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1、空调技术 系统培训 主讲人:,第一章 制冷原理及各主要部件,1.什么是空调？ 【拼音】kng tio 法文名称：Air conditionn 【释义】 (1) aircondition空气调节，就是调节房屋、机舱、船舱、车厢等内部的空气温度、湿度、洁净度、气流速度等使达到一定的要求。 (2) air-conditioner指上述的装置：空调机。例：这个房间已经安上了空调。更正一下概述：空调，即房间空气调节器。一般国内缩写为 AC。,物理现象,现象：1.杯中热水静置一段时间变凉了 2.烧红的铁块放在水中，热量传给了 水，水分给蒸发了 . 3,涂抹到手上的酒精很快就挥发，手感觉到凉爽 结论：a热量
2、不可能自发的从低温物体向高温物体传递 b 要使热传递倒转过来，靠消耗功来实现 c 蒸发会吸热,蒸发和液化,蒸发 液体在某一压力下被加热后因吸热而温度上升，当温度上升到某一定值时，液体开始沸腾并变为蒸汽，但此刻温度并不改变，这种现象叫沸腾。在制冷技术中，习惯上将液体汽化的两种形式：蒸发和沸腾统称为。 冷凝 把此蒸汽在同样压力下冷却，则会出项与上述情况完全相反的变化过程，在放出等于蒸发潜热的全部热量后液化，这一过程中所放出的热量称为冷凝潜热，这一过程称为过程。 蒸发现象进行时的温度叫蒸发温度。 冷凝现象进行时的温度叫冷凝温度。 1 蒸发能制冷，温度越高，蒸发越快，压力越低，蒸发越快，蒸发越快，制冷
3、越好 。 2 加压和冷却都可以使气体变成液体，而且压力越高，越容易变成液体，温度越低，越容易变成液体。,气体的物理性质,理想气体的状态方程 设想一种在任何条件下都符合下述关系式的气体P*V=R*T R为常数，V一定，由此可知，压力和温度是同步变化的。 饱和气体和饱和液体 对于任何一种气态物质，在一定温度下都有一定的饱和蒸汽压。当该气体的分压等于饱和蒸汽压时，就称为饱和气体。对液体来讲，当一种可溶性物质溶于某一种液体，溶解度不能再增大时，此状态的液体称为该物质的饱和液体,制冷原理,空调器通电后，制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝
4、器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。,制冷剂,制冷剂又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种。它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质（水或空气等）的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。,性质要求 （1）具有优良的热力学特性，以便能在给定的温度区域内运行时有较高的循环效率。具体要求为：临界温度高于
5、冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小，绝热指数低、单位容积制热量较大等. （2）具有优良的热物理性能 具体要求为：较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度。 （3）具有良好的化学稳定性 要求工质在高温下具有良好的化学稳定性，保证在最高工作温度下工质不发生分解。 （4）与润滑油有良好互溶性 （5）安全性 工质应无毒、无刺激性、无燃烧性及爆炸性。 （6）有良好的电气绝缘性 （7）经济性 要求工质低廉，易于获得。 （8）环保性 要求工质的臭氧消耗潜能值（ODP）与全球变暖潜能值（GWP）尽可能小，以减小对大气臭氧层的破坏及引起全球气候变暖。,一般分类 低压高温制冷剂
6、冷凝压力Pk23/（绝对），T00 如R11（CFCl3），其T0=23.7。这类制冷剂适用于空调系统的离心式制冷压缩机中。通常30时，Pk3.06 /。 中压中温制冷剂 冷凝压力PkT0-60。 如R717.R12.R22等，这类制冷剂一般用于普通单级压缩和双级压缩的活塞式制冷压缩机中。 高压低温制冷剂 冷凝压力Pk20 /（绝对），T070。 如R13（CF3Cl）、R14（CF4）、二氧化碳、乙烷、乙烯等，这类制冷剂适用于复迭式制冷装置的低温部分或70以下的低温装置中。 其中被广泛采用的只有以下几种： 1.氨（代号：R717）价廉，单位制冷量高，泄露易发现，有毒，腐蚀 2. 氟利昂学名二
