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99%收藏的超实用的制冷技术培训

发布于:2023-11-30 11:54:30 来自:暖通空调/制冷技术 [复制转发]

一、

1、温度:

温度是表示物质冷热程度的量度。常用的温度单位(温标)有三种:摄氏温度、华氏温度、绝对温度。


1)摄氏温度(t ,C) :我们经常用的温度。用摄氏温度计测得的温度。

2)华氏温度(F,F) :欧美国家常用的温度。



温度换算:

F(F) =9/5 * t (℃) +32(已知摄氏温度求华氏温度)t ( ℃) =[F( F)-32]*5/9 (已知华氏温度求摄氏温度)


3)绝对温标(T,oK) :一般在理论计算中使用。绝对温标与摄氏温度换算:

(°K) = t (C)+273 (已知摄氏温度求绝对温度)


2、压力(P) :

在制冷中,压力是单位面积上所受的垂直作用力,即压强,通常用压力表、压力计测得。


压力的常用单位有: 

Mpa (兆帕),Kpa (千帕) ,bar (巴 ) ,kgf/cm2(平方厘米公斤力),BO(标准大气压),(一般看作是:1bar、0.1MPa) . mmHg(毫米汞柱)。


换算关系:

1Mpa≈10bar 1000Kpa 7500mmHg 10kgf 760mmHg  1 bar 0.1 Mpa



几种压力表示法:

绝对压力(Pj):在容器中,分子热运动而对容器内壁产生的压力。制冷剂热力性质表中的压力一般为绝对压力。


表压(Pb):制冷系统中用压力表测得的压力。表压是容器内气体压力与大气压(B0)的差值。


Pb=Pj- BO一般认为:表压加上1bar、或0.1Mpa,就是绝对压力。一般不加说明时压力均指表压。


真空度(H) :当表压是负值时,取它的绝对值,用真空度表示。

 

3、制冷剂热力性质表:

制冷剂热力性质表列出了制冷剂在饱和状态的温度(饱和温度)和压力(饱和压力)等参数。制冷剂在饱和状态的温度和压力是—一对应的。


什么是饱和状态?制冷剂气体和液体共存的状态。

一般认为蒸发器、冷凝器、气液分离器、低压循环桶里的制冷剂是处于饱和状态的。处于饱和状态下的蒸汽(液体)称为饱和蒸汽(液体),所对应的温度、压力称为饱和温度和饱和压力。


在制冷系统中,对于一种制冷剂来说,其饱和温度与饱和压力是一—对应的,饱和温度越高,饱和压力也越高。制冷百科公众号提示您,制冷剂在蒸发器中蒸发以及在冷凝器中冷凝都是在饱和状态下进行的,所以蒸发温度与蒸发压力、冷凝温度与冷凝压力也是一一对应的,对应关系可查制冷剂热力性质表,如下图的所示。



4、过热蒸汽和过冷液体:

在一定压力下,蒸汽的温度高于对应压力下的饱和温度,称为过热蒸汽。

在一定压力下,液体的温度低于对应压力下的饱和温度,称为过冷液体。


吸气温度超过饱和温度的数值称为吸气过热度。吸气过热度一般要求控制在5~10°C。


液体温度低于饱和温度的数值称为液体过冷度。液体过冷一般发生在冷凝器底部、经济器内、中间冷却器内。节流阀前液体过冷有利于提高制冷效率。


5、蒸发、吸气、排气、冷凝压力和温度蒸发压力(温度)


蒸发压力(温度): 制冷剂在蒸发器内的压力(温度)。


吸气压力(温度): 压缩机吸气口处的压力(温度),吸气压力比蒸发压力略低。


排气压力(温度): 压缩机排气口处的压力(温度),排气压力比冷凝压力略高。


冷凝压力(温度): 制冷剂在冷凝器内的压力(温度)。


6、 传热温差 :

指传热壁两侧的两种流体的温度差。温差是热传递的推动力。


比如:制冷剂与冷却水;制冷剂与盐水;制冷剂与库房的空气之间均存在温差。由于传热温差的存在,使得被冷却物温度比蒸发温度高;冷凝温度比冷凝器冷却介质温度高。


7、湿度:

