制冷和空調(diào)裝置的結構

制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/251第一頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五二、分類制冷和空調(diào)用壓縮機的分類及結構示意圖第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/252第二頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五1、按制冷量大小分

大型400KW小型≤60KW中型400-60KW2、按作用原理分（1）容積型：通過對運動機構作功，以減少壓縮式容積，提高蒸氣壓力來完成壓縮功能。

①活塞式壓縮機：開啟式、半封閉式、全封閉式

；②回轉(zhuǎn)式：螺桿式（單、雙）、滾動活塞式、滑片式、渦旋式。（2）速度型：離心式壓縮機。由旋轉(zhuǎn)部件連續(xù)將角動量轉(zhuǎn)換給蒸氣，再將該動量轉(zhuǎn)為壓力。第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/253第三頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五開啟式半封閉式封閉式第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/254第四頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五各類壓縮機在制冷和空調(diào)工程中的應用范圍第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/255第五頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五3.按工作的蒸發(fā)溫度范圍分類

單級制冷壓縮機

高溫制冷壓縮機：10～10℃

中溫制冷壓縮機：20～10℃

低溫制冷壓縮機：45～20℃

第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/256第六頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五由12：絕熱過程第一節(jié)活塞式制冷壓縮機的工作過程研究的目的：λ、ηi、ηj（前面描述過的修正系數(shù)）一、示功圖（即壓容圖）注意：在示功圖上區(qū)分理論功和實際功。1、理論過程

23：等壓排氣

41：等壓吸氣

做功：面積1-2-3-4-1。第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/257第七頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五存在著余隙容積Vc；Pk由工質(zhì)決定；

是由余隙容積中工質(zhì)膨脹造成的。2、實際過程

1’2’多變壓縮過程

2’3’有阻力的排氣過程

3’344’有余隙容積的膨脹過程

4’1’

有阻力的吸氣過程

——吸氣閥壓力損失

——排氣閥壓力損失第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/258第八頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五1.壓縮過程

將制冷劑的壓力提高。當活塞處于最下端位置1-1（稱為內(nèi)止點或下止點）時，活塞移動到2-2位置時，開始排氣。制冷劑在氣缸內(nèi)從吸氣時的低壓升高到排氣壓力的過程稱為壓縮過程。4.吸氣過程

從蒸發(fā)器吸入制冷劑?；钊麖奈恢?-4向下運動時，吸氣閥開啟，低壓氣體被吸人氣缸中，直到活塞到達下止點1-1的位置。此過程稱為吸氣過程。3.膨脹過程

將制冷劑的壓力降低。直至氣缸內(nèi)氣體的壓力降至稍低于吸氣腔內(nèi)氣體的壓力，即將開始吸氣過程時為止，此時活塞處于位置4-4?；钊麖?-3移動到4-4的過程稱為膨脹過程。2.排氣過程

制冷劑進入冷凝器。直到活塞運動到最高位置3-3（稱為外止點或上止點）時排氣過程結束。制冷劑從氣缸向排氣管輸出的過程稱為排氣過程。第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/259第九頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五三、性能參數(shù)及計算1、輸氣量及輸氣系數(shù)

（1）理論輸氣量

假定壓縮機有z個氣缸，轉(zhuǎn)速為n，則壓縮機的理論輸氣量為：

（2）實際輸氣量第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2510第十頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五（3）輸氣系數(shù)：

也稱壓縮機的容積效率。通常可用容積系數(shù)c、壓力系數(shù)p、泄漏系數(shù)v、溫度系數(shù)t的乘積來表示，即=cpvt

其中，容積效率總小于1，其大小反映壓縮機氣缸容積的有效利用程度。影響它的主要因素有四個：一是氣缸余隙容積的大?。欢俏?、排氣壓力以及吸、排氣閥片阻力；三是吸入氣缸的低溫制冷劑蒸汽遇到熱的氣缸壁所引起的熱膨脹；四是氣缸內(nèi)部的泄漏。第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2511第十一頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五

1）考慮余隙容積影響的容積系數(shù)

——3點的容積；——4點的容積。34為多變的膨脹過程。

式中：m——氣體膨脹過程中變化的多變指數(shù)。

令，則

式中：C——壓縮機相對余隙容積。第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2512第十二頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五

