《冷库制冷工艺设计 第2版 PPT课件（共13章）第7章氟利昂制冷系统的设计》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7章氟利昂制冷系统的设计（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第第7 7章章 氟利昂制冷系统的管道氟利昂制冷系统的管道设计设计7.1氟利昂制冷系统与氨制冷系统的区别7.2氟系统压缩机与设备的选择7.3氟系统管道布置的特点及其系统管道配置7.4空调系统冷冻站的设计特点7.5典型氟里昂制冷装置分析7.6新型氟制冷剂系统设计简介及分析第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计7.1 氟利昂制冷系统氨系统的区别7.1.1 氟利昂制冷系统的特点1氟利昂的溶油性*;2氟利昂的溶水性* 3供液形式和方式 4. 常采用回热循环式制冷循环* 5.氟利昂无色、无味、渗漏不易发觉，且渗透性极
2、强，所以要求气密性和铸造质量要求较高 6.氟利昂管路常用铜管，系统容量大时，用无缝钢管，减少镀铜现象 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计*采用回热（代替中冷）大中型：回热式热交换器 小型：毛细管和回气管并联或吸气管与高压液管并列敷设在一起回热循环在R22系统中 每过冷1，制冷量增加0.15左右 R12 每过冷1，制冷量增加0.8-1左右第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计*氟利昂与油相溶或部分相溶，一般装有油分，减少润滑油带进系统为使油能顺利回到压缩机，多采用满液式蒸发器 曲轴箱的润滑油溶于氟利昂 在低温低压下，气态制冷剂与油分离 *氟
3、利昂不溶于水如有水存在在T00，膨胀阀冰堵， 水与氟反应，分解,引起金属的腐蚀和镀铜现象在膨胀阀前加装干燥器 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计7.1.2 氟利昂单级压缩制冷系统图7-1为单级压缩制冷系统原理图 图7-1 单级压缩制冷系统原理图 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计7.1.3 氟利昂双级压缩制冷系统图7-2是设有热交换器的双级压缩制冷系统原理图 该系统与氨系统的主要区别在于采用了不完全中间冷却，高压级吸入的不是中间压力下的饱和蒸气，而是过热蒸气，故其中间冷却器结构较简单，容积也较小。系统中设有热交换器其连接也不同于氨系统
4、。 图7-2 双级压缩系统原理图(设热交换器)第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计也有系统不采用热交换器，其原理图如示：图7-3 双级压缩系统原理图(不设热交换器第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计其与图如不同在于：）用汽液分离器代替热交换器,分离器如图7-4(a)所示。这样，既减少了压缩机湿行程的可能，又满足了润滑油返回曲柄箱的要求。其他气液分离器结构如图7-4(b)、(c)、(d)所示。图7-4 气液分离器的结构及工作原理图第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计2)用外平衡热力膨胀阀代替了内平衡热力膨胀阀。这
5、是因为冷风机内阻力较大，蒸发管内压降增大，使蒸发管末端制冷剂的饱和温度低于安装热力膨胀阀处的蒸发温度，要开启阀口必须增大过热度，这将造成蒸发管冷却面积不能有效利用，故采用外平衡热力膨胀阀。第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计7.1.4 融霜系统方案 氟系统制冷装置的蒸发器融霜方式有：水冲霜、电热融霜和热气体融霜等几种。 利用热气体融霜方案的比较普遍，这里说的热气体是指采用经过压缩的氟的高压高温排气，利用它通过一定的管路进入蒸发器中融化其表面的霜层。图7-5所示的就是在系统中具有两组排管时利用热气体融霜的方案。 图7-5 应用排汽热的融霜系统示意图 第7章 氟利昂制冷
