壓力容器教材

壓力容器教材第1頁/共61頁

????1.

制冷原理1.第2頁/共61頁制冷原理

空調(diào)的定義什么是空調(diào)？空調(diào)是對空氣進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，以提供滿足人民生活和生產(chǎn)需要的人工室內(nèi)氣候環(huán)境。第3頁/共61頁制冷原理

卡諾循環(huán)制冷劑把熱量傳給外界壓力焓冷凝器壓縮機節(jié)流裝置蒸發(fā)器制冷劑從負(fù)荷吸收熱量壓縮機：溫度與壓力同時升高，提供了放熱的可能壓焓圖表示意義第4頁/共61頁制冷原理

系統(tǒng)流程圖空調(diào)系統(tǒng)制冷循環(huán)蒸發(fā)器冷凝器節(jié)流壓縮機冷卻塔常溫高壓液態(tài)冷媒高溫高壓氣態(tài)冷媒低溫低壓氣態(tài)冷媒常溫低壓液態(tài)冷媒第5頁/共61頁制冷原理

離心式壓縮機離心式壓縮機制冷劑蒸氣第一級壓縮后排出的制冷劑蒸氣第二級壓縮后排出的制冷劑蒸氣工作原理：通過葉輪高速旋轉(zhuǎn)，利用離心力作用使空氣急速徑向外流，沿著葉片流向葉輪尖端，使壓力升高。將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑轉(zhuǎn)變成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑。第6頁/共61頁制冷原理

螺桿式壓縮機螺桿式壓縮機吸氣封閉壓縮排氣工作原理：通過5對6非對稱型轉(zhuǎn)子，將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑轉(zhuǎn)變成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑。第7頁/共61頁制冷原理

活塞式壓縮機活塞式壓縮機工作原理：活塞在氣缸里往復(fù)運動來實現(xiàn)對氣體的壓縮將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑轉(zhuǎn)變成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑。吸氣吸氣閥關(guān)閉壓縮制冷劑排氣第8頁/共61頁制冷原理

渦旋式壓縮機渦旋式壓縮機吸氣封閉壓縮排氣工作原理：渦旋壓縮機的核心部件是一個渦旋定子和一個渦旋轉(zhuǎn)子,兩者形狀完全相同而方向相差180°，通過定子與轉(zhuǎn)子的運轉(zhuǎn)將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑轉(zhuǎn)變成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑。第9頁/共61頁制冷原理

冷凝器通過水與冷媒的換熱，使壓縮機排出的冷媒冷卻，并凝結(jié)為液體，在冷凝器內(nèi)制冷劑的熱量排放給冷卻介質(zhì)。殼管式冷凝器

套管式冷凝器以上為水冷型冷凝器容器側(cè)第10頁/共61頁制冷原理

冷凝器通過冷媒與空氣的換熱，使壓縮機排出的冷媒冷卻，并凝結(jié)為液體，在冷凝器內(nèi)制冷劑的熱量排放給冷卻介質(zhì)。H型V型倒M型以上為風(fēng)冷型冷凝器第11頁/共61頁制冷原理

節(jié)流原件節(jié)流裝置：對高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓；調(diào)整進(jìn)入蒸發(fā)器中的制冷劑的流量熱力膨脹閥電子膨脹閥孔口板第12頁/共61頁制冷原理

蒸發(fā)器干式蒸發(fā)器：管內(nèi)走制冷劑，殼側(cè)走冷水，依靠制冷劑液體的蒸發(fā)來吸收冷卻介質(zhì)熱量，它在制冷系統(tǒng)中的任務(wù)是對外輸出冷量。干式干式U型容器側(cè)管內(nèi)為容器側(cè)第13頁/共61頁制冷原理

蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器：管內(nèi)走冷水，殼側(cè)走制冷劑，依靠制冷劑液體的蒸發(fā)來吸收冷卻介質(zhì)熱量，它在制冷系統(tǒng)中的任務(wù)是對外輸出冷量滿液式蒸發(fā)器冷媒出口冷水入口冷水出口冷媒入口擋液板冷卻盤管容器側(cè)第14頁/共61頁制冷原理

