制冷技術(shù) 課件全套 方趙嵩 第1-12章 緒論；制冷劑、載冷劑和潤滑油-冷庫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

制冷技術(shù)

第1章緒論>1.1制冷概述制冷就是用人工技術(shù)方法使某空間或物體的溫度低于環(huán)境溫度，并保持該溫度。制冷的實(shí)質(zhì)是拿走熱量，制冷技術(shù)實(shí)際上就是拿走熱量的技術(shù)，是把熱量從溫度較低處拿到溫度較高處的技術(shù)，制冷量就是負(fù)熱量，供冷即吸熱。理解了制冷是拿走熱量，那么，利用制冷系統(tǒng)獲得的熱量來應(yīng)用，就是熱泵。制冷的同時(shí)產(chǎn)生熱量，制熱的同時(shí)產(chǎn)生冷量，當(dāng)需要用的是冷量時(shí)即為制冷，當(dāng)需要用的是熱量時(shí)就是熱泵。若冷量、熱量同時(shí)被應(yīng)用，則這樣的制冷（制熱）系統(tǒng)最有利于節(jié)能。1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法按工作原理分，常用的制冷技術(shù)方法有三種

A.蒸氣制冷

B.空氣膨脹制冷

C.熱電制冷1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法蒸氣制冷----液體氣化制冷1.2.1蒸氣壓縮制冷1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法蒸氣制冷----液體氣化制冷1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法A.蒸氣制冷----液體氣化制冷蒸氣壓縮式制冷-----最廣泛用

蒸氣吸收式制冷-----用熱能，三聯(lián)供蒸氣噴射式制冷-----用高壓蒸氣制冷劑----制冷工質(zhì)制冷機(jī)----實(shí)現(xiàn)制冷過程的技術(shù)設(shè)備1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法蒸氣制冷----液體氣化制冷1.2.2蒸氣吸收式制冷1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法B.空氣制冷----氣體膨脹制冷1.2.3空氣膨脹制冷1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法C.熱電制冷----半導(dǎo)體制冷1821年德國Seebeck

發(fā)現(xiàn)了溫差電效應(yīng)，后稱Seebeck效應(yīng)，用于熱電偶測溫度1.2.4熱電制冷1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法C.熱電制冷----半導(dǎo)體制冷1834年法國Peltter發(fā)現(xiàn)了Peltter效應(yīng)

制冷效應(yīng)

直到半導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用才使

溫差電制冷成為現(xiàn)實(shí)熱電堆使熱電制冷達(dá)到實(shí)用化1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法C.熱電制冷----半導(dǎo)體制冷1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法磁制冷電化學(xué)制冷熱聲制冷脈沖管制冷（吸附制冷）（太陽能噴射式制冷）1.2.4正在研發(fā)的制冷技術(shù)1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法磁制冷1.2實(shí)現(xiàn)制冷的技術(shù)方法磁熱效應(yīng)MagnetoCaloricEffect1918年Weiss發(fā)現(xiàn)了磁熱效應(yīng),1926debye1933年Giauque用等溫磁化和絕熱退磁方法獲得了1K以下的低溫。磁化放熱，去磁吸熱。1.3制冷技術(shù)發(fā)展簡史1834年英國Perkins（美國人）造出了世界上第一臺制冷機(jī)（乙醚，活塞，手動）1844年法國克雷姆、杰熱爾提出設(shè)想美國Gorrie空氣膨脹制冷機(jī)1859年法國Carre

吸收式制冷機(jī)1875年德國Linde氨壓縮式制冷機(jī)1910年法國Lehlanc

蒸氣噴射式制冷機(jī)1918年美國考布蘭第一臺電冰箱1922年美國Carrier離心式制冷機(jī)1.3.1世界制冷技術(shù)發(fā)展簡史1.3制冷技術(shù)發(fā)展簡史1928年以前：乙醚，CO2，SO2，氨，水1929年美國Midgley發(fā)現(xiàn)了Freon1974年美國Molina和Rowland發(fā)現(xiàn)部分Freon消耗臭氧1987年UNEP蒙特利爾議定書20101993年HCFC限用----禁用20301.3制冷技術(shù)發(fā)展簡史1954造出第一臺制冷壓縮機(jī)（活塞式，氨）1966溴化鋰吸收式制冷機(jī)1966離心式制冷機(jī)（丙烯）1967蒸氣噴射式制冷機(jī)1971螺桿式制冷機(jī)1976全封閉式制冷壓縮機(jī)1980’s滾動轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)1993渦旋式制冷壓縮機(jī)1.3.2我國制冷技術(shù)發(fā)展簡史1.3制冷技術(shù)發(fā)展簡史2011年12月格力造出中國第一臺直流變速離心式冷水機(jī)組:全球首臺雙級高效變頻離心式冷水機(jī)組

COP=6.73IPLV=11.2

擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)！國際領(lǐng)先水平！2018年發(fā)布中國首臺全直流磁懸浮冷水機(jī)組！1.3制冷技術(shù)發(fā)展簡史技術(shù)地位與發(fā)展1999年全世界最著名科學(xué)家評出：

20世紀(jì)對人類社會產(chǎn)生重大影響的20項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，“制冷空調(diào)技術(shù)”排在第10位。2000年以來：中國是制冷技術(shù)大國，正在向制冷技術(shù)強(qiáng)國闊步前進(jìn).制冷設(shè)備制造規(guī)模日益擴(kuò)大，制冷技術(shù)水平已是國際水平，有些方面已達(dá)國際先進(jìn)水平.1.4制冷量的單位及換算第2章制冷劑、載冷劑和潤滑油>2.1制冷劑按標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)分類

1、高溫（低壓）制冷劑，tB>0°C，Pc≤0.3MPa，R11，R113，R1142、中溫（中壓）制冷劑，tB=0~-60°C，

Pc=0.3~2MPa，R12，R22，R717，R2903、低溫（高壓）制冷劑，tB<-60°C，Pc=2~4MPa，R13，R14，R1702.1.1制冷劑的種類及其編號方法2.1制冷劑無機(jī)化合物、烴類、鹵代烴以及混合工質(zhì)1、無機(jī)化合物：R7（整數(shù)分子量）NH3－R717CO2－R744H2O－R7182.1制冷劑制冷劑的種類和表示方法2、氟利昂飽和碳?xì)浠衔锏姆?、氯、溴衍生物的總稱多為甲烷和乙烷的衍生物H少，可燃性降低F多，對人體越無害，對金屬腐蝕性小Cl多，大氣壓下ts升高，消耗臭氧含水，冰塞，鍍銅2.1制冷劑2、氟利昂CmHnFxClyBrz

n+x+y+z=2m+2

代號：R（m－1）（n＋1）（x）B（z）二氟二氯甲烷：CF2Cl2m=1,n=0,x=2R12二氟一氯甲烷：CHF2Cl

m=1,n=1,x=2R22三氟一溴甲烷：CF3Br

m=1,n=0,x=3,z=1R13B1四氟乙烷：C2H2F4m=2,n=2,x=4R1342.1制冷劑3、烴類（碳?xì)浠衔铮┩闊N：飽和碳?xì)浠衔?，代號同氟利昂甲烷CH4R50乙烷C2H6R170丙烷C3H8R290丁烷C4H10R600異丁烷

R600a乙烯C2H4R1150乙醚R610丙烯C3H6R1270CmHnFxClyBrz

R（m－1）（n＋1）（x）B（z）

2.1制冷劑4、混合工質(zhì)兩種或兩種以上制冷劑按一定比例相互溶解而成共沸混合物：與單純制冷劑性質(zhì)相同相變過程，氣液相成分相同代號R5xx按使用先后順序R500～R507R502：48.8%R22和51.2%R1152.1制冷劑4、混合工質(zhì)（非共沸）非共沸混合工質(zhì)：R4xxR410AR32/125(50/50)R407CR32/125/134a(23/25/52)2.1制冷劑作用：制冷系統(tǒng)的工作流體，“血液”循環(huán)流動－自身熱力狀態(tài)循環(huán)變化－與外界發(fā)生能量交換