指空气的潮湿程度。湿度是影响换热的一个因素。


湿度的三种表示方法:

绝对湿度(7):每立方米空气含有水汽的质量。

含湿量( d):一千克干空气含有的水汽量(g)。

相对湿度(φ) 表示空气实际绝对湿度接近饱和绝对湿度的程度。


在一定温度下,一定量的空气只能容纳一定的水汽,超过这一限度,多余的水汽就会凝结成雾,这种一定限量的水汽量称为饱和湿度。在饱和湿度下,有对应的饱和绝对湿度ZB,它随空气温度变化而变化。


在一定温度下,空气湿度达到饱和湿度时称为饱和空气,它不能再接受更多的水汽;能够继续接受一定量水汽的空气称为未饱和空气。


未饱和空气的绝对湿度Z与饱和空气绝对湿度ZB的比值即相对湿度。=Z/ZB ×100%。用它来反映实际绝对湿度接近饱和绝对湿度的程度。


二、

1、制冷剂


制冷剂:就是在制冷系统中能够循环变化的物质,也叫工质。制冷过程就是制冷剂在循环过程中发生相变时(蒸发或冷凝)吸收或释放热量来达到热量从低温部分转移到高温部分。


臭氧消耗潜能值ODP:表示制冷剂消耗大气臭氧分子潜能的程度。选用R11的值作为标准值1.0。


温室效应潜能值全球变暖潜能值)GWP 是衡量制冷剂对气候变暖的影响值。洗用二氧化碳的温室效应潜能值为标准值1.0.


R22制冷剂:

R22制冷剂也属于氟里昂制冷剂,化学名称是二氟一氯甲烷,化学分子式为CHF2Cl 。


R22制冷剂也是中压中温制冷剂,沸点温度为-40.8℃,凝固点为-160℃,临界温度为96℃,临界压力为4.974MPa 。R22不燃烧不爆炸,毒性小,但参透能力很强,并且泄漏难以发现。


R410A制冷剂:

R410A是由R32和R125两种工质按50%和50%的质量分数混合而成的HFCs类制冷剂。R410A制冷剂不可燃,ODP为 0,全球变暖系数值GWP为2340,所以R410A并不是真正的环保制冷剂。


R410A的标准压力的泡点温度为-51.6°C,相变温度滑移小于0.2°C,属近共沸混合物,其热力学性能十分接近单工质。R410A制冷剂的容量和压力高于R22,运行压力高出50%-60%。R410A的运行噪声比R22压缩机明显地低2-4个分贝。


R32制冷剂:

中文名称:二氟甲烷;分子式:CH2F2,R32无色、无味、轻微燃烧(A2级别),沸点为(oC,常压):-51.6。在空气中燃烧极限为14%~31%(体积比),常温下HFC-32结构稳定,不易分解,但遇明火、高温时分解为HF、碳酰氟等,引燃温度为647.8 ℃。制冷百科公众号提示,R32制冷剂设备维保时要抽真空。


R32制冷剂易溶于油,难溶于水。破坏臭氧潜能值ODP为 0,全球变暖系数值GWP为670。压力比R22约高60%。产品需耐高压,用于维修的工具与设备也需耐高压。压力与R410A相当,R32与R410A热力性能非常接近。


R717(氨)制冷剂:

R717(氨)制冷剂,氨是中温制冷剂,化学分子式为NH3,沸点温度-33.4℃,凝固点为-77.7℃,临界温度133℃,临界压力11.417MPa 。纯氨对润滑油无不良影响,但有水分时,会降低冷冻油的润滑作用,在氨制冷系统中对管道及阀件均不采用铜和铜合金。


R717(氨)合成工艺成熟,制取容易,价格低廉,不破坏臭氧层,无温室效应。氨制冷剂在冷凝器和蒸发器中的压力适中(冷凝压力一般为0.981MPa,蒸发压力一般为0.098-0.49MPa);单位容积制冷量较比R22大;汽化潜热大,制冷和放热系数高。氨制冷剂在大型冷库、超市食品陈列柜中有广泛应用。


