制冷站制冷機(jī)原理培訓(xùn)

制冷站制冷機(jī)原理培訓(xùn)第1頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月制冷原理制冷是用人為方法從被冷卻對(duì)象(物體或空間)中移出熱量，以便其溫度降低到環(huán)境溫度以下的技術(shù)。

制冷技術(shù)應(yīng)用范圍一般可分為三個(gè)溫區(qū)：

低溫區(qū)（約-120℃以下）主要用于氣體分離、氣體液化、超導(dǎo)和宇航等。

中溫區(qū)（-120～5℃）主要用于冷藏、冷凍、化工生產(chǎn)工藝過(guò)程，生化制品的生產(chǎn)等。

高溫區(qū)（5～80℃）主要用于空調(diào)、除濕、熱泵蒸發(fā)和熱泵干燥等。

制冷的溫度范圍是從環(huán)境溫度開(kāi)始，一直可達(dá)接近絕對(duì)零度。2第2頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月制冷方法：1．耗物質(zhì)法：耗用一定的物質(zhì)(天然冰、深井水等)獲得低溫；2．人工(機(jī)械)制冷方法：通過(guò)專(zhuān)門(mén)裝置消耗一定的外功來(lái)獲得低溫，也稱(chēng)耗能制冷。常見(jiàn)制冷方法：熱電制冷、氣體膨脹制冷、渦流管制冷和液體汽化制冷。3第3頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液體汽化制冷蒸汽噴射式制冷吸附式制冷蒸汽壓縮式制冷——YORK離心式制冷機(jī)蒸汽吸收式制冷——SANYO溴化鋰吸收式制冷機(jī)4第4頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蒸汽噴射式制冷從鍋爐來(lái)的高溫、高壓蒸汽進(jìn)入噴射器，在噴嘴中膨脹，獲得很大的氣流速度，從而在噴嘴的出口處造成壓力很低的真空，這就為蒸發(fā)器內(nèi)的水在低溫下汽化創(chuàng)造了條件。由于水汽化時(shí)需從未汽化的水中吸收汽化潛熱，因而使未汽化的水溫度降低（制冷）。蒸發(fā)器中產(chǎn)生的冷劑蒸汽和工作蒸汽在噴嘴出口處混合，一起進(jìn)入擴(kuò)壓器。壓力升高后進(jìn)入冷凝器，與外部的冷卻水交換熱量，冷凝成液體。出冷凝器時(shí)冷凝水分為兩路，一路進(jìn)過(guò)節(jié)流閥減壓后進(jìn)入蒸發(fā)器，另一路通過(guò)給水泵返回鍋爐。5第5頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月吸附式制冷實(shí)例：白天，吸附床受到日照加熱，沸石溫度升高，產(chǎn)生解吸作用。從沸石中脫附出水蒸氣，系統(tǒng)內(nèi)水蒸氣壓力上升，達(dá)到與環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的飽和壓力時(shí)，水蒸氣在冷凝器中凝結(jié)，同時(shí)放出潛熱，凝水儲(chǔ)存在蒸發(fā)器中。夜間，吸附床變冷，沸石溫度逐漸降低，它吸附水蒸氣能力逐漸變高，造成系統(tǒng)內(nèi)氣體壓力的降低，同時(shí)，蒸發(fā)器中的水不斷蒸發(fā)出來(lái)，用以補(bǔ)充沸石對(duì)水蒸氣的吸附。蒸發(fā)過(guò)程吸熱，達(dá)到制冷的目的。原理：一定固體的吸附劑對(duì)某種制冷機(jī)氣體具有吸附作用。吸附能力隨吸附溫度的不同而不同。周期性的冷卻和加熱吸附劑，使之交替吸附和解吸。解吸時(shí)，釋放出制冷機(jī)氣體，并使之冷凝為液體；吸附時(shí)，制冷劑液體蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷作用。6第6頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蒸汽壓縮式制冷常用的冷水機(jī)組按配用的的制冷壓縮機(jī)類(lèi)型不同，分為容積式、速度式兩種。7第7頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月YORK離心式制冷機(jī)離心式制冷壓縮機(jī)屬于速度型壓縮機(jī)，是一種葉片旋轉(zhuǎn)式機(jī)械，它是靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)氣體做功，以提高氣體的壓力。離心式制冷機(jī)利用電作為動(dòng)力源，氟利昂制冷機(jī)在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸收載冷劑水的熱量進(jìn)行制冷，蒸發(fā)吸熱后的氟利昂蒸汽被壓縮成高溫高壓的氣體，進(jìn)入冷凝器冷凝后變成液體，液體經(jīng)節(jié)流裝置進(jìn)入蒸發(fā)器再循環(huán)，從而制取7℃左右的冷凍水供用戶(hù)使用。離心式制冷裝置主要是主電機(jī)、離心式制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)、能量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)及安全保護(hù)裝置等組成。