7、氟二氯甲烷， （代号：R12） ，无色、透明、没有气味，几乎无毒性、不燃烧、不爆炸，很安全的制冷剂。任意比例的润滑油互溶且能溶解各种有机物 ，但其吸水性极弱。 3.氟利昂-22学名二氟一氯甲烷， （代号：R22） 4. R-134a(代号：R134a） R-404A制冷剂 R-410A制冷剂,节流,在液体通路当中，通道突然缩小时，液体压力便会下降，所对应的沸点变也会下降，因此液体便开始汽化，便开始产生气体，汽化所耗的热量来自液体本身，这种变化只是状态的变化，与外界并没用热和功的交换，这种状态变化称为节流。,分类,单体式即窗机 送风量小、适用于小房间，价格便宜，噪音较 大 挂壁式 采用斜片不等距
8、贯流风扇、噪音小、3941分贝以内。 立柜式 采用筒式斜片不等距贯流风扇、并且优化风道、4549分贝以内。 嵌入式（天井式） 即吸顶机 室内机主体藏于天花板里面,制冷各主要部件,单级压缩制冷循环的基本组成 如前所述，蒸气压缩式制冷，是由压缩机、冷凝器、膨胀阀（或毛细管）和蒸发器四大部件组成的。实际上，单级压缩制冷循环的组成，除上述四大部件外，一般还有分油器、贮液器、汽液分离器及各种控制阀等部件。,制冷循环过程,制冷系统图举例,压缩机,三种主要类型压缩机的工作原理,活塞式压缩机 活塞式压缩机的工作原理 活塞式压缩机属於最早的压缩机设计之一,活塞式压缩机的工作是气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞
9、所构成的工作容积不断变化来完成。如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失（即理想工作过程），则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作，可分为吸气、压缩和压缩过程、排气过程。,旋转螺杆式 螺杆式压缩机属於容积式压缩机，其活塞采用螺杆的形式； 这是现今使用的最主要压缩机类型.螺杆式压缩机汽缸内装有一对互相啮合的螺旋形阴阳转子，两转子都有几个凹形齿，两者互相反向旋转。,离心式压缩机 依靠叶轮对气体作功使气体的压力和速度增加，而后又在扩压器中将速度能转变为压力能，气体沿径向流过叶轮.,冷凝器,冷凝器是将压缩机排出的高压过热制冷剂蒸汽，通过它放出热量后，凝结成液体或过冷液体的设备。 蒸发式冷
10、凝器 蒸发式冷凝器是利用盘管外的喷淋水部分蒸发时吸收盘管内高温气态制冷剂的热量而使管内的制冷剂逐渐由气态被冷却为液态。 蒸发式冷凝器是由冷却管组、填料、淋水器、轴流风机、集水槽、水泵、收水器、箱体等部件组成。,壳管式冷凝器 壳管式冷凝器是水冷冷凝器的一种，分为卧式和立式两大类。 (1)卧式壳管式冷凝器 卧式壳管式冷凝器的基本结构形式是由圆筒形 外壳、端盖、管板和管束组成 工作原理：制冷剂蒸汽在管外凝结，凝结后液体从筒体底部流出，冷却水在管内多次往返流动在正常情况下，筒上部只有少量液体，也有一些小型冷凝器的筒体下部不装管束，筒底部用以储存凝结的液体，使设备简化，有时筒下部设有集液包，制冷剂液体由
11、此排出，并用以积存润滑油及机械杂质 (2)立式壳管式冷凝器 这种冷凝器一般用于大、中型氨制冷装置。其筒体直立于储水池上，冷却水从顶部的分水箱进人管道后，沿壁面呈膜状向下流动.流下的水集中在下面的水池中。,蒸发器,蒸发器是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。 根据被冷却介质的种类不同分为两大类： (1)冷却液体载冷剂的蒸发器。用于冷却液体载冷剂水、盐水或乙二醇水溶液等。这类蒸发器常用的有卧式蒸发器、立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器等。 (2)冷却空气的蒸发器。这类蒸发器有冷却排管和冷风机。 一、卧式蒸发器 1、其与卧式壳管式冷凝器的结构基本相似。 2、干
