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一,、蒸氣緊縮式制冷原理
蒸氣制冷是運(yùn)用某些低沸點(diǎn)的液態(tài)制冷劑在不同壓力下汽化時(shí)吸熱的性質(zhì)來(lái)完成人工制冷的,。
在制冷技能中,,蒸騰是指液態(tài)制冷劑到達(dá)歡騰時(shí)變成氣態(tài)的進(jìn)程。液態(tài)變成氣態(tài)必須從外界吸收熱能才干完成,因而是吸熱進(jìn)程,,液態(tài)制冷劑蒸騰汽化時(shí)的溫度叫做蒸騰溫度,,凝聚是指蒸汽冷卻到等于或低于飽和溫度,使蒸汽轉(zhuǎn)化為液態(tài),。
在日常生活中,,咱們可以調(diào)查到許多蒸騰吸熱的現(xiàn)象。比方,,咱們?cè)谏砩喜烈恍┚凭?,酒精很快蒸騰,這時(shí)咱們感到擦酒精部分反響很涼,。又如常用的制冷劑氟利昂 R-22液體噴灑在物體上時(shí),,咱們會(huì)看到物體表面很快結(jié)上一層白霜,這是因?yàn)镽-22的液體噴到物體表面當(dāng)即吸熱,,使物體表面溫度敏捷下降(當(dāng)然這是不實(shí)用的制冷辦法,,因?yàn)橹评鋭㏑-22不能回收和循環(huán)運(yùn)用)。
蒸氣緊縮式制冷是運(yùn)用液態(tài)制冷劑汽化時(shí)吸熱,,蒸汽 凝聚時(shí)放熱的原理進(jìn)行制冷的,。
二、制冷循環(huán)
緊縮機(jī)是確保制冷的動(dòng)力,,運(yùn)用緊縮機(jī)添加體系內(nèi)制冷劑的壓力,,使制冷劑在制冷體系內(nèi)循環(huán),到達(dá)制冷意圖,。開始緊縮機(jī)吸入蒸騰制冷后的低溫低壓制冷劑氣體,,然后緊縮成高溫高壓氣體送冷凝器;高壓高溫氣體經(jīng)冷凝器冷卻后使氣體冷凝變?yōu)槌馗邏阂后w,;當(dāng)常溫高壓液體流入熱力膨脹閥,,經(jīng)節(jié)省成低溫低壓的濕蒸氣,流入蒸騰器,,從周圍物體吸熱,經(jīng)過(guò)風(fēng)道體系使空調(diào)房間溫度冷卻下來(lái),,蒸騰后的制冷劑回到緊縮機(jī)中,,又重復(fù)下一個(gè)制冷循環(huán),然后完成制冷意圖,。
三,、制冷劑在制冷體系中狀況
從緊縮機(jī)出口經(jīng)冷凝器到膨脹閥前這一段稱為制冷體系高壓側(cè);這一段的壓力等于冷凝溫度下制冷劑的飽和壓力,。高壓側(cè)的特點(diǎn)是:制冷劑向周圍環(huán)境放熱被冷凝為液體,,制冷劑流出冷凝器時(shí),溫度下降變?yōu)檫^(guò)冷液體。
從膨脹閥出口到進(jìn)入緊縮機(jī)的回氣這一段稱為制冷體系的低壓側(cè),,其壓力等蒸騰器內(nèi)蒸騰溫度的飽和壓力,。制冷劑的低壓側(cè)段先呈濕蒸氣狀況,在蒸騰器內(nèi)吸熱后制冷劑由濕蒸氣逐漸變?yōu)槠麘B(tài)制冷劑,。到了蒸騰器的出口,,制冷劑的溫度回升為過(guò)熱氣體狀況。過(guò)冷液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)膨脹閥時(shí),,因?yàn)楣?jié)省作用,,由高壓下降到低壓 (但不消耗功、外界沒(méi)有熱交換),;一同有少部分液態(tài)制冷劑汽化,,溫度隨之下降,這種低壓低溫制冷劑進(jìn)入蒸騰器后蒸騰(汽化)吸熱,。低溫低壓的氣態(tài)制冷劑被吸入緊縮機(jī),,并經(jīng)過(guò)緊縮機(jī)進(jìn)入下一個(gè)制冷循環(huán)。
四,、制冷量
在制冷循環(huán)中,,循環(huán)活動(dòng)的每千克制冷劑從被冷卻物體吸收的熱量叫做單位分量制冷量,用符號(hào) q表明,,單位是大卡,,單位分量制冷量是表明制冷循環(huán)的一個(gè)特殊參數(shù),這由制冷劑的性質(zhì),,循環(huán)溫度等條件決議,,蒸騰溫度越低,冷凝溫度越高,,其值越小,,反之越大。制冷設(shè)備的產(chǎn)冷量是單位時(shí)間內(nèi)從被冷卻物體吸收并在冷凝器中放掉的熱量,,用符號(hào)Q表明,,單位是大卡。Q值的巨細(xì)等于制冷劑分量流量G與單位分量制冷量q的乘積,,即: Q=G•q
在實(shí)踐作業(yè)中,,有時(shí)為了便利的取得制冷量的大略核算也過(guò)下式核算
Q=L•(t2 -t1 )
式中L循環(huán)風(fēng)量,(t2 -t1 )為進(jìn)出風(fēng)溫差.
