空調(diào)市場技術(shù)培訓(xùn)01-(基本知識)

市場技術(shù)培訓(xùn)之一制冷機組基本知識一、壓縮式制冷機的制冷原理

基本部件壓縮機：活塞式、渦旋式、螺桿式、離心式等冷凝器：風(fēng)冷冷凝器、水冷冷凝器等節(jié)流裝置：毛細(xì)管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥、節(jié)流孔板、調(diào)制球閥等蒸發(fā)器：干式、滿液式等制冷壓縮機的分類

滾動轉(zhuǎn)子式渦旋式活塞式往復(fù)式回轉(zhuǎn)式容積式壓縮機軸驅(qū)動式螺桿式離心式噴射式透平式動力式滑片式軸流式自由活塞式雙螺桿桿單螺桿桿膜式活塞式壓縮機

l容積式壓縮機由活塞在氣缸中作往復(fù)運動，通過氣閥的配合使工作容積不斷變化來完成壓縮過程。過程可分為吸氣、壓縮和排氣三個階段。32Vba01P4離心式壓縮機

由葉輪高速旋轉(zhuǎn)帶動汽體運動，然后經(jīng)擴壓器汽體的動能轉(zhuǎn)化為壓力能而完成壓縮過程。吸氣、壓縮和排氣的過程具有連續(xù)性

雙螺桿壓縮機

容積式壓縮機，由兩個具有螺旋狀齒槽的螺桿相嚙合和旋轉(zhuǎn)，造成齒間容積的變化而完成壓縮過程。過程可分為吸氣、壓縮和排氣。

雙螺桿壓縮機工作原理

1、缸體2、油分離器 4、排氣口9、電機10、吸氣口過濾器11、吸氣口15、油槽加熱器16、陽轉(zhuǎn)子

單螺桿壓縮機

容積式壓縮機，由一個具有螺旋狀齒槽的螺桿同兩個星輪相嚙合，造成齒間容積的變化而完成壓縮過程。過程可分為吸氣、壓縮和排氣。

螺桿機同活塞機的比較運動部件少，性能穩(wěn)定，故障率低；螺桿機僅7個運動部件而活塞機至少有57個。螺桿機具有更好的工況適應(yīng)性；在極端工況下，螺桿壓縮機仍可保持較高的容積效率，從而更好地適應(yīng)工況的變化；而活塞壓縮機氣缸中由于存在余隙容積，在極端工況下隨著壓比的增加而使容積效率急劇下降，不能很好地適應(yīng)工況的變化。由于運動部件均作回轉(zhuǎn)運動，噪音低、震動??；而活塞機由于活塞在氣缸中作快速的往復(fù)運動，產(chǎn)生較大的噪音和震動。

螺桿機同活塞機的比較（續(xù)1）

設(shè)計壽命是活塞機的2-3倍；螺桿機的設(shè)計壽命一般在5-7.5萬小時，而活塞機的設(shè)計壽命僅為2萬小時左右。冷量衰減?。挥捎诼輻U壓縮機設(shè)計壽命長，運轉(zhuǎn)磨損小，在整個壽命期內(nèi)均可保持較高的工作效率，冷量衰減小；而活塞機由于設(shè)計壽命短，且往復(fù)運動易磨損，使得工作效率隨著工作年限的增加而急劇下降，往往在若干運行時間后冷量下降，不能再滿足負(fù)荷的要求。由滑閥控制能量調(diào)節(jié)更方便，更精確。

