《冷库制冷工艺设计 第2版 PPT课件（共13章）第2章制冷系统的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冷库制冷工艺设计 第2版 PPT课件（共13章）第2章制冷系统的设计（89页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章第二章 制冷系统方案设计制冷系统方案设计2.1 制冷系统的分类2.2 制冷系统的特点2.3 制冷循环方案的热力学分析2.4 制冷系统的方案设计2.5 降氨系统方案设计简介 第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计2.1 2.1 制冷系统的分类制冷系统的分类1 1、制冷系统的定义、制冷系统的定义 广义上来说：制冷系统包括制冷循环系统、冷却水循环系统、润滑油循环系统、广义上来说：制冷系统包括制冷循环系统、冷却水循环系统、润滑油循环系统、载冷剂循环系统（如：空调冷冻水），其中制冷循环最为复杂和重要，通常制冷系载冷剂循环系统（如：空调冷冻水），其中制冷循环最为复杂和重要，通常制冷系统亦
2、即制冷剂循环系统。统亦即制冷剂循环系统。 制冷剂循环系统：指制冷过程四个过程的设备、辅助设备以及一系列连接管道制冷剂循环系统：指制冷过程四个过程的设备、辅助设备以及一系列连接管道和配件所组成和配件所组成 在冷藏库制冷系统中，制冷循环的四个过程，只有蒸发过程是在库内完成，膨在冷藏库制冷系统中，制冷循环的四个过程，只有蒸发过程是在库内完成，膨胀过程大多数情况在机房或设备间内完成，压缩和冷凝过程则在机房内完成，设备胀过程大多数情况在机房或设备间内完成，压缩和冷凝过程则在机房内完成，设备间，因建筑设计处理时将机房及设备间布置在库房绝热建筑以外，从这些情况出发，间，因建筑设计处理时将机房及设备间布置在库
3、房绝热建筑以外，从这些情况出发，冷藏库制冷系统分为库房和机房系统来阐述，而冲霜热氨管路则单独介绍。冷藏库制冷系统分为库房和机房系统来阐述，而冲霜热氨管路则单独介绍。2、机房系统和库房系统的划分 机房系统：氨液分离器或低压循环桶后的吸气管道算起，包括压缩机、中冷器、油分、冷凝器、贮液器、总调节站、节流阀及其间的所有管道。 库房系统：从节流阀后算起，包括库房氨液分离器、低压循环桶、氨泵、液体分调、冷却设备、汽体分调、机房氨液分离器及其间的所有管道。 不易划分的空分、集油器、排液桶列入机房系统。第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计制冷系
4、统是通过包括全部机器，设备，指示和控制仪表，制冷管道，阀门等在内的系统原理图表达出来。绘制冷系统原理图常用的图例参见书中表2-1表2-3，表中列举了制冷工艺常用管线，阀件及小件设备图例，用图例所绘制出来且能表示实际制冷系统的机器，设备，阀件，仪表之间的关系图，称为制冷系统原理图，见图2-1所示。第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计 图2-1 制冷系统示意原理图2.2 制冷系统的特点1、机房系统 机房系统在整个制冷系统中的作用，是通过制冷压缩机把库房系统吸回机房系统在整个制冷系统中的作用，是通过制冷压缩机把库房系统吸回的低压制冷剂蒸汽压缩为高压蒸汽，排入油分离器他离去除蒸汽所夹带的
5、润滑的低压制冷剂蒸汽压缩为高压蒸汽，排入油分离器他离去除蒸汽所夹带的润滑油之后，进入冷凝器（双级压缩后，低压级制冷压缩机排汽先经中间冷却器冷油之后，进入冷凝器（双级压缩后，低压级制冷压缩机排汽先经中间冷却器冷却，再被高压级制冷压缩机吸入，压缩到冷凝压力，再经油分离器分离润滑油，却，再被高压级制冷压缩机吸入，压缩到冷凝压力，再经油分离器分离润滑油，然后进入冷凝器），将高压高温的制冷剂蒸汽冷凝为高压常温的液体，泄入高然后进入冷凝器），将高压高温的制冷剂蒸汽冷凝为高压常温的液体，泄入高压贮液器，然后再经过节流阀送入库房系统，使制冷循环得以进行压贮液器，然后再经过节流阀送入库房系统，使制冷循环得以进行