五,、制冷劑
制冷劑是進(jìn)行制冷循環(huán)的作業(yè)物質(zhì),。
(一)對(duì)制冷劑的要求
抱負(fù)的制冷劑要求化學(xué)性質(zhì)是無(wú)毒、無(wú)刺激性氣味,、對(duì)金屬腐蝕作用小,、與潤(rùn)滑油不起化學(xué)反響,,不易焚燒、不易爆破,、而且要求制冷劑有杰出的熱力學(xué)性質(zhì),,即在大氣壓力下它在蒸騰器內(nèi)的蒸騰溫度要低、蒸騰壓力最好與大氣壓附近,;制冷劑在冷凝器中,、冷凝溫度對(duì)應(yīng)的壓力要適中,單位制冷量要大,,汽化熱要大,,而液體的比熱要小,氣體的比熱要大,。要求制冷劑的物理性質(zhì):凝結(jié)溫度要低,、臨界溫度要高,導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)要大,,比重和粘度要小,,泄漏性要小。
(二)制冷劑的品種
制冷劑品種許多,,實(shí)踐應(yīng)用時(shí)可依據(jù)制冷劑類型,,蒸騰溫度、冷凝溫度和壓力等熱力學(xué)條件以及制冷設(shè)備的運(yùn)用地點(diǎn)來(lái)考慮,。制冷劑可分為四類:即無(wú)機(jī)化合物,、碳?xì)浠衔铩⒎锇汉凸卜腥芤骸?/p>
現(xiàn)在咱們空調(diào)最多運(yùn)用的是氟里昂R-22,屬一代環(huán)保制冷劑,無(wú)毒無(wú)味,對(duì)臭氧層有損壞,單位制冷量大,冷凝溫度壓力適中,價(jià)格便宜,最近一段時(shí)間很難篩選.
