制冷系统基本原理

  • 时间:2020-07-31 01:50
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  制冷系统基本原理_计算机硬件及网络_IT/计算机_专业资料。武汉新世界制冷工业有限公司 制冷系统简介 超越自我 持续改进 武汉新世界制冷工业有限公司 单级压缩系统 理论上,最简单的压缩式制冷循环系统由:蒸发器、压缩机、 理论上,最简单的压缩式制冷循环

  武汉新世界制冷工业有限公司 制冷系统简介 超越自我 持续改进 武汉新世界制冷工业有限公司 单级压缩系统 理论上,最简单的压缩式制冷循环系统由:蒸发器、压缩机、 理论上,最简单的压缩式制冷循环系统由:蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀 四大部件组成, 四大部件组成,如图所示 超越自我 持续改进 武汉新世界制冷工业有限公司 从蒸发器出来的氨的低温低压蒸气( 状态1 被吸入压缩机内, 从蒸发器出来的氨的低温低压蒸气 ( 状态 1 ) 被吸入压缩机内 , 压缩成 高压高温的过热蒸气( 状态2 ),然后进入冷凝器 然后进入冷凝器。 高压高温的过热蒸气 ( 状态 2 ), 然后进入冷凝器 。 由于高压高温过热氨气的 温度高于其环境介质的温度, 且其压力使氨气能在常温下冷凝成液体状态, 温度高于其环境介质的温度 , 且其压力使氨气能在常温下冷凝成液体状态 , 因 而排至冷凝器时, 经冷却、 冷凝成高压常温的氨液( 状态3 )。高压常温的氨 而排至冷凝器时 , 经冷却 、 冷凝成高压常温的氨液 ( 状态 3 )。 高压常温的氨 液通过膨胀崐时, 因节流而降压, 在压力降低的同时, 液通过膨胀崐时 , 因节流而降压 , 在压力降低的同时 , 氨液因沸腾蒸发吸热使 其本身的温度也相应下降, 从而变成了低压低温的氨液( 状态4 )。把这种低 其本身的温度也相应下降 , 从而变成了低压低温的氨液 ( 状态 4 )。 把这种低 压低温的氨液引入蒸发器吸热蒸发, 压低温的氨液引入蒸发器吸热蒸发 , 即可使其周围空气及物料的温度下降而达 到制冷的目的。 从蒸发器出来的低压低温氨气重新进入压缩机, 到制冷的目的 。 从蒸发器出来的低压低温氨气重新进入压缩机 , 从而完成一个 制冷循环。 然后重复上述过程。 制冷循环 。 然后重复上述过程 。 超越自我 持续改进 武汉新世界制冷工业有限公司 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) 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, 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,如下图所示。 般还有分油器、贮液器、汽液分离器及各种控制阀等部件,如下图所示。 超越自我 持续改进 武汉新世界制冷工业有限公司 两级压缩系统 采用两级压缩的原因 制冷系统的冷凝温度(或冷凝压力)决定于冷却剂(或环境)的温度, 制冷系统的冷凝温度(或冷凝压力)决定于冷却剂(或环境)的温度,而蒸发温 度(或蒸发压力)取决于制冷要求。由于生产的发展,对制冷温度的要求越来越低, 或蒸发压力)取决于制冷要求。由于生产的发展,对制冷温度的要求越来越低, 因此,在很多制冷实际应用中,压缩机要在高压端压力(冷凝压力) 因此,在很多制冷实际应用中,压缩机要在高压端压力(冷凝压力)对低压端压力 蒸发压力)的比值 即压缩比)很高的条件下进行工作。由理想气体的状态方程Pv 的比值( (蒸发压力 的比值(即压缩比)很高的条件下进行工作。