空調(diào)制冷原理精品課件

1、空調(diào)制冷原理第1頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六主要內(nèi)容制冷方式 單級(jí)蒸汽壓縮式制冷循環(huán)制冷劑簡(jiǎn)介蒸發(fā)器與冷凝器節(jié)流裝置其余輔助設(shè)備2第2頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六多種制冷方式單級(jí)蒸汽壓縮式制冷循環(huán)雙級(jí)壓縮和復(fù)疊式制冷循環(huán)蒸汽吸收式制冷循環(huán)氨吸收式制冷循環(huán)溴化鋰吸收式制冷電熱制冷3第3頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六制冷循環(huán)系統(tǒng)的基本原理 利用制冷劑由液體狀態(tài)汽化為蒸氣狀態(tài)過程中吸收熱量，被冷卻介質(zhì)因失去熱量而降低溫度，達(dá)到制冷的目的。4第4頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六四大部件5第5頁(yè)，共

2、46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六6第6頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六制冷循環(huán)過程7制冷劑蒸氣壓縮、冷凝成液體，放出熱量第7頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六8冷凝后的制冷劑流經(jīng)節(jié)流元件進(jìn)入蒸發(fā)器。從入口端的高壓pk降低到低壓p0，從高溫tk降低到t0，并出現(xiàn)少量液體汽化變?yōu)檎魵狻５?頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六9制冷劑蒸汽回到壓縮機(jī)中壓縮第9頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六制冷劑的變化過程(flash)10第10頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六單級(jí)蒸氣壓

3、縮式制冷理論循環(huán)111）壓縮過程2）冷凝過程 3）節(jié)流過程 4）蒸發(fā)過程第11頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六制冷性能指標(biāo)制冷量 Q0壓縮機(jī)輸入功率 W0制冷輸入功率 W制冷系數(shù) 0制熱能效比 COP制冷能效比 EER12第12頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六理論循環(huán)的性能指標(biāo)及其計(jì)算1. 制冷量 單位時(shí)間內(nèi)，載冷介質(zhì)從制冷系統(tǒng)中獲取的冷量稱為制冷機(jī)組的制冷量，用Q0表示。 Q0=GCp（T1-T2）式中 Q0制冷量（w）；h1載冷劑在蒸發(fā)器的進(jìn)口溫度（）；h2載冷劑在蒸發(fā)器的出口溫度（） ；G載冷劑的質(zhì)量流量（g/s）；Cp載冷劑的定壓比容（J

4、/(g）13第13頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六2.壓縮機(jī)輸入功率 單位時(shí)間內(nèi)，制冷壓縮機(jī)壓縮制冷劑蒸氣所消耗的功，稱為壓縮機(jī)輸入功率，用w0表示。 w0=I U 式中 w0壓縮機(jī)輸入功率（w）；I壓縮機(jī)運(yùn)行電流（A）；U壓縮機(jī)配用電壓（V） 14理論循環(huán)的性能指標(biāo)及其計(jì)算第14頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六理論循環(huán)的性能指標(biāo)及其計(jì)算3.冷凝熱負(fù)荷 單位時(shí)間內(nèi)，冷凝器中放出的熱量，稱為冷凝熱負(fù)荷，用Qk表示。 對(duì)于單級(jí)蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)，存在著下列關(guān)系 Qk = Q0 +w0 15第15頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星

5、期六理論循環(huán)的性能指標(biāo)及其計(jì)算4.制冷系數(shù) 單位質(zhì)量制冷量與理論比功之比，即理論循環(huán)的收益和代價(jià)之比，稱為理論循環(huán)制冷系數(shù)，用0表示，16第16頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六理論循環(huán)的性能指標(biāo)及其計(jì)算6. 能效比 (EER) 在額定工況和規(guī)定條件下，空調(diào)器進(jìn)行制冷運(yùn)行時(shí)，制冷量與制冷消耗功率之比，其值用 W W 表示。 7 性能系數(shù) (COP) 在額定工況 ( 高溫 ) 和規(guī)定條件下，空調(diào)器進(jìn)行熱泵制熱運(yùn)行時(shí)，制熱量與制熱消耗功率之比，其值用 W W 表示。 注：消耗功率指在單位時(shí)間內(nèi)輸入空調(diào)器內(nèi)的平均電功率。其中包括： 壓縮機(jī)運(yùn)行的輸入功率和除霜輸入功率 ( 不用于