板換板式換熱器有水-水換熱和水-冷媒換熱兩種型式PV≥2.5MPa·L（冷媒側(cè)為容器）第15頁/共61頁制冷原理

氣液分離器將制冷劑中的氣態(tài)和液態(tài)制冷劑分離，確保進(jìn)入壓縮機的為氣態(tài)制冷劑由于氣、液混合物進(jìn)入分離器后速度降低和改變運動方向，使密度較大的液滴從氣、液混合物中分離出來，下沉至分離器的底部，密度較小的氣體經(jīng)吸氣管被壓縮機吸走PV≥2.5MPa·L為容器第16頁/共61頁制冷原理

儲液器儲存部分冷媒，用以適應(yīng)機組運行工況不同時的冷媒需求量PV≥2.5MPa·L為容器第17頁/共61頁制冷原理

油分離器分離冷媒中的冷凍油，保證機組的回油PV≥2.5MPa·L為容器第18頁/共61頁制冷原理

干燥過濾器PV≥2.5MPa·L為容器第19頁/共61頁

????1.

空調(diào)機組的分類2.第20頁/共61頁空調(diào)機組的分類－制冷劑

制冷劑原理

制冷劑是制冷循環(huán)中的工作介質(zhì)，它在制冷系統(tǒng)中循環(huán)流動，通過自身熱力狀態(tài)的變化與外界發(fā)生能量交換，從而達(dá)到制冷的目的第21頁/共61頁空調(diào)機組的分類－制冷劑

制冷劑的分類（按環(huán)保性）

非環(huán)保冷媒：CFC如R12（至2010年完全禁止使用）過渡冷媒：HCFC如R22（至2030年完全禁止使用）環(huán)保冷媒：HFC（如R134a）、R717（氨）（無限期使用，為最佳替代冷媒）目前常用冷媒：R22、R134a、R410a、R407c、R717（氨）(R717主要用于工業(yè)冷凍，用于空調(diào)的較少有刺激性氣味，有毒（中度危害）)第22頁/共61頁空調(diào)機組的分類－主要形式

主要形式

活塞機組、離心機組、螺桿機組、渦旋機組多聯(lián)機組溴化鋰吸收式機組第23頁/共61頁空調(diào)機組的分類－活塞式冷水機組

活塞式冷水機組

工作循環(huán)過程：

通過活塞式壓縮機的活塞往復(fù)運動使制冷劑得到壓縮，然后進(jìn)入冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器進(jìn)行制冷循環(huán)，并最后回到活塞式壓縮機開始下一工作循環(huán)。應(yīng)用：用于冷量負(fù)荷大的場合。第24頁/共61頁空調(diào)機組的分類－離心式冷水機組

離心式冷水機組

工作循環(huán)過程：

通過離心式壓縮機葉輪高速旋轉(zhuǎn)，利用離心力作用使制冷劑得到壓縮，然后進(jìn)入冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器進(jìn)行制冷循環(huán)，并最后回到離心式壓縮機開始下一工作循環(huán)。應(yīng)用：用于冷量負(fù)荷大的場合，如大型商場等。第25頁/共61頁空調(diào)機組的分類－風(fēng)冷螺桿機組

風(fēng)冷螺桿機組

工作循環(huán)過程：

通過螺桿式壓縮機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使制冷劑得到壓縮，然后進(jìn)入冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器進(jìn)行制冷循環(huán)，并在最后回到螺桿式壓縮機開始下一工作循環(huán)。第26頁/共61頁空調(diào)機組的分類－水冷螺桿機組

水冷螺桿機組（干式）工作循環(huán)過程：

通過螺桿式壓縮機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使制冷劑得到壓縮，然后進(jìn)入冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器進(jìn)行制冷循環(huán)，并在最后回到螺桿式壓縮機開始下一工作循環(huán)。第27頁/共61頁空調(diào)機組的分類－水冷螺桿機組

