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1、图5.24,5.2.2蒸发器蒸发器是制冷机中又一个主要的换热器。它的利用是将节流降压后的制冷剂湿蒸气在基中沸腾吸热，达到制冷目的。蒸发温度的高低，取决于其对应的蒸发压力。制冷剂在蒸发器中的蒸发过程是：低压制冷剂在进入蒸发器时，其中干蒸发的含量约占10%左右，其余都是液体，故为湿蒸气。随着湿蒸气在蒸发器管路内流动，液体逐渐蒸发(沸腾)为蒸，并且不断吸收热量(蒸发潜热)；随着流动，蒸气含量越来越多，当流至接近蒸发器出口时，一般都已成为干蒸气。在这个过程中其蒸发温度几乎始终保持不变。当蒸发器出口处的制冷剂全部蒸发为干 蒸气后，在蒸发器末端及后而的低压回气管内温度将继续上升，成为过热 干蒸气，因此蒸发
2、器出口端处总是处于过蒸气区；若仍处于湿蒸汽区，就可能使压缩机产生液击故障。但过热蒸气区仅占蒸发器极小部分。,对于被冷却介质为空气而言，蒸发器在降低空间温度的同时，还把空气中的水蒸气凝结成水而分离出来，故也起到减湿作用。为了提高蒸发器的传热性能，除了选用导热系数高的材料制做蒸发器外，还常常在管子的内外壁上进行肋化处理以增大散热 面积。常见的外肋(翅片)片管如图5.25所示，内肋片管如图5.26所示。一般来说制冷装置中的蒸发器可分为冷却空气式蒸发器和冷却液体式蒸发器两大类。,图5.25,图5.26,1气冷式蒸发器空调中采用的强制对流空冷式蒸发器主要是翅片管式蒸发器，其外形结构如图5.27所示。这种
3、蒸发器主要用于全自动无霜电冰箱。这种蒸发吕原盘管直径为812mm的铝管或铜管，翅片为薄铝片或铜片、片距为812mm，这种蒸发器的传热效率高，占用空间小，但需配以风扇电机来实现强制风冷。图5.28所示为窗式空调器采用的强调对流式蒸发器。,图5.27,图5.28,2套管式蒸发器冷却载冷剂水的蒸发器有满液式、套管式和干式。尽管满液式蒸发器有较高的传热系数，但润滑油与卤代烃制冷剂互溶而使油不易回到压缩机，户用中央空调系统不使用满液式，而只用套管式和干式蒸发器。套管式蒸发器的基本结构与套管式冷凝器相同，图5.29是其外形。制冷剂在内管沸腾吸热，由液体变成气体的高速气流，足以将混于其中的润滑油带回压缩机。
4、冷水在套管间流动被冷却。表是阿法拉伐公司套管式蒸发器的性能，这是进水温度12，出水温度7，制冷剂R22的蒸发温度为2时的性能。,图5.29 表5.3 套管式蒸发器性能,5.2.3空调制冷系统辅助部件1 油分离器 压缩机的气缸和活塞虽经精密加工，在活塞和气缸壁之间的间隙非常小，但是曲轴箱内的机油还会经过活塞与气缸壁间的间隙承受高温高压制冷剂蒸气一起排出。另外由于大多数制冷剂都易与冷冻机油溶解，这样也使它与制冷剂一起从压缩机排出。进入冷凝器和蒸发器的冷冻机油在其管壁上形成油膜，由于油膜的导热性能差，而使制冷系统的制冷效能降低。当蒸发温度低于-40以下时，冷冻机油还会凝固而阻塞蒸发盘管，使制冷循环停
5、止。另外带出过多的冷冻机油，使曲轴箱内的油量减少，使压缩机的润滑性能变劣。因此在制冷量大(11630W以上)的机组或-40以下的低温制冷设备中都设置有油分离器，将排出蒸气中所含的油微粒分离出来。都不设置油分离器，依靠制冷剂与油溶解或管道的斜度，使油流回曲轴箱。,制冷剂蒸发中所混入的油雾微粒通过以下几种方式都可使其分离：(1)排出蒸气进入突然扩胀的容器或回弯中，由于流速的降低，使油微粒在重力作用下而分离。(2)当蒸气进入锥形旋室时，沿室边发生庖黑心，产生离心力，油微粒质量大于蒸气飞向内壁而流下。(3)蒸气与油雾经过金属丝网或不在同一中心多层孔板的阻挡，发生过滤而分离。(4)气流的流动方向发生多次