（2）吸、排氣壓力損失影響的壓力系數(shù)

（3）考慮漏泄影響的漏泄系數(shù)

（4）考慮熱交換影響的溫度系數(shù)

∴輸氣系數(shù)：

第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2513第十三頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五二、壓縮機的功率和效率

1、指示效率

或

（經(jīng)驗公式）

式中：Na——理論功率；T0——蒸發(fā)溫度（K）；

Ni——指示功率；Tk——冷凝溫度（K）；

T0——蒸發(fā)溫度（℃）；b——常數(shù)，b=0.0025。

2、機械功率

——

軸功率

3、壓縮機的總效率

0.65-0.72第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2514第十四頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五4、軸功率、摩擦功率和機械效率

兩者之比值稱為機械效率，用ηj表示

由原動機傳到曲軸上的功率稱為軸功率Ne一部分直接用于壓縮氣體稱為指示功率用Ni表示另一部分用于克服曲柄連桿機構等的摩擦阻力，稱為摩擦功率，用Nm表示第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2515第十五頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五指示效率ηi與機械效率ηj的乘積，稱為壓縮機的軸效率，用ηe表示。一般在0.6~0.7之間

提高j可以從以下幾方面著手①選用合適的氣缸間隙，適當減少活塞環(huán)數(shù)②選用合適的潤滑油③加強曲軸、曲軸箱等零件剛度,降低摩擦表面的粗糙度第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2516第十六頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五5、配用電動機功率對于開啟式壓縮機，如用帶傳動，應考慮傳動效率d=0.9～0.95。用聯(lián)軸器直接傳動時，不必考慮傳動效率。對于封閉式壓縮機，因電動機與壓縮機共用一根軸，也不必考慮傳動效率問題。電動機的功率可按運行工況下壓縮機的軸功率，再考慮適當裕量（10%～15%）選配。第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2517第十七頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第二節(jié)壓縮機的結構一、活塞式壓縮機

組成機體（曲軸箱）氣缸活塞吸、排氣閥曲軸連桿機構活塞式壓縮機有以下特點：

①因為是往復運動，轉(zhuǎn)速不宜太高；②氣缸工作腔有余隙容積；③氣缸工作腔必須設置吸、排氣閥，使吸、排氣過程產(chǎn)生阻力損失；④結構復雜，零部件多；⑤往復式壓縮機不允許吸氣帶液。第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2518第十八頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五六個系統(tǒng)：

（1）運動系統(tǒng)：曲軸、活塞連桿組件、聯(lián)軸器等；（2）配氣系統(tǒng)：閥板、氣閥彈簧等；（3）密封系統(tǒng)：活塞環(huán)、油封、墊片、填料等；（4）機體系統(tǒng)：曲軸箱、氣缸體、氣缸套、蓋板等；（5）潤滑系統(tǒng)：潤滑油泵、濾油器、調(diào)壓閥等；（6）安全和能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)：假蓋、假蓋彈簧、安全閥、能量調(diào)節(jié)裝置等。當壓縮機發(fā)生液擊時，可保護氣缸不致被破壞。第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2519第十九頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五8FS10壓縮機安全閥：1.72MPa打開，高壓氣體流回吸氣腔。吸氣集管，內(nèi)置濾網(wǎng)缸套凸緣與缸體上部隔板間設有墊片，墊片厚度會改變余隙容積。假蓋及假蓋彈簧：液擊時打開，保護零件。鋁制活塞，鋼制活塞銷，二者過盈配合。單端面機械軸封曲軸設2個曲拐，每個曲拐上連接4個連桿。能量調(diào)節(jié)機構：根據(jù)吸氣壓力，控制氣缸的加載或卸載。曲軸箱可設加熱器：防止啟動時“奔油”

