制冷设备维修工

制冷设备维修工技能鉴定培训（理论部分）技能鉴定考核方式•理论考核100分试卷，国家题库随机抽题，闭卷答题。•实操考核根据要求进行实际操作，考核操作正确性、规范性等。实操笔答，写出某种故障的检测、检修方法、步骤等，理论考试主要内容•专业基础知识•蒸汽压缩制冷循环•制冷剂及其性质特点•制冷循环设备•空调设备知识•制冷装置常见故障•故障维修常用工具及制冷剂充注方法第一部分专业基础知识一、工程热力学•热力学第一定律：能量转换和守恒定律•热力学第二定律：能量贬值原理（热力过程的方向性和不可逆性）•两种循环：正循环、逆循环热机：将热能变成机械能的同时，必然伴有热量损失制冷：消耗外部能量，把热量从低温物转移到高温物二、传热学1.热传导傅立叶定律：保温材料：导热系数小的材料常用：玻璃棉、聚氨酯泡沫塑料、橡塑等tAQ二、传热学2.对流换热•概念：依靠流体的流动和固体壁面接触交换热量•牛顿冷却定律：对流换热系数•分：强制对流、自然对流tAQ3.热辐射•物体温度越高、表面越黑，越粗糙，发射和吸收辐射的能量越强；•表面越白、越平滑，其接收和向外辐射的能力越差。★电冰箱的外表面一般用光滑的浅色甚至白色，而冷凝器多加工成黑色。二、传热学4.减弱换热的方法：•选择导热系数小的保温材料做保温层，尽量加大保温层厚度；•尽量减少换热面积；•环境上尽量远离热源，靠近冷源，减少日晒。二、传热学5.增强换热的方法：•尽量选择导热系数大的材料（如铜、铝）；•加大换热面积（如散热器的翅片结构）；•使热交换器内外温差变大；•用强制对流取代自然对流；用紊流取代层流。二、传热学★肋片或翅片要加在对流换热系数小的一侧，如暖气片的肋片加在了和空气接触的一侧。三、流体力学•流体是气体和液体的总称，二者的共性是都具有流动性。•层流和紊流：如家用空气器冷凝器表面换热空气的流态是紊流。•流体连续性原理：同一流管中，对不可压缩流体，流速和流管截面积的乘积为一恒量。•流体流动时的阻力：内摩擦造成的粘滞阻力………………沿程阻力损失流动状态变化引起的压差阻力………局部阻力损失★当流体流经弯管、阀门、变径管时，会产生局部阻力损失。四、湿空气1.组成•自然界的空气由干空气和水蒸汽组成，称为湿空气，简称为空气。•自然界空气的压力就是大气压力，为干空气压力和水蒸气压力之和。◆饱和空气：由干空气和干饱和蒸汽组成◆未饱和空气：由干空气和过热蒸汽组成四、湿空气2.状态参数•相对湿度φ：反映空气干燥或潮湿的程度。•含湿量d：反映空气中水蒸气含量多少、判断加湿、除湿•（干球）温度：•湿球温度：•露点温度：•比焓：空调器的蒸发温度一般5～7℃，肯定低于夏季空气的露点温度，因而空调器在工作时，表面出现结露是必然的，没有结露现象是不正常的。空调器中的排水装置和排水管，是为处理露水而设置的。五、空气调节•分为：舒适性空调和工艺性空调•空气调节内容：◆温度调节：居室夏季25～27℃，冬季18～20℃（老弱可高1、2℃）；生产环境则根据具体工艺要求确定空气温度值。◆湿度调节：相对湿度夏季50～60％，冬季40～50％，实质是增加或减少空气中水蒸气含量（加湿、减湿过程，即改变含湿量的大小）◆洁净度调节：过滤空气，除去有害气体和灰尘。符合净化标准要求◆空流调节：依靠空气的流动或流量来调节温湿度设计规范规定，送风风速一般为3～5m/s，按卫生部标准要求，空调房间空气回流速度不大于0.25m/s。五、空气调节等焓线等含湿量线等温线等相对湿度线等水蒸气分压力线第二部分蒸汽压缩式制冷循环一、循环原理●压缩机：吸入、压缩和输送制冷剂蒸汽；●节流阀：节流降压，并调节进入蒸发器的制冷剂流量；●蒸发器：吸收热量（输出冷量）而制冷；●冷凝器：输出热量。压缩机（绝热压缩）冷凝器（等压放热）蒸发器（等压吸热）节流阀（绝热节流）高压区：压缩机排出口至节流阀入口低压区：节流阀出口至压缩机吸入口二、制冷剂状态参数和术语◆压力和温度：蒸发温度（压力）、冷凝温度（压力）、吸气温度、排气温度◆湿蒸汽：压缩机湿压缩、“液击”◆干度：湿蒸汽中蒸汽质量和湿蒸汽总质量之比。