廣州大冷熱源工程講義02蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)

2蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)般可分為兩大類——容積型與速度型。容積型壓縮機(jī)靠工作腔容積改變實(shí)現(xiàn)提升制冷劑壓力，如往2.1.1往復(fù)式壓縮機(jī)開(kāi)啟式：靠原動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)伸出機(jī)殼外的軸或其他運(yùn)轉(zhuǎn)零件的根據(jù)氣缸布置型式，壓縮機(jī)可分為臥式、立式和角度式。臥式壓縮機(jī)的布置呈水平布置，立式上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的距離稱為活塞行程。它也是活塞向上或向下運(yùn)動(dòng)一次所走的路程，通常Vg=D2SV=VZn=πD2SZnhg240部與閥板之間必須留有一定的間隙。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)位置時(shí)，活塞頂部與閥板之間的容積稱為3、活塞式制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程上止點(diǎn)開(kāi)始向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸氣閥在壓差作用下不能立即開(kāi)啟。首先存在一個(gè)余隙容積內(nèi)高壓氣論輸氣量之比稱為壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)，用λ表示。λ= V shVhλ的大小反映了實(shí)際工作過(guò)程中存在的諸多因素對(duì)壓縮機(jī)輸氣量的影響，也表示了壓縮機(jī)氣缸余隙容積、吸排氣阻力、吸氣過(guò)熱和泄漏對(duì)壓VPVPtlPλ—壓力系數(shù)；Ptλ—溫度系數(shù)；tlλ—泄漏系數(shù)。l中ΔV1，從而減少了氣缸的有效工作容積。計(jì)壓縮機(jī)吸、排氣過(guò)程中，蒸氣流經(jīng)吸氣腔、排氣腔、通道及閥門等處，都會(huì)有流動(dòng)阻力。阻力壓縮機(jī)實(shí)際工作時(shí)，從蒸發(fā)器出來(lái)的低溫蒸氣在流經(jīng)吸氣管、吸氣腔、吸氣閥進(jìn)入氣缸前均要質(zhì)量減少。為了減少吸入蒸氣過(guò)熱的影響，除吸氣管道應(yīng)保溫外，應(yīng)盡量降低壓縮比，使得氣缸壁的溫度下降，同時(shí)應(yīng)改善壓縮機(jī)的冷卻狀況。全封閉壓縮機(jī)吸入蒸氣過(guò)熱的影響最嚴(yán)重，半封閉壓1-C=1%～1.5%；2-C=2.5～4%另外，人們根據(jù)對(duì)各種壓縮機(jī)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了一些比較簡(jiǎn)便的輸氣系數(shù)的計(jì)算公式，這些1etc=30℃,te=-15℃,按飽和循環(huán)工作，制冷劑為氨。試估算壓縮機(jī)實(shí)際制冷量。2SZn23/sh1=1363.141kJ/kg；pe=236.36kqvWs=Wi＋Wf（2-8）示功圖上工作過(guò)程線所圍的面積表示了一個(gè)汽缸、活f示功圖上的過(guò)程線所圍的面積可以用一矩形面積來(lái)代替，矩形面積的長(zhǎng)為活塞行程容積Vsw，iVg式中pi稱為平均指示壓力，單位為kPa，它iZniVgZn（2-10）在一般在計(jì)算中往往得不到示功圖的資料，因此，通常利用制冷劑的熱力性質(zhì)圖表來(lái)估算壓縮R(h2)s)s/v1（2-12）通常用指示效率來(lái)衡量壓縮機(jī)實(shí)際過(guò)程中的能量損失，包括蒸氣通過(guò)吸排汽閥的節(jié)流損失、蒸氣流動(dòng)的摩擦與節(jié)流損失、蒸氣與汽缸及活塞等熱交換引起的損失、泄漏蒸氣再壓縮引起的損失等影響指示效率的因素與影響容積效率的因素基本相同，主要的影響因素可歸納為：壓縮機(jī)運(yùn)行工況，壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)與質(zhì)量，制冷劑性質(zhì)等三個(gè)方面。指示效率應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)示功圖來(lái)確定。