制冷系統(tǒng)主要部件的工作原理及特點(diǎn)

制冷系統(tǒng)主要部件的工作原理及特點(diǎn)（1）制冷壓縮機(jī)制冷壓縮機(jī)是用以壓縮和輸送制冷劑的設(shè)備。在消耗外界補(bǔ)償功的條件下，它以機(jī)械方法吸入來(lái)自蒸發(fā)器的低溫低壓制冷劑蒸汽，將該蒸汽壓縮成高溫高壓的過(guò)熱蒸汽，并排放到冷凝器中去，使制冷劑能在制冷系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)。①開(kāi)啟式壓縮機(jī)。這種壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)沒(méi)有共同外殼。根據(jù)曲軸箱形式，又可分為開(kāi)式曲軸箱壓縮機(jī)和閉式曲軸箱壓縮機(jī)。前者因曲軸箱與大氣相通，氣缸里漏出的制冷劑直接進(jìn)人大氣，泄漏量大，目前已很少應(yīng)用。后者曲軸箱的曲軸用軸封加以密閉，使曲軸箱封閉，以減少制冷劑的泄漏量。②半封閉式壓縮機(jī)。這種壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)直接連接；一起裝在以螺栓連接的密封殼體內(nèi)，并共用同一主軸，機(jī)殼為可拆卸式，便于維修。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的冷卻形式可分為進(jìn)氣冷卻式、進(jìn)氣與空氣混合冷卻式等形式。目前半封閉式壓縮機(jī)多為高速多缸式。③全封閉式壓縮機(jī)：這種壓縮機(jī)和電動(dòng)機(jī)直接連接，并一起裝在一個(gè)焊接的密封殼體內(nèi)。這種壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、密封性極好。使用方便、振動(dòng)小、噪音低，適用于小型制冷設(shè)備。全封式壓縮機(jī)有活塞式、旋轉(zhuǎn)式、渦旋式三種。A、旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)是一種特殊的小型回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，如圖1－l－2所示。其轉(zhuǎn)子偏心地裝在定子內(nèi)，排氣時(shí)間長(zhǎng)（比往復(fù)活塞式長(zhǎng)30％左右），流過(guò)氣閥的流動(dòng)阻力損失小，缸徑行程比大，排氣容積和吸氣管管徑大，吸氣過(guò)熱小，電動(dòng)機(jī)工作溫度低，效率高，成本低以及壽命長(zhǎng)。B、活塞式壓縮機(jī)外形如圖1－l－3所示C、渦旋式壓縮機(jī)是通過(guò)渦旋定子和渦旋轉(zhuǎn)子組成渦卷以及構(gòu)成這個(gè)渦卷的端板所形成的空間來(lái)壓縮氣體的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。工作時(shí)，隨著曲軸的回轉(zhuǎn)，渦旋轉(zhuǎn)子以其中心始終繞渦旋定子中心作一偏心量為半徑的圓周運(yùn)動(dòng)。它與往復(fù)活塞式壓縮機(jī)相比，其主要特點(diǎn)是：壓縮氣體幾乎不泄漏、不需吸排氣閥、絕熱效率可提高10％、震動(dòng)小、扭矩變化小、噪音可降低5dB（A）、體積減小40％、重量減輕15％。它適用于熱泵式、吊頂型等空調(diào)機(jī)上。系列柔性渦旋壓縮機(jī)：超高能效比能效比比目前市場(chǎng)上最先進(jìn)的活塞式壓縮機(jī)還高12％杰出的可靠性運(yùn)動(dòng)部件少，軸向及徑向的專(zhuān)利柔性設(shè)計(jì)提供了前所未有的耐液擊和容忍微量雜質(zhì)的能力內(nèi)置電機(jī)斷路裝置能有效保護(hù)電機(jī)免受高溫及高電流之損壞低噪音、低排氣脈沖噪音值比活塞式壓縮機(jī)低5分貝以上簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)獨(dú)特的卸載啟動(dòng)設(shè)計(jì)使單相壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)無(wú)需啟動(dòng)電容、繼電器，在大多數(shù)應(yīng)用中無(wú)需曲軸箱加熱器和氣液分離器近100％的容積效率帶來(lái)超常的制熱能力，系列范圍已擴(kuò)展到25匹。④雙螺桿式壓縮機(jī)。