6、 。第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计为了便于说明，把机房系统分为吸入管段，排汽管段和高压液体管段三个部分。为了便于说明，把机房系统分为吸入管段，排汽管段和高压液体管段三个部分。为了便于说明，把机房系统分为吸入管段，排汽管段和高压液体管段三个部分。为了便于说明，把机房系统分为吸入管段，排汽管段和高压液体管段三个部分。1.1.1.1.制冷压缩机的吸入管段制冷压缩机的吸入管段制冷压缩机的吸入管段制冷压缩机的吸入管段1 1）单独压缩机的吸入管段）单独压缩机的吸入管段此时吸入管与压缩机的连接方案是比较简单的，如图此时吸入管与压缩机的连接方案是比较简单的，如图此时吸入管与压缩机的连接方案
7、是比较简单的，如图此时吸入管与压缩机的连接方案是比较简单的，如图2-22-22-22-2所示。所示。所示。所示。图2-2 单一的蒸发系统配连方案（图中1由氨液分离器来；2去油分离器）第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计 2)2)2)2)多个蒸发系统的单级压缩机多个蒸发系统的单级压缩机多个蒸发系统的单级压缩机多个蒸发系统的单级压缩机的吸入管段的吸入管段的吸入管段的吸入管段第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计2.2.双级压缩机的吸入管段双级压缩机的吸入管段 对于单级、双级兼有的压缩机的吸入管段，压缩机与蒸发系统的连接，除考虑对于单级、双级兼有的压缩机的吸入管段，压缩机与
8、蒸发系统的连接，除考虑单级、双级各自的灵活性外，尚应在单级、双级蒸发系统之间采取措施。如图单级、双级各自的灵活性外，尚应在单级、双级蒸发系统之间采取措施。如图2-2-4 4所示。所示。 图2-4 单级、双级兼有的压缩系统配连方案第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计2 2、压缩机的排气管路、压缩机的排气管路压缩机排气口至冷凝器汽体入口管段由于TK是由其冷却介质和冷却方式而定，因而只有一个，亦即可用一个总排气总管排气管上需装油分，根据需要安装不同的油分(干式、洗涤式)。制冷压缩机排汽管至冷凝器，可以是一台（双级压缩时为一组）压缩机对一台冷凝器，也可以是多台（双级压缩时为多组）压缩机以
9、串联或并联式对一台冷凝器或多台冷凝器。第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计(1)(1)(1)(1)单级压缩机的排气管段单级压缩机的排气管段单级压缩机的排气管段单级压缩机的排气管段图2-5 单级压缩制冷循环一台压缩机对一台冷凝器排汽端连接方式示例 第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计a）是指氨压缩机排汽端连接方式；b)氟利昂压缩机排汽端连接方式如果是两台压缩机对一台冷凝器的不同连接方式如图2-6（a）（b）（c）（d）所示。图2-6 单级压缩制冷循环两台压缩机对一台冷凝器的连接方式示例第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计单级压缩机制冷循环中，多台压缩机对
10、多台冷凝器的连接方式如图单级压缩机制冷循环中，多台压缩机对多台冷凝器的连接方式如图单级压缩机制冷循环中，多台压缩机对多台冷凝器的连接方式如图单级压缩机制冷循环中，多台压缩机对多台冷凝器的连接方式如图2-72-72-72-7所示。所示。所示。所示。图2-7 单级压缩制冷循环中，多台压缩机对多台冷凝器的连接方式 第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计(2)双级压缩机的排汽管段 氨系统多采用一次节流完全中间冷却的制冷循环，并且多用立式中间冷却器氨系统多采用一次节流完全中间冷却的制冷循环，并且多用立式中间冷却器氨系统多采用一次节流完全中间冷却的制冷循环，并且多用立式中间冷却器氨系统多采用一
11、次节流完全中间冷却的制冷循环，并且多用立式中间冷却器（如图（如图（如图（如图2-82-82-82-8所示）所示）所示）所示） 图2-8 立式中间冷却器的示意图 第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计单机双级压缩机和配组双级压缩机与中间冷却器的连接是一样的，如图单机双级压缩机和配组双级压缩机与中间冷却器的连接是一样的，如图2-92-9和和2-102-10所示所示 第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计图2-9 配组双组压缩系统配连方案图 （图中1-低压机；2-高压机；3-中间冷却器；4-接自氨液分离器；5-接油分离器；6-接自贮液器；7-供液）图2-10 单机双组压缩系统