無(wú)確切2/p1)?0.3]ad/ηi（2-15）壓縮機(jī)的摩擦功率主要用于克服各運(yùn)動(dòng)部件摩擦面之間（如活塞與汽缸、軸承與軸頸、軸封的ad/(ηiηm))s/(ηiηmv1)（2-18）令ηe=ηiηm（2-19）壓縮機(jī)配用電機(jī)的功率還應(yīng)考慮傳動(dòng)損失和一定d—傳動(dòng)效率，直接傳動(dòng)ηd＝1，三角皮帶傳動(dòng)ηd＝0.9～0.95。單位軸功率制冷量是衡量壓縮機(jī)在能量消耗方Kee/WsKe=ηiηmεth（2-22）[解]（1）確定壓縮機(jī)排汽狀態(tài)的比焓和溫度，根據(jù)氨的p-h圖或過(guò)熱蒸氣熱力性質(zhì)表，查得2)s/v18、往復(fù)式壓縮機(jī)的特性-h1Pl）的降低而使ηv、(ηiηm)增加，-h1增加。因此從公式（2-18）無(wú)法判斷軸功率的變化規(guī)律。從物理當(dāng)增加到某一最大值時(shí)，則隨著蒸發(fā)溫度的升高而減小。壓縮機(jī)的制冷量隨著工況的變化而變化，只知道制冷量而不知道運(yùn)行一個(gè)大，要比較它們的大小，只有在同一工況下才有意義。為此，對(duì)制況，作為比較壓縮機(jī)性能的基礎(chǔ)。所謂名義工況是性能工況中的一種工表2-2有機(jī)制冷劑壓縮機(jī)名義工況℃表2-3無(wú)機(jī)制冷劑壓縮機(jī)名義工況℃作氣缸數(shù)目，以達(dá)到調(diào)節(jié)制冷量的目的。此外，它還可以起到壓縮機(jī)的卸載起動(dòng)作用，以減少起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，簡(jiǎn)化電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)設(shè)備和操作運(yùn)行手續(xù)。國(guó)產(chǎn)系列壓縮機(jī)多采用頂開(kāi)吸氣閥片的方法來(lái)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的輸氣量。能量調(diào)節(jié)裝置由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也稱油缸一拉桿機(jī)構(gòu)。套在氣缸外面的轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與頂吸氣閥片用的小頂桿接觸處制成斜塞在彈簧力作用下向后移動(dòng)，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，使頂桿處在斜面的最高點(diǎn)，將吸氣閥片頂開(kāi)，達(dá)2.1.2螺桿式壓縮機(jī)螺桿式制冷壓縮機(jī)屬于回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的一種型式。由于它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，損件少、轉(zhuǎn)速高、排氣壓縮機(jī)的工作氣缸容積由轉(zhuǎn)子齒槽、氣缸體和吸排氣端座構(gòu)成。吸氣端座和氣缸體的壁上開(kāi)有機(jī)那樣設(shè)吸、排氣閥。吸、排氣口的大小和位置要經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)計(jì)算確定。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，吸、排氣口可按需要準(zhǔn)確地使轉(zhuǎn)子的齒槽與吸、排氣腔連通或隔斷，周期性地進(jìn)行進(jìn)氣、壓縮、排氣過(guò)噴油的作用是冷卻氣缸壁、降低排氣溫度、潤(rùn)滑轉(zhuǎn)子，并在轉(zhuǎn)子與氣減小機(jī)械噪聲。螺桿壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生較大軸向力，必須采用平衡措施，通常是在兩與機(jī)體內(nèi)壁及吸、排氣端座內(nèi)壁形成獨(dú)立的封閉齒間容積，而陽(yáng)、陰轉(zhuǎn)子相嚙合的螺旋槽由螺旋面的需要精確設(shè)計(jì)的，可根據(jù)需要使工作容積與吸、排氣口連通或隔斷。下面以一個(gè)Ⅴ形工作容積為為內(nèi)容積比ε,即2ε=V12V螺桿式制冷壓縮機(jī)的能量調(diào)節(jié)多采用滑閥調(diào)節(jié)，其基本原理是通過(guò)滑閥的移動(dòng)使壓縮機(jī)陽(yáng)、陰圖b則為部分負(fù)荷時(shí)滑閥位置，滑閥向排氣端體在越過(guò)旁通口后才能進(jìn)行壓縮過(guò)程，其余氣體未進(jìn)行壓縮就通過(guò)旁通口回流至吸氣腔。