6、系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计如图7-6所示为单级压缩系统的自动融霜方案，系统中的热交换器，在一定程度上能防止在融霜过程中产液击现象。图7-6 单级压缩系统的自动融霜方案 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计图7-7为双级压缩系统的自动融霜方案 图7-7 双级压缩系统的自动融霜方案 这个方案适合于一台压缩机只带一台空气冷却器的情况。 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计7.2 氟系统管道设计的意义、要求和依据7.2.1 管道设计的意义、要求和依据 第一、回油是关键; 第二这就要求尽量使管道短而直，弯管的曲率半径尽可能大些。
7、第三、正确选择管道配件，以保证安全运转。保证各个蒸发器得到充分的供液。第四、根据使用工况选用管材与配件以保证管道在使用中，具有足够的强度和良好的性能。第五、在并联机组的系统中，必须充分考虑以工质和润滑油的均衡问题。第六、低温管道和配件必须设有良好的绝热以减少冷量损失，保证工质在要求状态下工作。第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计管道布置须解决几个主要问题 1要求系统管道必须在各种负荷条件下，能使润滑油不断沿工质流动方向流向压缩机，使压缩机曲轴箱保持恒定油面，整个系统无积油，（尤蒸发器），又避免润滑油大量涌到压缩机造成沖缸2设法避免闪发气体的发生（1）产生：管内产生的
8、阻力以及往高处供液引起液体较大的压力损失，当液体的压力降到低于其所具有温度的饱和压力时，就要产生闪发气体 （2）后果：流体的流动规律难以控制，会引起蒸发器的供液不均，降低蒸发器的传热效果 （3）解决方法：避免液体的压力损失和增加液体的过冷度7.3 氟系统的管道布置及其特点第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计7.3.1 吸气管1、吸气管设计的主要原则是：(1)保证压力降不超过允许的限度。(2)上升立管中应保证必要的带油速度。(3)防止未蒸发的液体制冷剂进入压缩机。布置的基本要求 在全负荷下，吸气管允许压力降相当于饱和温度降1，见表7-1, R12和R22吸汽管计算图见
9、图7-8、图7-9所示。在任何实际运行工况下（最低和全负荷），润滑油能顺利回到曲轴箱方法：A水平管的最低流速3.5m/s和12001250的坡度B上升立管的最低流速7.5ms，图7-10是R12和R22上升回汽立管回油最低速度。 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计图7-8 R12的吸气管计算图图7-9 R22的吸气管计算图第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计图7-10 R12和R22上升回汽立管回油最低速度第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计并联使用的装置中，在各种运行工况下要保证润滑油沿冷媒一起循环在机器停
10、止运转后，要保证不因机器与蒸发器相对标高关系使蒸发在机器停止运转后，要保证不因机器与蒸发器相对标高关系使蒸发器中液体冷媒自流或虹吸到压缩机中去。器中液体冷媒自流或虹吸到压缩机中去。2 2、吸气管道的布置、吸气管道的布置对于干式盘管蒸发器对于干式盘管蒸发器1 1）回油弯：）回油弯：要使润滑油顺利通过上升立管，常采用在上升立管的下要使润滑油顺利通过上升立管，常采用在上升立管的下部设置一个小弯头，俗称部设置一个小弯头，俗称“存油弯存油弯”。存油弯应尽量做小。回油弯的存油弯应尽量做小。回油弯的结构如图结构如图7-117-11所示，所示， 图7-11存油弯示意图第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟
11、利昂制冷系统的管道设计立管的顶端向下呈“U”形弯头接入压缩机的吸气管（如单机时，则蒸发器此反“U”形弯可以省略，直接用90弯头接即可）。“U”形管的高度和宽度尺寸应尽可能的小。回汽立管的直径应能保证管内气体流速大于7.5m./s，去压缩机的水平吸汽管应向压缩机保持0.005的坡度 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计2)双上升回气立管在有能量调节装置的压缩机或几台压缩机并联运行的回气管上，为了保证低负荷时回油，用最小负荷来选配回气管径，这样满足了最小带油速度。如图7-12所示，双上升回气立管的配速方案; 如图7-12(a)所示。图7-12(b)是机器负荷变化“U”形