8第8頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9第9頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月潤(rùn)滑系統(tǒng)在主機(jī)啟動(dòng)之前、運(yùn)行期間和逐漸停轉(zhuǎn)階段，潤(rùn)滑油由變頻驅(qū)動(dòng)式油泵壓入各軸承、齒輪和旋轉(zhuǎn)面。在壓縮機(jī)頂部有一個(gè)重力供油式貯油槽，當(dāng)電源發(fā)生故障機(jī)器逐漸停轉(zhuǎn)時(shí)，由它提供潤(rùn)滑。另一個(gè)貯油槽與壓縮機(jī)分開(kāi)，它包括一個(gè)浸入式油泵和1個(gè)浸入式油加熱器。恒溫控制的油加熱器用來(lái)除去油中的制冷劑。潤(rùn)滑油經(jīng)一個(gè)外裝的1/2微米油過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾芯子可以更換，并配有檢修閥。潤(rùn)滑油在進(jìn)入壓縮機(jī)之前，需流經(jīng)一制冷劑冷卻的油冷卻器，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)接水管。油冷卻器的油側(cè)裝有檢修閥。10第10頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月制冷劑循環(huán)葉輪導(dǎo)葉調(diào)節(jié)閥滿(mǎn)液式蒸發(fā)器電機(jī)加速傳動(dòng)齒輪冷凝器11第11頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月制冷劑在蒸發(fā)壓力下沸騰，蒸發(fā)溫度低于被冷卻物體或流體的溫度。壓縮機(jī)不斷地抽吸蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸氣，并將它壓縮到冷凝壓力，然后送往冷凝器，在冷凝壓力下等壓冷卻和冷凝成液體，制冷劑冷卻和冷凝時(shí)放出的熱量傳給冷卻介質(zhì)（通常是水或空氣）與冷凝壓力相對(duì)應(yīng)的冷凝溫度一定要高于冷卻介質(zhì)的溫度，冷凝后的液體通過(guò)膨脹閥或其它節(jié)流組件進(jìn)入蒸發(fā)器。當(dāng)制冷劑通過(guò)膨脹閥時(shí)，壓力從冷凝壓力降到蒸發(fā)壓力，部分液體氣化，剩余液體的溫度降至蒸發(fā)溫度，于是離開(kāi)膨脹閥的制冷劑變成溫度為蒸發(fā)溫度的兩相混合物?；旌衔镏械囊后w在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，從被冷卻物體中吸取它所需要的氣化潛熱?；旌衔镏械恼魵馔ǔ７Q(chēng)為閃發(fā)蒸氣，在它被壓縮機(jī)重新吸入之前幾乎不再起吸熱作用。12第12頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月壓縮機(jī)作用：提升壓力低壓（低溫）氣體被吸入壓縮機(jī)并被壓縮成高壓（高溫）氣體。13第13頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月傳動(dòng)齒輪導(dǎo)葉調(diào)節(jié)閥聯(lián)軸器葉輪14第14頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月葉輪的作用葉輪隨主軸高速旋轉(zhuǎn)。受旋轉(zhuǎn)離心力和葉片的作用，氣體在流經(jīng)葉輪流道的整個(gè)過(guò)程中，壓力和速度不斷的得到提高。葉輪是氣體提高能量的唯一元件，是壓縮機(jī)的主要部件。葉輪種類(lèi)開(kāi)式半封閉式全封閉式15第15頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉的葉片安裝角度變化時(shí)，就改變氣流進(jìn)入導(dǎo)葉的方向，使氣流進(jìn)入葉輪時(shí)產(chǎn)生圓周方向的旋繞，旋繞使壓縮機(jī)改變運(yùn)行狀況達(dá)到轉(zhuǎn)速不變的狀況下調(diào)節(jié)制冷量的目的。16第16頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月冷凝器：作用：從壓縮機(jī)出來(lái)的高溫制冷劑氣體進(jìn)入冷凝器，在一定壓力下釋放熱量變成液體。蒸發(fā)器：作用：液體制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器吸收熱量蒸發(fā)為氣體。17第17頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月冷凝器18第18頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月滿(mǎn)液式蒸發(fā)器19第19頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月節(jié)流裝置節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用是將冷凝器中冷凝壓力下的飽和液體或過(guò)冷液體節(jié)流后降至蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度，同時(shí)根據(jù)負(fù)荷的變化，調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器制冷劑的流量。