這樣，排一般螺桿制冷壓縮機(jī)的能量調(diào)節(jié)范圍為10100且為無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。在能量調(diào)節(jié)過(guò)程中，其4、螺桿式制冷壓縮機(jī)的螺桿齒形及主要參數(shù)螺桿齒形一直是研究的核心，目前螺桿的齒形主要有對(duì)稱圓弧形、單邊不對(duì)稱的擺線圓弧齒形），螺桿式制冷壓縮機(jī)的實(shí)際排氣量低于它的理論排氣量，主要原因是螺桿之間及螺桿與機(jī)殼之間圖2-21KA20C螺桿式制冷壓縮機(jī)的蒸發(fā)溫度（1）泄漏螺桿式壓縮機(jī)泄漏的途徑有——螺桿端面密封，螺桿齒頂與汽缸內(nèi)壁形成的螺旋形漏可分為內(nèi)泄漏和外泄漏兩種。內(nèi)泄漏是指處于排汽和壓縮過(guò)程中各齒槽間的泄漏；外泄漏是指已被壓縮的汽體向吸汽側(cè)（包括吸汽腔，正在吸汽的齒槽空間）的泄漏。顯然，只有外泄漏影響實(shí)際壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸、壓縮機(jī)的制造質(zhì)量、磨損程度、制冷劑性質(zhì)等等。對(duì)于一定轉(zhuǎn)速和一定結(jié)構(gòu)的5、螺桿式壓縮機(jī)的特點(diǎn)就壓縮氣體的原理而言，螺桿式制冷壓縮機(jī)與活塞式制冷機(jī)同屬于容積型壓縮機(jī)，但就其運(yùn)動(dòng)（1）具有較高轉(zhuǎn)速（3000～4400r/min可與原動(dòng)機(jī)直聯(lián)。因此，它的單位制冷量的體積然而，螺桿式制冷壓縮機(jī)也存在著油系統(tǒng)復(fù)雜、耗油量大、油處理設(shè)備龐大且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜不適‘、帶經(jīng)濟(jì)器的螺桿式壓縮機(jī)在螺桿式壓縮機(jī)汽缸的適當(dāng)位置增設(shè)一個(gè)補(bǔ)汽口，與經(jīng)濟(jì)器相連，組成帶經(jīng)濟(jì)器的制冷系統(tǒng)，愈大，效果愈顯著。這種壓縮機(jī)適宜用于大壓縮比的低壓制冷系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)中。在空調(diào)用的冷水）；螺桿、星輪、汽缸構(gòu)成一基元容積，同時(shí)進(jìn)行著吸汽、壓縮和排汽的工作過(guò)程。實(shí)際上當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)一半封閉式單螺桿壓縮機(jī)的一端為高效油分離器。高壓蒸氣經(jīng)油分離器分離潤(rùn)滑油后，流出壓縮離心式制冷壓縮機(jī)是一種速度型壓縮機(jī)，通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)氣體作功，先使其流速提高，心式壓縮機(jī)主要由吸氣室、葉輪、擴(kuò)壓器、彎道、回流器、蝸殼、主軸、軸承、機(jī)體及軸封等零件工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)增速箱帶動(dòng)主軸高速旋轉(zhuǎn)，從蒸發(fā)器出來(lái)的制冷劑蒸氣由吸氣室進(jìn)入由葉片構(gòu)成的葉輪通道，由于葉片的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用，使氣體獲得動(dòng)能和壓力能。高速氣流經(jīng)葉片進(jìn)擴(kuò)壓器，由于流通截面逐漸擴(kuò)大，氣流逐漸減速而增壓，將氣體的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗?。為了使氣體繼續(xù)增壓，用彎道、回流器將氣體均勻引入下一級(jí)葉輪，并重復(fù)上述過(guò)程。當(dāng)被壓縮的氣體由上述工作過(guò)程可看出，離心式壓縮機(jī)的工作原理與活塞式不同，它不是利用容積減少來(lái)提高氣體的壓力，而是利用旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)氣體作功、提高氣體的壓力。