制冷原理--约克(YORK)

APLearningInstitute约克亚太学院客户培训课程制冷原理APLearningInstitute2培训目标：能够用压焓图来分析简单的制冷过程对制冷循环以及制冷系统各常用部件有一个大致的了解APLearningInstitute3基本物理定律（简要介绍）专用名词：温度、压力、热量、饱和温度、饱和压力压焓图制冷循环循环分析系统组件课程安排APLearningInstitute4热力学第一定律能量既不能创生，也不能消亡，而只能改变其形式。各种能量是可以相互转换的。制冷过程中电能转化为机械能，机械能转化为热能。基本物理定律APLearningInstitute5热力学第二定律热量自发地从高强度体流向低强度体。从高温流向低温。基本物理定律APLearningInstitute6温度压力热量饱和温度饱和压力专用名词APLearningInstitute7温度转换表的使用:F转化为C:C转化为FTemperature℃℃orFF-28.9-20-4.0-28.3-19-2.2-27.8-18-0.4APLearningInstitute8绝对压力海平面上1大气压＝14.7psia1Bar760mmHg压力APLearningInstitute9表压=绝对压力-大气压力真空度=大气压力-绝对压力表压和真空度APLearningInstitute10单位转换表的使用APLearningInstitute11Btu英制热量单位热量一磅水温度升高1ºF所吸收的热量比热1磅物体升高1F吸收的热量水的比热=1Btu/lb.ºF1吨(2000磅)32ºF的冰融化，在24小时内所吸收的热量为1冷吨。热量APLearningInstitute12显热加热水大气压APLearningInstitute13潜热水沸腾水变成水蒸汽大气压APLearningInstitute14饱和温度、饱和压力加热水大气压过冷液体APLearningInstitute15水沸腾水变成水蒸汽大气压饱和温度、饱和压力APLearningInstitute16212F大气压容器内汽液共存212F100C100C饱和温度、饱和压力APLearningInstitute17升高饱和点水沸腾压力锅防止蒸汽逃逸。液体表面压力升高使液体的沸点—饱和温度升高3psig230FAPLearningInstitute18降低饱和点水沸腾真空泵将空气抽出容器。液体表面压力降低使液体的沸点—饱和温度降低。真空度29.67”40F真空泵APLearningInstitute19饱和温度、饱和压力定义：物质在气液两相转变过程中，当保持压力不变时，温度也恒定不变，而且所保持的温度和压力之间存在一定的关系，我们称该温度（压力）为对应压力（温度）下的饱和温度（压力）。是否每种制冷剂相变过程中温度与压力都一一对应？APLearningInstitute20饱和温度/压力表APLearningInstitute21饱和温度、饱和压力试查表得出R22在4℃和40℃时的饱和压力（pa）饱和温度/压力表的使用红色：真空度（in.Hg）黑色：表压力（psig）APLearningInstitute22转化为F：40F查表值：68.5psig(表压)转化为pa：472293.8pa(表压)绝对压力pa:573618.8pa转化为F：104F查表值：207.7psig(表压)转化为pa：1432049.96pa(表压)绝对压力pa:1533374.96paAPLearningInstitute23压-焓图APLearningInstitute24压力焓热容量(kJ/kg)压-焓图此图针对单位质量制冷剂APLearningInstitute25压-焓图压力焓APLearningInstitute26压-焓图压力焓汽液混合临界点:无气液分层现象APLearningInstitute27压-焓图压力焓100%液体APLearningInstitute28压-焓图压力焓100%气体APLearningInstitute29压-焓图(R22)等温线：液体区几乎为垂直线，两相区为水平线，过热区为向右下方弯曲的倾斜曲线等熵线：向右上方倾斜的曲线等密度（比容）线：向右上方倾斜的曲线，斜率比等熵线平坦APLearningInstitute30压-焓图（R22）APLearningInstitute31压-焓图压力焓汽化潜热APLearningInstitute32压-焓图压力焓20%液体,80%气体试作R22在两相区内4℃等温线（假设4℃饱和压力为p0）APLearningInstitute33压-焓图练习：试利用查图及查表两种方法求得R22在40°F时的饱和气体、液体焓值及潜热值注：焓值是一个相对值，随基准点的不同而不同查图查表106.5Btu/lb108.142Btu/lb21Btu/lb21.422Btu/lb85.5Btu/lb86.720Btu/lbAPLearningInstitute制冷循环蒸发器冷凝器截流元件压缩机电机冷却塔APLearningInstitute35制冷循环压力焓蒸发器APLearningInstitute36压力焓蒸发器制冷剂从负荷吸收热量制冷循环APLearningInstitute37压力焓制冷效果制冷循环蒸发器制冷量?APLearningInstitute制冷循环压缩机压力焓APLearningInstitute压头制冷循环压缩机：温度与压力同时升高，提供了放热的可能压力焓APLearningInstitute40压力焓冷凝器制冷剂把热量传给外界制冷循环APLearningInstitute41压力焓节流装置•热力膨胀阀•固定孔板•可变孔板制冷剂把热量传给外界制冷循环APLearningInstitute42压力焓冷凝器节流装置蒸发器制冷剂从负荷吸收热量制冷剂把热量传给外界制冷循环APLearningInstitute43“冷水机组”机械制冷压力焓7°表冷器12°37°冷却塔32°APLearningInstitute44循环分析•过冷•过热•吸气过热、蒸发压力及冷凝压力对循环的影响APLearningInstitute45过冷压力焓蒸发冷凝压缩节流装置没有过冷APLearningInstitute46过冷压力焓过冷冷凝过冷的结果提高制冷量减少在节流元件处产生闪发气体APLearningInstitute47过热气态制冷剂在高于饱和温度下进行加热就形成过热（温度高于饱和温度）压力焓过热区蒸发冷凝压缩节流元件APLearningInstitute48吸气过热作用:避免液态制冷剂进入压缩机压力焓压力焓APLearningInstitute49吸气过热压力焓吸气管道中产生过热（无效过热）：•单位质量功耗增大•单位制冷量(制冷效果)不变•冷凝器单位热负荷增大•吸气比容增大，制冷量下降•制冷系数下降APLearningInstitute50蒸发温度不变冷凝温度变化：压力焓APLearningInstitute51压力焓•吸气比容不变，制冷剂流量不变•制冷量减小•消耗的功率增大•制冷系数降低蒸发温度不变冷凝温度增加：APLearningInstitute52冷凝温度不变蒸发温度降低：压力焓APLearningInstitute53冷凝温度不变蒸发温度降低：压力焓•吸气比容增大，制冷剂流量减小•制冷量减小•单位压缩功增大，压缩机功率与压比有关•制冷系数降低APLearningInstitute54练习试在压焓图上描绘某制冷系统在下表所示工况下的制冷循环过程并计算制冷效果、压缩比功及能效比（假设压缩过程为等熵过程）。蒸发温度：4℃冷凝温度：40℃压缩机吸气过热度：5℃冷凝器出口过冷度：5℃APLearningInstituteAPLearningInstitute56系统组件压缩机贮液器冷凝器蒸发器节流装置APLearningInstitute57压缩机功能：把制冷剂蒸气从低压状态压缩至高压状态，创造了制冷剂在冷凝器中常温液化的条件。被称为整个装置的“心脏”。APLearningInstitute58压缩机分类压缩机容积型速度型往复式回转式涡旋式螺杆式螺杆式滚动转子式离心式轴流式APLearningInstitute59“容积式”压缩机定义:容积式压缩机借助活塞或其它方式使制冷剂蒸汽的容积在压缩机腔体内缩小。过程:吸气压缩排气APLearningInstitute60容积式压缩机类型涡旋式压缩机往复式压缩机螺杆式压缩机滚动转子式压缩机APLearningInstitute61往复式压缩机1-130冷吨用于商业建筑或工业设施与汽车发动机工作原理类似技术成熟，应用广泛（自1890年用于制冷以来）APLearningInstitute62往复式压缩机约克风冷热泵机组AWHCAPLearningInstitute63全封往复式压缩机1-20冷吨用于商业建筑或家用设施与汽车发动机工作原理类似APLearningInstitute往复式压缩机吸气APLearningInstitute往复式压缩机吸气阀关闭APLearningInstitute往复式压缩机压缩制冷剂APLearningInstitute往复式压缩机排气APLearningInstitute69运动部件较少1-15冷吨用于单元机组，家用空调器涡旋式压缩机APLearningInstitute70涡旋式压缩机约克接风管型分体式空调机组MODULAR室外机APLearningInstitute71制冷剂流向涡旋式压缩机APLearningInstitute72涡旋形式涡旋定子涡旋转子涡旋压缩机的核心部件是一个涡旋定子和一个涡旋转子,两者形状完全相同而方向相差180°涡旋组合APLearningInstitute73工作过程吸气吸气终止压缩再压缩…再压缩...压缩终了排气排气由两个涡旋组成的不同空间几乎同时进行三个不同过程，所以涡旋压缩机基本上是连续地进气和排气。APLearningInstitute74涡旋运动APLearningInstitute75涡旋压缩机压缩过程在不同空间同时进行。反方向压缩转矩互相抵消。压缩过程光滑连续。APLearningInstitute76运动部件较少市场份额逐渐增大应用范围广（如YS，RWBⅡ）螺杆式压缩机APLearningInstitute77压缩过程吸气封闭压缩排气APLearningInstitute78滑阀排气吸气滑阀能量调节部分负荷转子APLearningInstitute79滑阀滑阀能量调节排气吸气满负荷转子APLearningInstitute约克螺杆式冷水机组APLearningInstitute82零部件少，结构简单没有吸气阀，余隙容积小体积小，重量轻，运转平稳密封性能较差，泄漏损失较大滚动转子式压缩机APLearningInstitute89冷凝器功能：使压缩机排出的制冷剂过热蒸气冷却，并凝结为制冷剂液体，在冷凝器内制冷剂的热量排放给冷却介质。分类：•水冷式冷凝器•风冷式冷凝器•蒸发式冷凝器APLearningInstitute水冷式冷凝器—壳管式均气板：•防止高速制冷剂气体直接撞击到管束上，造成额外的振动及管子的破坏•防止局部高温区降低传热管寿命•均布气流有效利用传热面积APLearningInstitute水冷式冷凝器—壳管式优点•传热效率高•结构比较紧凑缺点•需要有冷却水系统•管壁结水垢降低传热效果•需要定期清洗适用于中大型制冷装置（如YT，YK）APLearningInstitute水冷式冷凝器—套管式两种不同直径的管子套在一起组成。制冷剂上进下出走套管空腔，冷却水下进上出走内管APLearningInstitute水冷式冷凝器—套管式优点•结构紧凑，制造简单，价格便宜•逆向流动使液体过冷度较大•水耗量较少缺点•单位传热面积金属消耗量大•冷却水水质