六,、制冷體系的結(jié)構(gòu)及組成
構(gòu)成基本的制冷體系主要有四大部件:緊縮機(jī),、蒸騰器、冷凝器,、膨脹閥,。 為了改進(jìn)制冷體系的性能,到達(dá)更好的運(yùn)用性能,,一般還有不少輔助器材:液體管路電磁閥,、視液鏡、液體管道枯燥過(guò)濾器,、凹凸壓力操控器等,。
(一)緊縮機(jī)
緊縮機(jī)按其結(jié)構(gòu)分為三類:敞開式、半封閉式,、全封閉式。現(xiàn)在大部分機(jī)房專用空調(diào)選用全封閉式緊縮機(jī),,只有力博特空調(diào)部分類型選用半封閉式緊縮機(jī),。
全封閉制冷緊縮機(jī)是一種緊縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)一同,設(shè)備在一個(gè)密閉鐵殼內(nèi)構(gòu)成的一個(gè)整體。從表面看只有緊縮機(jī)的吸排氣管接頭和電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)線,;緊縮機(jī)殼分為上下兩部分,,緊縮機(jī)和電動(dòng)機(jī)裝入后,上下鐵殼用電焊焊接成一體,。平常不能拆開,,因而機(jī)器運(yùn)用牢靠。
在全封閉制冷緊縮機(jī)中,,又有活塞型緊縮機(jī)和渦旋式緊縮機(jī),。
在現(xiàn)在出產(chǎn)的機(jī)房專用空調(diào)體系中,選用的緊縮機(jī)均為全封閉渦旋式制冷緊縮機(jī),。它的結(jié)構(gòu)主要由下列各項(xiàng)組成:旋轉(zhuǎn)式進(jìn),、出口閥門; 壓力表接口,;內(nèi)置式過(guò)載維護(hù),; 彈性機(jī)座;曲軸箱加熱器,;內(nèi)置式潤(rùn)滑油泵,。
渦旋式制冷緊縮機(jī)最大的長(zhǎng)處是:
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略:緊縮機(jī)體僅需兩個(gè)部件(動(dòng)盤,、定盤)就可代替活塞緊縮機(jī)中的多種配件,因而故障率很低,。
2、高效:吸氣氣體和改換處理氣體是別離的,,以削減吸氣和處理之間的熱傳遞,,可以進(jìn)步緊縮機(jī)的功率。渦旋緊縮進(jìn)程和改換進(jìn)程都是十分安靜的,。
(二)蒸騰器
1,、蒸騰器的分類:
蒸騰器按其被冷卻的介質(zhì)品種可分為冷卻液體的蒸騰器 (干式蒸騰器)和冷卻空氣用的蒸騰器(表冷式蒸騰器)這兩大類。
空調(diào)體系所運(yùn)用的蒸騰器一般為冷卻空氣的蒸騰器,。當(dāng)制冷體系的氟里昂液態(tài)進(jìn)入膨脹閥節(jié)省后送入蒸騰器,,歸于汽化進(jìn)程,這時(shí)分需求吸收很多熱量,,使房間溫度逐漸下降,、以到達(dá)制冷作用且能冷凝空氣中的水分而到達(dá)除濕作用.
2、A型蒸騰器
“A”型結(jié)構(gòu)蒸騰器的長(zhǎng)處是該結(jié)構(gòu)具有較大的頂風(fēng)面積和較低的迎面風(fēng)速以防止逆風(fēng)帶水,。蒸騰器配備有1/2”銅管鋁翅片及不銹鋼凝聚水盤,,以利熱量更好的傳遞。
蒸騰器盤管分為多路進(jìn)入并作交織安排,,籍此將每個(gè)制冷體系都能遍及于盤管頂風(fēng)面上,,當(dāng)單一制冷體系工作時(shí),,顯熱制冷量可達(dá)總制冷量的 55%—60%。
3,、蒸騰器的去濕功用
在正常制冷循環(huán)中,,室內(nèi)機(jī)電扇以正常速度作業(yè),供給規(guī)劃氣流以及最經(jīng)濟(jì)的能量以滿意制冷量的要求,。
(1)簡(jiǎn)略的除濕功用