目前空調(diào)用離心式壓縮機(jī)工質(zhì)主氣流在葉輪中的流動(dòng)是一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)，氣體在葉輪進(jìn)口處的流向基本上是軸向的，進(jìn)入葉片入同時(shí)，氣體又隨葉輪一起旋轉(zhuǎn)而具有圓周速D2-wc,th=cu2u2力損失，流量不可能再增加，通常將此點(diǎn)稱為滯止工況。圖中A氣壓力陡然下降。這樣，葉輪以后的高壓部位的氣體將倒流回來(lái)。當(dāng)?shù)沽鞯臍怏w補(bǔ)充了葉輪中氣量1）蒸發(fā)溫度的影響當(dāng)制冷壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速和冷凝溫度一定時(shí)，壓縮機(jī)制冷量隨蒸發(fā)溫度變化的2）冷凝溫度的影響當(dāng)制冷壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速和蒸發(fā)溫度一定時(shí)，冷凝溫度對(duì)壓縮機(jī)制冷量的影響于設(shè)計(jì)值時(shí)，影響十分明顯，隨著冷凝溫度升高，制冷量將急劇下降，并可能出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。對(duì)于3）轉(zhuǎn)速的影響當(dāng)運(yùn)行工況一定，壓縮機(jī)制冷量與轉(zhuǎn)速的關(guān)系對(duì)于活塞式制冷壓縮機(jī)而言成正比關(guān)系，對(duì)于離心式制冷壓縮機(jī)而言則與轉(zhuǎn)速的平方成正比，這是因?yàn)閴嚎s機(jī)產(chǎn)生的能量頭及葉輪3、離心式壓縮機(jī)的特點(diǎn)），4離心式壓縮機(jī)制冷量的調(diào)節(jié)部分制冷系統(tǒng)的負(fù)荷是變化的，因此要求制冷壓縮機(jī)的制冷量是可調(diào)的。離心式壓縮機(jī)制冷量吸氣溫度稍許變化，就會(huì)導(dǎo)致離心式壓縮機(jī)的制冷量有較大的變化。因此，只需對(duì)壓縮機(jī)吸氣進(jìn)行不太大的節(jié)流，相當(dāng)于蒸發(fā)溫度降低，即可使壓縮機(jī)的制冷量有較大范圍的變化。這種方法比%范圍內(nèi)變化。改變轉(zhuǎn)速的方法有多種。對(duì)于用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心式壓縮機(jī)，可以改變汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)種調(diào)節(jié)方法在氟利昂離心式壓縮機(jī)中普遍得到采用。其合理的調(diào)節(jié)范圍比較寬（30改變冷凝器的冷卻水量，也就改變了冷凝溫度，離心式壓縮機(jī)的制冷量隨著冷凝溫度有著比較所謂熱汽旁通，就是從壓縮機(jī)出口引出一部分蒸氣，不經(jīng)冷凝器，而經(jīng)節(jié)流后直接旁通到壓縮熱汽先進(jìn)行冷卻，再被壓縮機(jī)吸入。這種調(diào)節(jié)方法的能量損耗大，所以一般不用作制冷量的常規(guī)調(diào)節(jié)方法，只作反喘振調(diào)節(jié)。當(dāng)壓縮機(jī)負(fù)荷太小時(shí)，可能會(huì)發(fā)生喘振現(xiàn)象，這時(shí)旁通一部分排汽到吸2.1.4滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)是利用氣缸工作容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣過(guò)程的。依靠—個(gè)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圓筒形氣缸上有吸氣孔和排氣孔。排氣孔道內(nèi)裝有簧片式排氣閥，氣缸內(nèi)偏心配置該月牙形空腔即為壓縮機(jī)的氣缸容積。在氣缸的吸、排氣孔之間開(kāi)有一個(gè)縱向槽道，槽中裝有能上通，稱為吸氣腔；另一部分通過(guò)排氣閥片與排氣孔口相通，稱為壓縮—排氣腔。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)腔的工作容積都在不斷地發(fā)生變化。當(dāng)轉(zhuǎn)子與氣缸的接觸線轉(zhuǎn)到超過(guò)吸氣口位置時(shí)，吸氣腔與吸氣孔口連通，吸氣過(guò)程開(kāi)始，吸氣容積隨轉(zhuǎn)子的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)而不斷增大，當(dāng)轉(zhuǎn)子接觸線轉(zhuǎn)到最上端位動(dòng)到吸氣孔口下邊緣時(shí)，上一轉(zhuǎn)中吸入的氣體開(kāi)始被封閉，隨著轉(zhuǎn)子的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，這一部分空間容積逐漸減少，其中的氣體受到壓縮，壓力逐漸提高，當(dāng)壓力升高到等于（或稍高于）排氣管中壓力時(shí)，排氣閥片自動(dòng)開(kāi)啟，壓縮過(guò)程結(jié)束、排氣過(guò)程開(kāi)始。