氨的蒸气无色,有强烈的刺激臭味。氨对人体有较大的毒性,当氨液飞溅到皮肤上时会引起冻伤。当空气中氨蒸气的容积达到0.5-0.6%时可引起爆炸。故机房内空气中氨的浓度不得超过0.02mg/L。制冷百科公众号提示,氨在常温下不易燃烧,但加热至350℃时,则分解为氮和氢气,氢气于空气中的氧气混合后会发生爆炸。



R134a制冷剂:

制冷剂R134a,主要作为R12的替代品,广泛用于汽车空调、冰箱、中央空调、商业制冷等制冷空调系统。R134a标准沸点为-26.5°C。R134a气化潜热大、比定压热容大、具有较好制冷能力;饱和气体积大,相同排气量压缩机的制冷剂的质量流量小,ODP臭氧层没有破坏作用,但是R134a的GWP全球变暖潜能值为1600。


R404a制冷剂:

制冷剂R404a是一种混合制冷剂,它由44%的R125、4%的R134A、52%的R143A组成。两种制冷剂不能混用,R22是一次冷媒,R404a是混合二次冷媒,共沸与非共沸,沸点压力不同。制冷剂的ODP为0,GWP为4540。


R407C制冷剂:

由于 R407C 是混合非共沸工质,为了保证其混合成分不发生改变,所以 R407C 必须液态充注。郭鹏学暖通如果 R407C 的系统发生制冷剂泄漏,且系统的性能发生明显的改变,其系统内剩余的 R407C 不能回收循环使用,必须放空系统内的剩余 R407C 制冷剂,重新充注新的 R407C 制冷剂。


R290制冷剂:

R290(丙烷)又称冷煤,是一种新型环保制冷剂,主要用于中央空调、热泵空调、家用空调和其它小型制冷设备。但是R290由于其易燃易爆的特性,灌注量受到了限制,安全等级为A3级。


高纯级R290 用作感温工质;优级和一级R290 可用作制冷剂替代R22、R502,与原系统和润滑油兼容,用于中央空调、热泵空调、家用空调和其它小型制冷设备,也可以用于金属氧割气。


2、载冷剂

载冷剂是被用来将制冷系统产生的冷量传递给被冷却物体的媒介物质。


直接冷却:蒸发器安装在用冷场所,直接冷却被冷却对象。如:冷风机、排管。间接冷却:通过冷媒来冷却被冷却对象的冷却方式。如:冷水机组、盐水机组。

采用载冷剂系统的优点:

1)制冷剂系统集中在机房或很小范围内,便于密封和检漏;

2)制冷剂充注量大大减少;

3)在大型用冷系统中便于冷量的分配和控制;

4)便于安装,制冷系统和载冷剂系统相互独立。


载冷剂在蒸发器和用冷场所之间循环,通过显热传递热量。无毒,不可燃性,无刺激性气味;化学稳定性好,不分解,不氧化,不腐蚀设备,对人体无害;


在使用温度范围内呈液态,凝固点温度低于蒸发温度4~8℃(不结冰),沸点远高于使用温度(不挥发,减少损失) ;比重小,粘度小(减少泵功耗),传热性好,比热大(减少循环量及换热面积)。


3、冷冻机油

冷冻机油即制冷压缩机润滑油。与普通润滑油相比,凝固温度(倾点)比较低。在较低的温度下有较好的流动性,如曲轴箱、蒸发器中。因此,禁止使用动物油、植物油或标号相同的普通润滑油来代替冷冻机油使用。制冷百科公众号提示,冷冻机油质量的好坏直接影响零部件的磨损和压缩机的寿命、性能。


冷冻机油在压缩机中的作用:

润滑:减少压缩机的摩擦功、摩擦热及零件的磨损。

)冷却:带走摩擦热,使零件温度不至于过高。

密封:在运动部件之间形成油膜,阻止制冷剂泄漏。

清洗:利用油的流动,带走摩擦表面的磨屑,防止零部件进一步磨损。

降噪:油膜可以缓冲零件之间的碰撞,减少噪音并阻碍声音的传递。

动力:活塞及螺杆压缩机都采用冷冻机油作为动力来控制卸载机构的动作。


油附着在换热器的表面,增加热阻,影响换热器的正常使用,因此,必须及时排放系统设备中多余的冷冻油。


三、

1、压缩机:

是系统的心脏,起到输送制冷剂蒸汽的作用,同时保证蒸发器在低压下运行、冷凝器在高压(冷凝压力)下运行,是输入功的设备。



2、冷凝器:

制冷剂蒸汽在高压下将从蒸发器吸收的热量以及压缩功转化的热量传递给冷却介质,冷凝成温度较高的(冷凝温度)液体,是放出热量的设备。


A、水冷式冷凝器

水冷式冷凝器由于采用水作为冷却介质,而水温通常又比较低,所以可以获得较低的冷凝温度,有利于提高制冷能力,降低运行费用,应用十分广泛。水冷式冷凝器又分为立式和卧式两种。


B、空冷式冷凝器

以空气为冷却介质。制冷剂在管内流动过程中逐步冷却、冷凝直至最后成为过冷液体。换热管一般用紫铜管。空气在风机的强迫作用下横向掠过管外,带走热量并散发到周围环境中为了强化空气侧的传热,通常在管外加肋片,增加传热面积。空冷式冷凝器最大特点是不需要水。因此,适用于缺水地区和氟利昂系统。



C、蒸发式冷凝器

蒸发式冷凝器是以水和空气共同作为冷却介质,主要是利用部分水蒸发时吸收制冷剂气的热量实现制冷剂的冷凝。制冷百科公众号提示, 蒸发式冷凝器 主要由冷凝管组、淋水装置、挡水栅、集水盘、循环水泵及风机等组成。


3、蒸发器:

蒸发器制冷剂在低压(蒸发压力)下以较低的温度(蒸发温度)蒸发,吸收被冷却物质的热量实现制冷,是向外输送冷量的设备。蒸发器是制冷系统的主要热交换设备。利用制冷剂液体在较低温度下蒸发,吸收被冷却介质的热量使之温度降低。


排管蒸发器:

通过排管内沸腾的制冷剂或流动的载冷剂与管外侧的温度和湿度较高的空气进行热湿交换,使空气降温和出湿。排管不宜采用大管径,以免制冷剂充入量过大,影响传热效果。氨系统一般采用$38×2.5mm的无缝钢管;氟系统一般采用19~22×1.5mm紫铜管或中25×2.5mm的无缝钢管。


冷风机蒸发器:

属于强制循环的空气冷却设备,主要有落地式和吊顶式两种类型。它们都是由空气冷却排管、风机、除霜装置组成,为增大冷却排管传热面积,排管通常作成绕片式或套片式。


干式蒸发器:

是液体制冷剂经节流后从蒸发器一端的端盖进入管程,端盖上铸有隔板,制冷剂经过两个或多个流程蒸发并吸收载冷剂的热量后从同一个端盖出来后进入压缩机。



满液式蒸发器

结构与干式蒸发器相似,只不过载冷剂走管程,制冷剂走壳程。制冷剂液体从筒体下部进入,从上部的气液分离器(或回气包)回气,分离的液滴仍流回蒸发器。


4、节流阀:

将从冷凝器冷凝的制冷剂液体节流降压后进入蒸发器,同时控制和调节制冷剂的流量。


5、其它部件:


油分离器

利用油和制冷剂密度不同,当通道截面突然增大,流速骤降,重量较大的油滴在重力作用下落下。



干燥过滤器:

干燥过滤器是制冷剂管路一个最常用的配件,它主要用来清理系统的有害物质,从而保护如膨胀阀和压缩机等重要部件。 制冷百科公众号提示 ,对于干燥过滤器,把湿气从制冷系统中吸附掉的能力是一项很重要的功能。


汽液分离器

汽液分离器的作用是为防止蒸发器中没有蒸发的液滴随气流进入压缩机造成液击。

 

贮液器

贮液器在制冷系统中用来贮存冷凝器冷凝的制冷剂液体,调节冷凝器与蒸发器之间制冷剂液体的供需关系,防止高压系统的制冷剂气体窜到低压系统(液封),称为高压贮液器。


低压循环桶

低压循环桶是泵供液系统的关键设备。其作用是贮存并保持一定的液体、稳定的给循环泵所需的低压制冷剂液体,同时又起到汽液分离器的作用,必要时可兼做排液桶。结构与汽液分离器基本相似。


