于小型氟利昂空调机组仍广泛使用套管式冷凝器。,空气冷却式冷凝器,空气冷却式冷凝器,空气冷却式冷凝器是以空气作为冷却介质，靠空气的温升带走冷凝热量的。这种冷凝器适用于缺水或无法供水的场合，常见于小型氟利昂制冷机组。,蒸发式冷凝器,蒸发式冷凝器,在蒸发式冷却冷凝器中，制冷剂冷凝时放出的热量同时被水和空气带走，为了强化蒸发冷凝器内
16、空气的流动，及时带走蒸发的水蒸汽，要安装通风机吹风或吸风，根据通风机在箱体中的安装位置，蒸发式冷却冷凝器可分为吹风式、吸风式和预冷式等类型，如图5.18所示。 蒸发式冷却冷凝器中的传热部分是一个由光管或肋片管组成的蛇形冷凝管组，管组装在一个由型钢和钢板焊制的立式箱体内。箱体的底部为一水盘。箱体的两侧或顶部设有通风机，箱体底部兼作冷却水循环水池。制冷剂蒸汽由蒸汽分配管进入每根蛇形管，冷凝的液体经集液管流入贮液器中。水盘内的水用浮子控制，保持一定的水位。冷却水用水泵压送到冷凝管的上方，经喷嘴喷淋到蛇形管组的上方，沿冷凝管组的外表面流下。水受热后一部分变成蒸汽，其余的沿蛇形管外表面流入下部的水盘内，经水泵再送到喷嘴循环使用。,蒸发式冷凝器,蒸发式冷凝器的优点是：用水量少；结构紧凑，可安装在屋顶上，节省占地面积。缺点是：冷却水不断循环使用，水垢层增长较快，需要使用经过软化处理的水。 蒸发式冷却冷凝器的耗水量少，特别适合用于缺