當(dāng)轉(zhuǎn)子接2、氣缸工作容積及壓力的變化規(guī)律φ表示。從轉(zhuǎn)子處于最上端位置(φ=0）開(kāi)始，整個(gè)工作過(guò)程可分為以下幾個(gè)階段。（1）φ=0~α：當(dāng)φ從0°起逐漸增大時(shí)，吸氣腔容積Vx也從零逐漸增大，但此時(shí)吸氣腔與（2）φ=α~2π：該階段屬于吸氣階段，吸氣腔始終與吸氣孔口相通，隨吸氣腔容積的增大，（4）φ=（2π+β)~（2π+ψ)：該階段是氣缸內(nèi)氣體被壓縮階段。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)2π+β角度當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到2π+ψ角度時(shí)，認(rèn)為氣缸內(nèi)的壓力與排氣孔內(nèi)壓力Pk相等，壓縮過(guò)程結(jié)束，排氣閥片（5）φ=（2π+ψ)~（4π-γ)：該階段為排氣過(guò)程。由于排氣閥片已開(kāi)啟，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)入吸氣腔，致使從蒸發(fā)器吸入的氣體量減少。當(dāng)氣腔與排氣孔斷開(kāi)，封存在切線與滑片之間的氣體因轉(zhuǎn)子的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，容積繼續(xù)減小而壓力急劇上2)L（2-28）V22)Ln/60（2-29）s=Vhλ（2-30）λ—輸氣系數(shù)。λ的計(jì)算方法與活塞式的計(jì)算方法相同。2.1.5渦旋式制冷壓縮機(jī)機(jī)體、防自轉(zhuǎn)環(huán)、偏心軸等零部件組成。動(dòng)盤(pán)和靜盤(pán)的渦線呈漸開(kāi)線形狀，安裝時(shí)使兩者中心線距靜盤(pán)固定在機(jī)體上，渦線外側(cè)設(shè)有吸氣室、端板中設(shè)有氣孔。動(dòng)盤(pán)由一個(gè)偏心軸帶動(dòng)，使之繞靜盤(pán)的軸線擺動(dòng)。為了防止動(dòng)盤(pán)的自轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)中設(shè)置了防自轉(zhuǎn)環(huán)。該環(huán)的上、下端面具有兩對(duì)相互垂直的鍵狀突肋，分別嵌入動(dòng)盤(pán)的背部鍵槽和機(jī)體的鍵槽內(nèi)。制冷劑蒸氣由渦旋體的外邊緣吸入到月牙密封嚙合線也移動(dòng)90°,處于上、下位置，如圖2-40（b）所示，封閉空間的氣體被壓縮。與此同通，始終處于排氣過(guò)程。而上述兩個(gè)空間之間形成月牙形封閉空間內(nèi)，則一直處于壓縮過(guò)程。因此%,質(zhì)量減輕15％，輸氣系數(shù)提高30％，絕熱效率提高約1%。因此它在冰箱、空調(diào)器、熱泵等領(lǐng)2.2.1冷凝器的種類及特點(diǎn)冷凝器的功能是把由壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑冷凝成液體制冷劑，把制冷劑蒸發(fā)器中），板外面用封蓋封閉。封蓋內(nèi)有分水隔板，將全部管束分隔成幾個(gè)流采用無(wú)縫鋼管，管內(nèi)水的流速保持在0.8～1.2m/s；氟利昂冷殼管式冷凝器的傳熱系數(shù)高，因而目前被普遍采用。立式盤(pán)成圓形或橢圓形。冷卻水在小管內(nèi)流其流動(dòng)方向是自下而上，制冷劑在大管內(nèi)小管外的空間中。半焊接板式冷凝器的結(jié)構(gòu)是每?jī)蓮埐y板片用激光焊接在一起，構(gòu)成完全密封的板組，將它們組合在一起，彼此之間用密封墊片進(jìn)行密封。這種半焊接板式冷凝器是由焊接的板間通道和由密封全焊接板式冷凝器的結(jié)構(gòu)是將板片釬焊在一起，故又稱釬焊板式冷凝器。由于采用焊結(jié)結(jié)構(gòu)，用普通的板片作冷凝器用，由于開(kāi)口太小，使汽態(tài)制冷劑側(cè)流動(dòng)阻力降很大。所以設(shè)計(jì)了專門％～③在板式冷凝器中，即使有很小量的不凝性氣體，也會(huì)使傳熱系數(shù)大大降低。