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1、3.1 蒸气压缩式制冷的工作原理3.2 蒸气压缩式制冷机组3.3 溴化锂吸收式制冷的工作原理3.4 溴化锂吸收式制冷机的形式和结果3.5 空调用冷水机组的工程选型*1*23.1 蒸气压缩式制冷的工作原理压缩机 热交换设备 节流机构 管道 各种控制阀 辅助部件蒸气压缩式制冷系统的构成制冷剂在系统中经压缩、冷凝、节流、蒸发四个 过程，依次不断循环，进而达到制冷目的。*3*4压缩式制冷系统的心脏主机有用能的输入制冷剂在系统中的循环流动整机性能可靠性寿命噪声压缩机称为3.2 蒸气压缩式制冷机组*5制冷压缩机根据其工作原理可分为容积型和 速度型两大类。在容积型压缩机中，气体压力的升高是靠吸 入气体的体积
2、被强行缩小，使单位容积内气体分 子数增加来达到的。它有两种结构形式：往复活 塞式和回转式。在速度型压缩机中，气体压力的升高是靠气 体的速度转化而来，即先使气体获得一定高速， 然后再由气体的速度能转化为压力能。其主要形 式是离心式制冷压缩机。*6制冷和空调用压缩机的分类及结构示意图*7所有制冷压缩机，根据其结构特点和工作原理，均有其最佳冷量使用范围。因此，当使用的冷量和条件不同时，应选用不同形式的压缩机，以获得最佳运行效果。*81）活塞式冷水机组冷水机组中以活塞式压缩机为主机的称为活塞式冷水机组。活塞式冷水机组的压缩机、蒸发 器，冷凝器和节流机构等设备，都组装在一起， 安装在一个机座上，其连接管
3、路已在制造厂完成 了装配，因此用户只需在现场连接电气线路及外 接水管（包括冷却水管路和冷冻水管路），并进 行必要的管道保温，即可投入运转。 *9中小型单级单级 活塞式制冷压缩压缩 两机工况及工作温度 工况工质质蒸发发温度/吸气温度/冷凝温度/过过冷温度/标标准工况R12 R22 R717-15+15 +15 -10+30+25空调调工况R12 R22 R717+5+15 +15 +10+35 +35 +40+30 +30 +35最大功率 工况R12 R22 R717+10 +5 +5+15 +15 +10+50 +40 +40+45 +35 +35最大压压差 工况R12 R22 R717-30
4、 -40 -300 0 -15+50 +40 +40+45 +35 +35*10全封闭闭式压缩压缩 机工况及工作温度 工况工质质蒸发发温度 /吸气温度 /冷凝温度/过过冷温度 /低温工况R12、R22-15153025高温工况R225154035冰箱工况R12-205532最大功率工 况R22（高温）10155550R12（低温）-5154540R22（低温）-5155045最大压压差工 况R22（高温）-5155045R22（低温）-3004540R12（低温）-3005045*11(1)标准工况：这是根据制冷机在使用中最常遇到的工作条件 以及我国南方和北方多数地区一年里最常出现的气候条件为
5、 基础而确定的工况。制冷机铭牌上的制冷量和功率就是指标 准工况下的制冷量和功率； (2)空调工况：它规定了制冷机在作空调使用时的温度条件。 空调时被冷却对象的温度较高，因此规定了蒸发温度为5； 而由于空调的使用几乎都在夏季，因而冷凝温度也规定得较 高； (3)最大压差工况：这一工况是在设计压缩机时需要使用的。 并作为制冷压缩机各主要零件进行强度计算的依据。因此， 制冷压缩机在运转中所承受的压差不得大于这一规定值； (4)最大功率工况：制冷机在冷凝温度一定而蒸发温度变化时 会有一个功率最大的工况 *12根据机组配用冷凝器的冷却介质的不同，活塞式冷水机组又可分为水冷和风冷的两种。根据机组所配压缩机