冷凝－放熱

制冷劑要相變－基本要求

蒸發(fā)－吸熱2.1.2對制冷劑的要求2.1制冷劑1.熱工性能(1)壓力適中在使用溫度下冷凝壓力Pc

Pc

≤12～15bar蒸發(fā)壓力Pe

適中Pe

B（大氣壓力）Pc/Pe

適中，活塞式：Pc/Pe

≤8~102.1制冷劑(2)單位制冷量適中制冷裝置Q0＝mq0=vqv大型裝置，q0和qv大，m及v小，壓縮機(jī)尺寸小小型裝置，qv適當(dāng)小一些1.熱工性能2.1制冷劑2.1制冷劑1.熱工性能(3)單位理論壓縮功和單位容積壓縮功要小，循環(huán)性能要高。(4)等熵壓縮終了溫度t2不太高，以免潤滑條件惡化（潤滑油粘性降低，結(jié)焦）或制冷劑自身在高溫下分解。2.1制冷劑2.物理化學(xué)性質(zhì)(1)與潤滑油的溶解性溶解性與制冷劑狀態(tài)、制冷劑和潤滑油各自成分及種類有關(guān)。1）難溶油或微溶油與潤滑油共存時(shí)，有明顯分層，油易分離出來，如氨，CO2，R13，R14，R115等2.1制冷劑(1)與潤滑油的溶解性2）有限溶油高溫時(shí)無限溶油低溫時(shí)分層：貧油層（富含制冷劑）富油層（富含油）如R22、R114、R152和R5023）完全溶油：與油溶解成均勻溶液，無分層現(xiàn)象。如R11、R12、R21、R113、R500等2.1制冷劑(1)與潤滑油的溶解性溶油性與溫度有關(guān)。溫度變化時(shí)，完全溶油與有限溶油可以相互轉(zhuǎn)化。制冷劑與潤滑油的溶解性對制冷裝置有利也有弊。2.1制冷劑⊙溶油性利弊分析溶油性好運(yùn)動表面形成良好的潤滑條件不影響傳熱改變制冷劑ts=f(ps)性質(zhì)，ts

升高，制冷效果下降。降低潤滑油粘度。沸騰時(shí)泡沫多，蒸發(fā)器液面不穩(wěn)定。2.1制冷劑2.物理化學(xué)性質(zhì)(2)溶水性溶水性差的缺點(diǎn)：“冰堵”（“冰塞”）溶水性強(qiáng)的問題：“水解腐蝕”所以，制冷劑含水量應(yīng)嚴(yán)格控制(3)導(dǎo)熱系數(shù)、換熱系數(shù)大：減少傳熱面積(4)粘度、密度?。汉墓π。艿乐睆叫?5)對金屬及其他材料無腐蝕及浸蝕作用(6)有化學(xué)穩(wěn)定性，不燃、不爆，不分解。2.1制冷劑制冷劑的安全性分類

2.1制冷劑制冷劑的毒性危害程度分類2.1制冷劑制冷劑的燃燒性危害程度分類2.1制冷劑3.環(huán)境友好性能(1)對人體健康無害，無毒，無臭，無刺激氣味毒性級別：豚鼠在制冷劑蒸氣中發(fā)生生理變化而定1-6。NH3：2級，R22：5級(2)不破壞大氣環(huán)境，或?qū)Υ髿馕：π?3)容易獲得，價(jià)廉2.1制冷劑環(huán)境友好性能參數(shù)消耗臭氧層潛值（OzoneDepletionPotential,ODP）全球變暖潛值（GlobalWarmingPotential,GWP）大氣壽命（排放到大氣層的制冷劑被分解一半時(shí)所需要的時(shí)間，AtmosphericLife）等。2.1制冷劑變暖影響總當(dāng)量TEWI變暖影響總當(dāng)量TEWI（TotalEquivalentWarmingImpact）綜合考慮了制冷劑對全球變暖的直接效應(yīng)DE和制冷機(jī)消耗能源而排放的CO2對全球變暖的間接效應(yīng)IE。2.1制冷劑國際認(rèn)可的條件

LCGWP+LCODP×105≤100 其中：LCGWP=[GWP·(Lr×N+α)·Rc]/N

LCODP=[ODP·(Lr×N+α)·Rc]/N

2.1制冷劑1834乙醚，低溫Pe<B，漏入空氣易爆1866，Windhausen，CO2，使用溫度下壓力高（Pc＝80MPa）1870，CarlLinde，NH3，氣味，安全性大型制冷機(jī)用1874，RaulPicte，SO2，毒性大，腐蝕2.1.3CFCs及HCFCs的淘汰與替代2.1制冷劑1929－1930，ThomesMidgley，R12最早使用1974年，發(fā)現(xiàn)大氣O3層破壞的化學(xué)機(jī)理80年代，科學(xué)確定CFC（氯氟烴）是引起O3破壞和溫室效應(yīng)的危害物質(zhì)。1987年蒙特利爾議定書90年代HCFCHFC2.1制冷劑2.1制冷劑2.1.4常用制冷劑的性能R717沸點(diǎn)

-33.3℃R22-40.8℃R12327.9℃R134a-26.2℃R125-48.6℃R32-51.8℃R407C泡點(diǎn)-43.8，露點(diǎn)-36.7℃（非共）R410A泡點(diǎn)-51.6，露點(diǎn)-51.5℃（近共）2.1制冷劑2.1.4常用制冷劑的性能R717沸點(diǎn)

-33.3℃R22-40.8℃R12327.9℃R134a-26.2℃R125-48.6℃R32-51.8℃R407C泡點(diǎn)-43.8，露點(diǎn)-36.7℃（非共）R410A泡點(diǎn)-51.6，露點(diǎn)-51.5℃（近共）2.1制冷劑常用制冷劑-R222.1制冷劑市場供應(yīng)2.1制冷劑R134a化學(xué)名稱：四氟乙烷分子式：C2H2F4分子量：102.03沸點(diǎn)：-26.26℃凝固點(diǎn)：-96.6℃臨界溫度：101.1℃臨界壓力：4067KPaODP:0GWP:0.29安全性：A12.1制冷劑R134a2.1制冷劑R1232.1制冷劑R717歷史悠久，應(yīng)用廣泛，中溫制冷劑氨的分子式：NH3標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)：-33.3℃凝固點(diǎn)：-160℃臨界溫度：132.4℃臨界壓力：11.35MPaODP:0GWP:0蒸發(fā)潛熱：5276KJ/Kg6倍R222.1制冷劑R404A2.1制冷劑R407CR32/R125/R134a,23﹪/25﹪/52﹪三元非共沸混合制冷劑標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)-43.77℃(-51.8/-48.6/-26.2℃)替代R22，房間空調(diào)器，小型制冷機(jī)組2.1制冷劑R410AR32/R125,50﹪/50﹪,-51.8/-48.6℃二元近共沸混合制冷劑標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)-51.56℃替代R22，多聯(lián)機(jī)、房間空調(diào)器2.2載冷劑高于0℃：水（空調(diào)冷凍水）低于0℃：鹽水溶液；有機(jī)化合物水溶液鹽水溶液：氯化鈉水溶液氯化鈣水溶液有機(jī)化合物水溶液：乙烯乙二醇水溶液；丙三醇水溶液；甲醇2.2載冷劑2.3潤滑油2.3.1潤滑油的作用作用：減少摩擦，降低能耗；帶走摩擦熱，保護(hù)運(yùn)動件；密封間隙，防止?jié)B漏；油壓推動，調(diào)節(jié)負(fù)荷。2.3潤滑油種類：礦物油

MO，4種；合成油，常用4種。2.3.2潤滑油的種類2.3潤滑油2.3潤滑油聚稀烴乙二醇油

PAG烷基苯油

AB聚酯類油

POE聚醚類油

PVE2.3潤滑油應(yīng)用：粘度等級；制冷劑的溶油性粘度等級分為5級：

N15，N22，N32，N46，N68制冷劑的溶油性：f（t）2.3.3潤滑油的選用2.3潤滑油第3章蒸氣壓縮式制冷循環(huán)>3.1理想制冷循環(huán)3.1理想制冷循環(huán)理想制冷循環(huán)就是逆卡諾循環(huán)：兩個(gè)等溫過程+兩個(gè)等熵過程等溫蒸發(fā)等熵壓縮等溫冷凝等熵膨脹3.1理想制冷循環(huán)膨脹機(jī)壓縮機(jī)蒸發(fā)器冷凝器3214吸熱放熱消耗功獲得功3.1理想制冷循環(huán)

