制冷系統(tǒng)主要部件的工作原理及特點

制冷系統(tǒng)主要部件的工作原理及特點（1）制冷壓縮機制冷壓縮機是用以壓縮和輸送制冷劑的設備。在消耗外界補償功的條件下，它以機械方法吸入來自蒸發(fā)器的低溫低壓制冷劑蒸汽，將該蒸汽壓縮成高溫高壓的過熱蒸汽，并排放到冷凝器中去，使制冷劑能在制冷系統(tǒng)中實現(xiàn)制冷循環(huán)。①開啟式壓縮機。這種壓縮機與電動機沒有共同外殼。根據(jù)曲軸箱形式，又可分為開式曲軸箱壓縮機和閉式曲軸箱壓縮機。前者因曲軸箱與大氣相通，氣缸里漏出的制冷劑直接進人大氣，泄漏量大，目前已很少應用。后者曲軸箱的曲軸用軸封加以密閉，使曲軸箱封閉，以減少制冷劑的泄漏量。②半封閉式壓縮機。這種壓縮機與電動機直接連接；一起裝在以螺栓連接的密封殼體內(nèi)，并共用同一主軸，機殼為可拆卸式，便于維修。根據(jù)電動機的冷卻形式可分為進氣冷卻式、進氣與空氣混合冷卻式等形式。目前半封閉式壓縮機多為高速多缸式。③全封閉式壓縮機：這種壓縮機和電動機直接連接，并一起裝在一個焊接的密封殼體內(nèi)。這種壓縮機結(jié)構(gòu)緊湊、密封性極好。使用方便、振動小、噪音低，適用于小型制冷設備。全封式壓縮機有活塞式、旋轉(zhuǎn)式、渦旋式三種。A、旋轉(zhuǎn)式壓縮機是一種特殊的小型回轉(zhuǎn)式壓縮機，如圖1－l－2所示。其轉(zhuǎn)子偏心地裝在定子內(nèi)，排氣時間長（比往復活塞式長30％左右），流過氣閥的流動阻力損失小，缸徑行程比大，排氣容積和吸氣管管徑大，吸氣過熱小，電動機工作溫度低，效率高，成本低以及壽命長。B、活塞式壓縮機外形如圖1－l－3所示C、渦旋式壓縮機是通過渦旋定子和渦旋轉(zhuǎn)子組成渦卷以及構(gòu)成這個渦卷的端板所形成的空間來壓縮氣體的回轉(zhuǎn)式壓縮機。工作時，隨著曲軸的回轉(zhuǎn)，渦旋轉(zhuǎn)子以其中心始終繞渦旋定子中心作一偏心量為半徑的圓周運動。它與往復活塞式壓縮機相比，其主要特點是：壓縮氣體幾乎不泄漏、不需吸排氣閥、絕熱效率可提高10％、震動小、扭矩變化小、噪音可降低5dB（A）、體積減小40％、重量減輕15％。它適用于熱泵式、吊頂型等空調(diào)機上。系列柔性渦旋壓縮機：超高能效比能效比比目前市場上最先進的活塞式壓縮機還高12％杰出的可靠性運動部件少，軸向及徑向的專利柔性設計提供了前所未有的耐液擊和容忍微量雜質(zhì)的能力內(nèi)置電機斷路裝置能有效保護電機免受高溫及高電流之損壞低噪音、低排氣脈沖噪音值比活塞式壓縮機低5分貝以上簡化系統(tǒng)設計獨特的卸載啟動設計使單相壓縮機啟動時無需啟動電容、繼電器，在大多數(shù)應用中無需曲軸箱加熱器和氣液分離器近100％的容積效率帶來超常的制熱能力，系列范圍已擴展到25匹。④雙螺桿式壓縮機。A、雙螺桿式壓縮機是依靠兩個螺旋形轉(zhuǎn)子相互嚙合而進行壓縮的回轉(zhuǎn)式壓縮機，主要由陽螺桿、陰螺桿、氣缸、轉(zhuǎn)軸和軸封等組成。陽螺桿為主動螺桿，陰螺桿為從動螺桿，兩螺桿的嚙合與旋轉(zhuǎn)齒輪傳動相似。氣缸做成橫“礦字形，其內(nèi)壁與兩螺桿的齒面之間的空間形成氣缸工作容積，吸氣口與排氣口分別布置在氣缸的兩端。