因此，為了及時(shí)2、空冷式冷凝器（風(fēng)冷式冷凝器）根據(jù)空氣流動(dòng)的方式可分為自然對(duì)流式或強(qiáng)迫對(duì)流式。自然對(duì)流冷卻的風(fēng)冷式冷凝器傳熱效果強(qiáng)迫對(duì)流的風(fēng)冷式氟利昂冷凝器都是采用銅管穿整體鋁片的結(jié)構(gòu)（圖2-47）。鋁片厚為0.2~觸。沿空氣流動(dòng)方向的蛇管排數(shù)一般為2～8風(fēng)冷式冷凝器完全不需要用冷卻水，因此它適宜于缺水地區(qū)或用水不適合的場(chǎng)所（如冰箱、冷平均溫差(△t＝10～15℃),以減少傳熱面積。淋水式兩種。蒸發(fā)式冷凝器是靠水在空氣中蒸發(fā)帶走冷凝熱量。淋水式冷凝器是靠空氣的溫升和水量約為水冷式冷凝器耗水量的1/25～1/50。但與水冷式冷凝器和冷卻塔組合使用時(shí)相比較，用水量②與水冷式冷凝器和冷卻塔組合系統(tǒng)相比，蒸發(fā)式冷凝器結(jié)構(gòu)緊湊。但與風(fēng)冷式或直流供水的式工作。與直流供水的水冷式冷凝器相比，其冷凝溫度高些。與水冷式冷凝器和冷卻塔組合系統(tǒng)相2.2.2冷凝器的選擇計(jì)算冷凝器選擇計(jì)算的目的是確定冷凝器的傳熱面積，選擇合適型號(hào)的冷凝器，確定冷卻介質(zhì)（水或空氣）流量和通過(guò)冷凝器時(shí)的流動(dòng)阻力等。冷凝器m或Qc=ψA（2-31）ee（2-33）圖2-49冷凝器負(fù)荷系數(shù)?值式中?為負(fù)荷系數(shù)，它與te、tc、壓縮機(jī)型式、汽缸冷卻方式及制冷劑的種類有關(guān)，其數(shù)2、平均傳熱溫差Δtm進(jìn)入冷凝器的制冷劑是過(guò)熱蒸氣。在冷凝器中它由過(guò)熱蒸氣開(kāi)始，依次變?yōu)轱柡驼魵狻柡鸵汉蛥^(qū)和過(guò)冷區(qū)三個(gè)區(qū)。而且，由于在三個(gè)區(qū)內(nèi)制冷劑的傳熱機(jī)理不同，所以放熱系數(shù)不同。過(guò)熱區(qū)的放熱系數(shù)比飽和區(qū)的小，但是過(guò)熱區(qū)的傳熱溫差比飽和區(qū)大，因此，在飽和區(qū)和過(guò)熱區(qū)的單位面積傳熱量幾乎相同。另外，由于冷凝器中過(guò)冷度很小，排出的熱量在總的冷凝器熱負(fù)荷中占很小的比例。因此，在冷凝器進(jìn)行傳熱計(jì)算時(shí)不需要分三個(gè)區(qū)域算，而把全過(guò)程作為冷凝中的飽和區(qū)對(duì)待就可以了。即一般可以認(rèn)為制冷劑的溫度等于冷凝溫度。這樣，冷凝器內(nèi)制冷劑和冷卻劑之間的平Δtm2121lnc1c1c2c2從而運(yùn)行費(fèi)用增加或需要選用較大的壓縮機(jī)。但是，在冷卻劑進(jìn)出口溫度不變的情況下，平均傳熱過(guò)冷凝器的冷卻劑流量減小，從而使輸送冷卻劑的運(yùn)行費(fèi)用減少。但是冷卻劑流量的減少又引起冷（2-35）平均傳熱溫差△tm可參考下列數(shù)據(jù)選?。核涫嚼淠?～7℃,風(fēng)冷式冷凝器8～12℃。對(duì)于蒸發(fā)式冷凝器，它是靠水的蒸發(fā)帶走冷凝熱量，管外側(cè)的水溫基本是不變的，而管外掠過(guò)△tm＝tc-tamtc=twb+（8～15℃)（（2-38）22口K/W；），Aoao(Ap+ηAf)2Aoo=A2Ap2；Af2。4kdimcmcυω==1000f785ndi23；m2m2蒸發(fā)器是一種吸熱設(shè)備。在蒸發(fā)器中，由于低壓液體制冷劑汽化，從需要冷卻的物體或空間中2、按制冷劑供液方式分類①滿液式蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器內(nèi)充滿液體制冷劑，液體與傳熱表面接觸好，沸騰放熱系數(shù)高。但是它需要充入大量制冷劑，液柱對(duì)蒸發(fā)溫度將會(huì)有一定的影響。而且，當(dāng)采用能與潤(rùn)滑油溶解的制因此，它的傳熱效果不及滿液式的。但是它無(wú)液柱對(duì)蒸發(fā)溫度的影響?；赜秃玫闹评鋭┑某渥⒘恐虎墼傺h(huán)式蒸發(fā)器。在這種蒸發(fā)器的管束內(nèi)制冷劑的循環(huán)是蒸發(fā)量的幾倍，如重力供液和泵供3、冷卻液體載冷劑的蒸發(fā)器這種蒸發(fā)器外形為一個(gè)長(zhǎng)方形鋼板水箱。水箱內(nèi)盛有被冷卻的液體載冷劑——水、鹽水、乙二2-51（c和蛇管式（圖2-51（d。每組立管式蒸發(fā)管組系由上、下兩根水平集管及在集管上焊接許多根兩端微彎的細(xì)立管和幾根粗立管組成。