设备制冷系统的基本原理与维修

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1、第五章 制冷设备的制冷系统 内容提要制冷系统的基本组成与工作；压缩机的结构和修理；换热器的结构和修理；过滤装置的结构和修理；减压元件的结构和修理制冷系统维修操作技能及常见故障排除方法； 第五章 制冷设备的制冷系统 5-1 制冷系统的基本组成与工作制冷系统的基本组成 第五章 制冷设备的制冷系统制冷循环工作过程（1）压缩式制冷机的制冷循环 注：1、蒸发 2、压缩 3、冷凝 4、节流 5、蒸发器 6、低温低压气体 7、压缩机 8高温高压气体 9、冷凝器 10常温高压液体 11、毛细管 12、低温低压液体 第五章 制冷设备的制冷系统（2）制冷循环的四个过程循环过程名称蒸 发压 缩冷 凝节 流所用元件蒸

2、发器压缩机冷凝器毛细管 作 用利用制冷剂蒸发吸热，产生冷作用提高制冷剂气体压力，造成液体条件将制冷剂冷凝，放出热量，进行液化降低制冷剂液体压力和温度。制冷剂状 态液态气态气 态气态液态液 态压 力低 压增 加高 压降 低温 度低温高温低温高温高温常温常温低温第五章 制冷设备的制冷系统（3）在蒸发蒸发器中的制冷剂变化情况 （4）在冷凝器中的制冷剂变化情况 第五章 制冷设备的制冷系统电冰箱、空调器和中小型冷库的制冷系统 第 五 章 5-2 压缩机的结构和修理压缩机的功用压缩机是制冷装置中最重要的组成部分，人们形象地称之为制冷装置的心脏。它在电动机的带动下，输送和压缩制冷蒸气，使制冷剂在系统中进行制

3、冷循环。压缩机的分类 活塞式（往复式）压缩机压缩机类型 离心式（涡流式）压缩机 回转式（包括螺杆式和刮板式）压缩机 第五章 制冷设备的制冷系统 压缩机的主要结构 （1）开启式压缩机开启式压缩 机的主要特点是：压缩 机与电动 机分成两体，中间用联轴 或皮带相连接传动 ，如教材图5-7所示。 第五章 制冷设备的制冷系统（2）半封闭式压缩机半封闭式压缩机的主要特点是：压缩机与电动机机座铸成一体，电动机转子直接装在曲轴的伸出端上（即压缩机与电动机共用一根曲轴），曲轴箱与电动机内腔直接相通，省了传动装置和轴封装置，如教材图5-8所示。 第五章 制冷设备的制冷系统 （3）全封闭式压缩机全封闭式压缩机的主要

4、特点：压缩机与电动机共用一主轴，利用弹簧将机组悬吊在以钢板冲压成型的机壳内，机壳采用焊接密封。从外形看，封闭机壳只有引出的三根铜管（即吸气管、排气管、工艺管）和电动机的电源接线盒，如教材图5-9所示。 第五章 制冷设备的制冷系统 压缩机的工作过程 （1）活塞式（往复式）压缩机的工作过程 压缩机的曲轴连杆和活塞运动示意图第五章 制冷设备的制冷系统活塞往复式压缩机“吸气、压缩、排气和膨胀”四个工作过程： 吸气 压缩 排气 膨胀 第五章 制冷设备的制冷系统（2）旋转活塞式压缩机的工作过程 第五章 制冷设备的制冷系统（3）涡旋式压缩机工作过程 第五章 制冷设备的制冷系统 压缩机的修理（1）压缩机的故障

5、检修流程图 第五章 制冷设备的制冷系统 （2）压缩机的一般检查方法 （以全封闭式压缩机为例） 手指法 实测法把压缩机放到压缩机测试台上测试。即：在测试台上启动压缩机约1分钟后，低压端压力应为0帕（Pa），高压端压力在1.17兆帕左右；在停止运转3分钟后，压力不得下降到0.05兆帕，即为合格。 第五章 制冷设备的制冷系统 5-3 换热器的结构和修理 换热器的功用换热器是制冷设备的重要组成之一，它是使制冷剂在其中吸收热量或放出热量与周围介质（空气或水）进行热交换的装置，亦称为热交换器。换热器的分类 分 类说 明冷凝器风冷式风冷式冷凝器是利用常温的空气来冷却的。按空气在冷凝器盘管外侧的流动原因，可分