水冷螺桿機組（滿液式）應(yīng)用：

制冷量范圍在中大型場所，廣泛用于空調(diào)、工業(yè)、工藝等各個行業(yè)第28頁/共61頁空調(diào)機組的分類－水冷渦旋機

水冷渦旋機

工作循環(huán)過程：

制冷劑通過渦旋壓縮機的渦旋定子和渦旋轉(zhuǎn)子后被壓縮成高溫高壓的氣體，然后進(jìn)入冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器進(jìn)行制冷循環(huán)，最后回到渦旋壓縮機開始下一工作循環(huán)。應(yīng)用：主要用于中、小制冷量范圍。第29頁/共61頁空調(diào)機組的分類－風(fēng)冷渦旋機

風(fēng)冷渦旋機（模塊機）工作循環(huán)過程：

制冷劑通過渦旋壓縮機的渦旋定子和渦旋轉(zhuǎn)子后被壓縮成高溫高壓的氣體，然后進(jìn)入冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器進(jìn)行制冷循環(huán)，最后回到渦旋壓縮機開始下一工作循環(huán)。應(yīng)用：主要用于中、小制冷量范圍。第30頁/共61頁空調(diào)機組的分類－多聯(lián)機

多聯(lián)機

工作循環(huán)過程：

是由一臺或者數(shù)臺風(fēng)冷室外機組聯(lián)接數(shù)臺不同或者相同型式、容量的直接蒸發(fā)式室內(nèi)機組所構(gòu)成的單一制冷循環(huán)系統(tǒng)，它可以向一個或者數(shù)個區(qū)域直接提供處理后的空氣。應(yīng)用：家用中央空調(diào)系統(tǒng)等小負(fù)荷場所。第31頁/共61頁空調(diào)機組的分類－溴化鋰機組

溴化鋰吸收式制冷機組

工作循環(huán)過程：以水為制冷劑，溴化鋰溶液為吸收劑，制取0℃以上的空調(diào)用冷水。為了保證各功能設(shè)備密封性好，結(jié)構(gòu)緊湊，往往將主要設(shè)備安置在一個、兩個或者三個筒體內(nèi)。應(yīng)用：廣泛用于空調(diào)、工業(yè)、工藝等各個行業(yè)的大型中央空調(diào)系統(tǒng)。第32頁/共61頁空調(diào)機組的分類－空調(diào)末端

空調(diào)末端：臥式暗裝風(fēng)機盤管臥式空調(diào)箱第33頁/共61頁

????1.常用制冷機壓力容器3.第34頁/共61頁常用制冷機壓力容器

常用制冷機壓力容器--螺桿式

機組圖片為堃霖水冷滿液式冷水機，

其中，蒸發(fā)器、冷凝器、油分離器為壓力容器油分離器蒸發(fā)器冷凝器干燥過濾器第35頁/共61頁常用制冷機壓力容器

常用制冷機壓力容器--渦旋式

機組圖片為堃霖冷熱共生雙效增能機組，

其中，蒸發(fā)器、貯液器、氣液分離器為壓力容器貯液器氣液分離器蒸發(fā)器第36頁/共61頁常用制冷機壓力容器

常用制冷機壓力容器—離心式

圖片為T品牌離心機組，其中冷凝器、蒸發(fā)器、經(jīng)濟(jì)器為壓力容器

R123屬于低壓冷媒，工作時容器內(nèi)為負(fù)壓，用于離心機時上述容器不屬于壓力容器蒸發(fā)器冷凝器經(jīng)濟(jì)器（置于冷凝器下部）第37頁/共61頁常用制冷機壓力容器

常用制冷機壓力容器—溴化鋰吸收式機組圖片為Y品牌溴化鋰吸收式機組圖片，其中一級發(fā)生器（高壓發(fā)生器＜直燃型＞除外）按《容規(guī)》第三、四、五章冷凝器蒸發(fā)器吸收器熱交換器低發(fā)高發(fā)第38頁/共61頁