當(dāng)需求除濕時(shí),,緊縮機(jī)工作,但室內(nèi)機(jī)馬達(dá)轉(zhuǎn)速下降,,一般為原轉(zhuǎn)速的 2/3,,因而風(fēng)量也削減了1/3,經(jīng)過(guò)冷卻盤管的出風(fēng)溫度變成過(guò)冷,,發(fā)生杰出的冷凝作用即添加了除濕量,。以此法添加去濕量帶來(lái)的壞處有:當(dāng)出風(fēng)量削減 1/3,一般在幾秒種之內(nèi)出風(fēng)溫度下降2oC—3oC,,當(dāng)突然下降溫度速度到達(dá)最大答應(yīng)值每10分鐘下降1℃時(shí),,形成操控牢靠性下降;當(dāng)出風(fēng)量削減 1/3,,過(guò)濾功率下降,,對(duì)換氣次數(shù)及通風(fēng)量都有很大影響,形成室內(nèi)操控精度下降和溫度散布不均勻,;因?yàn)槌鲲L(fēng)溫度下降,,需接通電加熱器以進(jìn)步室溫,形成溫度操控不精確和添加工作費(fèi)用,。
(2)專門的去濕循環(huán)
冷卻繞組分為上,、下兩個(gè)部分,分別為總冷卻繞組的 l/3和2/3,。在正常冷卻辦法下,,制冷工質(zhì)流過(guò)冷卻繞組的兩個(gè)部分。在除濕辦法下,,常開電磁閥封閉,,這樣就把通向冷卻繞組的上部繞組(1/3部分)的氟里昂制冷劑切斷了,悉數(shù)氟里昂制冷劑都流向冷卻繞組的下部繞組(2/3)部分,。經(jīng)過(guò)下部繞組的空氣的溫度是很低的,,一般至少比冷卻循環(huán)中的空氣下降 3oC,所以添加了去濕作用,,但其壞處是總制冷量會(huì)減小和吸氣壓力下降,。
(3)旁路氣體調(diào)理器
在“A”型蒸騰器頂部設(shè)備一個(gè)旁路氣體調(diào)理器,在正常冷卻辦法下這個(gè)調(diào)理器是封閉的,,一切回來(lái)的氣體都要均勻地經(jīng)過(guò)兩個(gè)冷卻繞組,。當(dāng)需求進(jìn)行除濕操作時(shí),,旁路氣體調(diào)理器徹底翻開,使1/3的回來(lái)氣體旁路經(jīng)過(guò)A框繞阻的頂部而沒(méi)有經(jīng)過(guò)冷卻,,別的2/3的回來(lái)氣體均勻地經(jīng)過(guò)A框繞組,排出氣體的溫度被快速下降,,添加去濕作用,。
此種去濕辦法的作用與專門的去濕循環(huán)相同,可是其長(zhǎng)處是總制冷量將堅(jiān)持不變,。
(三)冷凝器
冷凝器按其冷卻方式可分為三大類型:水冷式,、風(fēng)冷式、蒸騰式及淋水式,。
①水冷式:
在水冷式冷凝器中,,制冷劑放出熱量被冷卻水帶走。冷卻水可以一次流過(guò),,也可以循環(huán)運(yùn)用,。當(dāng)運(yùn)用循環(huán)水時(shí),需求有冷卻水塔或冷水池,。水冷冷凝器有殼管式,、套管式、沉浸式等結(jié)構(gòu)方式,。
②風(fēng)冷式
在風(fēng)冷式冷凝器中,,制冷劑放出的熱量被空氣帶走。它的結(jié)構(gòu)方式主要為若干組銅管所組成,,因?yàn)榭諝鈧鳠嵝阅芎懿?,故一般都在銅管外添加肋片,以添加空氣側(cè)的傳熱面積,,一同選用通風(fēng)機(jī)來(lái)加快空氣活動(dòng),,使空氣強(qiáng)制對(duì)流以添加散熱作用。
③蒸騰式及淋水式:
在這類冷凝器中,,制冷劑在管內(nèi)冷凝,,管外一同遭到水及空氣的冷卻。
現(xiàn)在進(jìn)口機(jī)房專用空調(diào)的類型以風(fēng)冷型為主,。下面臨風(fēng)冷型冷凝器作具體敘述,。
風(fēng)冷冷凝器選用 10厘銅管,鋁翅片結(jié)構(gòu),,風(fēng)機(jī)選用可調(diào)速電機(jī)或許壓力操控器操控風(fēng)機(jī)的頻頻開停,,以確保冷凝器在冬天、夏日可以均衡運(yùn)用,,也使冷凝壓力在很冷,,很熱的環(huán)境下不致改變太大,。
