电冰箱维修技术

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1、第7章电冰箱 本章要点热力学状态参数 压焓图的形成及应用制冷剂的种类、命名及性质 电冰箱的类型、结构与工作原理 电冰箱制冷系统的主要部件与结构 电冰箱电器控制系统的工作原理 电冰箱常见故障的分析和维修7.1.3压焓图及其应用1.压焓图中有关的物理量 1)焓 1kg的物质在某一状态时,所含的热量称为该物质的焓。符号为H,单 位为kJ/kg。制冷系统内流动的工质具有内能,同时工质的推动功是指工质 获得推动工质的力并在力的方向上发生了位移。焓是工质所具有的能量 总和,在热膨胀过程中,如果与外界介质无热交换,又不对外做功,则其焓值 不变。在绝热压缩过程中,与外界介质无热交换,但消耗了外界功以完成压 缩

2、过程,因而工质的焓增加。焓的增量等于外界所做的功。物质在各种状 态下的焓值可从压焓图上直接查得。 2)熵 表征工质状态变化时其热量传递的方向和程度，熵是1Kg物质在状 态变化过程中吸收或放出的热量Q和此时物质的热力学温度T 的比值,用 符号S表示，单位为KJ/Kg.K。公式为: S= KJ/(kgK) 在制冷工程中,通常把0时饱和制冷液体的熵值定为4.7KJ/(KgK)。若物 质吸收热量则熵值S为,若物质放出热量则熵值S为负,由熵值即判断物 质热量传递的方向,同时传递的热量多则熵值大,反之熵值小,所以熵值可 以反映热量传递的程度。若工质的状态变化过程是在无热量增减的情况 下进行的,那么Q=0,

3、则熵值S=0,这样的过程称为等熵过程。 3)干度 湿蒸汽中存在的蒸汽量与湿蒸汽总质量的比值,称为干度,用X表示 ,X=1时,为干饱和蒸汽状态,是饱和蒸汽的特殊状态。2.压焓图 在制冷系统中，制冷剂的状态参数，常用压力与焓所组成的 压焓图来表示。压焓图是制冷工程中进行热力计算的最简便 的工具，对分析制冷过程中制冷剂的状态变化、运行情况、 故障原因，以及理解制冷机理有很大用处。 以制冷剂的焓(H)值为横坐标，绝对压力(P)为纵坐标，绘出 的表示制冷剂状态的曲线图就叫压焓图。图上用不同的线簇 将工质在不同状态下的温度、比体积、熵及蒸气的干度同时 表示出来。每一种制冷剂都有一张标准的压焓图，在图上可

4、以查到该制冷剂在各种状态下的参数。下面以图7-3为例， 介绍制冷剂压焓图的组成。图7-3 压焓图 压焓图由“8线1点”组成: 1)等压线p 以垂直于纵坐标的水平线表示。每一个压力值有一条等压线 。等压线所标志的压力为绝对压力。等压线上的任意一点压力相等，是一 条水平直线。 2)等焓线h 以垂直于横坐标的垂线表示。等焓线上的各点焓值相等，是 一条垂直线。 3)饱和液体线(x=0) 在压焓图中，将表示各种温度下的饱和液体的点标出 ，再将这些点连成一条曲线，这条曲线就称为饱和液体线。饱和液体线表 示制冷剂是将要沸腾的液体。饱和液体线上各点的干度x=0。 4)饱和蒸汽线(x=1) 饱和蒸汽线是表示干蒸

5、汽的线。将表示各种温度下的 饱和蒸汽的点标出，连接成一条曲线，即为饱和蒸汽线。饱和蒸汽线上各 点的干度x=1。 5)临界点k 饱和液体线与饱和蒸汽线的交点k称为临界点，即液、气、过热 蒸汽三个状态区的交点。这二线一点将压焓图分为三个区域：饱和液体线 左方为过冷液区；饱和液体线与饱和蒸汽线之间的区域为气体与液体共存 区(湿蒸汽区)，也称饱和区；饱和蒸汽线右方为过热蒸汽区。图中的点对应 着制冷剂的五种状态过冷状态(在过冷液体区内)、饱和液态(在饱和液线 上)、湿蒸汽状态(在湿蒸汽区内，自左向右干度逐渐增大)、干饱和蒸汽状 态(在干蒸汽线上)和过热蒸汽状态(在过热蒸汽区内)。6)等干度线x 在饱和区