6、为空气自然对流和强迫对流两种形式。水冷式水冷式冷凝器是利用低于大气环境温度的水来冷却的。按结构形式不同，可分为套管式和壳管式两类。蒸发器冷却空气式冷却空气式的蒸发器用于直接冷却空气。制冷剂在管内流动气化，空气在管外流动被冷却。按空气流动原因，可分为自然对流式和强迫对流式两种冷却液体式冷却液体式的蒸发器用于直接冷却液体。例如用于冷却载冷剂，生产冷水或冷盐水，再由低温载冷剂去冷却制冷空间的空气和物体。按供液方式，可分为满液式和非满液式（又称干式）两种第五章 制冷设备的制冷系统 冷凝器的主要结构形式 （1）钢丝盘管式冷凝器 （2）百叶窗管板式冷凝器 第五章 制冷设备的制冷系统（3）内藏式冷凝器 （4

7、）风冷式冷凝器 第五章 制冷设备的制冷系统（5）壳管水冷式泠凝器 （6）套管水冷式冷凝器 第五章 制冷设备的制冷系统 蒸发器的主要结构形式 （1）管板式蒸发器 （2）复合板式蒸发器 第五章 制冷设备的制冷系统（3）单脊翅片管式蒸发器 （4）翅片式蒸发器 第五章 制冷设备的制冷系统（5）光管式蒸发器 第五章 制冷设备的制冷系统 5-4 过滤装置的结构和修理 过滤装置的功用在制冷系统中，不可避免地存有少量的水分和机械加工或磨损的杂质，过滤器的功用是滤去从冷凝器中排出的液体制冷剂中的水分和杂物污物，避免管道堵塞。过滤装置的分类 （a）电冰箱空调器用 (b)冷库用 第五章 制冷设备的制冷系统5-5 减

8、压元件的结构和修理 减压元件的功用减压元件是制冷系统中控制制冷剂流量，最大限度地发挥蒸发器效率的装置。它的功用有2个：一是将高压制冷剂液体节流减压，由冷凝压力降到蒸发压力；二是调节蒸发器的供液量。 第五章 制冷设备的制冷系统 减压元件的分类 （1）膨胀阀 第五章 制冷设备的制冷系统减压元件的工作原理 第五章 制冷设备的制冷系统 5-6 制冷系统维修操作技能 焊接操作所谓焊接，是指通过加热或加压，或两者并用，采用填充材料或不用填充材料，使焊件达到原子的接合的一种加工工艺。 （1）铜管与铜管的焊接第一步：选用中性火焰第二步：焊条放置及加热部位第五章 制冷设备的制冷系统第三步：焊条熔化后，焊嘴（火焰

9、）在A、B间来回移动 第四步：焊接部位示意图 第五章 制冷设备的制冷系统 （2）铜管与钢管的焊接第一步：选用增碳低温火焰第二步：焊条放置及加热部位 第五章 制冷设备的制冷系统第三步：焊条熔化后，焊嘴（火焰）在A、B间来回移动 第四步：焊接部位示意图 第五章 制冷设备的制冷系统（3）毛细管插入干燥过滤器的深度 （a）好 （b）不好（过深） （c）不好（过浅） 第五章 制冷设备的制冷系统（4）毛细管插入蒸发器的方法 第五章 制冷设备的制冷系统 检漏操作 （1） 常见的检漏方法 目测检漏 肥皂水检漏 检漏方法 浸水检漏 卤素灯检漏 电子卤素检漏仪检漏 第五章 制冷设备的制冷系统（2）电子卤素检漏仪示

10、意图 第五章 制冷设备的制冷系统 抽真空操作 （1）低压单侧抽真空 （2）高低压双侧抽真空 第五章 制冷设备的制冷系统 清洗操作 清洗方法说明管路的清洗铜管首先用流速为1015m/s的压缩空气吹扫，再用1520氢氟酸溶液腐蚀3h，以除掉弯管内剩余砂子，再用1015的苏打水溶液和热水冲洗，最后在120150温度下烘干34h。钢管首先向管内注入5的硫酸溶液并保留1.52h，再用10的无水碳酸钠溶液中和，然后用清水冲洗干净，用氮气或干燥空气吹干，最后用20的亚硝酸钠纯化。毛细管先用高温650左右烧去管内油污，待冷却后用压缩空气吹净灰尘，再用四氯化碳冲洗，用氮气或干燥空气吹干。换热器（冷凝器、蒸发器）