由理想气体的状态方程 v /T≡C可知,此时若采用单级压缩制冷循环,则压缩终了过热蒸气的温度必然会很高 ≡ 可知,此时若采用单级压缩制冷循环, (V一定,P↑→T↑),于是就会产生以下许多问题。 ,P↑→ 于是就会产生以下许多问题。 V一定,P↑→T ),于是就会产生以下许多问题 .压缩机的输气系数 大大降低,且当压缩比≥20时 λ= 压缩机的输气系数λ大大降低 1.压缩机的输气系数λ大大降低,且当压缩比≥20时,λ=0 。 压缩机的单位制冷量和单位容积制冷量都大为降低。 2.压缩机的单位制冷量和单位容积制冷量都大为降低。 压缩机的单位制冷量和单位容积制冷量都大为降低 压缩机的功耗增加, 3.压缩机的功耗增加,制冷系数下降。 压缩机的功耗增加 制冷系数下降。 必须采用高着火点的润滑油, 4.必须采用高着火点的润滑油,因为润滑油的粘度随温度升高而降低。 必须采用高着火点的润滑油 因为润滑油的粘度随温度升高而降低。 被高温过热蒸气带出的润滑油增多, 5.被高温过热蒸气带出的润滑油增多,增加了油分离器的负荷,且降低了冷凝 被高温过热蒸气带出的润滑油增多 增加了油分离器的负荷, 器的传热性能。 器的传热性能。 超越自我 持续改进 武汉新世界制冷工业有限公司 综上所述,当压缩比过高时,采用单级压缩循环,不仅是不经济的, 综上所述,当压缩比过高时,采用单级压缩循环,不仅是不经济的,而且甚至 是不可能的。为了解决上述问题,满足生产要求, 是不可能的。为了解决上述问题,满足生产要求,实际中常采用带有中间冷却器的双 级压缩制冷循环。但是,双级压缩制冷循环所需的设备投资较单级压缩大的多, 级压缩制冷循环。但是,双级压缩制冷循环所需的设备投资较单级压缩大的多,且操 作也较复杂。因此,采用双级压缩制冷循环并非在任何情况下都是有利的, 作也较复杂。因此,采用双级压缩制冷循环并非在任何情况下都是有利的,一般当压 缩比≥8 采用双级压缩较为经济合理。 缩比 8时,采用双级压缩较为经济合理。 双级压缩制冷循环的组成及常见形式 1、一次节流中间完全冷却的双级循环,如下图所示: 、一次节流中间完全冷却的双级循环,如下图所示: 超越自我 持续改进 武汉新世界制冷工业有限公司 超越自我 持续改进 武汉新世界制冷工业有限公司 这个系统的特点是采用盘管式中间冷却器。它既有两级节流的减少节流损失效果, 这个系统的特点是采用盘管式中间冷却器。它既有两级节流的减少节流损失效果, 又起到对低压级排气完全冷却的作用。其工作过程是: 又起到对低压级排气完全冷却的作用。其工作过程是: 在蒸发器中产生的低压低温制冷剂蒸气(状态1),被低压压缩机吸入并压缩成 在蒸发器中产生的低压低温制冷剂蒸气(状态1),被低压压缩机吸入并压缩成 中间压力的过热蒸气(状态2),然后进入同一压力的中间冷却器 然后进入同一压力的中间冷却器, 中间压力的过热蒸气(状态2),然后进入同一压力的中间冷却器,在中冷器内被冷 却成干饱和蒸气(状态3)。中压干饱和蒸气又被高压压缩机吸入并压缩到冷凝压力 却成干饱和蒸气(状态3)。中压干饱和蒸气又被高压压缩机吸入并压缩到冷凝压力 的过热蒸气(状态4),随后进入冷凝器被冷凝成制冷剂液体 状态5)。然后分成 随后进入冷凝器被冷凝成制冷剂液体( 的过热蒸气(状态4),随后进入冷凝器被冷凝成制冷剂液体(状态5)。然后分成 两路,一路经膨胀阀F节流降压后(状态8 进入中间冷却器, 两路,一路经膨胀阀F节流降压后(状态8)进入中间冷却器,大部分液体从另一路 进入中间冷却器的盘管内过冷(状态6),但由于存在传热温差 但由于存在传热温差, 进入中间冷却器的盘管内过冷(状态6),但由于存在传热温差,故其在盘管内不可 能被冷却到中间温度,而是比中间温度一般高△t=3 5 能被冷却到中间温度,而是比中间温度一般高△t=3-5℃。