螺桿機同活塞機的比較（續(xù)2）

螺桿機對濕行程不敏感，也即液態(tài)制冷劑的進入不會對螺桿機的運行和安全產(chǎn)生不利影響；而濕行程對活塞機來說卻是致命的，液態(tài)制冷劑的進入將造成液擊（也叫沖缸），輕則燒毀電機或損壞排氣裝置，重則擊毀壓縮機造成重大安全事故。由于螺桿壓縮機對濕行程不敏感，在吸氣端無需保留較大的蒸發(fā)過熱度；而活塞壓縮機的吸氣必須保持較大的過熱度以保證沒有液態(tài)制冷劑進入壓縮機，從而將增加吸氣的壓力和焓值，降低壓縮機的效率；運動部件少，維修費用低。螺桿機同離心機的比較螺桿機的單機冷量范圍一般為50冷噸至500冷噸，離心機的單機冷量一般在300冷噸至1000冷噸，因此螺桿機更多地使用在大型和中型中央空調(diào)項目中，而離心機一般使用在大型和超大型中央空調(diào)項目中。在滿負(fù)荷時，螺桿機和離心機的能效比相當(dāng)，但在部分負(fù)荷時，螺桿機的部分負(fù)荷性能要優(yōu)于離心機；螺桿機通過滑閥移動改變螺桿有效工作行程對冷量進行分級調(diào)節(jié)或無級調(diào)節(jié)，一般分級調(diào)節(jié)按25％、50％、75％、100％設(shè)定；無級調(diào)節(jié)最低容量可低至10％，在10％～100％間無級調(diào)節(jié)；螺桿機同離心機的比較（續(xù)1）離心機通過進口導(dǎo)流葉片的旋轉(zhuǎn)改變制冷劑蒸氣的進入角度，改變壓縮機運行特性曲線，使得壓縮機運行在不同的工況點下從而達到冷量調(diào)節(jié)的作用，一般有效調(diào)節(jié)范圍在50％～100％。螺桿機可在低負(fù)荷時保持較高的能效比，且沒有喘振的問題；離心機在低負(fù)荷（60%）下運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生喘振，降低工作效率，同時產(chǎn)生巨大振動和噪音，長期工作將損壞壓縮機。螺桿機一般可多機頭安裝，具有更好的可靠性和備用性。螺桿機同離心機的比較（續(xù)2）螺桿機具有更長的使用壽命，且使用期間無需大修；離心機每過2-3年需大修，大修費用非常。

應(yīng)用更廣泛，可用于水冷、風(fēng)冷及熱泵機組，以及特殊工況的工業(yè)冷凍機；而離心機的工況適應(yīng)性較差，一般僅用于變化不大的單一工況，如水冷冷水機組。制冷劑的種類和應(yīng)用

無機制冷劑：水、氨、二氧化碳、二氧化硫等；如在溴化鋰吸收式制冷機中將水作為制冷劑，而氨作為制冷劑通常用在冷庫等冷凍制冷機中。有機制冷劑：包括鹵代烴、碳?xì)浠衔锛捌渌袡C化合物，它包括：CFC：不含氫的鹵代烴稱為氯氟化碳，寫成CFC,如CFC11,CFC12等，用作制冷劑時也可用R表示，如R11，R12，由于對臭氧層的破壞及溫室效應(yīng)較大，現(xiàn)在在制冷行業(yè)中已基本被取代；

制冷劑的種類和應(yīng)用（續(xù)1）

2.HCFC：含氫的鹵代烴稱為氫氯氟化碳，寫成HCFC，而HCFC22(R22)是目前制冷空調(diào)行業(yè)中最常用的制冷劑。R22是一種中溫制冷劑，沸點為-40.8℃，不燃燒、不爆炸、無毒無味，是一種安全高效的制冷劑，但是由于對臭氧層仍有一定的破壞，我們只能在一定期限內(nèi)將它作為一種過渡制冷劑來使用。3.HFC：不含氯的鹵代烴稱為氫氟化碳，寫成HFC，如HFC134a(R134a)也是目前比較常用的制冷劑。R134a的熱力性質(zhì)同R12相似，對臭氧層沒有破壞作用，溫室效應(yīng)比R22略?。粚饘俚母g作用比較小、穩(wěn)定性好，可長期使用。但是由于R134a的單位容積制冷量相對R22較小（相同工況下僅為R22的63%），因此達到相同的制冷量需要制冷機組具有更大的排氣量和熱交換面積，因此使用R134a的制冷設(shè)備通常價格較高。

制冷劑的種類和應(yīng)用（續(xù)2）

4.混合制冷劑：常用的混合制冷劑有R404a、R407c、R410a、R507等。其中R407c是由R32、R125、R134a三種工質(zhì)按23%、25%、52%的質(zhì)量比列混合而成的。它的物理性質(zhì)同R22相似，工作壓力范圍、單位制冷量等參數(shù)都同R22近似，因此可以比較方便地替代R22制冷劑。當(dāng)原有R22制冷機改用R407c后，需要更換潤滑油、調(diào)整制冷劑充注量以及節(jié)流裝置。R407c機組的制冷量和能效比比R22機組有所下降,當(dāng)機組發(fā)生泄漏以及使用滿液式蒸發(fā)器的場合時，可能因混合物的配比變化而影響機組的制冷效果；另外，機組一旦發(fā)生泄漏需要補充制冷劑時，由于剩余制冷劑的組分比例發(fā)生變化，如果要取得理想的運行效果，必須將剩余制冷劑全部放出重新充注，這將大大提高機組的使用成本.滿液式蒸發(fā)器與干式蒸發(fā)器