逆卡諾循環(huán)循環(huán)過程

每一制冷循環(huán)，1kg制冷劑從低溫?zé)嵩磦鹘o高溫?zé)嵩吹目偀崃繛椋褐评湎禂?shù)為：3.1理想制冷循環(huán)

理想制冷循環(huán)所消耗的功量：制冷量：制冷系數(shù)：

被冷卻物溫度的變化比冷卻劑溫度的變化對制冷系數(shù)的影響要大：3.1理想制冷循環(huán)

逆卡諾循環(huán)制冷機(jī)有下列特點(diǎn)：（1）所有過程都是在可逆條件下進(jìn)行的。即兩個(gè)熱源（高溫?zé)嵩碩k、低溫?zé)嵩碩0）與制冷劑之間的傳熱都是在無溫差條件下進(jìn)行的；所有的壓縮、膨脹及制冷劑的流動等過程無摩擦，內(nèi)部無渦流或擾動。（2）逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)只與T0和Tk有關(guān)，而與制冷劑無關(guān)。（3）在T0和Tk之間的制冷循環(huán)中，逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)最大。（4）逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)隨著T0的升高或Tk的降低而增加，并可證明，T0對制冷系數(shù)的影響比Tk大。3.1理想制冷循環(huán)

利用制冷循環(huán)獲得供熱效果的裝置稱為熱泵，熱泵的經(jīng)濟(jì)性用供熱系數(shù)μ表示。制冷：制熱：3.1理想制冷循環(huán)

勞侖茲循環(huán)

從冷源吸收的熱量：向熱源放出的熱量：制冷系數(shù)：傳熱有溫差的理想制冷循環(huán)---勞侖茲循環(huán)3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算理論制冷循環(huán)3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算四大部件的作用壓縮機(jī):從蒸發(fā)器中抽氣，以維持蒸發(fā)器中一定的溫度；壓縮制冷劑蒸氣；在制冷系統(tǒng)中輸送制冷劑。冷凝器:制冷劑在其中凝結(jié)，并放熱，凝結(jié)熱由介質(zhì)帶走。節(jié)流機(jī)構(gòu):使高壓制冷劑液體變成低壓制冷劑液體；調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的供液量。蒸發(fā)器:制冷劑氣化吸熱，完成制冷過程。3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算理論制冷循環(huán)過程的組成及特點(diǎn)等壓蒸發(fā)+等熵壓縮+等壓冷凝+等焓節(jié)流

蒸發(fā)器壓縮機(jī)冷凝器節(jié)流閥

有溫差干壓縮有溫差絕熱3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算理論制冷循環(huán)不同于理想制冷循環(huán)的三個(gè)特點(diǎn)：（1）用膨脹閥代替膨脹機(jī)；

（2）蒸氣的壓縮在過熱區(qū)進(jìn)行，而不是在濕蒸氣區(qū)內(nèi)進(jìn)行；

（3）兩個(gè)傳熱過程均為等壓過程，并且具有傳熱溫差。3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算理論制冷循環(huán)有兩部分損失：（1）節(jié)流損失。節(jié)流過程3--4是不可逆過程，制冷劑吸收摩擦熱，產(chǎn)生無益氣化，降低有效制冷能力。每1kg制冷劑蒸發(fā)所能吸收的熱量減少量可用面積44'b'b4表示；（2）損失了膨脹功we。在制冷循環(huán)中每一千克消耗的功量就是壓縮機(jī)的耗功量，比理想制冷循環(huán)多消耗功量we?？捎妹娣e034‘0表示。3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算飽和液體線飽和蒸氣線反之，飽和液體線的斜率愈大（即愈陡），節(jié)流損失愈小。有一些制冷劑，飽和蒸氣線的斜率為正值，這時(shí)飽和循環(huán)的壓縮過程在濕蒸氣區(qū)，則無過熱損失。飽和液體線斜率愈?。从骄彛瑒tA2（A3）愈大，即這種制冷劑的節(jié)流損失（絕對值）大；飽和蒸氣線斜率一般是負(fù)值，當(dāng)斜率的絕對值愈小（即愈平緩），則壓縮終點(diǎn)狀態(tài)離飽和線愈遠(yuǎn)，A1愈大，排汽溫度愈高，即過熱損失（絕對值）愈大。3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算注意過熱損失、節(jié)流損失絕對值的大小對循環(huán)的制冷系數(shù)的影響并不很重要；更重要的是過熱損失、節(jié)能損失占單位質(zhì)量消耗功和單位質(zhì)量制冷量的比重有多大。單位質(zhì)量制冷量與消耗功與氣化潛熱的大小有關(guān)。過熱損失、節(jié)流損失的相對值大小與汽化潛熱有著關(guān)系3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算（1）壓縮機(jī)吸入濕蒸氣時(shí)，低溫濕蒸氣與熱的汽缸壁之間發(fā)生強(qiáng)烈熱交換，特別是與汽缸壁接觸的液珠更會迅速蒸發(fā)，占據(jù)汽缸的有效空間，致使壓縮機(jī)吸入的制冷劑質(zhì)量大為減少，制冷量顯著降低。（2）過多液珠進(jìn)入壓縮機(jī)汽缸后，很難立即氣化，這樣，既破壞壓縮機(jī)的潤滑，又會造成液擊，使壓縮機(jī)遭到破壞。濕壓縮過程的兩個(gè)缺點(diǎn)3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算實(shí)現(xiàn)干壓縮過程的兩種措施（1）采用可調(diào)節(jié)制冷劑流量的節(jié)流裝置，使蒸發(fā)器出口的制冷劑為飽和蒸氣或過熱蒸氣；（2）在蒸發(fā)器出口增設(shè)氣液分離裝置，氣體制冷劑進(jìn)入其中，速度降低，氣流運(yùn)動方向改變，使氣流中混有較重的液滴分離并沉于分離器底部，再返回蒸發(fā)器，分離器上部的飽和蒸氣則被吸入壓縮機(jī)。3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算

蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)的熱力計(jì)算3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算hPT等溫線P等壓線S等熵線v等容線x=0x=0.1x=1h等焓線KP-h圖的構(gòu)成3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算壓焓圖上的六種線等壓線PressurePLgP等焓線Enthalpyh等溫線Temperature等熵線Entropy等容線Volume等干度線Quality飽和液體線SaturatedLiquid飽和蒸氣線SaturatedVapor3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算R134aLgP-h圖3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算R134aLgP-h圖3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算R410ALgP-h圖3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算R404A壓焓圖3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算應(yīng)用工程熱力學(xué)的P-H圖→計(jì)算3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算（一）壓焓圖的應(yīng)用蒸發(fā)器中等壓吸熱過程，單位質(zhì)量制冷劑的制冷能力為：冷凝器中等壓放熱過程，單位質(zhì)量制冷劑的冷凝負(fù)荷為：單位質(zhì)量制冷劑被絕熱壓縮時(shí)，壓縮機(jī)的耗功量為：節(jié)流前后，制冷劑的焓值不變，即：從壓焓圖上可以明顯看出：3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算（二）蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)的熱力計(jì)算（1）制冷劑單位質(zhì)量制冷能力q0和單位容積制冷能力qv式中ν1--壓縮機(jī)入口氣態(tài)制冷劑的比容，m3/kg。（2）制冷劑的質(zhì)量流量Mr及體積流量Vr式中φ0--制冷系統(tǒng)的制冷量，kJ/s或kW。（3）冷凝器的熱負(fù)荷φk3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算（4）壓縮機(jī)的理論耗功率Pth（5）理論制冷系數(shù)εth（6）制冷效率ηR對于熱泵系統(tǒng)，熱泵的理論供熱系數(shù)μth可簡化為：供熱效率3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算

【例題1-1】某空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)需冷量20kW，采用R22為制冷劑的蒸汽壓縮式制冷循環(huán)。已知：蒸發(fā)溫度t0=4℃，冷凝溫度tk=40℃，無再冷，而且壓縮機(jī)入口為飽和蒸氣，試進(jìn)行制冷理論循環(huán)的熱力計(jì)算。3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算

【解】根據(jù)已知工作條件，從R22壓焓圖上可查出各狀態(tài)點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)如下：狀態(tài)點(diǎn)溫度（℃）絕對壓力（MPa）比焓（kJ/kg）比熵[kJ/(kg.K)]比容（m3/kg）14.00.5661406.51.74500.04159256.31.5336431.01.7450--340.01.5336249.71.1665--4‘4.00.5661204.71.0170.000788844.00.5661249.7--0.00988