由于粗、細(xì)立管內(nèi)的制冷劑液體蒸發(fā)是不同的，導(dǎo)致粗立管內(nèi)的液體密度大于細(xì)立管螺旋管式的蒸發(fā)管組與立管式不同點(diǎn)是將細(xì)立管改成螺旋管，即在上下集管間焊有許多組螺旋盤(pán)管式蒸發(fā)管組是用銅管盤(pán)成螺旋狀的管組。螺旋管可用一層或數(shù)層組成。這種形式蒸發(fā)器常蛇管式蒸發(fā)管組是把銅管盤(pán)成蛇形管、數(shù)組蛇形管下端焊在一個(gè)回汽集管上，每組蛇形管上端用分液管與分液器焊接在一起，以便使制冷劑均勻分配到各組蛇形管中去。這種形式蒸發(fā)器僅用于它與臥式殼管式冷凝器的結(jié)構(gòu)相似。即一平放的圓筒內(nèi)有液體；反之，制冷劑不足，使部分傳熱面不與制冷劑接觸，而降%。傳熱得以改善，然而阻力增加；另外，流速過(guò)大，會(huì)引起管子的腐蝕，所以載冷劑的流速是有限制焊接板式蒸發(fā)器除了具有結(jié)構(gòu)緊湊性高、傳熱性能好、板片間隙窄和內(nèi)容積小等特點(diǎn)外，還具②板式蒸發(fā)器具有高度的抗凍性。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障而使蒸發(fā)器出現(xiàn)凍結(jié)時(shí)，板式換熱器較傳統(tǒng)為了使板式蒸發(fā)器各板間通道之間制冷劑分配均勻，設(shè)備生產(chǎn)廠家常采取一些技術(shù)措施以保證制冷劑進(jìn)入板式蒸發(fā)器各板間通道的均勻性。例如，阿法拉伐（Alfa-LaY-二個(gè)系列的板式蒸發(fā)器各通道的進(jìn)口處裝有節(jié)流小孔，用增加局部阻力的辦法來(lái)保證各通道的制冷3、冷卻空氣用的蒸發(fā)器適用于開(kāi)式和閉式適用于開(kāi)式和閉式適用于開(kāi)式和閉式在冷藏庫(kù)中，多采用安裝在頂棚下或墻壁四周的管束直接冷卻庫(kù)內(nèi)空氣。按排管放置位置可分這是空調(diào)、冷藏中常用的一種冷卻空氣用的蒸發(fā)器，常稱為直接蒸發(fā)式空氣冷卻器。利用風(fēng)機(jī)套于管束上，由翻邊高度控制片距。為了防止肋片孔與管子間有間隙而降低傳熱效果，必須設(shè)法將肋片沖孔的翻邊部分與管壁固定住。目前常用的串片管束有鋼管串鋼片，銅管串鋁片。整體鋁片又肋片管束蒸發(fā)器的片距，根據(jù)用途不同有寬有窄。片距愈窄，蒸發(fā)器的緊湊性指標(biāo)愈大，但空氣流動(dòng)阻力大，空氣通路容易堵塞。供空調(diào)工程用的蒸發(fā)器片距通常為2～3mm；當(dāng)蒸發(fā)器除濕量這種蒸發(fā)器一般有很多制冷劑通路。必須使每一通路分液均勻，即保證制冷劑分配時(shí)量和質(zhì)的液態(tài)制冷劑和汽態(tài)制冷劑混合均勻，按相同的汽液比例分配給每一個(gè)通路。因此，節(jié)流后的汽液混一般的用戶為制冷系統(tǒng)配置蒸發(fā)器時(shí)，都是選用系列產(chǎn)品。其選擇計(jì)算的主要任務(wù)是據(jù)已知條件決定所需要的傳熱面積，選擇定型結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器，并計(jì)算載冷劑通過(guò)蒸發(fā)器的動(dòng)阻力。計(jì)算方法蒸發(fā)器型式的選擇應(yīng)根據(jù)載冷劑及制冷劑的種類和空氣處理設(shè)備的型式而定。如空氣理設(shè)備采用干式蒸發(fā)器。如空氣處理設(shè)備采用淋水室時(shí)，宜采用水箱式蒸發(fā)器，如供冷庫(kù)用，則常采用冷排me2；οC；ψc—蒸發(fā)器的熱流密度W/m2，ψc=kΔtm。kΔtmψe在進(jìn)行蒸發(fā)器的選擇計(jì)算時(shí)，蒸發(fā)器的熱負(fù)荷是根據(jù)制冷用戶的要求確定的。而平均溫差Δtm冷劑是節(jié)流后的濕蒸氣，在蒸發(fā)器中吸熱汽化，依次變?yōu)轱柡驼魵膺^(guò)熱2（2-44）大，吸汽比容變大，使得制冷系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性變差和制冷量下降(ε和ηv均下降或需要增大∑式中ao、ai—分別是管外和管內(nèi)的放熱系數(shù)，即一側(cè)為制冷劑的沸騰放熱系數(shù)，另一側(cè)為水、口K/W；τ—肋化系數(shù)，管外面積與管內(nèi)面積之比。3、水（或鹽水、或空氣）循環(huán)量emc(t12)由于制冷劑液柱高度的影響，在滿液式蒸發(fā)器底部的蒸發(fā)溫度要高于液面的蒸發(fā)溫度。