6、除霜的附助電加熱裝置除外 ) ； 所有控制和安全裝置的輸入功率； 熱交換傳動(dòng)裝置的輸入功率 ( 風(fēng)扇、泵等 ) 。17第17頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六制冷工況制冷機(jī)組的制冷量和軸功率等參數(shù)隨工況條件變化，為了衡量、比較制冷機(jī)組性能，制定公認(rèn)的溫度條件(名義工況)，作為制冷機(jī)組制冷量選用和比較的標(biāo)準(zhǔn)。18第18頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六制冷劑19定義：制冷劑是制冷機(jī)中的工作流體，它在制冷機(jī)系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)，通過自身熱力狀態(tài)的循環(huán)變化不斷與外界發(fā)生能量交換，達(dá)到制冷的目的。分類：1）無機(jī)化合物 如水、氨、二氧化碳等2）氟里昂 如R22、R1

7、34a3）碳?xì)浠衔?烴類) 如丙烷、異丁烷等4）共沸制冷劑 如R502等5）非共沸制冷劑 如R407C等第19頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六載冷劑20定義：以液態(tài)在蒸發(fā)器和用冷場(chǎng)所之間循環(huán)，通過顯熱傳輸冷量。常用載冷劑的特性常用的載冷劑有空氣、水、鹽水和有機(jī)物等 1空氣 在冷庫(kù)及空調(diào)中多有采用?？諝獗葻崛葺^小，所需傳熱面積較大 2水 水作為載冷劑只適用于載冷溫度在O 以上的場(chǎng)合，空調(diào)系統(tǒng)中多有采用 3. 鹽水鹽水凝固點(diǎn)較低，可于載冷溫度在O -10的場(chǎng)合，低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中多有采用 第20頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六制冷設(shè)備蒸發(fā)器 蒸發(fā)器

8、的類型很多，按制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的充滿程度及蒸發(fā)情況進(jìn)行分類，主要有三種：干式蒸發(fā)器、再循環(huán)式蒸發(fā)器和滿液式蒸發(fā)器。1、干式蒸發(fā)器 干式蒸發(fā)器又分為冷卻液體型干式蒸發(fā)器和冷卻空氣型干式蒸發(fā)器。21第21頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六22第22頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六23第23頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六翅片式蒸發(fā)器24第24頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六25再循環(huán)式蒸發(fā)器 制冷劑需經(jīng)過幾次循環(huán)才能完成氣化。由蒸發(fā)管出來的兩相混合物進(jìn)入分離器，分離出蒸汽和液體。蒸汽被吸入壓縮機(jī)內(nèi)，液體再

9、次進(jìn)入蒸發(fā)管中蒸發(fā)。滿液式蒸發(fā)器 在滿液式蒸發(fā)器中，制冷劑在管外氣化，液體載冷劑在管內(nèi)流動(dòng)。第25頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六優(yōu)點(diǎn)是： （1）結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小； （2）傳熱性能好； （3）制造和安裝較方便； （4）用鹽水作載冷劑，不易腐蝕和避免鹽水濃度被空氣中水分稀釋 26第26頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六冷凝器 冷凝器是一個(gè)使制冷劑向外放熱的換熱器。壓縮機(jī)的排氣（或經(jīng)油分離器后）進(jìn)入冷凝器后，將熱量傳遞給周圍介質(zhì)水或空氣，制冷劑蒸氣冷卻凝結(jié)為液體。冷凝器按其冷卻介質(zhì)和冷卻方式，可以分為空氣冷卻式、水冷卻式和蒸發(fā)式冷卻式三種類型。影響

10、冷凝傳熱的主要因素 1制冷劑凝結(jié)方式 2減少蒸汽中不凝氣的含量 3減少蒸汽中含油 27第27頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六空氣冷卻式冷凝器2022/9/2528第28頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六水冷式冷凝器1套管式冷凝器 29第29頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六2.管殼式冷凝器30第30頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六3.淋激式冷凝器31第31頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六4.板式冷凝器 32第32頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六蒸發(fā)冷卻式冷