計(jì)算狀態(tài)點(diǎn)4的狀態(tài)參數(shù)，需應(yīng)用該壓力下飽和液態(tài)點(diǎn)4’的狀態(tài)參數(shù)，見上表。3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算單位質(zhì)量制冷能力單位容積制冷能力制冷劑質(zhì)量流量3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算制冷效率制冷劑體積流量冷凝負(fù)荷壓縮機(jī)理論耗功率理論制冷系數(shù)3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算

【例題1-2】制冷量與工作條件如題1-1，如果制冷劑為R134a，試進(jìn)行理論制冷循環(huán)的熱力計(jì)算。

【解】根據(jù)已知工作條件，從R134a壓焓圖上可查出各狀態(tài)點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)如下：狀態(tài)點(diǎn)溫度（℃）絕對壓力（MPa）比焓（kJ/kg）比熵[kJ/(kg.K)]比容（m3/kg）14.00.3377400.91.72500.06039244.11.0166423.81.7250--340.01.0166256.41.1905--4‘4.00.3377205.41.01950.000780444.00.3377256.4--0.016333.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算

計(jì)算狀態(tài)點(diǎn)4的狀態(tài)參數(shù)，需應(yīng)用該壓力下飽和液態(tài)點(diǎn)4’的狀態(tài)參數(shù)，見上表。單位質(zhì)量制冷能力單位容積制冷能力3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算制冷劑質(zhì)量流量制冷劑體積流量冷凝負(fù)荷壓縮機(jī)理論耗功率理論制冷系數(shù)制冷效率3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算來自蒸發(fā)器進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑蒸氣是過熱蒸氣從冷凝器出來進(jìn)入節(jié)流閥的制冷劑液體是過冷液體3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算

【例題1-3】某空氣源熱泵機(jī)組的制熱量為12kW，采用R410A為制冷劑。已知：蒸發(fā)壓力為0.9MPa，冷凝壓力為2.7MPa，再冷度為3℃，過熱度為5℃，試進(jìn)行熱泵理論制熱循環(huán)的熱力計(jì)算。3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算

【解】根據(jù)已知工作條件，由于R410A是近共沸制冷劑（溫度滑移很小），可近似地按單質(zhì)制冷劑進(jìn)行計(jì)算，從R410A壓焓圖上可查出各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)如下：狀態(tài)點(diǎn)溫度（℃）絕對壓力（MPa）比焓（kJ/kg）比熵[kJ/(kg.K)]比容（m3/kg）1'3.90.9424.11.80870.0288118.90.9429.71.82900.029882'44.72.7426.51.72520.00846265.92.7460.51.82900.010693'44.72.7276.41.25290.001054341.72.7271.01.23600.0010334'3.80.9206.01.02200.000861843.80.9271.0--0.0091953.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算單位質(zhì)量制冷能力單位質(zhì)量冷凝負(fù)荷制冷劑質(zhì)量流量制冷劑體積流量3.2蒸氣壓縮制冷的理論循環(huán)及熱力計(jì)算供熱效率蒸發(fā)器的吸熱量壓縮機(jī)理論耗功率理論供熱系數(shù)3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善節(jié)流前過冷對制冷循環(huán)的影響把節(jié)流前的液體過冷是一種減少節(jié)流損失的方法。把飽和液體進(jìn)一步冷卻稱過冷。過冷液體、過冷溫度、過冷度的概念減少節(jié)流損失可以提高制冷系數(shù)過冷的方法：適當(dāng)增加冷凝器的傳熱面積、增設(shè)專門的過冷設(shè)備、采用回?zé)峤粨Q器3.3.1膨脹閥前液態(tài)制冷劑再冷卻3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善過冷卻后，單位質(zhì)量制冷量增加了，增加量為△qe。單位質(zhì)量消耗功沒變循環(huán)的制冷系數(shù)增加液體過冷后，膨脹閥前液體不會汽化，有利于膨脹閥正常穩(wěn)定工作。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：增加設(shè)備費(fèi)用一般只在大型系統(tǒng)中才增設(shè)過冷卻器在小型系統(tǒng)中，一般用冷凝器來實(shí)現(xiàn)少量的過冷。3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善qe、qv、ε每過冷1℃增加的百分率①制冷劑R134aR22R717qe、qv、ε每過冷1℃增加的百分?jǐn)?shù)0.930.780.43注：te=-15℃，tc=30℃，tsc=25℃條件下。3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善吸氣過熱對制冷循環(huán)的影響于飽和循環(huán)：壓縮機(jī)吸入蒸氣（簡稱吸汽）是飽和蒸氣。過熱循環(huán)：吸汽是過熱蒸氣。原因：（1）蒸發(fā)器中汽化后的飽和蒸氣繼續(xù)吸熱而過熱；（2）吸汽管（蒸發(fā)器到壓縮機(jī)之間的管路）中吸熱而過熱（3）是利用吸汽來過冷卻節(jié)流前的液體而過熱。優(yōu)點(diǎn)：少量過熱保證壓縮機(jī)不會吸入液滴，保證了壓縮機(jī)的運(yùn)行安全，并有利于

壓縮機(jī)效率的提高。對制冷循環(huán)的制冷系數(shù)和單位容積制冷量的影響隨制冷劑而異。

3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善吸汽過熱的表示循環(huán)在p-h圖上的表示循環(huán)在T-s圖上的表示吸汽過熱是等壓過程

如果吸汽過熱得到有用的制冷量吸汽過熱而使排汽溫度升高，升高多少與制冷劑的性質(zhì)有關(guān)。單位質(zhì)量制冷量增加量：單位壓縮功為：單位質(zhì)量制冷量為：吸汽過熱使吸汽比容增加，循環(huán)的單位容積制冷量qv（qe／v1）也會有變化增加還是減少也與制冷劑性質(zhì)有關(guān)。3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善表1-4吸汽過熱對ε、qv及排汽溫度的影響制冷劑R717R22R502R134aε增減百分率，%-6.15-1.953.022.29qv增減百分率，%-6.62-1.973.992.70排汽溫度t2/t1，℃140.3/101.884.7/53.566.5/37.365.1/36.2注：te=15℃、tc=30℃、吸汽溫度為t1=15℃對R134a、R502、R12，吸汽過熱可以使制冷系數(shù)、單位容積制冷量增加，排汽溫度雖有增加，但并不高，顯然吸汽過熱是有利的。對R717，吸汽過熱使制冷系數(shù)、單位容積制冷量下降，且排汽溫度很高。顯然，R717不宜使吸汽過熱。3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善ε、qv增減百分率的大小與過熱度（吸汽溫度和飽和溫度之差）有關(guān)，過熱度大，增減的百分率大，排汽溫度升高也多；反之，過熱度小，增減的百分率也小，排汽溫度升高也少。過熱所吸的熱量是有用的制冷量當(dāng)過熱發(fā)生在吸汽管中吸收環(huán)境熱量，是無效的制冷量，會使ε、qv下降。不管使用哪種制冷劑，都應(yīng)對吸汽管路很好的保溫，以避免這種無效過熱。3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善回?zé)嵫h(huán)蒸發(fā)器中過熱有限。可以用節(jié)流前液體對吸汽進(jìn)行加熱，以獲得較大的過熱度。吸汽所吸入的熱量等于液體過冷所釋放出來的熱量：回?zé)崞鞯膿Q熱量應(yīng)為：單位質(zhì)量制冷量應(yīng)為：吸汽過熱不利的制冷劑，應(yīng)當(dāng)避免吸汽過熱為了運(yùn)行安全，一般吸氣有少量過熱度對于過熱有利，應(yīng)當(dāng)盡量使吸氣過熱。在系統(tǒng)中增設(shè)回?zé)崞?，使吸汽與節(jié)流前的液體進(jìn)行熱交換，吸汽過熱，節(jié)流前的液體被過冷卻?；?zé)嵫h(huán)h4h1’h1h2h3’h33.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善3.3.2回收膨脹功3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善