常用的節(jié)流機(jī)構(gòu)主要有以下幾種：手動(dòng)節(jié)流閥、熱力膨脹閥、電子膨脹閥、浮球節(jié)流閥、節(jié)流孔板、毛細(xì)管等。節(jié)流孔板的作用，就是在管道的適當(dāng)?shù)胤綄⒖讖阶冃?，?dāng)液體經(jīng)過(guò)縮口，流束會(huì)變細(xì)或收縮。流束的最小橫斷面出現(xiàn)在實(shí)際縮口的下游，稱(chēng)為縮流斷面。在縮流斷面處，流速是最大的，流速的增加伴隨著縮流斷面處壓力的大大降低。20第20頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月溴化鋰吸收式制冷機(jī)

21第21頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月22第22頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月溴化鋰溶液特性無(wú)色液體，有咸味，無(wú)毒。溴化鋰在水中的溶解度隨溫度的降低而降低，如圖所示，圖中的曲線為結(jié)晶線，曲線上的點(diǎn)表示溶液處于飽和狀態(tài)，它的左上方表示有固體溴化鋰結(jié)晶析出，右下方表示溶液中沒(méi)有結(jié)晶存在，所謂溶解度是指飽和液體中所含溴化鋰無(wú)水化合物的質(zhì)量成分，也就是溴化鋰水溶液的質(zhì)量濃度，由圖中曲線可知，溴化鋰的質(zhì)量濃度不宜超過(guò)66%，否則運(yùn)行中當(dāng)溶液溫度降低時(shí)將有結(jié)晶析出，破壞循環(huán)的正常運(yùn)行；水蒸氣分壓很小，它比同溫度下純水的飽和蒸汽小得多，故有強(qiáng)烈的吸濕性。液體和蒸汽之間的平衡屬于動(dòng)平衡，此時(shí)，分子穿過(guò)液體表面到蒸汽中去的速率等于分子從蒸汽中回到液體內(nèi)的速率密度比水大，并隨溶液的濃度和溫23第23頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原理吸收式制冷機(jī)是使用溴化鋰和水合成的溴化鋰水溶液作為吸收劑的冷水發(fā)生裝置，對(duì)蒸發(fā)潛熱加以利用。把溴化鋰的水溶液作為吸收劑來(lái)使用（該容器叫吸收器）。這種吸收液是吸濕性很強(qiáng)的物質(zhì)，而且在溶液濃度越高，或者溫度越低的情況下，其吸濕性變得越強(qiáng)。24第24頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4℃的水的飽和蒸汽壓為6mmHg。即在6mmHg的壓力下，水在4℃時(shí)蒸發(fā)。為了吸收6mmHg壓力的水蒸汽，必須將吸收液狀態(tài)保持在此飽和水蒸汽壓以下。4℃蒸發(fā)的冷劑被吸收液吸收，吸收液產(chǎn)生吸收熱，吸收液溫度升高。為防止因吸收液溫度升高，引起吸收能力下降，用冷卻水冷卻吸收液。吸收熱與冷劑的蒸發(fā)潛熱大致相當(dāng)。冷水中的熱量被冷劑蒸汽帶走，冷劑蒸汽被吸收液吸收，熱量轉(zhuǎn)移到吸收液中，冷水溫度降低。吸收液通過(guò)冷卻水冷卻，熱量進(jìn)而轉(zhuǎn)移到冷卻水中。25第25頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月吸收液由于吸收冷劑，濃度下降，吸收能力降低。為了加以恢復(fù)，把變稀的吸收液（即稀溶液）再送回再生器中加熱濃縮，完成吸收液的循環(huán)周期，就能夠連續(xù)保持制冷效果。再生器中的冷劑蒸汽導(dǎo)入到其他容器中，用冷卻水加以冷卻，冷凝成為冷劑液（該容器稱(chēng)為冷凝器），再回到蒸發(fā)器中，冷劑的循環(huán)結(jié)束。在再生器中形成的高溫濃溶液與低溫稀溶液進(jìn)行熱交換，用以提高該裝置的效率。26第26頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月27第27頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月冷水在蒸發(fā)器內(nèi)被來(lái)自冷凝器減壓節(jié)流后的低溫冷劑水冷卻，冷劑水自身吸收冷水熱量后蒸發(fā)，成為冷劑蒸汽，進(jìn)入吸收器內(nèi)，被濃溶液吸收，濃溶液變?yōu)橄∪芤骸?/p>