11、凝器33優(yōu)點(diǎn)是：（1）用水量少；（2）結(jié)構(gòu)緊湊，可安裝在屋頂上，節(jié)省占地面積。蒸發(fā)式冷卻冷凝器的耗水量少，特別適合用于缺水和氣候干燥的地區(qū)特別適用于缺水地區(qū)，通常安裝在制冷機(jī)房的屋頂上。缺點(diǎn)是：冷卻水不斷循環(huán)使用，水垢層增長(zhǎng)較快，需要使用經(jīng)過軟化處理的水。第33頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六節(jié)流裝置節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用和工作原理當(dāng)制冷劑流體通過一小孔時(shí)，一部分靜壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)壓力，流速急劇增大，成為湍流流動(dòng)，流體發(fā)生擾動(dòng)，摩擦阻力增加，靜壓下降，使流體達(dá)到降壓調(diào)節(jié)流量的目的 節(jié)流是壓縮式制冷循環(huán)不可缺少的四個(gè)主要過程之一。節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用有兩點(diǎn)：一是對(duì)從冷凝器中出來的高壓液體制

12、冷劑進(jìn)行節(jié)流降壓為蒸發(fā)壓力；二是根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化，調(diào)整進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑液體的數(shù)量。34第34頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六過熱度制冷循環(huán)中相同蒸發(fā)壓力下制冷劑的過熱溫度和飽和溫度之差，稱為過熱度。防止液態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)產(chǎn)生液擊。 過熱度越高，制冷系統(tǒng)的能效比越低；因此控制過熱度是設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)時(shí)必須要注意的問題。 干式蒸發(fā)器一般取58。35第35頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六1.熱力膨脹閥熱力膨脹閥普遍用于氟利昂制冷系統(tǒng)中，通過感溫機(jī)構(gòu)的作用，隨蒸發(fā)器出口處制冷劑的溫度變化而自動(dòng)變化，達(dá)到調(diào)節(jié)制冷劑供液量的目的。熱力式膨脹閥主要由閥體、感溫

13、包和毛細(xì)管組成。熱力式膨脹閥按膜片平衡方式不同有內(nèi)平衡式和外平衡式兩種類型。36第36頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六內(nèi)平衡式熱力膨脹閥37第37頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六外平衡式熱力膨脹閥38第38頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六2.毛細(xì)管毛細(xì)管是最簡(jiǎn)單的節(jié)流裝置，毛細(xì)管是一根有規(guī)定長(zhǎng)度的直徑很細(xì)的紫銅管，它的內(nèi)徑一般為0.52mm 39第39頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六其余輔助設(shè)備常用的輔助設(shè)備還有：截止閥、電磁閥、油分離器、氣液分離器、儲(chǔ)液器、干燥過濾器、四通閥、單向閥等。 通過一系

14、列的系統(tǒng)配置，保證制冷系統(tǒng)的順暢、高效進(jìn)行制冷劑相變熱交換。為人們提供一個(gè)舒適的生活環(huán)境。40第40頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六電磁四通換向閥41電磁四通換向閥外形結(jié)構(gòu) 1導(dǎo)管 2電磁線圈 3主閥體 4主連接管 5電磁閥芯電磁四通換向閥主要用于熱泵型家用空調(diào)器制冷系統(tǒng)，是熱泵型空調(diào)器中的關(guān)鍵部件，其電磁線圈通電后改變制冷工質(zhì)的流向，使空調(diào)器由制冷工況轉(zhuǎn)變?yōu)闊岜霉r 。 第41頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六電磁閥42電磁閥一般由電磁頭外殼、線圈、芯鐵、彈簧、膜片或活塞、閥體、密封環(huán)等主要部件組成。 第42頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)10分，星期六氣液分離器43 制冷系統(tǒng)中的氣液分離設(shè)備，用于將蒸發(fā)器出來的蒸氣中的液滴分離掉，防止液擊以提高壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性；它也用在貯液器后面，用來分離因節(jié)流降壓而產(chǎn)生的閃發(fā)氣體，不讓它進(jìn)入蒸發(fā)器，以提高蒸發(fā)器工作效率分離原理主要利用氣體和液體的密度不同，通過擴(kuò)大管路通徑減小速度以及改變速度的方向，使氣體和液體分離 氣液分離器有立式和臥式兩種第43頁(yè)，共46頁(yè)，2022年，5月2