吸气过滤器

吸气过滤器主要由壳体和金属过滤网等组成。


油冷却器

油分分离出来的润滑油因为吸收摩擦热及气体的热量而使温度升高。润滑油正常使用温度是30~60°℃,油温过高粘度降低,会使密封作用减弱,内泄漏增加,降低压缩机的效率,所以润滑油必须经过冷却才能循环使用,油冷却器就是起冷却油的作用。


粗油过滤器

在螺杆压缩机制冷系统,有粗油过滤器,精油过滤器。

为保护油泵的正常工作,在润滑油进入油泵之前通过粗油过滤器滤去杂质。过滤器由壳体和金属滤网组成,壳体上设有加油阀,初次加油都是通过此阀。加油可以通过系统抽真空加油,也可以通过油泵加油。对于初次运转的机器,初运转后要检查粗油过滤器的清洁度,并根据系统清洁度定期拆检过滤网。


精油过滤器

精油过滤器也是由壳体和过滤网组成,装配在油泵之后、油分配器之前,过滤油中的细小颗粒,保护压缩机转子及轴封,为了能滤去细微的金属磨屑,在过滤网内装有永磁铁。


止回阀

因为螺杆压缩机没有例似于活塞压缩机中的吸、排气阀片可以自动隔开高低压气腔,当压缩机突然停机而又没有来得及关闭吸排气截止阀,制冷剂气体就会从高压侧流向低压侧,同时压缩机转子也会在气流的作用下出现倒转现象。


四、

1、螺杆压缩机结构介绍  

螺杆式制冷压缩机属于容积型压缩机,靠容积的变化而使气体压缩的。螺杆式制冷压缩机又分为单螺杆压缩机和双螺杆压缩机。


其中双螺杆压缩机是利用置于机体内的两个具有螺旋状齿槽的螺杆相啮合旋转及其与机体内壁和吸、排气端座内壁的配合,造成齿间容积的变化,从而完成气体的吸入、压缩及排出过程。我们先来看下某品牌螺杆压缩机的内部构造,如果图看不清楚,或者需要本文资料,可在我们资料库免费下载。

 


常见的压缩机部件作用:

吸气过滤器: 装设于压缩机吸气口处,可以将系统中不洁的颗粒与异物过滤,以防止被吸入压缩机内,造成电机与转子故障。

油过滤器: 以防止铁屑异物进入容调机构及轴承内,损坏机件。

内置油分离器: 油滤网,用于油气分离。

容调电磁阀: 控制所需的容量调节,以作最佳效率的运转。

泄油阀: 更换压缩机用油或维修时泄油用。


油路视镜: 观察压缩机运行时油流动。

吸气关断阀: 压缩机或系统维修时使用。

排气关断阀: 压缩机或系统维修时使用。

电机液喷角阀: 用于连接液态冷媒。

油加热器: 加热器在停机期间以防止过量的制冷剂稀释到油中 ,在压缩机停机时应首先通电加热运行在开机。  

油位: 可通过视镜观察,通常情况油位应在保持在视镜的 1/2 - 3/4 之间。

止逆阀: 停机以防止高压气体从冷凝器返回压缩机 防止反向压力对压缩机的冲击及由此造成转子的反转。

排气温度监控: 缺油会引起排气温度的突然升高,电子保护模块能对排气温度进行监控。

压力差开关: 利用其通断能力来控制通断,以求保证设备在压力不正常的情况下能及时关闭保护设备。

制冷量控制: 按照制冷量100-75-50-25%调节,滑块有4 个对应的位置,滑块直接与油压缸内移动的滑阀相连接,滑阀的位置由电磁阀控制滑阀的实际形状改变吸气口。