12、式氟利昂蒸发器这种蒸发器内制冷剂的充注量只需满液式的1/2l/3或更少，故称之为“干式蒸发器”。 二 、立管式蒸发器 立管式和螺旋管式蒸发器的共同点是制冷剂在管内蒸发，整个蒸发器管组沉浸在盛满载冷剂的箱体内(或池、槽内)，为了保证载冷剂在箱内以一定速度循环，箱内焊有纵向隔板和装有螺旋搅拌器。载冷剂流速一般为0.30.7m/s，以增强传热。 这两种蒸发器只能用于开式循环系统，故载冷剂必须是非挥发性物质，常用的是盐水和水等。如用盐水，蒸发器管子易被氧化，且盐水易吸潮而使浓度降低。这两种蒸发器可以直接观察载冷剂的流动情况，广泛用于以氨为制冷剂的盐水制冷系统。,三、冷却排管 冷却排管是用来冷却空气的一
13、种蒸发器。广泛应用于低温冷藏库中，制冷剂在冷却排管内流动并蒸发，管外作为传热介质的被冷却空气作自然对流。 冷却排管最大的优点是结构简单，便于制作，对库房内贮存的非包装食品造成的干耗较少。但排管的传热系数较低，且融霜时操作困难，不利于实现自动化。对于氨直接冷却系统用无缝钢管焊制，采用光管或绕制翅片管；对于氟利昂系统，大都采用绕片或套片式铜管翅片管组。 1、蛇管式排管 蛇管式顶管重力供液或氨泵供液均可；单排和双排蛇管式墙排管可用于下进上出式的氨泵供液系统及重力供液系统，对单根蛇管式排管还可用于氨泵上进下出供液系统和热力膨胀阀供液系统。 蛇管式排管的优点是结构简单，易于制作，存液量较小，适用性强。其
14、主要缺点为排管下段产生的蒸气不能及时引出，必须经过排管的全长后才能排出，故传热系数小，汽液二相流动阻力大。,2、U形排管 常用的U形排管由两层或四层光滑无缝钢管构成。 U 形顶排管优点是结霜比较均匀，制作和安装较方便，充液量小，约占其容积的50，适用重力供液系统和氨泵下进上出氨制冷系统，在冷库中获得较广泛的应用。但其占据库房的有效空间较多，且上层排管不易除霜。 四、冷风机(空气冷却器) 冷风机多是由轴流式风机与冷却排管等组成的一台成套设备。它依靠风机强制库房内的空气流经箱体内的冷却排管进行热交换，使空气冷却，从而达到降低库温的目的。 冷风机按冷却空气所采用的方式可分为干式、湿式和干湿混合式三种
15、。其中，制冷剂或载冷剂在排管内流动，通过管壁冷却管外空气的称为干式冷风机；以喷淋的载冷剂液体直接和空气进行热交换的，称为湿式冷风机；混合式冷风机除冷却排管外，还有载冷剂的喷淋装置。下面介绍目前冷库广泛使用的干式冷风机。 冷库常用的干式冷风机按其安装的位置又可分为吊顶式和落地式两种类型。它们都由空气冷却排管，通风机及除霜装置组成，且冷风机内的冷却排管都是套片式的。大型干式冷风机常为落地式,节流阀,用改变通道的过流面积或长度来控制流体流量的阀。,辅助元件,除上述四大部件外，一般还有分油器、贮液器、汽液分离器及各种控制阀等部件。,第二章 制冷系统的分类,空调用制冷技术属于普通制冷范围，主要是采用液体
16、气化制冷法。（主要是利用液体气化过程要吸收比潜热，而且液体压力不同，其沸点也不同，压力越低，沸点越低。） 根据热量从低温物体向高温物体转移的不同方式，可分为：蒸气压缩式制冷、吸收式制冷。,蒸气压缩式制冷 气态制冷工质（如氟利昂）经压缩机压缩成高温高压气体后进入冷凝器，与水（空气）进行等压热交换，变成高温高压液态。液态工质经干燥过滤器去除水份、杂质，进入膨胀阀节流减压，成为低温低压液态工质，在蒸发器内气化。 蒸气压缩式制冷系统主要分为水冷式和风冷式,吸收式制冷 吸收式制冷是液体气化的一种形式，它和蒸气压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂在低温低压下气化以达到制冷的目的。所不同的是：蒸气压缩式制冷是靠消耗机械功（或电能）使热量从低温物体向高温物体转移，而吸收式制冷则是靠消耗热能来完成这种非自发过程的。 吸收式制冷机主要由四个交换设备组成，即发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，它们组成两个循环环路：制冷剂循环与吸收剂循环。左半部是制冷剂循环，属逆循环，由冷凝器、节流装置和蒸发器组成。 吸收式制冷机中的吸