????1.制冷裝置用壓力容器4.第39頁/共61頁制冷裝置用壓力容器

適用范圍

依照NB/T47012《制冷裝置用壓力容器》適用范圍：

★以“液化”氣體為制冷劑

★設(shè)計壓力≤4.0MPa

★

設(shè)計溫度≤200℃

★

蒸氣壓縮式制冷循環(huán)(及類似循環(huán))第40頁/共61頁制冷裝置用壓力容器

除外條件內(nèi)直徑＜150mm;容積＜25L（固容規(guī)1.4條，屬Ⅰ類容器）無殼體的套管式換熱器冷卻排管直燃型吸收式制冷裝置的發(fā)生器NB/T47036—2013《制冷裝置小型壓力容器》（2014年4月1日執(zhí)行）第41頁/共61頁制冷裝置用壓力容器

管路連接

容器與外管道連接:

★焊接連接的第一道環(huán)向接頭坡口端面

★螺紋連接的第一個螺紋接頭端面

★法蘭連接的第一個法蘭密封面

★專用連接件或管件連接的第一個密封面第42頁/共61頁制冷裝置用壓力容器

容器材料

容器一般選用材料類別材料名稱備注容器殼體碳素鋼、低合金鋼GB/T3274GB/T6654GB/T8163Q235B、Q235C、Q245R（20R）、Q345R（16MnR）、鋼管20#等換熱管GB/T816310、20、Q345R（16MnR）等銅和鋁及其合金GB/T1527GB/T6893T2、TP2、T3、H68A、BFe-10-1、BFe-30-1等第43頁/共61頁制冷裝置用壓力容器

設(shè)計值

注：1.根據(jù)GB/T7778-2001，A1類：不可燃性、低毒性。B2類：燃燒性、高毒性第44頁/共61頁制冷裝置用壓力容器

壓力試驗

壓力試驗分液壓試驗和氣壓試驗兩種型式容器制成后應(yīng)經(jīng)壓力試驗，冷媒系統(tǒng)一般采用氣壓試驗：

（冷媒系統(tǒng)一般不允許殘留水份，否則系統(tǒng)會結(jié)冰堵塞系統(tǒng)）

1.氣壓試驗系統(tǒng)內(nèi)不允許有水分；

2.氣壓試驗對氣體的露點有控制。

一般采用干燥空氣或氮氣；或加入一定量的冷媒檢漏。因冷媒滲透性較強，一般系統(tǒng)壓力容器上不開檢查孔。第45頁/共61頁

????1.機組保護(hù)裝置5.第46頁/共61頁機組保護(hù)裝置--容器類保護(hù)

定義:安全附件：

指安裝于容器上的超壓泄放裝置、高壓切斷裝置、液壓計及壓力表等。超壓泄放裝置（簡稱泄放裝置）：

包括安全閥、易熔栓、爆破片、和安全閥與爆破片組合裝置。第47頁/共61頁機組保護(hù)裝置--容器類保護(hù)爆破片:

爆破片

制冷容器中不常用當(dāng)安全閥不能可靠工作時，應(yīng)裝設(shè)爆破片裝置，或采用爆破片裝置與安全閥裝置組合的結(jié)構(gòu)。爆破片所用的材料不允許被介質(zhì)腐蝕。必要時在與介質(zhì)的接觸面上覆蓋保護(hù)膜

常用的是安全閥、易熔塞（內(nèi)容積500L以下）。第48頁/共61頁機組保護(hù)裝置--容器類保護(hù)2.安全閥:當(dāng)排氣壓力高于設(shè)定值，安全閥開啟以防止壓縮機不正常的壓力狀況（根據(jù)機型和冷媒的不同設(shè)定動作值不同）。第49頁/共61頁機組保護(hù)裝置--容器類保護(hù)3.易熔塞:易熔塞的熔融溫度一般應(yīng)低于75℃（用于低壓側(cè)的除外），將其應(yīng)用在殼管式冷凝器（靠近底部）上。易熔塞的安裝位置應(yīng)能正確地感受到容器內(nèi)制冷劑（液態(tài)）的溫度。第50頁/共61頁