6、的数量不同，又可分为单机头活塞式冷水机组和多机头活塞式冷水机组。 活塞式冷水机组具有结构紧凑、占地面积小、安装快、操作简单和管理方便等优点。*13*14*15活塞式制冷压缩机的分类（1）按压缩机汽缸分布形式分：直立形、V形、W形、S形（扇形）和Y形（星形）*16（2）按使用的制冷剂种类分：氟利昂和氨制冷压缩机（3）按压缩机与电动机的组合形式分：开启式和封闭式（半封闭和全封闭）（4）按压缩机的级数分：单机单级和单机双级制冷压缩机*17*18开启式制冷压缩机*19封闭式制冷压缩机：电机与压缩机组装成整体的制冷压缩机。与开启式制冷压缩机相比较，封闭式压缩机具有结构紧凑，体积小，质量轻等优点，对 中、
7、小型制冷压缩机特别适用。*20半封闭式制冷压缩机*21全封闭式制冷压缩机*22*23*24*25因为是往复运动，转速不宜太高气缸工作腔有余隙容积气缸工作腔必须设置吸、排气阀 ，使吸、排气过程产生阻力损失结构复杂，零部件多往复式压缩机不允许吸气带液*26*27*28*29*30*31活塞式冷水机组运行特性参数的变化冷凝温度的影响（蒸发温度不变）*32蒸发温度的影响（冷凝温度不变）回转机当前研究与开发的重点*33比往复机更可靠是同等能力下尺寸小制造成本低回转机优点回转机的局限性压缩机中任何基本磨损（轴承、轴、转子 或叶片等磨损）都使间隙变大，并明显影响压 缩机性能。降低振动与噪声，改善油处理和减小
8、摩擦。*342）螺杆式冷水机组以各种型式的螺杆式压缩机为主机的冷水机组，称为螺杆式冷水机组。它是由螺杆式制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、油泵、电气控制箱以及其它控制元件等 组成的组装式制冷系统。螺杆式冷水机组具有结构紧凑、运转平稳、操作简便、冷量无级调节、体积小、重量轻及占地面 积小等优点。 *35螺杆机在部分负荷时的效率比离心机高8%10%而且不存在离心机的喘振问题特点近年来，随着螺杆机可靠性方面的改进，它在中等容量的制冷与空调装置上的应用更为广泛 了。螺杆式制冷压缩机的冷量可在15% 100%之 间无级调节，当冷量在60% 100%之间调节时， 其耗功率几乎与制冷量以相同比例变化。*
9、36*37*38*39*40*41*42*43涡旋式制冷压缩机使用功率大约在1 15kW之间，与活塞式制冷压缩机相比，它的体积缩小40%，重量减轻15%，易损部件极少，运行平稳，噪声低，具有较高的EER值。偏心滚动转子式压缩机在功率1kW以下的小型窗式空调和食品冷藏箱中使用。 3 3）涡旋式压缩机和偏心滚动转子式压缩机）涡旋式压缩机和偏心滚动转子式压缩机*44*45数控机床技术的发展制造困难涡旋机结构简单复杂的形线极高的精度要求*46*47涡旋机在技术上的特长*48没有气阀在制冷装置中可靠性大大提高轴的扭矩更均匀，运转平稳 压力脉动小振动和噪声低在给定吸气条件下涡旋机的容积效率几乎与压力比无关
10、不存在余隙容积的影响*49优点热泵的季节供热系数HSPF提高整个系统的效率提高，即季节能效比SEER提高能够用同一个电动机在很宽的工作范围内高效运转 *50滚动转子压缩机广泛应用于家用空调器,在冰 箱上也有一定应用。这种压缩机不需要吸气阀,使 它适用于变速运行,从而可以通过变频控制提高系统性能。 目前祸旋压缩机已在柜式空调领域占有绝对 优势。在车用空调领域,涡旋压缩机的制冷系数已 达2.0,显示出较强的竞争力。涡旋压缩机的发展 在于扩大其制冷量范围,进一步提高效率,使用替代工质和降低制造成本等方面。*51*52*53*544）离心式冷水机组以离心式制冷压缩机为主机的冷水机组，称为离心式冷水机组
11、。目前使用有单级压缩离心式冷水 机组和两级压缩离心式冷水机组。离心式冷水机组适用于大中型建筑物，如宾馆、剧院、办公楼等舒适性空调制冷，以及纺织、化 工、仪表、电子等工业所需的生产性空调制冷，也 可为某些工业生产提供工艺用冷水。目前，单机容量在1200kW以上的制冷压缩机，几乎全部采用离心式制冷压缩机。*55一级叶轮可以达到的压力比（级压 力比）一般为34一般限制轮周速度不超过制冷剂进 口处音速的1.4 1.5倍离心式压缩机依靠气流速度变化的动力学效应 ，起到压缩作用：吸入气体由叶轮旋转达到很高速 度，然后导入涡壳使速度能转变成压力能。单级压 力比受叶轮圆周速度与制冷剂性质的影响。轮周速 度受制