制冷系統(tǒng)的冷凝溫度（或冷凝壓力）決定于冷卻劑的溫度，而蒸發(fā)溫度（或蒸發(fā)壓力）決定于制冷要求。因此，在許多實(shí)際應(yīng)用場合，（tc-te）或pc／pe很大。壓縮比pc／pe太大所帶來的問題有：（1）過熱損失與節(jié)流損失大，導(dǎo)致制冷系數(shù)減小。（2）單位容積制冷量減小，勢必要求有較大的壓縮機(jī)。（3）排汽溫度升高，導(dǎo)致壓縮機(jī)潤滑油粘度下降，潤滑效果下降，功率消耗增加。（4）導(dǎo)致壓縮機(jī)容積效率減小。當(dāng)壓縮比達(dá)到20左右時(shí)，往復(fù)式壓縮機(jī)的容積效率接近于零，即壓縮機(jī)吸不進(jìn)汽體。為減少上述大壓縮比條件下制冷所存在的問題的影響，可采用多級壓縮制冷循環(huán)或復(fù)疊式制冷循環(huán)。3.3.3多級壓縮制冷循環(huán)

雙級壓縮制冷循環(huán)是蒸發(fā)器出來的制冷劑蒸氣經(jīng)低壓級壓縮機(jī)壓縮到中間壓力后，再經(jīng)高壓級壓縮機(jī)壓縮到冷凝壓力的制冷循環(huán)。根據(jù)其工作方式不同可分為兩級節(jié)流完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環(huán)、一級節(jié)流完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環(huán)、一級節(jié)流不完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環(huán)等。所謂兩級節(jié)流是指從冷凝器進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑經(jīng)過了兩個(gè)膨脹閥實(shí)現(xiàn)兩級節(jié)流過程，而一級節(jié)流則通過一個(gè)膨脹閥實(shí)現(xiàn)從冷凝壓力節(jié)流到蒸發(fā)壓力；完全中間冷卻是指將低壓級壓縮機(jī)的排氣冷卻到飽和狀態(tài)，然后進(jìn)入高壓級壓縮機(jī)進(jìn)行第二級壓縮的過程，而不完全中間冷卻則是低壓級壓縮機(jī)的排氣未冷卻到飽和狀態(tài)，即高壓級壓縮機(jī)的吸氣是過熱狀態(tài)。3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(1)兩級節(jié)流完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環(huán)3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(2)一級節(jié)流完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環(huán)3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(3)一級節(jié)流不完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環(huán)3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(4)雙級壓縮制冷循環(huán)的熱力計(jì)算3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(4)雙級壓縮制冷循環(huán)的熱力計(jì)算3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(4)雙級壓縮制冷循環(huán)的熱力計(jì)算3.3蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善3.4蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán)3.4.1實(shí)際循環(huán)過程分析3.4蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán)3.4.2實(shí)際循環(huán)的性能參數(shù)3.5跨臨界制冷循環(huán)3.5.1CO2跨臨界制冷循環(huán)3.5跨臨界制冷循環(huán)3.5.2CO2跨臨界循環(huán)的改善3.5跨臨界制冷循環(huán)3.5跨臨界制冷循環(huán)3.5跨臨界制冷循環(huán)3.6雙級壓縮制冷循環(huán)3.7復(fù)疊式制冷循環(huán)

對于R22、R717等常用制冷劑，受低溫下性質(zhì)的限制，即使采用雙級或三級壓縮制冷循環(huán)，也難于達(dá)到很低的溫度。如受制冷劑凝固點(diǎn)（如R717的凝固點(diǎn)為-77.7℃）的限制而不能制取很低的溫度；又如常用制冷劑在溫度很低時(shí)的單位容積制冷量太小，因而不宜在很低溫度下工作。復(fù)疊式制冷循環(huán)就可能獲得很低的溫度。這個(gè)系統(tǒng)由兩個(gè)獨(dú)立的制冷系統(tǒng)所組成—高溫系統(tǒng)和低溫系統(tǒng)。這兩個(gè)獨(dú)立的單級蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)由蒸發(fā)冷凝器（它既是高溫系統(tǒng)的蒸發(fā)器，又是低溫系統(tǒng)的冷凝器）聯(lián)系在一起。高溫系統(tǒng)中采用R22等常用的制冷劑，低溫系統(tǒng)中用低溫下有良好熱力性質(zhì)的制冷劑（如R13）。這種復(fù)疊式制冷循環(huán)目前常用在-60℃～-80℃低溫試驗(yàn)設(shè)備或低溫冰箱中。3.7復(fù)疊式制冷循環(huán)3.7.1復(fù)疊式制冷機(jī)循環(huán)系統(tǒng)3.7復(fù)疊式制冷循環(huán)3.7復(fù)疊式制冷循環(huán)復(fù)疊式制冷循環(huán)的熱力計(jì)算可分別對高溫部分及低溫部分單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算中令高溫部分的制冷量等于低溫部分的冷凝熱負(fù)荷加上冷損。計(jì)算方法與單級或兩級壓縮制冷循環(huán)的熱力計(jì)算相同。復(fù)疊式制冷循環(huán)中，中間溫度的確定應(yīng)根據(jù)性能系數(shù)最大或各臺壓縮機(jī)壓力比大致相等的原則。前者對能量利用最經(jīng)濟(jì)，后者對壓縮機(jī)氣缸工作容積的利用率較高(即容積效率較大)。由于中間溫度在一定范圍內(nèi)變動時(shí)對性能系數(shù)影響并不大，故按各級壓力比大致相等的原則來確定中間溫度似乎更為合理。冷凝蒸發(fā)器傳熱溫差的大小不僅影響傳熱面積和冷量損耗，而且也影響整臺制冷機(jī)的容量和經(jīng)濟(jì)性，一般溫差為5~10℃，溫差選得大，冷凝蒸發(fā)器的面積可小些，但卻使壓力比增加，循環(huán)經(jīng)濟(jì)性降低。制冷劑的溫度越低，傳熱溫差引起的不可逆損失越大。蒸發(fā)器的傳熱溫差因蒸發(fā)溫度很低而應(yīng)取較小值，最好不大于5℃。3.7.2復(fù)疊式制冷循環(huán)的熱力計(jì)算3.7復(fù)疊式制冷循環(huán)3.7.3復(fù)疊式制冷機(jī)的起動與膨脹容器第4章制冷壓縮機(jī)>4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1.1活塞式制冷壓縮機(jī)的工作原理和特點(diǎn)氣缸、氣閥和在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動的活塞所構(gòu)成的工作容積不斷變化來完成。如果不考慮活塞式壓縮機(jī)實(shí)際工作中的容積損失和能量損失（即理想工作過程），則活塞式壓縮機(jī)曲軸每旋轉(zhuǎn)一周所完成的工作，可分為吸氣、壓縮和壓縮過程、排氣過程。

工作原理：4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)

組成1.氣缸體，2.曲軸，3.曲軸箱，4.連桿，5.活塞，6.排氣管，7.排氣腔，8.排氣閥9.吸氣閥10.吸氣腔11.吸氣管4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1.2活塞式制冷壓縮機(jī)的分類1、按制冷量大?。盒⌒停篞0≤60kW中型：60kW<Q0≤200kW（大型：Q0>200kW）2、按氣體壓縮的級數(shù)：單級壓縮：Pe

Pc

一次壓縮，空調(diào)制冷用單級多級壓縮：Pe

Pc

多次壓縮，Pe/Pc大的系統(tǒng)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)3、按氣缸數(shù)及其排列型式氣缸數(shù)：單缸：一個(gè)多缸：兩個(gè)或兩個(gè)以上氣缸排列型式：臥式：氣缸軸線水平直立式：氣缸軸線垂直地面角度式：氣缸軸線間成一定角度4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4、按壓縮機(jī)與電動機(jī)的組合型式開啟式：通過聯(lián)軸器或皮帶輪連接封閉式：壓縮機(jī)與電動機(jī)密封在同一個(gè)殼體里半封閉式：氣缸蓋制成可拆卸的全封閉式：殼體接縫處焊死4.1活塞式制冷壓縮機(jī)按密封方式：