A、雙螺桿式壓縮機(jī)是依靠?jī)蓚€(gè)螺旋形轉(zhuǎn)子相互嚙合而進(jìn)行壓縮的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，主要由陽(yáng)螺桿、陰螺桿、氣缸、轉(zhuǎn)軸和軸封等組成。陽(yáng)螺桿為主動(dòng)螺桿，陰螺桿為從動(dòng)螺桿，兩螺桿的嚙合與旋轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)相似。氣缸做成橫“礦字形，其內(nèi)壁與兩螺桿的齒面之間的空間形成氣缸工作容積，吸氣口與排氣口分別布置在氣缸的兩端。螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)吸入的蒸汽進(jìn)行壓縮，直至最后排出。由于螺桿的轉(zhuǎn)速較高，因此排氣壓力脈動(dòng)性小。它不存在余隙容積，效率高。B、雙螺桿式制冷壓縮機(jī)的性能特點(diǎn)：a)雙螺桿式壓縮機(jī)屬于容積式氣體壓縮機(jī)，即通過(guò)工作容積的逐漸減少來(lái)達(dá)到工質(zhì)壓力提高的目的。b)雙螺桿式壓縮機(jī)的工作腔是由一對(duì)相互平行放置的嚙合的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子和殼體組成。轉(zhuǎn)子兩端置于軸承之上，陽(yáng)轉(zhuǎn)子的一端與電動(dòng)機(jī)相連，陰轉(zhuǎn)子為從動(dòng)轉(zhuǎn)子，由陽(yáng)轉(zhuǎn)手帶動(dòng)，轉(zhuǎn)子的兩端有吸氣口及排氣口。c)一般陽(yáng)轉(zhuǎn)子有四個(gè)凸而寬的齒，陰轉(zhuǎn)子有六個(gè)四面窄的齒。與一對(duì)螺旋齒輪相似，相互咬合，凸齒逐漸地在齒溝的總長(zhǎng)度上移動(dòng)，達(dá)到壓縮的目的，并更進(jìn)一步促進(jìn)吸氣。帶走壓縮機(jī)壓縮過(guò)程中所產(chǎn)生的壓縮熱，使壓縮盡可能接近于等溫壓縮以提高熱效率。并且排氣溫度與絕熱壓縮的情況相比要低得多。如單級(jí)壓縮的冷凝溫度為+40℃，蒸發(fā)溫度為-40℃的情況下，工質(zhì)使用氨時(shí)活塞式壓縮機(jī)的排氣溫度達(dá)到200℃左右，根本不能工作，如采用螺桿式壓縮機(jī)，在上述情況下排氣溫度可以控制在80℃左右。由于雙螺桿式壓縮機(jī)的排氣溫度十分低，所以就能夠防止軸承、轉(zhuǎn)子、滑閥機(jī)構(gòu)及箱體等的熱變形，轉(zhuǎn)子間的間隙因而可以造得比無(wú)油螺桿式壓縮機(jī)更小，從而使內(nèi)部泄漏減少。用油膜來(lái)密封陽(yáng)轉(zhuǎn)子和陰轉(zhuǎn)子之間的間隙及轉(zhuǎn)子和氣缸間的間隙，使內(nèi)部泄漏損失減少，增大了壓力差和壓縮比，從而能夠保持較高的容積效率。提供用陽(yáng)轉(zhuǎn)子來(lái)直接帶動(dòng)陰轉(zhuǎn)子所需要的潤(rùn)滑，并且使噪聲減少。雙螺桿式制冷壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié)采用滑閥式卸載裝置，這是螺桿式壓縮機(jī)所特有的機(jī)構(gòu)，根據(jù)滑閥的位置來(lái)無(wú)級(jí)地調(diào)節(jié)排氣量。當(dāng)滑間與固定部分緊接在一起時(shí)，為全負(fù)荷運(yùn)行。當(dāng)滑閥向排氣側(cè)移動(dòng)時(shí)，滑閥與固定部分之間就出現(xiàn)短路，使一部分氣體不受壓縮而回流到吸入側(cè)，這等于將轉(zhuǎn)子的有效長(zhǎng)度縮短，因而排氣量減少?；y的位置一般在10%～100％能量之間進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。采用滑閥式卸載裝置后，不但節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用，而且可以最大限度地減少起動(dòng)負(fù)荷，滑間機(jī)構(gòu)可以用電動(dòng)式、油壓式或氣動(dòng)式操縱。并和蒸發(fā)壓力及溫度繼電器配合使用進(jìn)行機(jī)組的能量自動(dòng)調(diào)節(jié)。e)螺桿式與活塞式比較，其優(yōu)點(diǎn)如下：壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕。易損零件少，運(yùn)行可靠，操作維護(hù)簡(jiǎn)單。