壓力開關(guān):4.高壓開關(guān)：

防止系統(tǒng)中高壓壓力過高之保護(hù)裝置5.低壓開關(guān)：

防止系統(tǒng)中低壓壓力過低之保護(hù)裝置6.過載保護(hù)：

防止系統(tǒng)中壓縮機過載之保護(hù)裝置7.溫度保護(hù)：

防止系統(tǒng)中溫度過高或過低的保護(hù)裝置8.水流開關(guān)或壓差開關(guān)：

防止系統(tǒng)運行中水流斷水保護(hù)機組保護(hù)裝置—機組類保護(hù)第51頁/共61頁機組保護(hù)裝置--水冷高低壓開關(guān)

水冷機組:NO項目工作范圍裝置失靈的后果1高壓壓力開關(guān)一般跳脫值12-19kg/cm2（根據(jù)冷媒及各廠家的機組設(shè)計壓力不同而定）負(fù)載過大損壞壓縮機，同時安全閥或易熔栓打開泄放冷媒防止容器爆炸等安全隱患的發(fā)生手動/自動復(fù)歸2低壓壓力開關(guān)一般跳脫值1-2.5kg/cm2（根據(jù)冷媒及各廠家的機組設(shè)計壓力不同而定）蒸發(fā)溫度過低易造成管路凍結(jié)，機組無法正常運轉(zhuǎn)，同時對電機有一定程度的損壞手動/自動復(fù)歸3過載繼電器運轉(zhuǎn)電流1.25倍損壞壓縮機之電機第52頁/共61頁機組保護(hù)裝置—風(fēng)冷高低壓開關(guān)

風(fēng)冷機組:NO項目工作范圍裝置失靈的后果1高壓壓力開關(guān)一般跳脫18-28kg/cm2（根據(jù)冷媒及各廠家的機組設(shè)計壓力不同而定）負(fù)載過大損壞壓縮機，同時安全閥或易熔栓打開泄放冷媒防止容器爆炸等安全隱患的發(fā)生手動/自動復(fù)歸2低壓壓力開關(guān)一般跳脫0.5-2kg/cm2（根據(jù)冷媒及各廠家的機組設(shè)計壓力不同而定）蒸發(fā)溫度過低易造成管路凍結(jié)，機組無法正常運轉(zhuǎn)，同時對電機有一定程度的損壞手動/自動復(fù)歸3過載繼電器運轉(zhuǎn)電流1.25倍損壞電機第53頁/共61頁

安全監(jiān)察:

依據(jù)（依法行政）1、

法律：《特種設(shè)備安全法》2、行政法規(guī)：《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》

最高工作壓力(P)≥0.1MPa（表壓）

；

壓力(P)與容積(V)乘積≥2.5MPa·L

氣體、液化氣體、最高工作溫度大于標(biāo)準(zhǔn)沸點的液體3、主要技術(shù)法規(guī)：《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》4、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、GB150《壓力容器》、GB151《管殼

式換熱器》、NB/T47012《制冷裝置壓力容器》、

NB/T47036—2013《制冷裝置小型壓力容器》

第54頁/共61頁

安全監(jiān)察:

范圍

1、生產(chǎn)（含設(shè)計、制造、安裝、改造、維修），2、使用3、檢驗檢測，4、監(jiān)督檢查（安全監(jiān)察）

第55頁/共61頁

安全監(jiān)察:1、生產(chǎn)（含設(shè)計、制造、安裝、改造、維修）

各環(huán)節(jié)均有強制性許可證制度

安裝、改造、維修環(huán)節(jié)施工單位在施工前須書面告知

容器出廠應(yīng)提供相應(yīng)的設(shè)計文件、產(chǎn)