(冬季啟動前或停車時間長油溫下降，溶入的氟利昂增多。重新啟動時壓力下降，氟利昂逸出產(chǎn)生大量氣泡的現(xiàn)象)2023/5/2520第二十頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五缸徑：100mm氣缸夾角：45454545回油均壓孔：使漏入曲軸箱的制冷劑能經(jīng)該孔被抽走；使吸氣中所帶的潤滑油流回曲軸箱；經(jīng)此孔抽空壓縮機。2023/5/2521第二十一頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2522第二十二頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2523第二十三頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2524第二十四頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五活塞式制冷壓縮機的優(yōu)缺點:優(yōu)點①能適應較廣闊的壓力范圍和制冷量要求；②熱效率較高，單位耗電較少，特別是偏離設計工況運行時更為明顯；③對材料要求低，多用普通鋼鐵材料，加工較易，造價較低廉；④技術上較為成熟，生產(chǎn)使用上積累有豐富的經(jīng)驗；⑤裝置系統(tǒng)比較簡單。缺點①因受活塞往復慣性力的影響，轉(zhuǎn)速受限制，不能過高，因此單機輸氣量大時，機器顯得很笨重；②結構復雜，易損件多，維修工作量大；③由于受到各種力、力矩的作用，運轉(zhuǎn)時振動較大；④輸氣不連續(xù)，氣體壓力有波動。第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2525第二十五頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2526第二十六頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五我國活塞式制冷壓縮機的型式及基本參數(shù)表

活塞式壓縮機氣缸布置型式壓縮機類型缸數(shù)23468全封閉V型角度式或B型并列式Y型角度式X或V型角度式氣缸直徑小于70mm的單級半封閉式壓縮機Z型直立式Z型直立式或W型角度式V型角度式70mm氣缸直徑的單級半封閉式壓縮機V型角度式或直立式W型角度式扇型或V型角度式W型角度式S扇型角度式開啟式100mm氣缸直徑V型角度式或直立式扇型或V型角度式W型角度式S扇型角度式125mm氣缸直徑V型角度式170mm氣缸直徑250mm氣缸直徑第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2527第二十七頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五表

壓縮機基本參數(shù)類別缸徑行程轉(zhuǎn)速范圍/r/min缸數(shù)/個容積排量（8缸）mm最高轉(zhuǎn)速/r/min排量/m3/h最低轉(zhuǎn)速/r/min排量/m3/h半封閉式48、55、621440230、40、50、602、3、47070100018002、3、4、6、81800232.61000129.255182.6101.5開啟式10010075015002、4、6、81500565.2750282.670395.6197.812511060012004、6、81200777.2600388.6100706.5353.3170140500100010001525.5500762.3250200500600860028265002355第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2528第二十八頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五活塞式單級制冷壓縮機型號表示方法如下

（1）壓縮機型號表示方法：（2）壓縮機組型號表示方法：第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2529第二十九頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五目前國內(nèi)有些生產(chǎn)廠家仍習慣沿用老的壓縮機型號表示方法，即第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2530第三十頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五全封閉式制冷壓縮機

特點：是將壓縮機與電動機一起組裝在一個密閉的罩殼內(nèi)，形成一個整體，從外表上看只有壓縮機進、排氣管和電動機引線。第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2531第三十一頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2532第三十二頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2533第三十三頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2534第三十四頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五二、回轉(zhuǎn)式壓縮機

回轉(zhuǎn)機最普通的為固定葉片式結構，常常又稱作“滾動活塞式壓縮機”。“固定葉片”葉片只滑動不轉(zhuǎn)動特點：沒有吸氣閥優(yōu)點：比往復機更可靠；是同等能力下尺寸??；制造成本低?；剞D(zhuǎn)機的局限性：壓縮機中任何基本磨損（軸承、軸、轉(zhuǎn)子或葉片等磨損）都使間隙變大，并明顯影響壓縮機性能?；剞D(zhuǎn)機當前研究與開發(fā)的重點：降低振動與噪聲，改善油處理和減小摩擦。圖

立式旋轉(zhuǎn)式壓縮機結構1-排氣管2-平衡塊3-上機體4-電動機轉(zhuǎn)子5-電動機定子6-曲軸7-主軸承8-下機殼9-副軸承10-殼罩11-上油片12-排氣閥片13-彈簧14-氣液分離器15-隔板16-吸氣管17-接線柱18-氣缸19-轉(zhuǎn)子20-滑片圖