12、配连方案图 （图中1-单机双级压缩机；2-中间冷却器；3-接自低压循环贮液桶；4-接油分离器；5-接总调节站；6-供液）连接注意事项注：加装反向运转装置：作用：冷凝器检修时，抽空中冷器检修时，（排完液）抽空倒循环融霜，热氨进入（蒸发器当作冷凝器用）方法：两根管加两个截止阀，第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计有些制冷系统中采用新系列压缩机时，应指定在某台压缩机上加设反向运载装置，以供高压管道等抽空、循环融霜或冷凝器抽空时使用。但不必要每台压缩上都加设反向运载装置，这将使系统复杂化，还增加了发生事故的可能。反向阀如图2-11所示。在压缩机的吸气管和排气管上应装截止阀（机头操作阀除外
13、）以便在检修机器时能与系统切断在排气管上装上止回阀，使排气保持单向畅通，以防止压缩机停机时，制冷剂蒸汽逆流，凝结于车头，不利重启，若洗涤式油分，其装在油分前，干式油分，可在油分的前或后;压缩机吸排气管与总管的连接第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计3 3、冷凝器至节流阀的高压液体管段、冷凝器至节流阀的高压液体管段 1 1）冷凝器至高压贮液器的管道系统连接）冷凝器至高压贮液器的管道系统连接从冷凝器到高压贮液器的管子有两个作用。其一，使液态制冷剂能及时地从冷凝器流向高压贮液器，使冷凝器中不留存制冷剂液体；其二，是当贮液器中液面升高时必然有一部分汽体排除，汽体便从贮液器至冷凝器的连接管
14、中流回冷凝器，连接管的目的是使两者通畅。 若采用涨缩式贮液器，其连接方式如图2-12所示 图2-12 涨缩式贮液器的连接方式第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计若采用直通式贮液器，其连接方式如图若采用直通式贮液器，其连接方式如图2-132-13所示所示 图图2-13 2-13 直涌式的贮液器的连接方式直涌式的贮液器的连接方式第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计 这种接法的不利之处是冷凝器中带有一些过冷的液体进入贮液器后将失去过冷。这种接法的不利之处是冷凝器中带有一些过冷的液体进入贮液器后将失去过冷。当前国内广泛使用的是所谓当前国内广泛使用的是所谓“直通式直通式”的贮
15、液器，而少用的贮液器，而少用“涨缩式涨缩式”贮液器，贮液器，那是因为那是因为“涨缩式涨缩式”易于将润滑油带进库房系统的缘故，且在贮液器处没有形易于将润滑油带进库房系统的缘故，且在贮液器处没有形成液封，不凝性气体也可能被带进低压系统，影响蒸发器中的热交换成液封，不凝性气体也可能被带进低压系统，影响蒸发器中的热交换 。 应改进除油方法，方可采用。应改进除油方法，方可采用。 第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计由于洗涤式油分需从冷凝器的出液管引进氨液，因此要控制两者的相对高差，以维持油分离器的液面线，那么，在设计布置时，一般先确定贮液器
16、的标高，然后确定立式冷凝器的标高，使冷凝器中的氨液能自流入贮液器，最后确定洗涤式油分的标高。在氨制冷系统中多采用洗涤式油分离器。在氨制冷系统中多采用洗涤式油分离器。 洗涤式油分离器、冷凝器、贮液器的连接如图洗涤式油分离器、冷凝器、贮液器的连接如图洗涤式油分离器、冷凝器、贮液器的连接如图洗涤式油分离器、冷凝器、贮液器的连接如图2-142-142-142-142-152-152-152-15所示。所示。所示。所示。图2-14 氨油分离器、立式冷凝器和贮液器连接方式（一）第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计图2-15 氨油分离器、立式冷凝器和贮液器连接方式（二）常用空气分离器有立式自动空气分离器和四套管式空气分离器两种，其接管示意图如图2-16所示。其与冷凝器和贮液器的连接方式如图2-17所示。 图2-16 两种空气分离器的型式其接管示意图 第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计图2-17 空气分离器与冷凝器和贮液器之间的连接方式图第二章第二章 制冷系统的方案设计制冷系统的方案设计空气分离器与系统其它设备接管时应注意