不同的制冷劑，在不同的液面蒸發(fā)溫度下受靜液高度的影響不同，靜液高度時(shí)蒸發(fā)溫度的影響值可參見(jiàn)表②無(wú)論對(duì)于哪一種制冷劑，液面蒸發(fā)溫度越低，靜液高度對(duì)蒸發(fā)溫度的影響也就越大，即靜液如果蒸發(fā)器中的制冷劑溫度低于載冷劑的凝固溫度，則載冷劑就有凍結(jié)的可能性。在載冷劑的以上。對(duì)于用鹽水作載冷劑的情況，根據(jù)同樣的道理，應(yīng)該使管內(nèi)壁溫度比載冷劑的凝固溫度高1載冷劑又稱冷媒，是在間接供冷系統(tǒng)中用以傳遞制冷量的中間介質(zhì)。載冷劑在蒸發(fā)器中被制冷①比熱大。載冷劑的比熱大，傳遞一定制冷量所需的載冷劑循環(huán)量就小，管路的管徑和泵的尺水是一種理想的載冷劑。它具有比熱大、密度小、對(duì)設(shè)備和管道腐蝕性小、不燃燒、溶液只使用在蒸發(fā)溫度高于-16℃的制冷系統(tǒng)中。氯化鈣（CaCl2③鹽水載冷劑在使用過(guò)程中，會(huì)因吸收空氣中的水分而使其濃度降低。尤其是在開(kāi)式鹽水系統(tǒng)中。為了防止鹽水的濃度降低，引起凝固點(diǎn)溫度升高，故必須定期用比重計(jì)測(cè)定鹽水的比重。若濃二醇的價(jià)格和粘度較丙二醇低。乙二醇水溶液略有腐蝕性，應(yīng)加緩蝕劑以減弱對(duì)金屬的腐蝕。傳熱節(jié)流機(jī)構(gòu)將冷凝器來(lái)的高壓液態(tài)制冷劑等焓節(jié)流降壓至蒸發(fā)壓力，為制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸手動(dòng)膨脹閥的結(jié)構(gòu)與普遍截止閥相似。它的特點(diǎn)是閥桿采用細(xì)牙螺紋，閥桿上、下行程；閥芯手動(dòng)膨脹閥要求管理人員根據(jù)負(fù)荷的變化隨時(shí)調(diào)節(jié)閥門的開(kāi)啟度，管理麻煩，如果操作員一時(shí)2.4.2浮球膨脹閥浮球膨脹閥是一種自動(dòng)膨脹閥，它根據(jù)滿液式蒸發(fā)器液面的變化來(lái)控制蒸發(fā)器的供液，并同時(shí)2-61。這兩種浮球膨脹閥的工作原理都是利用液面的變化來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷劑流量。圖是非直通式膨脹閥安裝示意圖，浮球膨脹閥置于滿液式蒸發(fā)器一側(cè)；通過(guò)連通管上與蒸發(fā)器汽空間相連通，下與蒸發(fā)器液空間相連。因此，浮球室的液面與蒸發(fā)器的液面高度是一致的。當(dāng)蒸發(fā)器負(fù)荷增加時(shí)，蒸發(fā)量增加液面下降，浮球室中的液面也相應(yīng)下降，于是浮球下降，閥芯移動(dòng)一角度，從而使閥門開(kāi)不經(jīng)過(guò)浮球室，而通過(guò)單獨(dú)管路直接供到蒸發(fā)器。在浮球膨脹閥的旁通管上還設(shè)有手動(dòng)膨脹閥，以自動(dòng)調(diào)節(jié)供給蒸發(fā)器的制冷劑流量，并同時(shí)起節(jié)流作用。熱力膨脹閥又稱恒調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。膨脹閥是接在蒸發(fā)器的進(jìn)液管上，感溫包中充注有的工質(zhì)與系統(tǒng)中量也隨之增大。倘若在進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑量增大到一定程度時(shí)，蒸發(fā)器的熱負(fù)荷還不能使之完全因而膜片回縮，閥芯上移，閥孔通道面積減小，使進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑量相應(yīng)減少。形成熱力膨脹會(huì)因蒸發(fā)器出口溫度過(guò)低而造成PbPT+Pe造成熱力膨脹閥的過(guò)度關(guān)閉，以至喪失對(duì)蒸發(fā)器此外，使用帶分液器的蒸發(fā)器時(shí)，也應(yīng)使用外平衡式熱力膨脹閥，即將分液器引正常情況下，熱力膨脹閥應(yīng)控制進(jìn)入蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑量剛好等于在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)的制冷劑量。使之在工作溫度下蒸發(fā)器出口過(guò)熱度適中，蒸發(fā)器的傳熱面積得到充分利用。同時(shí)在工作過(guò)程中能隨著蒸發(fā)器熱負(fù)荷的變化，迅速地改變向蒸發(fā)器的供液量，使之隨時(shí)保持系統(tǒng)的平衡。實(shí)際中的熱力膨脹閥感溫系統(tǒng)