螺桿旋轉(zhuǎn)時，對吸入的蒸汽進行壓縮，直至最后排出。由于螺桿的轉(zhuǎn)速較高，因此排氣壓力脈動性小。它不存在余隙容積，效率高。B、雙螺桿式制冷壓縮機的性能特點：a)雙螺桿式壓縮機屬于容積式氣體壓縮機，即通過工作容積的逐漸減少來達到工質(zhì)壓力提高的目的。b)雙螺桿式壓縮機的工作腔是由一對相互平行放置的嚙合的陰陽轉(zhuǎn)子和殼體組成。轉(zhuǎn)子兩端置于軸承之上，陽轉(zhuǎn)子的一端與電動機相連，陰轉(zhuǎn)子為從動轉(zhuǎn)子，由陽轉(zhuǎn)手帶動，轉(zhuǎn)子的兩端有吸氣口及排氣口。c)一般陽轉(zhuǎn)子有四個凸而寬的齒，陰轉(zhuǎn)子有六個四面窄的齒。與一對螺旋齒輪相似，相互咬合，凸齒逐漸地在齒溝的總長度上移動，達到壓縮的目的，并更進一步促進吸氣。帶走壓縮機壓縮過程中所產(chǎn)生的壓縮熱，使壓縮盡可能接近于等溫壓縮以提高熱效率。并且排氣溫度與絕熱壓縮的情況相比要低得多。如單級壓縮的冷凝溫度為+40℃，蒸發(fā)溫度為-40℃的情況下，工質(zhì)使用氨時活塞式壓縮機的排氣溫度達到200℃左右，根本不能工作，如采用螺桿式壓縮機，在上述情況下排氣溫度可以控制在80℃左右。由于雙螺桿式壓縮機的排氣溫度十分低，所以就能夠防止軸承、轉(zhuǎn)子、滑閥機構(gòu)及箱體等的熱變形，轉(zhuǎn)子間的間隙因而可以造得比無油螺桿式壓縮機更小，從而使內(nèi)部泄漏減少。用油膜來密封陽轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子之間的間隙及轉(zhuǎn)子和氣缸間的間隙，使內(nèi)部泄漏損失減少，增大了壓力差和壓縮比，從而能夠保持較高的容積效率。提供用陽轉(zhuǎn)子來直接帶動陰轉(zhuǎn)子所需要的潤滑，并且使噪聲減少。雙螺桿式制冷壓縮機能量調(diào)節(jié)采用滑閥式卸載裝置，這是螺桿式壓縮機所特有的機構(gòu)，根據(jù)滑閥的位置來無級地調(diào)節(jié)排氣量。當滑間與固定部分緊接在一起時，為全負荷運行。當滑閥向排氣側(cè)移動時，滑閥與固定部分之間就出現(xiàn)短路，使一部分氣體不受壓縮而回流到吸入側(cè)，這等于將轉(zhuǎn)子的有效長度縮短，因而排氣量減少?；y的位置一般在10%～100％能量之間進行無級調(diào)節(jié)。采用滑閥式卸載裝置后，不但節(jié)約了運行費用，而且可以最大限度地減少起動負荷，滑間機構(gòu)可以用電動式、油壓式或氣動式操縱。并和蒸發(fā)壓力及溫度繼電器配合使用進行機組的能量自動調(diào)節(jié)。e)螺桿式與活塞式比較，其優(yōu)點如下：壓縮機結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕。易損零件少，運行可靠，操作維護簡單。氣體沒有脈動，運行平穩(wěn)，對機組基礎要求不嚴，不需要專門的基礎。排氣溫度低。這是由于壓縮過程中噴人大量的潤滑油，不像活塞式制冷壓縮機，排氣溫度受壓縮比的影響。螺桿式壓縮機的排氣溫度幾乎與吸氣溫度無關(guān)，而與所噴入的油溫有關(guān)。