6、折变，产生惯性力的分离作用。,图5.30所示的油分离器适用于小型氟利昂制冷机。图5.31所示的油分离器是目前国产氟利昂机组(2F10、4F10)上采用的油分离装置。油分离器下部的浮球阀能自动地将油排回曲轴箱。如果浮球阀失灵，会使排气压力下降，进气压力升高，此时可随时将油分离器出油口截止阀关闭，人工操纵定时开启下部出油口截阀，控制回油。,图5.30,图5.31,图5.31任何型式油分离器都不可能将制冷剂蒸气中所混入的冷冻机油全部分离，或多或少要排出微量机油。因此在设计制造时要采用凝固点低于蒸发温度的冷冻机油，防止发生冷冻机油凝固。2贮液器开启式机组和制冷量大于1163W以上的部分全封闭式机组，都
7、装有能存贮液态制冷剂的认器(筒)。水冷式机组的卧式壳管式冷凝器兼作贮液器用。,贮液器的外形结构如图5.32所示，它的筒体用无缝钢管制成，两端板用热压半球形盖(又称胖顶)焊接而成。筒端上部为进液口，下部为液口。在出液口内有过滤铜网，以防污物流出进入制冷系统。装入制冷剂量为贮液器内全容积的80%，不得装满，否则会发生爆炸。贮液器在制冷装置正常工作时，始终保持有全制冷剂量30%的剩余量，以保证有足够的液体维持正常循环。,图5.32,3.安全阀熔塞安全阀和熔塞是壁免发生爆炸的安全装置，大多装在制冷系统的高压侧的贮液器或水冷式冷凝器壳体部。当制冷装置 水或其它原因，发生排气压力过高，高压开关不能自动控制
8、电机停止的话，会将制冷剂蒸气自行泄放。安全阀的结构如图5.33所示。它的控制压力选定在高压侧耐气压试验值的8/10下开启。,图5.33,图5.34,熔塞的结构如所示。在阀体中心有一小孔，并呈锥形，内灌铸入低熔点合金的塞体。当水冷工冷凝器因断水而使排气压力过高，温度上升到合金塞熔点温度时，熔塞爆破，制冷剂蒸气泄放。熔塞合金熔化温度为7075。低熔点合金的配方为：鉍(Bi)50%；铅(Pb )；25.7%；锡(Sn)13.3%；镉(Cd)10%；锑(Sb)1%组成。当熔塞爆破以后要卸下锥形熔塞体，重新灌铸低熔点合金。4 气液分离器气液分离器的作用是将回气中可能携带的制冷剂液滴加以分离。某些制冷机(
9、如棒冰机)长时间停机后，蒸发器管道内存有一定量的制冷剂液体，一旦开机时，压缩机使低压端急速减压，蒸发器内液体制冷剂来不及蒸发为蒸气，就呈液体而直接被吸入气缸内造成液击，以致于发生损坏阀片、密封垫等故障。因此在间接冷却式、分体式、热泵方式及采用毛细管节流方式的制冷系统中大都设有气液分离器。,气液分离器的如图5.35所示。在一个密闭容器中有一个短管(连接蒸发器出口)和一个弯管，弯管下部开一小孔，当蒸发器内制冷剂液体，进入容器中进突然膨胀，蒸气从弯管上开口进入，并被压缩机吸入，液体逐渐蒸发。当回气中有冷冻机油时，从小孔流入弯管，一旦油面超过下弯管上平面后，油被压缩机吸回。制冷剂液体通过小孔时，发生节
10、流而汽化。气液分离器的内容积尺寸，一般上型全封闭式制冷机中按制冷系统内充加制冷剂重量的2/34/5设计。有些制冷机中将气液分离器和气液热交换器制成一个整体，起双重作用。无霜电冰箱中采用的翅片管式蒸发器出口处接入的一段粗管，称为分液筒(又称积液管)，直的就是气液分离器的作用。而铝复合板式蒸发器管路末端的一段纵横交错路也是起气液分离的作用。,图5.35,5.热交换器热交换器又称为气液热交换器，它由供液管和低压回气管构成。图5.36所示为制冷系统中几种热交换器的形式，它们基本上都为双重管结构，并且液体和蒸气的流向呈逆流方式。由于蒸气的热交换性能要经液体低，为了增大给热面积，在图5.36(4)所示的热
11、交换器内管外表面还绕上翅片。电冰箱制冷系统中的毛细管与低压回气管构成的热交换器形式。为了防止与外界空气进行热交换，有时还在热交换器外以绝热材料包裹。制冷系统中接入热交换器后，使流过低压回气管的低压蒸气吸收供液管中制冷剂的热量而成为过热蒸气，而使液态制冷剂实现过冷却，这对于氟利昂制冷系统4提高制冷效率是非常有利的。,图5.36,6.过滤器和干燥过滤器蒸气压缩式制冷循环系统是一个要求严格的密闭系统，在系统内，既不允许有空气、水分、金属粉末，也不允许存在任何杂质污物。但在设备的实际运行中这一要求事实上是办不到的。虽然制冷系统中各部件在出厂时，已经过严格清洗和一定的干燥处理，可是，设备运行一段时间后总