12、于材料强度和气体动力条件。*56结构简单、转速高、输气量大，故 体积、重量小制冷剂不与润滑油接触，避免了 油对制冷剂的影响与前述各种容积式压缩机特性一个 重要的不同之处是喘振现象就是气流在流道内来回撞击而 不能正常输出。离心机的特点是：它的吸、排气压力差（或压力比）与吸气 量有密切关系，吸气量变化还影响机器效 率，在部分负荷运行时，有可能出现喘振 。*57*58*59离心式冷水机组外形 1-压缩机 2-冷凝器 3-蒸发器 4-滤油器 5-油冷却器 6- 油箱 7-电动机 8-油泵 9-增速箱*60离心式冷水 机组制冷系 统示意图1离心式压 缩机 2-蒸发 器 3-冷凝器 4-高压浮球 阀 5-
13、活塞式 压缩机 6-油 分离器 7-气 液分离器 8- 放空气阀 9- 干燥器 10- 油箱 11-油 过滤器 12- 油冷却器 13 -油泵*61系统中设有制冷剂回收装置，因为离心式冷水 机组的系统比较庞大，管路也较复杂，不能用离心 式压缩机本身对制冷系统进行试压、试漏、抽真空 和对系统中空气排除及制冷剂的回收等，因此要设 置一套抽气回收装置。作用：(1)可以代替真空泵对制冷系统抽真空。(2)在没有高压气源的情况下，可作为机组在充氟利 昂前试漏时的加压设备。(3)用于排除漏入系统的空气和回收混合气体中的制 冷剂，这是它的主要用途。*62*63离心式压缩机的结构及工作特性，它的输气量一般希望不
14、小于2500m3/h。因此离心式冷水机组适用于较大的制冷量，单机容量通常在581.4kW（50104kcal）以上。目前最大的离心式冷水机组的制冷量可达35000kW（3000104kcal/h）。*64*65此外，离心式冷水机组的工况范围比较狭窄。单级离心式冷水机组中，冷凝压力不宜过高，蒸发压力不宜过低。其冷凝温度一般控制在40左右，冷凝器进水温度一般在32左右；蒸发温度大致在010之间，用得较多的是05，蒸发器冷水出口温度约为57左右。 *66*67*685）模块式冷水机组模块式冷水机组是一种新型的制冷装置，它是由多台模块式冷水机单元并联组成的。 模块式系统中每个单元制冷量为130kW，其
15、中有两个完全独立的制冷系统，各自有双速或单 速压缩机、蒸发器、冷凝器及控制器，它以R22 为制冷剂，空调制冷量65kW。 *69模块式机组可由多达13个单元组合而成，总的制冷量为1690kW。模块式冷水机组内设有电脑监控系统，控制整个机组，按空调负荷的大小，定期启停各台压缩机或将高速运行变为低速运行，包括每一个独立制冷系统和整机运行。*70模块式冷水机组的优点：按照冷负荷变化，随时调整运行的模块数，使输出冷量与空调负荷达到最佳配合，节约能耗；多 台压缩机并联工作，如果其中一台压缩机停止运转 ，其它运转的压缩机能保证制冷量基本不变，在输 出容量不变的运行状态下，对机组内的压缩机逐一 进行检修；重
16、量轻，外型尺寸小，节省建筑面积； 模块式的组合，对制冷系统提供最大的备用能力， 而且扩大机组容量非常简单易行。*71模块式冷水机组的最大缺点是对水质要求较高，因为冷凝器、蒸发器均为板式，如果水质不好，一旦结垢阻塞，就会影响冷凝器和蒸发器的传热，甚至会使电动机过载而烧毁。*72模块式冷水机组*736）多机头冷水机组多机头冷水机组是一种装有二个以上压缩机的冷水机组。每个压缩机称为一个机头，机头型式可分为活塞式、螺杆式或涡旋式等等，但必须是同一规格同型压缩机。*74机组内每个压缩机具有独立的制冷剂回路，采用微电脑协调控制多回路工作，同时，每个压缩机都能独立地进行能量调节，因此这种机组具有较宽广的调节性能，调节的方式也有多种，如可为每个压缩机进行同样的能量调节，或部分启动调节，所以，这种机组具有较强的负荷变化适应能力。*75由于机组的各机头型式规格相同，既可互为备用，又能使维修备件量减至最少，具有较高的运行可靠性。由于采用电子式膨胀阀和微电脑进行控制，使多机头