其排氣溫度一般可以控制在100℃以下。對濕行程不敏感。濕蒸汽或少量液體進入機內(nèi)，沒有液擊的危險。采用滑間裝置，制冷量可在10％～100％范圍內(nèi)進行無級調(diào)節(jié)，并可以在無負荷條件下起動?？稍谳^高壓縮比下運行，單級壓縮時蒸發(fā)溫度可達一扔℃，因此適用于低溫制冷系統(tǒng)。f)螺桿式壓縮機的缺點：要求復雜的油處理設備，要求分離效率很高的油分離器，否則噴人氣缸中的大量的潤滑油，會進入輔助設備而惡化傳熱效果。適應多種用途的性能比多缸活塞式壓縮機差。每臺螺桿式壓縮機都有固定的容積比，當實際工作條件下（壓縮比）不符合給定容積比時，將導致效率降低。噪聲比較大，常采取專門的隔音措施。（2）換熱器A、用來實現(xiàn)冷熱流體之間熱量交換的設備稱為換熱器。B、機組中有兩類換熱器即風換熱器和水換熱器。C、風換熱器作為冷凝器作用是將壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體冷卻為液體，將熱量傳到空氣中；作為蒸發(fā)器的作用是讓低溫低壓的制冷劑液體氣化，吸收空氣中的熱量。D、水換熱器作為蒸發(fā)器的作用是令低壓制冷劑液體氣化，吸收水中的熱量，從而使水的溫度降低。作為冷凝器的作用是將高溫高壓制冷劑氣體冷卻為液體，將熱量傳入水中，而使水的溫度升高。E、風換熱器的結(jié)構(gòu)為內(nèi)螺紋銅管串鋁翅片結(jié)構(gòu)以增加制冷劑在銅管內(nèi)攪動流動，而風在鋁翅片間流動。風換熱器在運動時，注意保持通風良好，翅片表面無擋風，翅片間無臟物，平時注意定時清洗。F、水換熱器的結(jié)構(gòu)有殼管式結(jié)構(gòu)、套管式結(jié)構(gòu)和板式換熱器。G、水換熱器的結(jié)構(gòu)要求水系統(tǒng)上一定安裝過濾器。在平時運行時，注意水系統(tǒng)中氣體的排除。（3）冷凝器冷凝器又稱為“液化器”，是使蒸汽在其中放出熱量而液化的熱交換器。在制冷系統(tǒng)中，它是制冷劑向系統(tǒng)外放熱的熱交換器。來自壓縮機的制冷劑過熱蒸汽進人冷凝器后，將熱量傳給周圍介質(zhì)——空氣或水，而其自身因放出潛熱而凝結(jié)成液體體p液化）。按所采用的冷卻介質(zhì)，冷凝器可分為風冷式（或稱空冷式）和水冷式。（4）蒸發(fā)器蒸發(fā)器是液體制冷劑在其中蒸發(fā)的熱交換器。在制冷系統(tǒng)中，蒸發(fā)器是產(chǎn)冷設備，它屬于問壁式熱交換器，被冷卻介質(zhì)的熱量通過管壁式板壁傳給制冷劑，制冷劑在低溫下蒸發(fā)，把熱量從蒸發(fā)器中帶走。制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器按冷卻方式不同，可分為直接冷卻式和間接冷卻式兩大類。兩者冷卻空氣或冷卻物體，后者先冷卻載冷劑——鹽水或淡水，再去冷卻空氣或冷卻物體。前者降溫快、冷量損失小、結(jié)構(gòu)緊湊，主要用于冰箱、冷藏箱。小冷庫、小型制冷設備及各種空調(diào)機中，而后者用于較大型的空調(diào)和冷凍設備中。