開啟式半封閉式封閉式4.1活塞式制冷壓縮機(jī)按氣缸布置方式分類：4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1.3活塞式制冷壓縮機(jī)的主要零件結(jié)構(gòu)812.5A100G型制冷壓縮機(jī)機(jī)體氣缸套及吸、排氣閥組合件傳動機(jī)構(gòu)軸封能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)潤滑系統(tǒng)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)1、機(jī)體機(jī)體：壓縮機(jī)機(jī)身作用：用來安裝和支承其它零部件及容納潤滑油組成：曲軸箱（1）、氣缸體、氣缸蓋（11）及進(jìn)排氣管（12、8）等部件曲軸箱(crankcase)：機(jī)架作用，固定各個(gè)部件；容納潤滑油氣缸體：其上鏜有氣缸孔，安裝氣缸套組件4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)工作原理：靠壓差啟閉2、氣缸套及吸、排氣閥組合件4.1活塞式制冷壓縮機(jī)3、活塞及曲軸連桿機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu)：傳遞動力，對氣體作功組成：曲軸、連桿及活塞曲軸：傳遞電機(jī)驅(qū)動力矩，承受各氣缸的阻力負(fù)荷；軸身油道兼供輸油連桿：將曲軸輸出的能量傳遞給活塞，使活塞壓縮氣體活塞：與氣缸組成可變封閉工作容積，氣體在其中受到壓縮4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4、軸封(mechanicalseal)密封曲軸穿出曲軸箱處間隙，防止泄漏端面摩擦式軸封：摩擦環(huán)式和波紋管式摩擦環(huán)式軸封：固定環(huán)、活動環(huán)、彈簧和兩個(gè)橡皮圈波紋管式：曲軸直徑<35mm，小型開啟式4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1.4能量的調(diào)節(jié)卸載方法：間歇工作(on-offcontrol)

能量調(diào)節(jié)裝置能量調(diào)節(jié)裝置組成(cylinderunloading)頂桿啟閥機(jī)構(gòu)：頂開吸氣閥-執(zhí)行機(jī)構(gòu)油缸推桿機(jī)構(gòu)：使氣缸套外的轉(zhuǎn)動環(huán)旋轉(zhuǎn)-傳動機(jī)構(gòu)油分配閥：向油缸推桿機(jī)構(gòu)分配潤滑油-控制機(jī)構(gòu)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1.5壓縮機(jī)的潤滑作用：1）減少磨損及摩擦耗功2）密封3）帶走摩擦熱4）向能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)供油4.1活塞式制冷壓縮機(jī)

圖3-6油壓啟閥式卸載裝置

(a)頂桿啟閥機(jī)構(gòu)；(b)油壓推桿機(jī)構(gòu)

1-油缸；2-活塞；3-彈簧；4-推桿；5-凸緣；

6-轉(zhuǎn)動環(huán)；7-缺口；8-斜面切口；

9-頂桿；10-頂桿彈簧；11-油管4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1.6活塞式制冷壓縮機(jī)的總體結(jié)構(gòu)與機(jī)組4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1.7活塞式制冷機(jī)組4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1.8活塞式制冷壓縮機(jī)的熱力性能上下止點(diǎn)余隙容積行程4.1活塞式制冷壓縮機(jī)一、活塞式制冷壓縮機(jī)的理想工作過程和理論輸氣量理想工作過程的4點(diǎn)假設(shè)1、沒有余隙2、吸排氣閥無壓力損失3、制冷劑和氣缸壁無熱量交換4、無漏氣損失氣缸工作容積：Vg=D2L/44.1活塞式制冷壓縮機(jī)在理想工作過程中，曲軸每旋轉(zhuǎn)一圈，一個(gè)氣缸吸入的低壓氣體體積Vg稱為氣缸的工作容積

m3

理論輸氣量

m3/s4.1活塞式制冷壓縮機(jī)二.活塞式制冷壓縮機(jī)的容積效率實(shí)際工作過程：

①壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)上，不可避免地會有余隙容積；

②吸、排氣閥門有阻力；

③壓縮過程中，氣缸壁與氣體之間有熱量交換；

④氣閥部分及活塞環(huán)與氣缸壁之間有氣體的內(nèi)部泄漏。4.1活塞式制冷壓縮機(jī)壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量（排出壓縮機(jī)的氣體折算成進(jìn)氣狀態(tài)的實(shí)際體積流量）與理論輸氣量的比值稱為壓縮機(jī)的容積效率，用ηv表示壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量（VS）總是小于理論輸氣量（Vh）。實(shí)際輸氣量與理論輸氣量之比稱為壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)。表示了壓縮機(jī)氣缸工作容積的有效程度，故也稱壓縮機(jī)的容積效率，其值小于1。4.1活塞式制冷壓縮機(jī)余隙系數(shù)：V1與氣缸工作容積Vg的比值稱為余隙系數(shù)

相對余隙容積C=Vc/Vg，f(t0)；壓力比P2/P1；多變指數(shù)m：氟利昂機(jī)1~1.05，氨機(jī)1.1~1.15

4.1活塞式制冷壓縮機(jī)余隙系數(shù)：4.1活塞式制冷壓縮機(jī)

節(jié)流系數(shù)：

4.1活塞式制冷壓縮機(jī)230141’2’3’1’’V1VgVcVPP1P2△P1△P2實(shí)際工作過程△V1△V2V24.1活塞式制冷壓縮機(jī)節(jié)流系數(shù)λp4.1活塞式制冷壓縮機(jī)預(yù)熱系數(shù)：λtλt等于狀態(tài)a與狀態(tài)b的氣體比容之比開啟式活塞制冷壓縮機(jī)

封閉式活塞制冷壓縮機(jī)

4.1活塞式制冷壓縮機(jī)氣密系數(shù)λl氣密系數(shù)λl

一般約為0.95～0.98壓縮機(jī)工作過程中，存在部分蒸氣從高壓側(cè)向低壓側(cè)的泄漏，造成實(shí)際輸氣量減少。λl與壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)、加工質(zhì)量、零部件磨損程度、壓縮機(jī)的運(yùn)行工況等因素有關(guān)。4.1活塞式制冷壓縮機(jī)實(shí)際工作過程

容積效率

4.1活塞式制冷壓縮機(jī)圖3-15高速活塞式制冷壓縮機(jī)余隙系數(shù)和容積效率（R22，相對余隙容積C=0.045）多變指數(shù)m：氨1.28；氟利昂1.184.1活塞式制冷壓縮機(jī)活塞式制冷壓縮機(jī)的功率軸功外界輸入功電機(jī)配用功率壓縮功摩擦功油泵功壓縮機(jī)對蒸氣作的功，這部分功率也稱為指示功率，用Pi來表示；克服機(jī)件摩擦消耗的功率稱為摩擦功率，用Pf表示；驅(qū)動油泵的功率常不單獨(dú)計(jì)算，通常包含在摩擦功率中。因此有軸功Ps=Pi＋Pf4.1活塞式制冷壓縮機(jī)壓縮機(jī)的耗功率PekWkWkW4.1活塞式制冷壓縮機(jī)壓縮機(jī)配用電動機(jī)的輸出功率壓縮機(jī)的軸功率Pe；電動機(jī)輸出功率Pout4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1活塞式制冷壓縮機(jī)配用電動機(jī)輸出功率Pout

Pout

kW

4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.1.9性能曲線與工況4.1活塞式制冷壓縮機(jī)壓縮機(jī)的名義工況蒸發(fā)溫度，吸氣溫度，冷凝溫度，再冷溫度，壓縮機(jī)工作的環(huán)境溫度。名義工況的用途標(biāo)定壓縮機(jī)的容量，比較壓縮機(jī)的性能4.1活塞式制冷壓縮機(jī)4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)4.2.1滾動轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)工作過程位置IIIIIIIVV進(jìn)氣腔吸氣吸氣吸氣吸氣吸氣結(jié)束排氣腔壓縮壓縮開始排氣排氣結(jié)束與進(jìn)氣腔連通4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)工作容積及氣體壓力隨轉(zhuǎn)角的變化4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)滾動轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機(jī)—特點(diǎn)吸氣、壓縮和排氣三個(gè)過程，是在一個(gè)主軸旋轉(zhuǎn)兩圈完成；滑板與吸氣空口、排氣孔口之間必須有空檔角α和γ;滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的零件少，特別是易損件少，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕。振動小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，成本低，可靠性較高。主要用于批量大的房間空調(diào)器、冰箱和商業(yè)用制冷設(shè)備4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)4.2.2渦旋式制冷壓縮機(jī)4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)渦旋式制冷壓縮機(jī)特點(diǎn)效率高：吸氣、壓縮和排氣過程基本是連續(xù)進(jìn)行；振動小、噪聲低。結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)4.2.3螺桿式制冷壓縮機(jī)4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)螺桿式制冷壓縮機(jī)的工作原理及特點(diǎn)4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)螺桿式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)---優(yōu)點(diǎn)4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)螺桿式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)---缺點(diǎn)4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)