風(fēng)冷冷凝器適用于環(huán)境溫度 -30oC — +40oC范圍之內(nèi),當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí),,將引起冷凝器壓力升高,,這將由調(diào)速器的壓力傳感組織感遭到這種壓力的改變,并將這種改變轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲭妷旱母淖?,然后使電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生改變或許是操控風(fēng)機(jī)開停以達(dá)調(diào)理強(qiáng)制對(duì)流作用的意圖,。
機(jī)房專用空調(diào)室外冷凝器在出廠時(shí)已經(jīng)過(guò)調(diào)整及校驗(yàn),但因?yàn)殚L(zhǎng)途運(yùn)輸或許長(zhǎng)期運(yùn)用中的轟動(dòng),,偶然會(huì)呈現(xiàn)調(diào)速器的設(shè)定漂移現(xiàn)象,。假如呈現(xiàn)此狀況可參相應(yīng)類型的說(shuō)明書適當(dāng)調(diào)整。壓力操控的也是如此,。
一般室外機(jī)調(diào)整壓力范圍為:室外機(jī)高壓壓力在 14kgf/cm2 左右時(shí)風(fēng)機(jī)起轉(zhuǎn),,在20—24kgf/cm2 時(shí)到達(dá)滿負(fù)荷轉(zhuǎn)速,而在14—18kgf/cm2 時(shí)調(diào)速性能為最佳狀況,。壓力操控的室外機(jī)高壓壓力在 14kgf/cm2風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn),,在20—24kgf/cm2 時(shí)到達(dá)滿負(fù)荷轉(zhuǎn)速,且壓力偏高,,正常操控在14—18kgf/cm2為最佳狀況,。
(四)熱力膨脹閥
1、熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu):
膨脹閥的頂部由密封箱蓋波紋薄膜感溫包和毛細(xì)管組成一個(gè)密閉容器,,里邊灌注氟里昂,,成為感應(yīng)組織,感應(yīng)組織內(nèi)灌注的制冷劑可以與制冷體系的相同,,也可以不同,,比方制冷體系用的是 R-22,感溫包可灌注R-12,,感溫包用來(lái)感觸蒸騰器出口的過(guò)熱蒸汽溫度,,毛細(xì)管作為密封箱與感溫包的連接管,傳遞壓力作用在膜片上,,膜片是由一塊薄合金片沖壓成形,。受力后彈性伸縮性很好,調(diào)理?xiàng)U是用來(lái)調(diào)整膨脹閥門的敞開過(guò)熱度,,在調(diào)試進(jìn)程中用它來(lái)調(diào)理繃簧的彈力,,調(diào)理?xiàng)U向里旋時(shí),繃簧壓緊,,調(diào)理?xiàng)U向外旋時(shí),,繃簧放松,傳動(dòng)桿頂在閥針座與傳動(dòng)盤之間傳遞壓力,閥針座上裝有閥針,,用來(lái)開大或關(guān)小閥孔,。
2、熱力膨脹閥的作業(yè)原理
膨脹閥經(jīng)過(guò)感溫包感觸蒸騰器出口端過(guò)熱度的改變,,導(dǎo)致感溫體系內(nèi) 充注物質(zhì)發(fā)生壓力改變,、并作用于傳動(dòng)膜片上.促進(jìn)膜片構(gòu)成上下位移,再經(jīng)過(guò)傳動(dòng)片將此力傳遞給傳動(dòng)桿而推動(dòng)閥針上下移動(dòng),,使閥門關(guān)小或開大,,起到降壓節(jié)省作用和主動(dòng)調(diào)理,蒸騰器的制冷劑供給量并堅(jiān)持蒸騰器出口端具有一定過(guò)熱度,得以確保蒸騰器傳熱面積的充分運(yùn)用,,以及削減濕緊縮和沖缸現(xiàn)象的發(fā)生。
3,、膨脹閥的品種:(內(nèi)平衡,、外平衡)
作用于熱力膨脹閥體內(nèi)傳動(dòng)膜片下部的壓力為節(jié)省后的蒸騰壓力 (這一壓力經(jīng)過(guò)傳動(dòng)桿和傳動(dòng)片的縫隙而進(jìn)入膜片下部分空間)這種結(jié)構(gòu)稱為內(nèi)平衡式膨脹閥。