12、会有些磨损，压缩机内的一些金属粉末、管道内的一些焊渣微粒，制冷剂所含的一些杂物以及润滑油内的污物，都可能随制冷剂循环，给系统中的各部件带来损作或阻塞管路的畅通。为了解决上述问题，需要加装过滤器来清洁系统。过滤器加装在贮液筒（或冷凝器）与节流阀之间的输液管道上，当制冷剂液体流过过滤器时，杂质、污物就被过滤器中黄铜丝网滤存下来。显然，这种只在密闭的管状容器内设置黄铜丝网过滤器，是无法清除系统内的水分的。系统内的水分主要来源是干燥处理不严格带来的潮气、润滑油和制冷剂中混入的空气。系统内如有水分（哪怕是极微少的水分）就可能造成阀孔的堵塞。因此，应该加装对水分有吸附作用的干燥过滤器。,干燥过滤器和过滤器
13、并无多大的区别，外形和尺寸也差不多，只是前者的管状容器内装有吸潮剂（无水氯化钙或硅胶）进出口两端装有铁丝网、铜丝网、纱布、药水棉花等。 7.单向阀单向阀又称止回阀，它只允许制冷剂向某一方向流动，而不允许返流。在分体热泵型空调器中用得比较普遍，主要用来控制在冷热不同工况下的制冷剂流向。(1) 电磁旁通阀电磁旁通阀装于输液管与吸气管之间或压缩机排气管与吸气管之间。电磁线圈通电时，阀芯被吸而打开阀门，断开时，由阀芯自重及压簧下压而自动关闭。电磁旁通阀上部的水平管为进液管，下部垂直管为出液管。电磁旁通阀在空调器中常用来分压和减小负荷，因此有,时也叫卸荷阀。此外电磁旁通阀在除霜、除湿运行中也能起去湿控制
14、阀、电磁单通阀的作用。去湿阀的去湿原理是将系统的一部分制冷剂经去湿阀旁通而直接进入压缩机，以减少蒸发器的制冷剂流量，从而降低蒸发器的制冷量，使绝大部分制冷量用来吸湿。空调器以除湿为主，降温为辅运行。(2)管路截止阀空调器中常用的管路截止阀主要有二通和三通直角截止阀。其进出孔与管路上的进出管相连，另一个小孔称旁通孔，供系统操作时抽真空、充注制冷剂、接压力表用。不用时应将此孔关闭。,(3)气门芯嘴气门芯的工作原理与汽车轮胎上的气门芯一样，平时关闭着，当顶开气门芯时就能接通。它主要供空调器检修时真空、充氟及接压力表用。5.3 节流元件是空调的制冷系统的四大主要元件之一。它在制冷系统中的主要功能：1.
15、 对高压液态制冷剂节流降压，保证冷凝器和蒸发器之间的压差，以便使进入蒸发器中的制冷剂在所要求的低压下蒸发吸热，从而达到制冷降温的目的。2. 调节进入蒸发器中的制冷剂流量，以适应蒸发器的负荷变化，使系统正常运行。,5.3.1 毛细管毛细管就是一根直径很小的铜管，管径通常为0.52.5mm，长度约为15m。当制冷剂在管内流动时，需要克服管内阻力，就产生了一定的压降，其压降值与管长成正比而与管径成反比。毛细管节流元件具有以下特点：1 毛细管的结构简单、制作方便、价格便宜。2 由于毛细管处于常通状态，当压缩机停机后，高、低压能迅速平衡，有利于压缩机再次启动。3 对于热泵系统来说，制冷剂在毛细管中的节流
16、过程，不存在进、出口的方向性问题。4 当制冷系统的运行工况发生变化时，毛细管对制冷剂流量的调节能力较差。5 采用毛细管的制冷系统，机组的运行性能对制冷剂的充注量非常敏感。,1 由于毛细管内径小、管路长，极易被阻塞，应注意保持系统内的干燥和清洁。一般需要在毛细管前设置干燥过滤器，以防阻塞。2 制冷装置开始运行时，采用毛细管的制冷系统降温速度较慢。这是因为节流在启动时，过热度较大，阀孔开度也大，渡过的制冷剂就多，降温速度也就比较快。而毛细管对制冷剂量的自调能力比较差，所以降温速度比较慢。毛细管的结构虽然简单，但制冷剂在管内的流动过程却比较复杂，其节流过程与节流阀有较大的区别。在节流阀中，制冷剂通过阀孔的瞬间即完成节流过程，而在毛细管中，节流过程是在沿毛细管总长的流动过程中逐步完成的。当制冷装置的运行工况和所需冷量确定后，毛细管的设计参数(内径和长度)可通过计算确定。毛细管主要作为窗式空调及普通型分体式空调的节流元件,