臥式旋轉(zhuǎn)式壓縮機結構1-滑片2-滾動活塞3-曲軸4-機殼5-平衡塊6-電機轉(zhuǎn)子7-電機定子8-平衡塊9-主軸承端板10-氣缸11-副軸承端板12-機殼13-排氣消聲器14-吸氣管15-橡膠圈16-彈簧第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2535第三十五頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五三、渦旋式壓縮機結構簡單復雜的形線極高的精度要求數(shù)控機床技術的發(fā)展制造困難渦旋機渦旋機在技術上的特點：（1）制冷裝置中無氣閥；（2）可靠性很高；（3）軸的扭矩更均勻，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；（4）壓力脈動?。唬?）振動和噪聲低。在給定吸氣條件下：渦旋機容積效率幾乎與壓力比無關，不存在余隙容積影響。長處：（1）能夠用同一個電動機在很寬的工作范圍內(nèi)高效運轉(zhuǎn)；（2）熱泵的季節(jié)供熱系數(shù)HSPF提高；（3）整個系統(tǒng)的效率提高，即季節(jié)能效比SEER提高。圖

渦旋式壓縮機的結構1-動盤2-靜盤3-機體4-防自轉(zhuǎn)環(huán)5-偏心軸6-進氣口7-排氣口第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2536第三十六頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五圖

渦旋式壓縮機的結構1-動盤2-靜盤3-機體4-防自轉(zhuǎn)環(huán)5-偏心軸6-進氣口7-排氣口第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2537第三十七頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五四、螺桿式壓縮機

近年來，隨著螺桿機可靠性方面的改進，它在中等容量的制冷與空調(diào)裝置上的應用更為廣泛。

特點：螺桿機在部分負荷時的效率比離心機高8%～10%；而且不存在離心機的喘振問題。第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2538第三十八頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五五、離心式壓縮機

離心式壓縮機依靠氣流速度變化的動力學效應，起到壓縮作用：吸入氣體由葉輪旋轉(zhuǎn)達到很高速度，然后導入渦殼使速度能轉(zhuǎn)變成壓力能。級壓力比受葉輪圓周速度與制冷劑性質(zhì)的影響。輪周速度受制于材料強度和氣體動力條件。一級葉輪可以達到的壓力比（級壓力比）一般為3-4；一般限制輪周速度不超過制冷劑進口處音速的1.4-1.5倍。

離心式壓縮機工作原理第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2539第三十九頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五離心機的特點是：

①結構簡單、轉(zhuǎn)速高、輸氣量大，故體積、重量小；②制冷劑不與潤滑油接觸，避免了油對制冷劑的影響；③與容積式壓縮機特性一個重要的不同之處是：它的吸、排氣壓力差（或壓力比）與吸氣量有密切關系，吸氣量變化還影響機器效率，在部分負荷運行時，有可能出現(xiàn)喘振。

喘振現(xiàn)象就是氣流在流道內(nèi)來回撞擊而不能正常輸出。第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2023/5/2540第四十頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構當不變時，

與的關系：

第三節(jié)制冷機的工況影響分析一、冷凝溫度的變化對制冷機性能的影響、，增加

，，減少

即

。但是能隨意降低嗎？第四十一頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構當不變時，

不變時，當不變時，

二、蒸發(fā)溫度的變化對制冷機性能的影響，，增加

。

吸氣比容

，

流量增加。

功率

不定。當

，功率MAX，即當，不定。

但是

能隨意升高嗎？第四十二頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四節(jié)制冷換熱器第四章制冷和空調(diào)裝置的結構（2）機械冷藏車：氨鹽水等

（1）空調(diào)客車：空氣R12、R22等

制冷系統(tǒng)的熱交換設備主要是冷凝器和蒸發(fā)器，它們是制冷劑與外部熱源介質(zhì)之間發(fā)生熱交換的設備。分類（1）按結構型式分：殼管式、蛇管式、螺旋管式和板翅式等；（2）按用途分：冷凝器、蒸發(fā)器、中間冷卻器和回熱熱交換器等。一般，采用面式換熱器。車輛上的傳熱介質(zhì)：輔機：換熱器第四十三頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構，