6、内将干度相等的各点连接成一条曲线，即构成等干度线， 用x表示。等干度线是一组曲线，每一个工值都可画一条曲线，但此线只存在于饱 和区(湿蒸汽区)内。其中两条特殊的等干度线已绘出，即X=0和 X=1。 7)等温线t 将温度相同，但压力和比体积各不相同的各状态点用线连接成一条 折线，就构成等温线。等温线的温度用t表示。等温线在过冷液体区内为垂直线， 与等焓线平行。因为制冷剂处于液态时，即使压力不同，只要温度相同，它的焓 值就几乎不变。在饱和区内的等温线为水平线，与等压线一致。在过热区内的等 温线为向右弯曲的倾斜线。 8)等比体积线v 将温度和压力都不同，但比体积相同的各状态点用虚线连成一 条曲线，就

7、构成等比体积线。等比体积线用v表示，如图所示，它是一组向右上方 弯曲的曲线。 9)等熵线S 将相等熵值的各点连接成一条曲线，即构成等熵线，用S表示。7.3.1电冰箱的分类 1.按制冷方式分类 1)蒸发沸腾制冷的机械压缩式冰箱。 2)吸收扩散制冷的吸收式冰箱。 3)半导体制冷的半导体电冰箱。 4)化学式冰箱。 2.按容积规格分类 冰箱的规格是指它的箱内有效容积，其单位通常为升(用L表示)。1升=1000毫升 =0.001立方米。根据容积不同，冰箱可分为：1)小型冰箱，容积为50L120L；2)中型冰箱，容积为130L250L；3)大型冰箱，容积为300L以上；有些进口冰箱往往用立方英尺为单位，容

8、积1立方英尺=28.32升。3.按电冰箱结构分类 1)单门式。又称冷藏箱，除了用于制冷和冷冻少量食品外，主要用于食品的冷藏。 2)双门式。又称冷冻冷藏箱，从外形上看，冷冻室与冷藏室分开，拿取食品时，两 者之间温度影响较小，而冷冻室容积比单门冰箱要大， 3)三门及多门冰箱。 单门和双门式冰箱的外形如图7-4所示。 表7-3 电冰箱星级符号意义 冷冻室性能级 别平均冷冻负荷 温度（）冷冻食品贮藏 期*（一星级）不高于-6一星期*（二星级）不高于-121个月*（三星级）不高于-183个月*(四星级)不高于-2468个月图7-4 单门和双门电冰箱 图7-6 磁性门封图 7-7 电冰箱的制冷系统图7-8

9、 蒸汽压缩式制冷系统制冷剂循环示意图图7-10 全封闭滑管式压缩机的结构图7-12 压缩机工作过程 2.压缩机的工作原理 活塞在气缸中不断往返运动，对制冷剂气体进行吸入 和压缩。工作过程如图7-12所示。图(a )表示气缸内的 容积达到最大值。活塞按箭头指示的方向运行到最低 点，将要返行开始压缩气缸内的气体。吸气阀关闭。 图(b )表示气缸内的气体被压缩，气体压力升高，排气 阀被打开而排出气体。图(c) 表示活塞运行到上止点， 排气完成后将要返回。随后由于气缸容积开始扩大， 气体压力降低使排气阀关闭。图d表示气缸内的容积继 续扩大，压力继续降低使吸气阀被打开。然后，活塞 回到图(d)的位置，完

10、成一个完整的压缩过程，达到了 使气体从吸气阀进入气缸，在气缸内被压缩，通过排 气阀排出的目的。按此原理制成的机器称为往复活塞 式压缩机。7.4.2蒸发器 1.蒸发器的作用 蒸发器是制冷系统的主要换热装置。低温低压制冷剂液 体在其内蒸发(沸腾)变为蒸汽，吸收被冷却物质的热量 ，使物质温度下降，达到冷冻、冷藏食品的目的，在空 调器中，冷却周围的空气，达到对空气降温、除湿的作 用.蒸发器内制冷剂的蒸发温度越低，被冷却物的温度 也越低.在电冰箱中一般制冷剂的蒸发温度调整在-20 -26，在空调器中调整在5-8。2.蒸发器的结构 (1)铝合金复合板 式蒸发器 如图7-13所示，它 由两薄板模合而成 ，其

11、间吹胀形成管 道，特点是传热性 好，容易制作。多 用于直冷式家用电 冰箱的冷冻室。(2)蛇形盘管式 蒸发器 如图7-14所示， 在铝合金薄板制 成的壳体外层， 盘绕上8 12mm的铝管或紫 铜管。将圆管轧 平紧贴壳体外表 面，目的是增加 接触面积，提高 传热性能。它工 艺简单，不易损 坏，泄漏性小， 用于直冷式家用 冰箱的冷冻室。(3)光管盘管式蒸发 器 如图7-15所示，用 812mm铝管、紫 铜管或不锈钢管，根 据需要的形状和管长 盘制而成，并加以固 定。它便于安装和清 洗。但单位管长制冷 量小，用于家用冰柜 和直冷式家用冰箱的 冷藏室。 (4)单侧翅片式蒸 发器 如图7-16所 示，在光