氣體沒(méi)有脈動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)，對(duì)機(jī)組基礎(chǔ)要求不嚴(yán)，不需要專(zhuān)門(mén)的基礎(chǔ)。排氣溫度低。這是由于壓縮過(guò)程中噴人大量的潤(rùn)滑油，不像活塞式制冷壓縮機(jī)，排氣溫度受壓縮比的影響。螺桿式壓縮機(jī)的排氣溫度幾乎與吸氣溫度無(wú)關(guān)，而與所噴入的油溫有關(guān)。其排氣溫度一般可以控制在100℃以下。對(duì)濕行程不敏感。濕蒸汽或少量液體進(jìn)入機(jī)內(nèi)，沒(méi)有液擊的危險(xiǎn)。采用滑間裝置，制冷量可在10％～100％范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，并可以在無(wú)負(fù)荷條件下起動(dòng)?？稍谳^高壓縮比下運(yùn)行，單級(jí)壓縮時(shí)蒸發(fā)溫度可達(dá)一扔℃，因此適用于低溫制冷系統(tǒng)。f)螺桿式壓縮機(jī)的缺點(diǎn)：要求復(fù)雜的油處理設(shè)備，要求分離效率很高的油分離器，否則噴人氣缸中的大量的潤(rùn)滑油，會(huì)進(jìn)入輔助設(shè)備而惡化傳熱效果。適應(yīng)多種用途的性能比多缸活塞式壓縮機(jī)差。每臺(tái)螺桿式壓縮機(jī)都有固定的容積比，當(dāng)實(shí)際工作條件下（壓縮比）不符合給定容積比時(shí)，將導(dǎo)致效率降低。噪聲比較大，常采取專(zhuān)門(mén)的隔音措施。（2）換熱器A、用來(lái)實(shí)現(xiàn)冷熱流體之間熱量交換的設(shè)備稱(chēng)為換熱器。B、機(jī)組中有兩類(lèi)換熱器即風(fēng)換熱器和水換熱器。C、風(fēng)換熱器作為冷凝器作用是將壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑氣體冷卻為液體，將熱量傳到空氣中；作為蒸發(fā)器的作用是讓低溫低壓的制冷劑液體氣化，吸收空氣中的熱量。D、水換熱器作為蒸發(fā)器的作用是令低壓制冷劑液體氣化，吸收水中的熱量，從而使水的溫度降低。作為冷凝器的作用是將高溫高壓制冷劑氣體冷卻為液體，將熱量傳入水中，而使水的溫度升高。E、風(fēng)換熱器的結(jié)構(gòu)為內(nèi)螺紋銅管串鋁翅片結(jié)構(gòu)以增加制冷劑在銅管內(nèi)攪動(dòng)流動(dòng)，而風(fēng)在鋁翅片間流動(dòng)。風(fēng)換熱器在運(yùn)動(dòng)時(shí)，注意保持通風(fēng)良好，翅片表面無(wú)擋風(fēng)，翅片間無(wú)臟物，平時(shí)注意定時(shí)清洗。F、水換熱器的結(jié)構(gòu)有殼管式結(jié)構(gòu)、套管式結(jié)構(gòu)和板式換熱器。G、水換熱器的結(jié)構(gòu)要求水系統(tǒng)上一定安裝過(guò)濾器。在平時(shí)運(yùn)行時(shí)，注意水系統(tǒng)中氣體的排除。（3）冷凝器冷凝器又稱(chēng)為“液化器”，是使蒸汽在其中放出熱量而液化的熱交換器。在制冷系統(tǒng)中，它是制冷劑向系統(tǒng)外放熱的熱交換器。來(lái)自壓縮機(jī)的制冷劑過(guò)熱蒸汽進(jìn)人冷凝器后，將熱量傳給周?chē)橘|(zhì)——空氣或水，而其自身因放出潛熱而凝結(jié)成液體體p液化）。按所采用的冷卻介質(zhì)，冷凝器可分為風(fēng)冷式（或稱(chēng)空冷式）和水冷式。（4）蒸發(fā)器蒸發(fā)器是液體制冷劑在其中蒸發(fā)的熱交換器。在制冷系統(tǒng)中，蒸發(fā)器是產(chǎn)冷設(shè)備，它屬于問(wèn)壁式熱交換器，被冷卻介質(zhì)的熱量通過(guò)管壁式板壁傳給制冷劑，制冷劑在低溫下蒸發(fā)，把熱量從蒸發(fā)器中帶走。制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器按冷卻方式不同，可分為直接冷卻式和間接冷卻式兩大類(lèi)。兩者冷卻空氣或冷卻物體，后者先冷卻載冷劑——鹽水或淡水，再去冷卻空氣或冷卻物體。前者降溫快、冷量損失小、結(jié)構(gòu)緊湊，主要用于冰箱、冷藏箱。小冷庫(kù)、小型制冷設(shè)備及各種空調(diào)機(jī)中，而后者用于較大型的空調(diào)和冷凍設(shè)備中。（5）易熔塞和高低壓控制器這兩個(gè)部件都是為制冷系統(tǒng)安全運(yùn)行而設(shè)置的。