冷水機組中，常采用的蒸發(fā)器有干式和滿液式兩種。干式蒸發(fā)器也稱為直接膨脹式蒸發(fā)器，冷媒走管程，冷凍水走殼程；滿液式蒸發(fā)器則相反，冷媒走殼程，冷凍水走管程。

干式蒸發(fā)器優(yōu)點

1.大都以感溫式膨脹閥(TXV)為節(jié)流裝置，能適應(yīng)負(fù)載的變動，控制性良好，且施工容易、成本低廉；2.冷媒流經(jīng)管內(nèi)，因流速較大，可藉氣態(tài)冷媒的速度直接將冷凍油帶回壓縮機，保證壓縮機回油。

干式蒸發(fā)器缺點

1.過熱的冷媒蒸氣約占蒸發(fā)器熱傳面積的20%，卻僅能提供少量制冷的焓值，故蒸發(fā)器總熱傳效率較低；2.流經(jīng)TXV的冷媒必須維持一定的壓差，以確保系統(tǒng)的冷媒循環(huán)量及制冷能力。當(dāng)高壓側(cè)的操作條件低于設(shè)計條件或于部分負(fù)載時，系統(tǒng)效率無法隨之提升；3.于多壓縮機之系統(tǒng)中，冷媒循環(huán)各自獨立，卸載后便有部分閑置的熱交換面積無法利用，因此系統(tǒng)的部分負(fù)載性能受到限制。滿液式蒸發(fā)器優(yōu)點

1.完全潤濕的熱傳表面，可增加蒸發(fā)器的使用效率，提高系統(tǒng)低壓側(cè)壓力；2.液態(tài)冷媒于蒸發(fā)器殼側(cè)沸騰，壓損較小，溫度亦較均勻；且因吸入端的蒸氣以接近飽和的氣態(tài)進入壓縮機，故可增加壓縮機的壓縮效率與質(zhì)量流率；3.由于多壓縮機機組可共享一蒸發(fā)器及冷凝器，于部分負(fù)載時仍能有效地利用熱傳面積，故可擁有較高的部分負(fù)載效率；4.滿液式蒸發(fā)器比干式蒸發(fā)器傳熱效率更高，提高了能效比（COP值），即能量輸入與能量輸出之比；5.滿液式蒸發(fā)器比干式蒸發(fā)器維護更方便、可靠性更高，管側(cè)的水垢更易清洗；6.滿液式可用于冷量較大的螺桿機組和離心機組。

各種膨脹裝置的種類及特點

膨脹裝置在制冷循環(huán)中發(fā)揮以下的功能

1.裝置在管路中的適當(dāng)位置對冷媒流動造一阻抗使壓縮機可產(chǎn)生高壓與低壓區(qū)域。這些壓力可稱為蒸發(fā)壓力與冷凝壓力，并可由此決定蒸發(fā)溫度與冷凝溫度。

2.對冷媒整流，使蒸發(fā)管排內(nèi)的冷媒能隨時滿足負(fù)載的變動。膨脹裝置的種類

1.毛細(xì)管2.限流膨脹裝置3.感溫式膨脹閥4.外平衡式膨脹閥5.電子式膨脹閥6.手動膨脹閥7.自動膨脹閥8.滿液式蒸發(fā)器浮球控制閥9.低壓浮球控制閥熱力膨脹閥

內(nèi)平衡式和外平衡式外平衡式熱力膨脹閥的工作原理是建立在力平衡的基礎(chǔ)上。工作時，彈性金屬膜片上部受感溫包內(nèi)工質(zhì)的壓力P3作用，下面受蒸發(fā)器出口壓力P1與彈簧力P2的作用。膜片在三個力的作用下，向上或向下鼓起,從而使閥孔關(guān)下或開大，用以調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的供液量。

浮球+主節(jié)流閥

浮球+主節(jié)流閥是用于具有自由液面的蒸發(fā)器，如臥式滿液式蒸發(fā)器的供液量的自動調(diào)節(jié)。通過浮球調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)作用，在蒸發(fā)器中可以保持大致恒定的液面。

電子膨脹閥——吸氣過熱度控制

吸氣過熱度控制系統(tǒng)由電子膨脹閥、壓力傳感器、溫度傳感器、控制器組成，工作時，壓力傳感器將蒸發(fā)器出口壓力P1、溫度傳感器將壓縮機吸氣過熱度傳給控制器，控制器將信號處理后，隨后輸出指令作用于電子膨脹主閥的步進電機，將閥開到需要的位置。以保持蒸發(fā)器需要的供液量。