吸收器里的稀溶液，由溶液泵送往冷劑凝水熱回收裝置、低溫?zé)峤粨Q器、熱回收器、高溫?zé)峤粨Q器后溫度升高，最后進(jìn)入高溫再生器，在高溫再生器中稀溶液被加熱，濃縮成中間濃度溶液。中間濃度溶液經(jīng)高溫?zé)峤粨Q器，進(jìn)入低溫再生器，被來(lái)自高溫再生器內(nèi)產(chǎn)生的冷劑蒸汽加熱，成為最終濃溶液。濃溶液流經(jīng)低溫?zé)峤粨Q器，溫度降低，進(jìn)入吸收器，滴淋在冷卻水管上，吸收來(lái)自蒸發(fā)器的冷劑蒸汽，成為稀溶液。28第28頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月另一方面，在高溫再生器內(nèi)，經(jīng)外部蒸汽加熱溴化鋰溶液后產(chǎn)生的冷劑蒸汽，進(jìn)入低溫再生器，加熱中間濃度溶液，自身凝結(jié)成冷劑水后，經(jīng)冷劑凝水熱回收裝置，溫度降低，和低溫再生器產(chǎn)生的冷劑蒸汽一起進(jìn)入冷凝器被冷卻，經(jīng)減壓節(jié)流，變成低溫冷劑水，進(jìn)入蒸發(fā)器，滴淋在冷水管上，冷卻進(jìn)入蒸發(fā)器的冷水。以上循環(huán)如此反復(fù)進(jìn)行，最終達(dá)到制取低溫冷水的目的。29第29頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蒸發(fā)器作用：來(lái)自冷凝器的冷劑水經(jīng)冷劑泵送入滴淋盤(pán)，滴淋到換熱管表面蒸發(fā)吸熱，降低管內(nèi)冷媒水的溫度，以達(dá)到制冷的作用。組成：筒體（通常與吸收器一體）、管板、換熱管、支撐板、滴淋裝置、擋液板、水蓋等。蒸發(fā)器銅管采用磙花管：增大換熱面積，強(qiáng)化換熱。材質(zhì)：低溫部分采用低磷脫氧紫銅管，高溫部分采用銅鎳合金管，銅管臂厚0.6-0.8mm。冷劑泵的冷劑水冷媒水冷凝器的冷劑水30第30頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蒸發(fā)器銅管凍裂的原因：A、冷水泵停后，聯(lián)鎖失效，溴冷機(jī)仍運(yùn)行(異常停機(jī)，應(yīng)急時(shí)，應(yīng)檢查冷水泵，并立刻關(guān)閉蒸汽總閥防結(jié)晶)；B、里面管道臟堵，尤其是新投入使用的機(jī)組；(可以從壓損中看出管子是否堵)；C、管里面有空氣（在總的回水管上,安裝膨脹水箱，補(bǔ)水、排氣)31第31頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月節(jié)流裝置溴化鋰吸收式制冷機(jī)中最常用的是U形管和小孔節(jié)流元件。U形管的高度是保證節(jié)流的關(guān)鍵，其值與冷凝器、蒸發(fā)器間的壓力差（pk－pO）有關(guān)。一般情況下，冷凝器與蒸發(fā)器的壓差大約為9.8kPa，因此，U形管的高度略高于1m即可。其管徑則是根據(jù)機(jī)組的制冷量而定。