x＝0～1.◆干饱和蒸汽、过热蒸汽（过热温度、过热度）◆饱和液体、过冷液体（过冷温度、过冷度）◆比容：压缩机吸入制冷剂蒸汽比容大小，直接影响设备制冷量◆焓：制冷剂获得或失去能量的多少都可以用焓差来表示三、p－h图及应用•等压线—水平线•等焓线—垂直线•等干度线—湿蒸汽区域内•等熵线—向右上方倾斜，自左向右递增；•等容线—向右上方倾斜，但比等熵线平坦，自上向下递增；•等温线—垂直线（未）→水平线（湿）→向右下方弯曲（过）◆作用：确定状态参数，表示热力过程，分析能量变化。四、理论循环的压焓图h2ph042315p0h1h4=h5蒸汽压缩制冷理论循环ph图pk单位质量制冷量：q0＝h1－h5单位冷凝负荷：qk＝h2－h4单位理论压缩功：w0＝h2－h1制冷系数：单位容积制冷量：qv＝q0/v11251000hhhhwq★理论循环中：单位冷凝负荷＝单位质量制冷量＋单位功耗五、冷凝温度的影响ph01冷凝温度变化ph图55'44'3'2'23压缩机耗功减少，制冷量增加，制冷系数提高，吸气比容不变降低冷凝温度：★冷凝温度的高低完全取决于冷却介质的温度，在制冷装置中，冷却介质的温度不能随意降低，而是受到环境温度的限制。★空调器等制冷设备运行时，要严格控制冷凝温度（冷凝压力），使它不要过高。在维修制冷设备中，排除冷凝压力过高的故障，是经常遇到的内容之一。六、蒸发温度的影响压缩机耗功减少，制冷量增加，制冷系数提高，吸气温度升高，吸气比容减小提高蒸发温度：1'5'蒸发温度变化ph图513240hp★蒸发温度主要由制冷要求确定，故在能满足需要的条件下，应尽可能采取较高的蒸发温度。七、液体过冷循环（提高制冷量）p0pk5'4'543ph021过冷循环过冷后：压缩机耗功不变，制冷量增加，制冷系数提高，吸气状态不变实现方法：采用气液热交换器；采用过冷器；增大冷凝器面积★如电冰箱中毛细管与回气管并联焊接在一起，就是为了使液体过冷而设计的。八、蒸汽过热循环（避免湿压缩）★设备中对回气管道采取保温措施，就是为了消除无效过热。蒸汽过热：制冷剂蒸汽的温度高于其压力所对应的饱和温度。有效过热：过热吸收热量来自被冷却介质，产生有用的制冷效果。有害过热：过热吸收热量来自被冷却介质以外，无制冷效果。2'1'p053pk4过热循环ph021有害过热分析：单位压缩功增加单位制冷量不变单位冷凝负荷增大进入压缩机的制冷剂比容增大压缩机的排气温度升高有效过热分析：对循环是否有益与制冷剂性质有关。九、回热循环5'4'120hp回热循环4pk35p01'2'1.单位压缩功增加2.单位制冷量增加不一定能提高制冷系数R12和R502采用回热循环有利；氨不采用回热循环。★如电冰箱中毛细管与回气管并联焊接在一起，就是简单的回热循环。第三部分制冷剂一、对制冷剂的要求1.环保（对臭氧层无破坏作用、无温室效应）2.热力性质好◆蒸发压力和冷凝压力适中蒸发压力：最好接近且稍高于大气压力；冷凝压力：不宜过高，一般不超过1.2～1.5Mpa。◆q0和qv大◆临界温度tc高，凝固温度低◆绝热指数低可减少耗功率，降低排气温度，利于润滑，利于压缩机安全运行一、对制冷剂的要求3.物理化学性质好◆流动性好（粘度小，密度小）◆传热性好◆安全性好高温下不分解，不燃，不爆炸，无毒，对金属和其他材料不腐蚀。◆溶油性有限溶解：制冷剂和润滑油易分离，t0稳定；易产生油膜影响传热。无限溶解：润滑好，不易有油膜，传热好；但易引起t0升高。◆溶水性（吸水性）氨易溶于水，氟利昂难溶于水。“冰塞”：制冷剂的吸水性差，当其含的水分多时，水就会呈游离状态随着制冷剂一起流动。在节流阀门处，蒸发温度低于0℃时，游离态的水便会结冰而把阀门堵住。常发生在氟利昂系统中。吸水性好：制冷剂吸水后发生水解作用，生产酸性物质，腐蚀金属材料。氨系统不用铜及铜合金。二、常用制冷剂1.