4.4.1肋片管換熱器一、加肋的目的（強化傳熱）

1、外部傳熱℃

℃

可見，管子內(nèi)外側(cè)的放熱系數(shù)相差懸殊較大。2、內(nèi)部傳熱

應盡量提高F外

Q外盡可能等于Q內(nèi)可以充分地發(fā)揮傳熱能力，提高換熱效率。

3、肋化系數(shù)（肋化效率）通過加肋方式

F外

F外

＞＞F內(nèi)，它表示加肋的程度，一般為12-20。

第四十四頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構二、肋片管的形式與參數(shù)1、形式（1）軋片管（2）纏絲管（3）繞片管（4）套片管第四十五頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構1．增大傳熱面積2．增大對數(shù)平均溫度差3．增大總傳熱系數(shù)4．降低污垢熱阻值5．降低管壁熱阻傳熱過程的強化第四十六頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2、參數(shù)：肋片高h，肋厚，肋片間距e，管徑d

注意：h不可太大，否則影響；e越小越好，但肋片間不能接觸。

3、傳熱熱阻計算

式中：

分別為肋管外、內(nèi)側(cè)的污垢熱阻；

——以肋片管外表面為基準的當量放熱系數(shù)；

——管內(nèi)側(cè)制冷劑的放熱系數(shù)；

——管材的導熱系數(shù)。

第四十七頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構三、肋片的效率

1、空氣與管壁的溫差

ta

tptf式中

——肋片根部（管表面）與空氣間的溫差；——肋片平均溫度與空氣間的溫差；

——平均溫度（因為肋片的表面溫度依肋片高度的不同而不同）。

第四十八頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2、肋片熱交換的有效性（亦稱肋片效率）式中m——肋片參數(shù)；

h’——當量肋高；

δ——肋片厚度；

αp——肋片管外側(cè)放熱系數(shù)；

λ——肋片的導熱系數(shù)。第四十九頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構四、αp空氣側(cè)的放熱系數(shù)

用經(jīng)驗公式，利用試驗得到，如卡拉辛娜公式、埋橋英夫的實驗公式等。五、傳熱系數(shù)考慮內(nèi)外污垢的影響，以外表面的面積為計算依據(jù)。第五十頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構1、冷凝器

用冷凝器將制冷劑從低溫熱源吸收的熱量及壓縮后增加的熱焓排放到高溫熱源。冷凝器按冷卻方式空氣冷卻式水冷式蒸發(fā)冷卻式空氣冷卻式冷凝器中根據(jù)管外空氣流動方式自然對流空氣冷卻式冷凝器強制對流空氣冷卻式冷凝器

六、換熱器的分類和結構第五十一頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構自然對流空氣冷卻式冷凝器

第五十二頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構空氣強制對流冷凝器1-肋片2-傳熱管3-上封板4-左端板5-進氣集管6-彎頭7-出液集管8-下封板9-前封板10-通風機11-裝配螺釘?shù)谖迨?，共八十九頁，編輯?023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構氨臥式殼管式冷凝器第五十四頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構氟利昂套管式冷凝器

第五十五頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構2、蒸發(fā)器

蒸發(fā)器是制冷機中的冷量輸出設備。制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，吸收低溫熱源介質(zhì)（水或空氣）的熱量，達到制冷的目的。冷卻空氣的蒸發(fā)器空氣自然對流時多采用光盤管結構空氣強制對流時采用翅片管結構殼管式沉沒式

冷卻液體（水或其它液體載冷劑）的蒸發(fā)器第五十六頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構圖直接蒸發(fā)式空氣冷卻器及其安裝位置示意圖（a）橫向垂直；（b）水平；（c）傾斜。1-膨脹閥；2-分液器；3-分液管；4-匯集管；4-回氣管；6-感溫包。第五十七頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構臥式滿液式蒸發(fā)器結構第五十八頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構干式殼管蒸發(fā)器第五十九頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構空氣強制對流的蒸發(fā)器及其肋片管型式a)蒸發(fā)器b)繞片管c)套片管1-傳熱管2-肋片3-擋板4-通風機5-集氣管6-分液器

第六十頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構4.4.2冷凝器的設計計算1、上進下出一、結構2、橫進橫出由6-8排肋管組成傳熱方向：

