制冷原理之基础篇

TKShenzhen制冷原理之基础篇ME／StevenLiu2007/02/01TKShenzhen目录•基本概念•制冷剂•基本制冷系统•热交换器(回热器)•制冷四大件•其它部件•KV300制冷原理分析•Q&ATKShenzhen什么是制冷？及应用•什么是制冷？–使某一物质或空间的温度降到低于周围环境温度–并维持此低温•应用–空气调节（空调四度）降低空气的温度和含湿量•工艺性空调•舒适性空调–食品冷冻冷藏•防止食品变质–生产工艺•化工行业TKShenzhen最常用的制冷技术•冷源–天然冷源–人工冷源•最常用的制冷技术–液体汽化法–蒸汽压缩式TKShenzhen物理概念•汽化•冷凝•汽化潜热•过冷•过热水，标准大气压下232degF=111.1degC212degF=100degC32degF=0degCTKShenzhen制冷剂热力学参数•温度t–表示物体冷热的程度–摄氏温标℃•水的冰点0，沸点100，100等分,每一等分为1℃–华氏温标℉•水的冰点32，沸点212，180等分,每一等分为1℉–换算：℉＝9／5＊℃＋32；℃＝5／9＊（℉-32）•压力p–分子运动论把气体的压力看作是气体分子撞击容器壁的宏观表现–绝对压力a、abs(absolute)–表压g(gauge)–单位：Pa、PSI、毫巴(millibars)、kPa、MPa、kgf/cm2–真空表TKShenzhen制冷剂•作用：在制冷系统中通过相变（汽化或冷凝），实现热量的转移•Bus空调和Truck机组常用制冷剂环保制冷剂被替代的非环保制冷剂1R134aR122R404AR502（HCFC22/CFC11548.8/51.2）3R407CR22TKShenzhen制冷剂的选择要求•热力学特性–蒸发压力po大于在大气压–冷凝压力pk≤2.5MPa•热物理性能–良好的传热性–粘度小，流动阻力小•化学稳定性•安全•环保•电气绝缘性•经济性TKShenzhenR134a、R404A、R407C介绍R134aR404AR407C类型单一工质非共沸混合工质非共沸混合工质组分／分子式CH2FCF3HFC125/HFC134a/HFC143aHFC32/HFC125/HFC134a组分质量％N/A44/52/423/25/52兼容润滑油PAG／POEPOEPOETKShenzhenR404AVsR134a•箱内温度－18℃，蒸发温度－26.3℃R404AR134aPe@te=-26.3℃bar2.37411.0061与标准大气压比较1atm=1.01325BarPe大于1atmPe小于1atmTKShenzhen制冷四大件Q吸蒸发器膨胀阀冷凝器干燥过滤器储液罐压力调节阀压缩机Q排TKShenzhen管路•管道的材质应与制冷剂相容•管道与管道、管道与设备连接处必须可靠密封，采用焊接或可拆连接（法兰或螺丝连接）•连接处采用密封材料时，密封材料也必须与制冷剂相容TKShenzhen基本制冷循环冷凝器压缩机蒸发器膨胀阀R404A，Tb=2℃,Ta=35℃Tb=2℃Tk=51.6℃Pk=23.8022barTa=35℃Te=-6.3℃Pe=4.9113barQ吸TRUCK机组Q排TKShenzhen空气对系统的影响•氧气–加速化学反应冷凝换热面积冷凝压力压缩机劳损功耗•不凝性气体–滞留在冷凝器中•水份–水解–冰堵(冷藏机组)TKShenzhen制冷四大件之压缩机•功用–压缩：将低温低压蒸汽压缩成高温高压蒸汽•吸汽：将蒸发器里蒸发后的蒸汽及时吸走•排汽：将压缩后的高温高压蒸汽排放到冷凝器中，以便在环境温度下冷凝–系统的心脏，制冷剂循环的动力来源–决定系统能力大小的关键部件BoreandStroke:21/4X15/8TKShenzhen我公司使用的压缩机214BoreandStroke:21/4X15/8426430SB机组TMTS机组TKShenzhen压缩机分类－按工作原理TKShenzhen我公司使用的压缩机型式按工作原理接压缩部件结构容积型活塞式容积型螺杆式容积型斜盘式（活塞式的一