能量調(diào)節(jié)4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)4.2回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)4.3離心式制冷壓縮機(jī)4.3.1離心式制冷壓縮機(jī)概述1.離心式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)與活塞式制冷壓縮機(jī)相比，離心式制冷壓縮機(jī)有何特點(diǎn)特點(diǎn)-----優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)適用場合-----選用4.3離心式制冷壓縮機(jī)離心式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)---優(yōu)點(diǎn)COP高，IPLV高4.3離心式制冷壓縮機(jī)離心式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)---缺點(diǎn)4.3離心式制冷壓縮機(jī)適用場合：離心式制冷壓縮機(jī)適用于制冷量大的空調(diào)制冷系統(tǒng)制冷劑：R123(R11)，R134a，R22

4.3離心式制冷壓縮機(jī)4.3離心式制冷壓縮機(jī)

工作原理利用離心力作用，通過氣體動能的改變來提高氣體的壓力。做功----增大動能----轉(zhuǎn)化壓力能4.3離心式制冷壓縮機(jī)4.3離心式制冷壓縮機(jī)4.3離心式制冷壓縮機(jī)4.3離心式制冷壓縮機(jī)離心式制冷壓縮機(jī)的特性分子量越大，所需能量頭越小。4.3離心式制冷壓縮機(jī)4.3離心式制冷壓縮機(jī)

能量調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)50%~100%

進(jìn)口導(dǎo)流葉片調(diào)節(jié)25%~100%

進(jìn)口截止閥調(diào)節(jié)60%~100%

旁通調(diào)節(jié)4.3離心式制冷壓縮機(jī)4.3.2空調(diào)用離心式制冷機(jī)組4.3離心式制冷壓縮機(jī)4.3離心式制冷壓縮機(jī)4.3.3離心式制冷機(jī)組的特性曲線4.3離心式制冷壓縮機(jī)4.4磁懸浮制冷壓縮機(jī)4.4.1磁懸浮軸承磁懸浮軸承應(yīng)用于制冷領(lǐng)域在傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式制冷冷水機(jī)組是由最基本的四大部件(壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流元件、蒸發(fā)器)，再加上一些用于改善制冷循環(huán)運(yùn)行條件和性能的輔助設(shè)備所構(gòu)成的。在這些設(shè)備中，壓縮機(jī)是輸入機(jī)械功讓低溫低壓的氣態(tài)制冷劑提升壓力，以完成制冷劑在高溫下放熱的過程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)的周而復(fù)始。因此，壓縮機(jī)是核心設(shè)備，相當(dāng)于整個(gè)系統(tǒng)的“心臟”，而壓縮機(jī)的運(yùn)行效率也直接影響整個(gè)機(jī)組的性能。在中央空調(diào)應(yīng)用場合，傳統(tǒng)的主要有三大類型的制冷壓縮機(jī)，即活塞式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)。離心式壓縮機(jī)屬于速度型壓縮機(jī)，它是用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪讓制冷劑獲得動能，再使制冷劑在流通面積逐漸增大的蝸殼管中流出，把大部分動能變?yōu)閴毫δ?。在傳統(tǒng)的離心式壓縮機(jī)中，機(jī)械軸承是必需的部件，并且需要有潤滑油及潤滑油循環(huán)系統(tǒng)來保證機(jī)械軸承的工作。磁懸浮軸承是利用磁力作用將轉(zhuǎn)子懸浮于空中，使轉(zhuǎn)子與定子之間沒有機(jī)械接觸。與傳統(tǒng)的軸承相比，磁懸浮軸承不存在機(jī)械接觸，轉(zhuǎn)子可以運(yùn)行到很高的轉(zhuǎn)速，具有機(jī)械磨損小、噪聲小、壽命長、無須潤滑、無油污染等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于高速場合。4.4磁懸浮制冷壓縮機(jī)4.4.2磁懸浮冷水機(jī)組與傳統(tǒng)離心式冷水機(jī)組相比的特點(diǎn)WMC卓越的部分負(fù)荷效率McQuay—WMC的IPLV值=11.1;

McQuay—PFS的IPLV值=8.5;其他品牌—IPLV值=7.4部分負(fù)荷COP超過13，遠(yuǎn)高于其他兩款行業(yè)內(nèi)最高效率的螺桿機(jī)，節(jié)能超過30%280RT同冷量機(jī)型比較（AHRI工況下）4.4磁懸浮制冷壓縮機(jī)McQuay磁懸浮離心式冷水機(jī)組4.5壓縮機(jī)的熱力性能活塞式制冷壓縮機(jī)的工作特性壓縮機(jī)的名義工況蒸發(fā)溫度，吸氣溫度，冷凝溫度，再冷溫度，壓縮機(jī)工作的環(huán)境溫度。名義工況的用途標(biāo)定壓縮機(jī)的容量，比較壓縮機(jī)的性能4.5壓縮機(jī)的熱力性能制冷量：Φ0kw如果制冷劑單位容積制冷能力為qvkJ/m3，則活塞式制冷壓縮機(jī)的制冷量為壓縮機(jī)制冷量4.5壓縮機(jī)的熱力性能指示功率Pi

；摩擦功率Pm

指示效率ηi摩擦效率ηm效率4.5壓縮機(jī)的熱力性能4.5壓縮機(jī)的熱力性能壓縮機(jī)的性能系數(shù)COP對開啟式制冷壓縮機(jī)對封閉式制冷壓縮機(jī)4.5壓縮機(jī)的熱力性能影響制冷量的主要因素圖3-16冷凝溫度的影響圖3-17蒸發(fā)溫度的影響第五章制冷換熱設(shè)備

制冷換熱設(shè)備第一講蒸發(fā)器Evaporator第二講冷凝器Condenser第三講其他換熱設(shè)備Otherheatexchangeequipment

制冷換熱設(shè)備

冷凝器和蒸發(fā)器是重要的熱交換設(shè)備，其傳熱效果直接影響制冷裝置的重量、性能及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。本章內(nèi)容：

介紹常用的幾種冷凝器和蒸發(fā)器的工作特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)形式和選擇計(jì)算方法。制冷換熱設(shè)備

第一講

蒸發(fā)器Evaporator蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理影響蒸發(fā)器換熱的因素蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

蒸發(fā)器的作用：制冷系統(tǒng)的吸熱設(shè)備，制取和輸出冷量。蒸發(fā)器的種類：按照供液方式滿液式：立管式、螺旋管式和臥式殼管式非滿液式：干式殼管式、直接蒸發(fā)式（直接膨脹式）、冷卻排管。循環(huán)式淋激式按照被冷卻介質(zhì)的種類：冷卻液體載冷劑的蒸發(fā)器冷卻空氣的蒸發(fā)器5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理1、臥式殼管式蒸發(fā)器特點(diǎn):構(gòu)造簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，便于操作維護(hù)傳熱性能好水或鹽水為載冷劑，可實(shí)現(xiàn)封閉循環(huán)，特別是減輕鹽水對管道和設(shè)備的腐蝕。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：制冷劑充裝量大液體靜壓力對蒸發(fā)溫度影響較大冷凍水溫≥4~5℃對氟利昂系統(tǒng)，要采取一定回油措施。5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理P0teR22R717-101.70.4-303.31.1-609.54.51m深處蒸發(fā)溫度的升高值制冷劑液體靜壓力對蒸發(fā)溫度的影響5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理2、干式蒸發(fā)器

dryexpansionevaporator工作過程：制冷劑在管內(nèi)氣化，載冷劑在管外降溫特點(diǎn)：制冷劑充裝量少，約為管內(nèi)容積的35－40％管內(nèi)流速≥4m/s，保證帶油回壓縮機(jī)載冷劑熱穩(wěn)定性好，冷凍水溫可低為1～2℃制冷劑在管內(nèi)分配不均勻優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理3、水箱式蒸發(fā)器直立管式：氨螺旋管式：氨蛇管式：氟利昂蒸發(fā)管組浸放于水或鹽水箱中工作進(jìn)程：特點(diǎn)：充水量大，熱穩(wěn)定性好，適用空調(diào)噴水室體積大鹽水敞開空氣中，對金屬腐蝕大分類：按蒸發(fā)管組型式5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理用水作為載冷劑可冷卻到1℃，適用于空調(diào)系統(tǒng)；用鹽水作為載冷劑，可冷卻到-10～-20℃，適用于制冰或食品冷藏加工。5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理制冷劑在管內(nèi)氣化，冷卻管外空氣工作過程：分類：二、冷卻空氣的蒸發(fā)器空調(diào)機(jī)組，分體機(jī)的室內(nèi)機(jī)，冷風(fēng)機(jī)冷卻排管：管外空氣自然流動可分為墻排管、頂排管及擱架式排管。直接蒸發(fā)式表面冷卻器（直膨式表冷器）管外空氣被風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫流動