制冷劑空氣

空氣冷卻：

簡便，但PK高，尺寸大，能量消耗大。注意：冷凝器容量較大時，采用兩組并聯(lián)，使傳熱強度低，且空氣流速越大，αK越大，傳熱效率越高。第六十一頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構q液膜壁面肋片空氣

液體80-85%二、蒸汽在管內(nèi)的冷凝時放熱1、比例：2—3：過飽和氣體

飽和氣體10-15%3—4：氣體

4—4’：過冷液體5%2、傳熱過程：

3、努謝爾準則式中αn——努謝爾準則數(shù)，即制冷劑冷凝時的放熱系數(shù)；dn——管子內(nèi)徑（m）;λm——冷凝液的導熱系數(shù)（w/m.k）。（該準則用以計算αn，但尚不成熟。）4、H.Ф契板柯方程5、影響αn的其他因素第六十二頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構t0

或tK

時，C。

三、冷凝器的設計計算1、確定冷凝負荷可用以下三種方法：式中G——制冷劑流量；

N——壓縮機輸入壓縮功；

C——負荷系數(shù)。2、確定傳熱溫差（對數(shù)平均溫差）

式中（t2-t1）——空氣在冷凝器內(nèi)的溫升；

t1——冷凝器入口（13-15℃）的傳熱溫差；

t2——冷凝器出口（3-5℃）的傳熱溫差。t

t1

tkт

t2第六十三頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構空氣吸收的熱量：

式中

——空氣定壓比熱；

——放出的熱量。

3、αn計算空氣平均溫度

4、K的計算5、傳熱面積第六十四頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構4.4.3肋片管蒸發(fā)器（既有熱交換又有濕交換）一、分類空氣冷卻器（有強迫通風）冷卻盤管（自然對流）冷卻空氣的蒸發(fā)器二、特點1、有分流器（傳熱均勻、效率高）2、肋片直立（必須）（基于換熱面積的原因，避免冷結水積存在肋片上，增大空氣阻力，影響傳熱效果）3、肋片間距較大（考慮垢層、霜層的影響）第六十五頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五三、傳熱分析

熱流方向：空氣冷表面?zhèn)鳠嵬ㄟ^霜層、垢層和管壁的透熱，使管內(nèi)的制冷劑沸騰帶走熱量。四、傳熱面積的計算式中Δt——對數(shù)平均溫差

t

t1t2t0т0

第四章制冷和空調(diào)裝置的結構第六十六頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第五節(jié)制冷裝置自動控制器件

第四章制冷和空調(diào)裝置的結構引子部分節(jié)流機構是實現(xiàn)制冷循環(huán)所必須的四個基本的系統(tǒng)組成部件之一。

作用：對制冷劑的流動起扼制作用，使來自冷凝器的高壓液態(tài)制冷劑壓力降低；控制進入蒸發(fā)器的制冷劑質(zhì)流率。一、常見類型1、膨脹閥2、毛細管3、電動膨脹閥4、活球閥第六十七頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構二、節(jié)流機構的作用和工作原理

當制冷劑流體通過一小孔時，一部分靜壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閯訅毫?，流速急劇增大，成為湍流流動，流體發(fā)生擾動，摩擦阻力增加，靜壓下降，使流體達到降壓調(diào)節(jié)流量的目的。節(jié)流機構的作用有兩點：一是對從冷凝器中出來的高壓液體制冷劑進行節(jié)流降壓為蒸發(fā)壓力；二是根據(jù)系統(tǒng)負荷變化，調(diào)整進入蒸發(fā)器的制冷劑液體的流量。第六十八頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構三、熱力膨脹閥的作用利用蒸發(fā)器出口處制冷劑蒸氣的過熱度來調(diào)節(jié)制冷劑流量；對高壓制冷劑液體節(jié)流降壓，使制冷劑一出閥孔就沸騰膨脹成為低溫濕蒸氣，再進入蒸發(fā)器。它在制冷裝置中的作用主要包括：（1）使高壓高溫的制冷劑液體在經(jīng)熱力膨脹閥時節(jié)流降壓，變?yōu)榈蛪旱蜏氐闹评鋭裾羝?，進入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱，實現(xiàn)制冷降溫。（2）按照感溫包感受到的蒸發(fā)器出口制冷劑蒸汽過熱度的變化，來改變膨脹閥的開啟度，自動調(diào)整流入蒸發(fā)器的制冷劑流量，使制冷劑流量始終與蒸發(fā)器的熱負荷相匹配。（3）通過熱力膨脹閥的控制，使蒸發(fā)器出口的制冷劑蒸汽保持一定的過熱度，這樣既能保證蒸發(fā)器傳熱面積的充分利用，又可以防止壓縮機出現(xiàn)液擊沖缸現(xiàn)象。第六十九頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構4.5.1熱力膨脹閥