（5）易熔塞和高低壓控制器這兩個部件都是為制冷系統(tǒng)安全運行而設置的。為了防止壓縮機排氣壓力過高與吸氣壓力過低而設置了壓力繼電器，它屬于雙位調(diào)節(jié)器。當壓縮機排氣壓力超過設定值時，高壓控制器的微動開關(guān)斷開壓縮機電源，待故障排除后，手動復位。當吸氣壓力過低時，低壓控制器就會動作而使壓縮機停車。其高低壓力設定值可調(diào)節(jié)。當制冷管路因故而壓力和溫度升高時，使易熔塞在壓力達到24㎏f/c㎡（水冷螺桿機組）或28㎏f/c㎡（地源熱泵機組）時自行熔化起到保護作用。易熔塞熔化材料由鉍（Bi）、鎘（Cd）、錫（Sn）和鉛（pb）組成。高低壓壓力控制器結(jié)構(gòu)如圖1-1-6所示。6）曲軸箱加熱器曲軸箱加熱器是在壓縮機底部外圍緊靠著壓縮機固定的電加熱器。為了使壓縮機底部的冷凝器用），而冷液態(tài)制冷劑不斷地保持氣體狀態(tài)，可用曲軸箱加熱器對壓縮機本身進行保溫。如圖l-l-7所示。7）用于制冷、供暖空調(diào)設備上的自動控制器A、電磁閥。電磁閥可以受壓力、溫度、液面、流量控制器或手動開關(guān)發(fā)出的指揮信號所控制的一種開關(guān)式自動調(diào)節(jié)閥，廣泛用于空調(diào)制冷系統(tǒng)中。電磁閥由電磁頭、外殼、線圈、芯鐵。彈簧、膜片或活塞、閥體等主要零部件組成。當電源接通或斷開時，線圈中磁場形成或消失，吸起閥門或讓閥門利用彈簧力和鐵芯本身的自重而關(guān)閉。電磁閥的外形結(jié)構(gòu)如圖1-l-8所示。B、四通換向閥四通換向閥是一種兩進兩出的特殊電磁閥，用于壓縮式熱泵系統(tǒng)供暖與制冷工況轉(zhuǎn)換。當熱泵從制冷工況轉(zhuǎn)為供暖工況時，四通換向閥動作（轉(zhuǎn)到供暖工況位置），于是室內(nèi)蒸發(fā)器作為冷凝器用，壓縮機排出的高溫制冷劑蒸汽經(jīng)四通間流入室內(nèi)蒸發(fā)器（此時作冷凝器用），而冷凝器則成為蒸發(fā)器，完成工況轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換流程如圖l－l－9所示。四通換向閥的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖所示：（見圖4）四通閥由主閥、導閥和電磁線圈三個主要部分組成。當電磁線圈通電時，機組處于制熱運行狀態(tài)，當電磁線圈斷電時，機組處于制冷運行狀態(tài)。四通閥在使用維修時，應當注意以下幾點；在拆裝時，一定要使四通閥的接管和接線正確無誤。安裝前盡量清除管內(nèi)的雜物。焊接時，將線圈拆下，閥體用濕布包扎。通電前，一定核實四通閥線圈的電壓與電源電壓是否一致，線圈是否牢固地套在閥桿上。在線圈通電時，切忌不斷電拆卸閥的線圈。四通閥在制冷時不通電，在制熱時，電磁閥通電，此時能夠聽到閥體內(nèi)有“咔噠”的響聲，然后可以聽到急促的氣流聲。若制冷制熱不能切換，一般為四通閥換向失靈。C、熱力膨脹閥1、熱力膨脹閥是調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器中揮發(fā)性制冷劑流量的控制機構(gòu)。