作用于熱力膨脹閥體內(nèi)傳動(dòng)膜片下部的壓力不是節(jié)省后的蒸騰壓力,,而是經(jīng)過(guò)外接平衡管將蒸騰器出口端的壓力引進(jìn)傳動(dòng)膜片下部空間結(jié)構(gòu)的閥門,、稱為外平衡式熱力膨脹閥。
在專用空調(diào)機(jī)中選用的一般是外平衡式熱力膨脹閥,。熱力膨脹閥雖僅僅一個(gè)很小的部件,,但它在制冷體系中的作用必不行少,所以它與制冷緊縮機(jī),、蒸騰器,、冷凝器、并稱為制冷體系四大部件,。
(五)制冷體系的其它輔件
1.液體管路電磁閥
液體管路電磁閥在制冷體系中受主控板操控,與緊縮機(jī),高壓維護(hù)開關(guān),氣流維護(hù)開關(guān)串聯(lián),。在緊縮機(jī)停機(jī)時(shí),因?yàn)閼T性作用以及氟里昂的熱力性質(zhì),,使氟里昂很多進(jìn)入蒸騰器,,在緊縮機(jī)再次發(fā)動(dòng)時(shí),濕蒸氣進(jìn)入緊縮機(jī)吸入口引起濕沖程,,不易發(fā)動(dòng),,嚴(yán)峻的時(shí)分乃至將閥片擊破。液體管路電磁閥的設(shè)置,,使這種狀況得以防止,。在STULZ空調(diào)機(jī)體系,緊縮機(jī)和電磁閥操控體系串連,,停機(jī)時(shí)電磁閥將凹凸壓分為二個(gè)部分,。當(dāng)緊縮機(jī)需求發(fā)動(dòng)時(shí),電磁閥與緊縮機(jī)發(fā)動(dòng)而一同翻開.
2.視液鏡
視液鏡在制冷體系中處于制冷電磁閥和枯燥過(guò)濾器之間,,顧名思意,,它是用來(lái)調(diào)查液體活動(dòng)狀況的,,依據(jù)氣泡的多少可以作為制冷劑注入量的參閱,依據(jù)視液鏡色彩可以看出體系內(nèi)水份的含量,。
3.液體管道枯燥過(guò)濾器:
一般,,液體管道枯燥過(guò)濾器是不行拆開的。內(nèi)部選用分子篩結(jié)構(gòu),,可以去除管道中的少量雜質(zhì)水份等,,起到凈化體系的意圖。因管道在焊接中會(huì)呈現(xiàn)氧化物,,而且氟里昂制冷劑的純度也有所紛歧,,所以咱們選用的氟里昂制冷劑都要求進(jìn)口的。液體管道枯燥過(guò)濾器呈現(xiàn)阻塞時(shí),,會(huì)引起吸氣壓力下降,,在過(guò)濾器兩端會(huì)呈現(xiàn)溫差,如呈現(xiàn)這種狀況,,需求替換過(guò)濾器,。
4.凹凸壓力操控器
在制冷體系中凹凸壓力操控器是起維護(hù)作用的設(shè)備。高壓維護(hù)是上限維護(hù),,當(dāng)高壓壓力到達(dá)設(shè)定值時(shí),,高壓操控器斷開,使緊縮機(jī)接觸器線圈斷電,,緊縮機(jī)停止作業(yè),,防止在超高高壓下工作損壞零件。高壓維護(hù)是手動(dòng)復(fù)位,,當(dāng)緊縮機(jī)要再次發(fā)動(dòng)時(shí),,需先按下復(fù)位按鈕。當(dāng)然,,在重新發(fā)動(dòng)緊縮機(jī)前,,應(yīng)先檢查出形成高壓過(guò)高的原因,給予排除后,,才干使機(jī)器作業(yè)正常,。
低壓維護(hù)是為了防止制冷體系在過(guò)低壓力下工作而設(shè)置的維護(hù)設(shè)備。它的設(shè)定分為高限和低限,。它的操控原理是:低壓斷維護(hù)器斷開會(huì)給電腦操控板一個(gè)信號(hào),緊縮機(jī)停機(jī)切操控板告警,。低壓操控器是主動(dòng)復(fù)位,但受電腦板操控告警消除后才干再次發(fā)動(dòng)所以要求操作人員到場(chǎng)調(diào)查機(jī)器的工作狀況,,呈現(xiàn)報(bào)警時(shí)能及時(shí)處理,,然后起到更好的維護(hù)作用.