☆熱力膨脹閥又稱為自動膨脹閥或節(jié)流閥?！顝V泛用于干式蒸發(fā)器的供液量調(diào)節(jié)

☆以蒸發(fā)器出口處制冷劑的過熱度為控制參數(shù)☆通過彈簧力設定靜態(tài)過熱度☆設定范圍一般為2～8℃

基本原理：蒸發(fā)器出口制冷劑的過熱度低于靜態(tài)過熱度時，閥處于關閉狀態(tài)；過熱度高于靜態(tài)過熱度時，閥才打開。并按二者之偏差成比例地改變閥開度，即成比例地調(diào)節(jié)送入蒸發(fā)器的制冷劑質(zhì)流率。要確保制冷空調(diào)系統(tǒng)能夠正常運行，就要對制冷空調(diào)系統(tǒng)熱工參數(shù)（溫度、濕度、壓力、流量、液位等）進行控制。第七十頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構(a)(b)(c)

閥結構示意圖

閥與蒸發(fā)器連接圖

過熱度控制原理熱力膨脹閥結構原理圖第七十一頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構一、按平衡方式不同分類內(nèi)平衡式和外平衡式。二、內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的結構主要由感溫包、毛細導管、感溫膜片、傳動桿、閥座、閥針及調(diào)節(jié)機構組成。第七十二頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構熱力膨脹閥實物圖第七十三頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五三、工作原理

熱力膨脹閥的工作原理

感溫系統(tǒng)：指由感溫包、毛細導管及膜盒（膜片上的空間）構成的密閉空間。

節(jié)流：將入口壓力Pk調(diào)整為出口壓力P0。調(diào)節(jié)：針閥開度的大小將影響P0、流量Q。P1’——膜片上方推力（來自感溫包）P0’——經(jīng)閥門節(jié)流后制冷劑的壓力P2——彈簧力注意：P0’、P2

均在膜片的下方。

從調(diào)節(jié)特性來分析，熱力膨脹閥屬于直接作用式比例調(diào)節(jié)器。

第四章制冷和空調(diào)裝置的結構第七十四頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構

平衡狀態(tài)：P1’=P0’+P2

。此時，閥針不動，閥針孔開啟度不變。工作原理：

利用P1’力的變化來改變閥針孔的開啟度，從而改變制冷劑的流量，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。初步設定P2

，自我調(diào)節(jié)P1’——感溫包。蒸發(fā)器t0

t01P1’

（P0’+P2

）

閥針孔開度

流量

Q0

第七十五頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構第七十六頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構四、外平衡熱力膨脹閥與內(nèi)平衡熱力膨脹閥的主要區(qū)別（1）有一個專用的外平衡管接頭，為引入外平衡壓力所用；（2）調(diào)節(jié)桿的形式等也有所不同。外平衡熱力膨脹閥的安裝使用理由：因蒸發(fā)器存在壓力損失，導致內(nèi)平衡式膨脹閥開啟過熱度增大，使蒸發(fā)器傳熱面積的利用率降低，制冷能力相應減小。第七十七頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構（a）內(nèi)平衡（b）外平衡熱力膨脹閥開啟過熱度的變化第七十八頁，共八十九頁，編輯于2023年，星期五第四章制冷和空調(diào)裝置的結構四、選擇熱力膨脹閥時，主要考慮下列因素：

1、按系統(tǒng)采用的制冷劑；

2、要考慮系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度；

3、閥前制冷劑過冷度會影響閥后兩相制冷劑的干度；

4、冷凝器至閥前的液管肯定有壓力降。