过冷后的液体再经过主 膨胀阀节流降压成低温低压的过冷液(状态7),最后进入蒸发器吸热蒸发 最后进入蒸发器吸热蒸发, 膨胀阀节流降压成低温低压的过冷液(状态7),最后进入蒸发器吸热蒸发,产生冷 效应。 效应。 这种循环系统只适用于R 的双级制冷循环系统中。 这种循环系统只适用于R717与R22的双级制冷循环系统中。 与 的双级制冷循环系统中 2、一次节流中间不完全冷却的双级循环,如下图所示: 、一次节流中间不完全冷却的双级循环,如下图所示: 超越自我 持续改进 武汉新世界制冷工业有限公司 超越自我 持续改进 武汉新世界制冷工业有限公司 一次节流中间不完全冷却的双级循环,主要适用于氟利昂制冷装置, 一次节流中间不完全冷却的双级循环,主要适用于氟利昂制冷装置,采用回热循 这种循环系统的特点是:制冷剂主流先经盘管式中间冷却器过冷, 环。这种循环系统的特点是:制冷剂主流先经盘管式中间冷却器过冷,再经回热器进一 步冷却;且低压压缩机的吸气有较大的过热度;此外, 步冷却;且低压压缩机的吸气有较大的过热度;此外,低压级的排气没有完全冷却到饱 和状态。 和状态。 其工作过程为:从蒸发器出来的蒸汽经回热器后被低压压缩机吸入, 其工作过程为:从蒸发器出来的蒸汽经回热器后被低压压缩机吸入,压缩到中间压 力并与中冷器出来的干饱和蒸汽在管路中进行混合, 力并与中冷器出来的干饱和蒸汽在管路中进行混合,使从低压机排出的过热蒸汽被冷却 后再进入高压压缩机,经压缩到冷凝压力并进入冷凝器, 后再进入高压压缩机,经压缩到冷凝压力并进入冷凝器,冷凝后的高压制冷剂液体进入 了中冷器的蛇形盘管进行再冷却, 了中冷器的蛇形盘管进行再冷却,然后进入回热器与从蒸发器出来的低温低压蒸汽进行 热交换,使从中冷器蛇形盘管中出来的过冷液体再一次得到冷却, 热交换,使从中冷器蛇形盘管中出来的过冷液体再一次得到冷却,最后经膨胀阀进入蒸 发器吸热蒸发。 发器吸热蒸发。 3、两次节流中间完全冷却的双级循环,如下图所示: 、两次节流中间完全冷却的双级循环,如下图所示: 超越自我 持续改进 武汉新世界制冷工业有限公司 超越自我 持续改进 武汉新世界制冷工业有限公司 这个系统的特点是选用了闪发式中间冷却器。它起两个作用, 这个系统的特点是选用了闪发式中间冷却器。它起两个作用,其一是相当于两 次节流的中间液体分离器,其二是利用一小部分液体的吸热蒸发作用, 次节流的中间液体分离器,其二是利用一小部分液体的吸热蒸发作用,对低压机的排 气进行完全中间冷却。这种型式的制冷循环系统,只适用于R 气进行完全中间冷却。这种型式的制冷循环系统,只适用于R717或R22的双级压 或 的双级压 缩制冷循环系统中。为了防止从中间冷却器出来的饱和液体在管路中闪发成蒸汽,通 缩制冷循环系统中。为了防止从中间冷却器出来的饱和液体在管路中闪发成蒸汽, 常要求中间冷却器与蒸发器之间的距离要近。 常要求中间冷却器与蒸发器之间的距离要近。 综上分析可知,采用双级压缩制冷循环,不但降低了高压机的排气温度, 综上分析可知,采用双级压缩制冷循环,不但降低了高压机的排气温度,改善了 压缩机润滑条件,而且由于各级压缩比都较小,压缩机的输汽系数大大提高。此外, 压缩机润滑条件,而且由于各级压缩比都较小,压缩机的输汽系数大大提高。此外, 采用双级压缩循环的功耗也比单级压缩循环的功耗降低。 采用双级压缩循环的功耗也比单级压缩循环的功耗降低。 超越自我 持续改进

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