种）容积型涡旋式TKShenzhen活塞式压缩机工作原理•活塞式压缩机工作原理–活塞式压缩机型号说明4304:气缸数30:排汽量立方英寸排汽量＝3.14＊（缸径／2）^2＊冲程＊气缸数TKShenzhen制冷四大件之冷凝器•冷凝器-排热设备冷凝器按冷却方式空气冷却式冷凝器中根据管外空气流动方式空气冷却式水冷式蒸发冷却式自然对流空气冷却式冷凝器强制对流空气冷却式冷凝器TKShenzhen自然对流空气冷却式冷凝器•电冰箱冷凝器TKShenzhen强制对流空气冷却式冷凝器（空气－制冷剂热交换）1-肋片2-传热管3-上封板4-左端板5-进气集管6-弯头7-出液集管8-下封板9-前封板10-通风机11-装配螺钉TKShenzhen蒸发器•蒸发器：吸热设备；也就是冷量输出设备冷却空气的蒸发器空气自然对流时多采用光盘管结构空气强制对流时采用翅片管结构壳管式沉没式冷却液体（水或其它液体载冷剂）的蒸发器TKShenzhen强制对流式蒸发器（空气－制冷剂热交换）蒸发器1-传热管2-翅片3-挡板4-风机5-集气管6-分液器TKShenzhen盘管结构参数•结构参数：•管径、翅片厚度、FPI、TH、ROWS、FINNEDLENGTHCIRCUIT–COIL（以3D98760RDII冷凝器为例）•C－.375-.008-13-17-3-31，(Condenser)•R－.375-.008-13-12-2-31(Radiator)•E(Evaporator)TH=CIRCUIT=66ROWS=4THRowsFLTKShenzhen平行流冷凝器•空气侧–波纹型百叶窗翅片•制冷剂侧–非圆截面微通道多孔铝制扁管TKShenzhen平行流冷凝器Vs翅片管簇式冷凝器45%moreperformanceweigh40%lessdecreasetheamountofrefrigerantby30%Airpressuredropby25%TKShenzhen制冷四大件之膨胀阀•作用–节流降压–控制流量–控制过热度•以蒸发器出口处制冷剂的过热度为控制参数•安装位置–阀体安装在蒸发器进口–感温包安装在蒸发器出口–外平衡管靠近感温包，自其下游取压TKShenzhen膨胀阀内部结构TKShenzhen回热器(热交换器)HEATEXCHANGERLiquidInletCoiledCopperTubeLiquidOutletSuctionGasInletSuctionGasOutletTKShenzhen回热器(热交换器)•回热循环–进膨胀阀前液态制冷剂与蒸发器出口低温低压的气态制冷剂在回热器中进行热交换，–使液态制冷剂得到进一步冷却而过冷，气态制冷剂进一步吸热而过热•作用:增强制冷–R12，tk=35℃,te=5℃–不带回热的理论制冷系数8.00–带回热的理论制冷系数8.33–理论制冷系数提高4％压缩机回热器蒸发器冷凝器膨胀阀TKShenzhen其它配件-高压侧•干燥过滤器–去除水分和杂质–安装在储液器-TXV液管上FlowdirectionTKShenzhen其它配件-高压侧•储液器–缓冲及有效利用冷凝面积–液封–安装在冷凝器的下游InletTankOutletValveByPassValveAssemblyLevelIndicatorPickUpTubeTKShenzhen其它配件-低压侧•汽液分离器(回汽瓶)–防止压缩机液击–安装在压缩机吸汽管上,靠近压缩机InletOutletOilPickUpHoleWaterTubes(SomeModels)TKShenzhen其它配件-低压侧•吸气压力调节阀SPR–吸气压力调节–安装在汽分-压缩机吸汽管上TKShenzhen阀类•三通阀、电磁阀、止回阀–控制冷媒流动•三通阀用来实现制冷制热转换•电磁阀也叫电动截止阀,控制通断•止回阀用于控制单向流动TKShenzhen直动式常闭电磁阀内部结构TKShenzhen其它配件•保护–高压切断、低压切断–安全阀•检查冷媒－视液镜–水分–制冷剂充注量TKShenzhenKV300制冷原理图TKShenzhenQ&A