這種節(jié)流裝置的缺點(diǎn)是外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，對(duì)于壓差較大的兩側(cè)，如高壓發(fā)生器與冷凝器之間不宜采用。該裝置是在冷凝器通往蒸發(fā)器的管道中，設(shè)置一個(gè)節(jié)流小孔。這種節(jié)流方式結(jié)構(gòu)緊湊，特別適宜于單筒型結(jié)構(gòu)的機(jī)器。小孔節(jié)流裝置的缺點(diǎn)是自平衡能力較差。小孔的通徑是保證節(jié)流的關(guān)鍵。通徑過(guò)大，在低負(fù)荷時(shí)難于形成液封，可能使高低壓兩側(cè)相通，影響制冷機(jī)正常運(yùn)行。通徑過(guò)小，中高負(fù)荷時(shí)無(wú)法保證足夠的流量，使制冷機(jī)的制冷量受到限制。所以設(shè)計(jì)這種節(jié)流裝置時(shí)，應(yīng)充分考慮高低壓側(cè)的壓力差，最高或最低負(fù)荷時(shí)的流量范圍等因素。32第32頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月吸收器作用：來(lái)自低溫再生器的濃溶液吸收來(lái)自蒸發(fā)器的冷劑蒸汽，形成稀溶液，吸收時(shí)放出的吸收熱被冷卻水帶走。組成：筒體（通常與蒸汽器一體）、管板、換熱管、支撐板、噴淋裝置、擋液板、水蓋等。冷卻水的溫度控制在19-32℃。水溫過(guò)高,熱量不能很好地被吸收，稀溶液濃度高，經(jīng)過(guò)熱循環(huán)后，濃溶液濃度過(guò)高導(dǎo)致結(jié)晶；水溫過(guò)低，稀溶液溫度低，溴化鋰溶液也結(jié)晶；濃溶液冷劑蒸汽冷卻水稀溶液儲(chǔ)氣罐回液管抽氣管道33第33頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月高溫再生器作用：蒸汽加熱來(lái)自吸收器、經(jīng)高低溫?zé)峤粨Q器后溫度升高的稀溶液，使之蒸發(fā)濃縮，產(chǎn)生水蒸汽，同時(shí)形成中間濃度溶液。組成：筒體、管板、換熱管、蒸汽箱、液箱、封頭、擋液板、支持板、液位電極。中間溶液冷劑蒸汽稀溶液34第34頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月低溫再生器作用：來(lái)自高溫再生器的中間濃度溶液被來(lái)自高溫再生器的高溫冷劑蒸汽進(jìn)一步加熱濃縮，形成濃溶液，同時(shí)產(chǎn)生冷劑蒸汽。組成：筒體（通常與冷凝器一體）、管板、換熱管、端蓋、支撐板。冷卻水冷劑蒸汽濃溶液中間溶液冷劑水35第35頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月冷凝器作用：來(lái)自高溫再生器的冷劑蒸汽在低壓再生器凝結(jié)成水進(jìn)入冷凝器，同時(shí)低溫再生器中加熱濃縮產(chǎn)生的冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器，被冷