12、管中滞油的变化示意图。第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计（2）壳管式蒸发器 需要采取一些回油措施:如图-13所示 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计(3)回气管的连接回气管的连接既要使润滑油顺利地返回压缩机的曲轴箱，又不能使液体制冷剂或大量润滑油集中进入压缩机。应从以下几方面加以注意： 制冷压缩机和蒸发器布置在同一水平位置时，其管道连接可设计成图7-14所示型式，其吸汽管道应设有大于或等于1坡度倾向压缩机 : :第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道
13、设计当蒸发器布置在制冷压缩机之上时，通常采用图当蒸发器布置在制冷压缩机之上时，通常采用图7-157-15、7-167-16、7-177-17的布置方式，回的布置方式，回油立管上升到超过蒸发器最上一根管子后，然后再向下接到压缩机吸汽管。油立管上升到超过蒸发器最上一根管子后，然后再向下接到压缩机吸汽管。 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计当蒸发器布置在压缩机下方时，若是单台蒸发器只要选定合适的立管尺寸就行了，当蒸发器布置在压缩机下方时，若是单台蒸发器只要选定合适的立管尺寸就行了，其管的连接方式如图其管的连接方式如图7-187-18所示所示: :如果高度相差很大时，接至
14、压缩机的回气管应隔10m左右设置一个存油弯，如图7-19所示。 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计在压缩机吸人口附近水平管道上应避免出现如图在压缩机吸人口附近水平管道上应避免出现如图7-20 (a)7-20 (a)所示的所示的“液囊液囊”。 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计回气管与蒸发器的连接。 (a)一组蒸发器的连接：如图7-21所示。 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计(b)n(b)n组蒸发器并联时的连接：如图组蒸发器并联时的连接：如图7-227-22所示。所示。 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第
15、7章 氟利昂制冷系统的管道设计(c)n组蒸发器串联时的连接：最后一排应是上进下出，前面几排最好是下进上出，最后一排应是上进下出，前面几排最好是下进上出，这样能顺着气体的流动，蒸发效果好。若用隔排上下更换进出，则应保证从上进下这样能顺着气体的流动，蒸发效果好。若用隔排上下更换进出，则应保证从上进下出盘管出来的制冷剂为湿蒸气，这样才能把油带走。出盘管出来的制冷剂为湿蒸气，这样才能把油带走。制冷系统中采用两台或多台蒸发器，且系统负荷变化较大时，必须设有容量调节的制冷系统中采用两台或多台蒸发器，且系统负荷变化较大时，必须设有容量调节的双吸立管，其管道连接参见图双吸立管，其管道连接参见图7-237-23
16、和图和图7-247-24所示。所示。 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计（4 4）压缩并联使用：制冷系统中采用两台制冷压缩机并联时，其吸汽管道应予）压缩并联使用：制冷系统中采用两台制冷压缩机并联时，其吸汽管道应予以对称布置，使各台压缩机的阻力接近相等，连接方式参图以对称布置，使各台压缩机的阻力接近相等，连接方式参图7-257-25（）；）；另一种方法是在直联接处，设置“U”形集油弯，曲轴箱油面上部与油下部均应装设平衡管,平衡管上应装设阀门，其管道连接可参见图7-25（）。 第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计制冷系统中采用三台或多台压缩机并联连接时，应设置一个集管使吸入汽体能够顺利地流入集管里，如图7-26所示。集管设计：a.尽可能短;b.各吸气支管均到集管底部，支管端部45 ;c曲轴箱上设置均压管和均油管，并在管上装阀门第7章 氟利昂制冷系统的管道设计第7章 氟利昂制冷系统的管道设计7.3.2 排汽管道的布置 一.基本要求1根据允许压力降选用管径,如图7-27，图7-282.在低负荷下运行，能避免管线内存油，及流回制冷压缩机