5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理氨及氟利昂冷風(fēng)機(jī)用蒸發(fā)器的不同制冷劑氨氟利昂管材Φ15~Φ38光管Φ7～Φ18紫銅管翅片0.5～1mm鋼片0.3～0.4mm鋁片或銅片翅距8～10mm2～4mm供液方式下供液、上回氣上供液、下回氣5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理分液器的作用分液頭：保證各路制冷劑狀態(tài)相同毛細(xì)管：保證各路制冷劑流量相同設(shè)置位置：蒸發(fā)器供液前冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)器由多根并聯(lián)的蛇形管組成作用：5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

5.1蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理5.2影響蒸發(fā)器換熱的因素蒸發(fā)器內(nèi)的沸騰換熱水平管外大空間沸騰換熱（滿液式臥式殼管蒸發(fā)器）

對流沸騰，泡態(tài)沸騰和膜態(tài)沸騰肋管外的沸騰換熱大于光管管束外的沸騰換熱大于單管2000≤Ψ≤6000沸騰換熱與制冷劑物性有關(guān)制冷劑中含油量影響沸騰換熱蒸發(fā)器的傳熱分析5.2影響蒸發(fā)器換熱的因素管內(nèi)沸騰換熱（冰箱式蒸發(fā)器、冷卻液體干式蒸發(fā)器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器）垂直管內(nèi)沸騰換熱水平管內(nèi)沸騰換熱濕壁區(qū)、蒸干區(qū)和過熱蒸汽區(qū)

5.2影響蒸發(fā)器換熱的因素表面結(jié)露表面結(jié)霜載冷劑在蒸發(fā)器中的換熱液體載冷劑——對流換熱系數(shù)空氣：結(jié)露（低于露點(diǎn)溫度）和結(jié)霜（低于凝固點(diǎn)）5.2影響蒸發(fā)器換熱的因素蒸發(fā)器的傳熱分析傳熱過程：制冷劑側(cè)換熱－傳熱表面污垢熱阻－被冷卻介質(zhì)側(cè)換熱沸騰換熱－泡狀沸騰與氣泡大小及速度有關(guān)影響制冷劑液體沸騰換熱的因素1、制冷劑液體物理性質(zhì)

熱導(dǎo)率、密度、粘度和表面張力。5.2影響蒸發(fā)器換熱的因素1、制冷劑液體物理性質(zhì)熱導(dǎo)率大，傳熱方向熱阻小，換熱強(qiáng)。密度和粘度小，液體易受擾動，對流運(yùn)動強(qiáng)烈，與傳熱壁面接觸多，沸騰強(qiáng)烈。密度和表面張力大，氣泡直徑大，單位時(shí)間氣泡生成少，換熱弱。氟與氨比，熱導(dǎo)率小，密度、粘度及表面張力大，因此其沸騰換熱系數(shù)小。5.2影響蒸發(fā)器換熱的因素2、制冷劑液體潤濕能力潤濕能力強(qiáng)，氣泡根部細(xì)小，易脫離傳熱表面，沸騰換熱系數(shù)大。氨比氟利昂潤濕能力強(qiáng)。3、制冷劑沸騰溫度沸騰機(jī)理：氣泡在傳熱表面生成，長大，脫離壁面，浮升及破裂。氣泡離壁直徑取決于浮力及表面張力的平衡。浮力及表面張力與飽和溫度下氣相和液相密度差有關(guān)，進(jìn)而與蒸發(fā)溫度有關(guān)。5.2影響蒸發(fā)器換熱的因素3、制冷劑沸騰溫度沸騰溫度越高，飽和氣液密度差越小，氣化更迅速，沸騰換熱越強(qiáng)。4、蒸發(fā)器構(gòu)造的影響蒸發(fā)器有效傳熱表面是與液體接觸部分。肋片管沸騰換熱大于光管。保證液體制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器。5、制冷劑含油對沸騰換熱的影響與含油濃度有關(guān)。5.3蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算基本傳熱公式Q＝KF△tm對數(shù)平均溫差的計(jì)算△tmax和△tmin分別為冷熱流體的最大與最小溫差屬表面式換熱器

5.3蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算直接蒸發(fā)式空氣冷卻器的計(jì)算方法直接蒸發(fā)式空氣冷卻器表面與濕空氣之間的熱濕交換直接蒸發(fā)式空氣冷卻器的冷卻效率直接蒸發(fā)式空氣冷卻器的傳熱系數(shù)析濕系數(shù)：總換熱量與顯熱換熱量的比值傳熱系數(shù)冷卻面積計(jì)算5.3蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算傳熱系數(shù)K的選取常用蒸發(fā)器的K確定實(shí)際設(shè)計(jì)傳熱面積計(jì)算出的傳熱面積基礎(chǔ)上再考慮10－15％的裕量后的面積5.3蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算5.3蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算

第二講

冷凝器Condenser冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理影響冷凝器換熱的因素冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算5.4冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

放熱Qc＝Q0＋Pi

冷凝器的種類：水冷式：循環(huán)冷卻水，冷卻塔和冷卻水池、水泵等空氣冷卻式（風(fēng)冷式或空冷式）：直通式，水一次流過蒸發(fā)式：制冷劑在管內(nèi)冷卻并凝結(jié)自然對流和強(qiáng)迫對流式兩種冷凝器的作用：制冷劑冷卻－凝結(jié)－過冷5.4冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

一、水冷式冷凝器

water-cooledcondenser臥式殼管式冷凝器(closedshellandtubecondenser)構(gòu)造：外殼+管板+管束工作過程：水走管內(nèi)~制冷劑蒸氣在管外凝結(jié)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、室內(nèi)安裝、傳熱系數(shù)大、冷卻水耗量少。缺點(diǎn)：水質(zhì)要求高，水流動阻力較大適用任何制冷劑的制冷系統(tǒng)5.4冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

臥式殼管式冷凝器構(gòu)造5.4冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

管子殼體管板5.4冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

立式殼管式冷凝器（openshellandtubecondenser.）適用大中型氨制冷系統(tǒng)和臥式相比：構(gòu)造：垂直安裝，無端蓋工作過程：制冷劑與冷卻水的流動方式相同特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：露天安裝、水質(zhì)要求不高、可在運(yùn)行中清洗水管。缺點(diǎn)：傳熱系數(shù)小、冷卻水耗量多、體積大、灰塵易落入。

5.4冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

5.4冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

5.4冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

套管式冷凝器(tube-in-tubecon.)

適用小型氟利昂空調(diào)機(jī)組，且單機(jī)制冷量小于25kW。構(gòu)造：不同直徑的管子套在一起工作過程：制冷劑與冷卻水的流動方式相同特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)理想逆流換熱，套放在壓縮機(jī)上，節(jié)省占地。缺點(diǎn)：后部積存凝結(jié)液體，傳熱面未充分利用；單位傳熱面積的金屬消耗量大。5.4冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

套管式冷凝器5.4冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

套管式冷凝器5.4冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理

焊接板式冷凝器構(gòu)造：一組不銹鋼波紋金屬板疊裝焊接而成，內(nèi)部有冷、流體通道；工作過程：冷卻水下進(jìn)上出，制冷劑蒸汽從上面進(jìn)入，冷凝后的液態(tài)制冷劑從下面流出；優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、傳熱效率高、可靠性好、加工過程簡單（傳熱系數(shù)可達(dá)2000~4650W/(m2.K)，是殼管式換熱器的2~5倍）缺點(diǎn)：主要消除不凝性其他的存在；水質(zhì)要求高，容易產(chǎn)生結(jié)垢、堵塞問題5.4冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理5.4冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理二、風(fēng)冷式冷凝器管外空氣流動方式:

空氣作用：帶走制冷劑冷卻和冷凝放出的熱量適用場合：