11、的清洗通常采用酸洗法，或采用机械方法清洗。第五章 制冷设备的制冷系统 制冷剂的充注方法：低压充注法高压充注法。 添加润滑油操作（1）开启式压缩机系统添加润滑油方法：从吸气截止阀旁通孔吸入，从加油孔中加入，从曲轴箱下部加入。（2）封闭式压缩机添加润滑油的方法：对系统抽进行真空，然后用低压工艺管吸入润滑油。冰堵故障的排除方法（1）故障的排除方法方框图 排放出制冷剂抽真空操作充注制冷剂封 口第五章 制冷设备的制冷系统 （2）冰堵”故障排除的操作步骤 排放出制冷剂 安装修理阀 第五章 制冷设备的制冷系统安装真空装置 第五章 制冷设备的制冷系统安装充气装置 第五章 制冷设备的制冷系统封口 第五章 制冷设

12、备的制冷系统 脏堵故障的排除方法（1）轻微“脏堵”的处理。采用0.60.8MPa/cm2的压缩空气或氮气反复地吹系统（管道）进行 “堵、放”操作：开动压缩 机，并用手指按住系统管道的出口，待管道内的压力升高后，迅速放开手指，重复“一堵、一放”的动作，利用压缩 空气或氮气清洁管道污垢。 (2)严重“脏堵”的处理（按教材图5-28所示的方框图进行） 排放出制冷剂更换部件冲洗系统抽真空操作封 口充注制冷剂第五章 制冷设备的制冷系统泄漏故障的排除方法（按教材图5-29所示的方框图进行） 检漏操作焊接操作检漏抽真空操作封 口充注制冷剂第五章 制冷设备的制冷系统 小补丁 全封闭式压缩机的修理步骤（1）压缩

13、机的开壳操作。（2）压缩机零部件的拆卸操作步骤第五章 制冷设备的制冷系统a.卸去汽缸螺栓，取下缸体。b.拧下高低压气室端盖螺钉后，取下高低压阀片、阀板和阀垫。c.拆去固定电动机定子与端盖的4枚螺钉，将电动机嵌线定子与电动机转子分开。d.拆下曲轴。 第五章 制冷设备的制冷系统 （3）压缩机部件拆卸后进行清洗和检查 （4）压缩机的安装曲轴安装 图5-32 曲轴的安装示意图 第五章 制冷设备的制冷系统阀板与阀片的研磨、安装 图5-33 簧片式气阀结构及装配顺序 第五章 制冷设备的制冷系统活塞组件与汽缸的安装 图5-34 活塞组件及气缸的装配 第五章 制冷设备的制冷系统电动机定子与机座的安装。压缩机的

14、性能试验与测定。 图5-35 压缩机的排气效率试验 第五章 制冷设备的制冷系统压缩机的封壳、检漏和干燥处理 图5-36 压缩机检漏试验 第五章 制冷设备的制冷系统 蒸发器的几种修补方法：（1）简易修补法。将蒸发器漏孔周围处理干净，用自凝牙托粉和自凝牙托水，按10:6比例调和，待数分钟后，粘丝即可涂于漏孔处，面积视漏孔大小而定，厚度以23mm为宜。（2）胶粘修补法。将蒸发器漏孔周围的油污拭净，然后用环氧树脂金属胶或分装于两管现场配制的CH-31型胶粘剂粘接（两管的胶挤出等量后调匀），在洞的2毫米周围涂复，使其固化2448h。为了保险起见，可以进行第二次涂复，范围可再大一些。也可以用1mm厚的铝片

15、拭净后，涂上粘胶复于洞上，固化后即可。（3）酸洗焊接法。先将蒸发器漏孔周围用细砂皮处理干净，再用1稀磷酸溶液处理，稍等片刻后抹一层三氯化铁，过一分钟后，用氯化锌溶液作助焊剂，用300W电烙铁或火烙铁进行锡焊，焊补完后把残余的氯化锌溶液清洗干净。第五章 制冷设备的制冷系统 蒸发器的几种修补方法： （4）锡铝焊接法。找一些碎铝片和锡块，按2.5:5.5的比例（即2.5份铝，5.5份锡），加热熔化铸成1.52mm粗的铝锡焊条。把蒸发器漏孔周围用刀刮干净，然后用300W电烙铁将焊条熔化，可在焊接部位下面用酒精灯或蜡烛加温，直到漏孔都被焊料填满，再用锡条（不含松香和焊油）进行搪锡，使其表面光滑。（5）用环氧树脂粉磨擦焊接法。用一块废印刷线路板，用三氯化铁除去敷铜层，然后将环氧树脂板锉成粉末，用80目铜丝网过筛，与松香粉混合，各占50，再在漏孔的周围放一些配对的焊剂，用300W电烙铁与锡条在漏孔处用力磨擦，即可将漏孔处焊牢。