水H2O（R718）•优点：环保、安全易得、无毒无味；•缺点：比容大、qv小，凝固点高，制冷温度0℃以上。•适用：蒸汽喷射式制冷机、溴化锂吸收式制冷机。二、常用制冷剂2.氨NH3（R717）•优点：环保、热力性质好（沸点-33.4℃，凝固点-77.7℃）、工作压力适中、q0、qv较大、粘性小，密度小，流动阻力小、传热性能好、溶水性好、不会“冰塞”，纯氨不腐蚀，但含水后腐蚀铜及铜合金（磷青铜除外）。•缺点：毒性大、有刺激性臭味、易燃易爆、一旦泄漏，将污染空气、食品，并刺激人，微溶于润滑油，易有油膜。•适用：大中型工业制冷装置（-65℃以上）和大中型冷库二、常用制冷剂3.氟利昂•优点：无味、不易燃易爆、毒性小、等熵指数小、排气温度低，不腐蚀金属，分子量大。•缺点：密度大、粘性大、流动阻力大，渗透性强，易于泄漏而不被发现，含氟原子的氟利昂与明火接触能分解出剧毒的光气COCl2，价格高。氟利昂不溶于水，易发生冰塞现象，故氨制冷系统中必须设干燥器。二、常用制冷剂★氟利昂制冷剂命名方法：分子式：CmHnFxClyBrz（满足2m+2=n+x+y+z）◆代号：RM-1(为0时略)N+1xBz（z为0时与B一起略）如：一氯二氟甲烷分子CHF2Cl——R22一溴三氟甲烷分子CF3Br——R13B1三氟三氯乙烷分子C2F3Cl3——R113二、常用制冷剂4.R134a（C2H2F4）•替代R12，ODP＝0，GWP＝0.27•常压下，沸点－26.5℃，凝固温度－101℃•不可燃，蒸发器和冷凝器都在正压下工作•与矿物类润滑油不相容，替代时先清除机内矿物油，更换滤油器，换入专门的脂类润滑油。•广泛用于电冰箱、汽车空调、离心式制冷机二、常用制冷剂5.R12（CF2Cl2）•一个大气压下沸点-29.8℃，凝固点-155℃，易冰塞，注意含水量小于0.0025％，设干燥器。•与润滑油互溶二、常用制冷剂6.R22（CHF2Cl）•一个大气压下沸点-40.8℃，凝固点-160℃。•有限溶于润滑油，R22易冰塞，注意含水量小于0.0025％，设干燥器；R22冷凝压力约1.4MPa•广泛用于家用空调器、低温设备、中型冷水机组、工业制冷装置中二、常用制冷剂7.R13•一个大气压下沸点-81.5℃，凝固点-180℃，可用在低温系统中，适用于复叠式制冷系统作为低温级制冷剂。三、制冷剂按工作温度分类高温（低压）制冷剂：R11、R21中温中压制冷剂：R12、R22、R502等低温（高压）制冷剂：R13、R14等四、制冷剂钢瓶1.颜色：氟利昂瓶漆成银灰色氨瓶漆成黄色2.注意：●钢瓶不要放在太阳下曝晒或靠近火焰及高温热源。●钢瓶内装入制冷剂的最大限度为其容积的80％，不准充满。并在瓶上标出制冷剂名称，不得相互调换使用。五、载冷剂1.水2.盐水溶液：NaCl、CaCl2、MgCl2•盐水凝固点取决于盐的种类，且与一定的含盐量相对应。•盐水优点：原料充沛、成本低、凝固点可调。•适用：工作温度在-50℃～5℃之间的中温制冷装置中作载冷剂。•NaCl溶液：-21.2℃，含盐量（质量含量）23.1％•CaCl2溶液：-55℃，含盐量（质量含量）29.9％六、润滑油（冷冻机油）目前我国主要生产：13＃、18＃、25＃、30＃、40＃等•冷冻机油的选用主要考虑制冷剂的性质和压缩机的转速：R717适用：13#、25#R12适用：18＃R22适用：25＃•转速越高，粘度应越大360r/min：13＃、18＃720～960/min：25＃1400/min以上：30＃、40＃第四部分制冷压缩机•压缩机作用：吸入、压缩和输送制冷剂蒸汽，驱动循环进行•分类：容积型和速度型◆容积型：气体压力的升高是靠吸入气体的体积被强行缩小，使单位容积内气体分子数增加来达到的。它有两种结构形式：往复活塞式和回转式。◆速度型：气体压力的升高是靠气体的速度转化而来，即先使气体获得一定高速，然后再由气体的速度能转化为压力能。其主要形式是离心式制冷压缩机。类型气密特征容量范围（KW）主要用途特点容积式往复式活塞连杆式开