运转安全装置


2、油循环系统  

冷冻油的作用:带走螺杆转子压缩产生的热量,降低压缩机排气温度。

根据应用工况的不同,对油循环系统加装油冷却器降低冷冻油温度,控制压缩机排气温度,采用压缩机吸气侧和中间侧直接喷射制冷剂液体的方法,控制压缩机排气温度。当压缩机无额外冷却排气温度高于110℃设计工况,建议加装油冷却器。当系统蒸发温度低于-25℃,建议对压缩机加装喷油装置,以利提高压缩效率。

单系统应用油路循环图

并联系统油路示意图

冷冻油的流量: 冷冻油循环是由压力差产生的,所以冷冻油的流量取决于排气与吸气之间的压差。

冷冻油更换: 冷冻油是确保压缩机和制冷系统高效安全运行最重要的因素之一,它保证压缩机的正常运转、润滑、冷却、密封及驱动容调滑块。

定期检查或更换冷冻油: 冷冻冷藏系统一般系统管路较为复杂,且较多为现场组装,要求第一次调试运转,后若油变色请即更换冷冻油,同时清洗油过滤器,运转1000小时后检查和更换冷冻油、清洗油过滤器。若系统清洁度较好,可每10000小时更换一次。
 
冷冻油的酸化,会直接影响压缩机的电机寿命,应定期检查冷冻油的酸度是否合格,一般冷冻油酸度低于PH6时须更换,应定期更换系统供液管干燥过滤器滤芯,以保持系统干燥。

冷冻油更换方法:

将系统冷媒回收到冷凝器侧, 将压缩机内冷媒排除,将冷冻油从压缩机的放油角阀排出
 

压缩机的润滑油,从 油过滤器上的放油阀处放出 ,润滑油接近放完时,从压缩机的高压端侦测接头处加入一定氮气, 用压力加快润滑油排出,停止注入压力,关闭放油阀。 然后将压缩机的油过滤器拆卸下来,将油槽里的润滑油全部放出来,再将油过滤器清洗后装上紧固。


根据压缩机的标准量加注润滑油。同时对系统进行抽空。 真空泵的接点建议选择高(低)压侧角阀或其他相对的高位点,防止抽到冷冻油损坏真空泵。 进行真空保压或者查漏时,观察压力是否反弹。


注入润滑油, 用干净的塑料管连接在放油阀上,塑料管的另一端放到油桶里(塑料管置于油桶底部)。注油时应对油桶进行封闭,减小空气对油的污染。

3、油冷却器应用  

在大压缩比工况(高冷凝温度或低蒸发温度)下运转,使用油冷却器有其必要性,尤其在排气温度超过110℃时。经过油冷却器冷却后的给油温度:50℃~70℃。 油冷却器应用有水冷却法、空气冷却法、制冷剂冷却法等。

水冷式油冷却器应用示意图


风冷式油冷却器应用示意图

并联系统水冷油冷却器连接示意图


4、经济器  

经济器(节能器)的应用,即利用螺杆压缩机吸气、压缩、排气为单方向进行的特点,在压缩机中部设置补气口,吸入从经济器(节能器)来的闪发蒸气。这样被压缩的制冷剂气体量增加了,同时闪发蒸气吸收原先吸入的蒸气的热量使其过冷,故提升了制冷量,但压缩功也略有增加。经济器(节能器)系统用于高压缩比下其效益较明显(如储冰、低温系统)。经济器系统可配置闪蒸桶与过冷却器两种。

闪蒸器的二次节流循环

板式换热器的一次节流


5、常见故障与保养周期  

保养周期建议:

压缩机电机损坏的处理:

拆除低压吸气管、高压排气管、供液管组进行清洗,去除污染物;用氮气吹除冷凝器、蒸发器(制冷剂侧)的污染物。 上述工作完成后,请先将系统管路抽直空、充氮气封存,以免系统受环境湿气腐蚀。

更换新压缩机后须对系统进行气密性试验和真空试验,并换装专用干燥过滤芯。机组试运转一小时后,停机更换新的冷冻油与专用干燥过滤芯后再运转试机,同时确认系统的清洁度及冷冻油含酸值是否合格,若不合格,则需要重复更换冷冻油和专用干燥滤芯,直至系统的清洁度、冷冻油的酸值合格。

  • 放水发电
    放水发电 沙发

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    2023-12-01 08:34:01

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