其隨蒸發(fā)器壓力變化和出口的過熱度變化而動作。熱力膨脹閥是壓縮式制冷系統(tǒng)中常備的一個節(jié)流部件。它由感溫包、毛細管、膜片、定值彈簧、節(jié)流針閥及調(diào)節(jié)螺絲等零件組成。感溫包、毛細管及膜片所組成的密閉系統(tǒng)中充注低沸點工質(zhì)作為感溫系統(tǒng)。它裝在蒸發(fā)器進口端，而感溫包緊貼在蒸發(fā)器出口端的管上。從調(diào)節(jié)特性分析，它屬于直接作用式比例調(diào)節(jié)器。根據(jù)其膜片下蒸發(fā)壓力的引出點不同熱力膨脹閥有內(nèi)平衡式與外平衡式之分。前者的蒸發(fā)壓力從閥體內(nèi)部引出，而后者的平衡壓力從蒸發(fā)器出口處引出。因此對于阻力損失大的（冷量亦較大）蒸發(fā)器均選用外平衡式。熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)如圖1-l-5所示。2、膨脹閥是控制制冷系統(tǒng)流量的元件。3、膨脹閥在制冷系統(tǒng)中有三個作用：節(jié)流降壓：當高壓常溫的制冷劑液體經(jīng)過膨脹閥后，就變?yōu)榈蛪旱蜏氐闹评鋭┮后w，這些低壓低溫的制冷劑液體流入換熱器中迅速蒸發(fā)，從而實現(xiàn)換熱?？刂屏髁浚号蛎涢y通過感溫包感受進入壓縮機的氣體溫度控制膨脹閥的開度，調(diào)節(jié)流過膨脹閥的制冷劑流量，使制冷劑流量與換熱器的熱負荷相匹配。役控制過熱武度：膨脹尚閥在出廠莖時，調(diào)整愈好的設定食，使之既脂能保持換愿熱器傳熱允面積的充卻分利用，使又防止壓矩縮機的液刺擊俘。霞a室)免膨脹閥使單用注意事旗項：膨脹獎閥的靜態(tài)鉗過熱度在舞機組出廠芬時已經(jīng)調(diào)口整好，在著使用時千盤萬不要自膛己調(diào)整，縮以免造成驚機組故障生。君感溫包固斤定位置十會分重要，城對躬于遍φ葉2均8撫銅管，應女包在管的歐側(cè)面，對或于發(fā)φ誰2急2緊銅管，應予包在管的非側(cè)上方。渾感溫包外汁一定包隔皆熱材料，穗以防外界望環(huán)境溫度脂對系統(tǒng)的穿影響。藍在系統(tǒng)管觸路修理時這，若在膨回脹閥附近革焊接時，型可以將膨賠脹閥的上怪部（動力陣頭）拆下舅或用溫布示包扎，若悅在感溫包境附近焊接浩時，必須昆把感溫包渣拆下。柱（責8道）干燥過廳濾器欲干燥過濾鬼器是清除孟機組中的稼雜質(zhì)污物已和水份的挎元件彼。旱A丟、在制冷額系統(tǒng)中，互由于制冷吹劑、冷凍甲油中含有粒水份，而燈在組裝時飯也會不可延避免地有眨氧化物及飾潮氣，機剖組運行也學能產(chǎn)生部噴分臟物，循而制冷系柱統(tǒng)對水份飲和雜質(zhì)又標特別敏感禍，若系統(tǒng)蓬中的水份時或雜質(zhì)物芬達到一定腹的量，就坊會對壓縮猶機及制冷撓配件造成著嚴重的危夢害，故在威系統(tǒng)中必蘭須加裝干部燥過濾器眨。條B發(fā)、干燥過球濾器的結(jié)卸構(gòu)如下圖閑：（見荷圖趣6勇）勺C拘、干燥過驕濾器的工灣作原理為踩分子篩和蔑玻璃棉層舌混合作用料，分子篩筑去除水份軟和蠟質(zhì)，暫玻璃。在燥使用時，勻由于分子鐘篩吸水