12、管的同一 侧连接上一条铝制 带状翅片,然后再 弯曲成型,比光管 式换热面积增加。(5)翅片管式蒸发器 如图7-17所示，0.15mm左 右的薄铝片(翅片)多层，每 层保持相同的间隔，将弯成 U型的紫铜管穿入翅片的孔 内，再在U型管的开口侧相 邻的两管端口插入U形弯头 ，焊接连成管道。这种蒸发 器传热面积增加，热交换效 率提高，体积小，性能稳定 ，常把平板形翅片的孔与孔 之间空白处，冲压成凹凸不 平的波浪形，或切出长短不 等的许多条形槽缝，以增加 对流动空气的搅拌作用。空 气在槽缝内串通流动，进一 步提高热交换性能。这种蒸 发器用于间冷式冰箱和空调 中。7.4.3 冷凝器1.冷凝器的作用 把压缩

13、机排出的高温高压制冷剂蒸汽，通过散热冷凝为液体制冷 剂。制冷剂从蒸发器中吸收的热量和压缩机产生的热量，被冷凝 器周围的冷却介质所吸收而排出系统。冷凝器在单位时间内排出 的热量称为冷凝负荷。制冷剂冷凝为液体，经过三个放热过程。 (1)过热蒸汽冷却为干饱和蒸汽 由压缩机排出的高压高温过热蒸 汽经过放热，变为冷凝温度t k、冷凝压力P k的干饱和蒸汽。这个 过程较快，占用管道长度很短。 (2)干饱和蒸汽冷却为饱和液在保持P k不变的条件下，干饱和蒸汽 在冷凝管中流动、放热，逐渐凝结为饱和液体，成为气、液两相 混合的湿蒸汽。这个过程占用冷凝管道较长，放热量较大。 (3)饱和液体冷却为过冷液体 饱和液继

14、续放热，液体温度将下降 而低于t k，压力仍为P k，成为过冷液体。这个过程在冷凝器的末 端，放热量虽少，但过冷液体的过冷度对制冷量有很大影响。2.冷凝器结构 (1)百叶窗式 把冷凝器蛇形管道嵌在冲压成百叶窗形状 的铁制薄板上。靠空气的自然流动散发热量，如图7- 18所示。薄板的厚度约为0.50.6mm，冷凝管直径5 6mm。 (2)钢丝式 在冷凝器蛇形盘管平面两侧点焊上数十条钢 丝，钢丝直径约1.5mm，钢丝间距57mm，如图7-19 所示。 (3)内藏式 将冷凝管贴附在薄钢板的内侧，薄钢板的外 侧作为箱体的表面或侧壁，由此向外散热，如图7-24 所示。这种冷凝器散热效果较差，但箱体美观。图

15、7-18百叶窗式冷凝器 图7-19钢丝式冷凝器 图7-20内藏式冷凝器 7.4.4 干燥过滤器制冷系统中的杂质、污物、灰尘等，在随制冷剂进入 毛细管之前若不被过滤网阻挡滤除，进入毛细管也会 造成堵塞，中断或部分中断制冷剂循环，即发生所谓“ 污堵”,或称“脏堵”。 小型氟利昂制冷系统，通常在节流元件之前，即毛细 管的入口处和膨胀阀的进口端，安装干燥过滤器。过 滤器是以直径1416mm 、长度为100150的紫 铜管为外壳，两端装有铜丝制成的过滤网，两网之间 装入分子筛或硅胶。如图7-21所示。作为干燥剂吸水材料，目前多采用硅胶和分子筛， 它们以物理吸附的形式吸水后不生成有害物质，可以 加热再生。 图7-21 干燥过滤器7.4.6温控器 温控器又称温控开关,是制冷设备电气控制系统中 的主要部件。它利用感温元件将温度的变化转换成电 气接触点的开关变化,达到控制电路通与断的目的，使 制冷设备的温度保持在选定的范围内。 在制冷设备中，温控器有压力式，电子恒温式， 双金属片温度控制开关，电接点水银温度计和动圈式 温度指示调节仪等多种。电冰箱所使用的温控器主要 为温感压力式机械温控器和热敏电阻式电子温控器。2.电冰箱用各类温度控制器的结构与原理1)普通型。普通型 温度控制器的结构 如图7-24所示，主 要由温差调节螺钉 、快跳动接点、固 定接点、主架板、