為了防止壓縮機(jī)排氣壓力過(guò)高與吸氣壓力過(guò)低而設(shè)置了壓力繼電器，它屬于雙位調(diào)節(jié)器。當(dāng)壓縮機(jī)排氣壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)，高壓控制器的微動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)壓縮機(jī)電源，待故障排除后，手動(dòng)復(fù)位。當(dāng)吸氣壓力過(guò)低時(shí)，低壓控制器就會(huì)動(dòng)作而使壓縮機(jī)停車(chē)。其高低壓力設(shè)定值可調(diào)節(jié)。當(dāng)制冷管路因故而壓力和溫度升高時(shí)，使易熔塞在壓力達(dá)到24㎏f/c㎡（水冷螺桿機(jī)組）或28㎏f/c㎡（地源熱泵機(jī)組）時(shí)自行熔化起到保護(hù)作用。易熔塞熔化材料由鉍（Bi）、鎘（Cd）、錫（Sn）和鉛（pb）組成。高低壓壓力控制器結(jié)構(gòu)如圖1-1-6所示。6）曲軸箱加熱器曲軸箱加熱器是在壓縮機(jī)底部外圍緊靠著壓縮機(jī)固定的電加熱器。為了使壓縮機(jī)底部的冷凝器用），而冷液態(tài)制冷劑不斷地保持氣體狀態(tài)，可用曲軸箱加熱器對(duì)壓縮機(jī)本身進(jìn)行保溫。如圖l-l-7所示。7）用于制冷、供暖空調(diào)設(shè)備上的自動(dòng)控制器A、電磁閥。電磁閥可以受壓力、溫度、液面、流量控制器或手動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)出的指揮信號(hào)所控制的一種開(kāi)關(guān)式自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，廣泛用于空調(diào)制冷系統(tǒng)中。電磁閥由電磁頭、外殼、線(xiàn)圈、芯鐵。彈簧、膜片或活塞、閥體等主要零部件組成。當(dāng)電源接通或斷開(kāi)時(shí)，線(xiàn)圈中磁場(chǎng)形成或消失，吸起閥門(mén)或讓閥門(mén)利用彈簧力和鐵芯本身的自重而關(guān)閉。電磁閥的外形結(jié)構(gòu)如圖1-l-8所示。B、四通換向閥四通換向閥是一種兩進(jìn)兩出的特殊電磁閥，用于壓縮式熱泵系統(tǒng)供暖與制冷工況轉(zhuǎn)換。當(dāng)熱泵從制冷工況轉(zhuǎn)為供暖工況時(shí)，四通換向閥動(dòng)作（轉(zhuǎn)到供暖工況位置），于是室內(nèi)蒸發(fā)器作為冷凝器用，壓縮機(jī)排出的高溫制冷劑蒸汽經(jīng)四通間流入室內(nèi)蒸發(fā)器（此時(shí)作冷凝器用），而冷凝器則成為蒸發(fā)器，完成工況轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換流程如圖l－l－9所示。四通換向閥的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖所示：（見(jiàn)圖4）四通閥由主閥、導(dǎo)閥和電磁線(xiàn)圈三個(gè)主要部分組成。當(dāng)電磁線(xiàn)圈通電時(shí)，機(jī)組處于制熱運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)電磁線(xiàn)圈斷電時(shí)，機(jī)組處于制冷運(yùn)行狀態(tài)。四通閥在使用維修時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)；在拆裝時(shí)，一定要使四通閥的接管和接線(xiàn)正確無(wú)誤。安裝前盡量清除管內(nèi)的雜物。焊接時(shí)，將線(xiàn)圈拆下，閥體用濕布包扎。通電前，一定核實(shí)四通閥線(xiàn)圈的電壓與電源電壓是否一致，線(xiàn)圈是否牢固地套在閥桿上。在線(xiàn)圈通電時(shí)，切忌不斷電拆卸閥的線(xiàn)圈。四通閥在制冷時(shí)不通電，在制熱時(shí)，電磁閥通電，此時(shí)能夠聽(tīng)到閥體內(nèi)有“咔噠”的響聲，然后可以聽(tīng)到急促的氣流聲。若制冷制熱不能切換，一般為四通閥換向失靈。C、熱力膨脹閥1、熱力膨脹閥是調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器中揮發(fā)性制冷劑流量的控制機(jī)構(gòu)。其隨蒸發(fā)器壓力變化和出口的過(guò)熱度變化而動(dòng)作。熱力膨脹閥是壓縮式制冷系統(tǒng)中常備的一個(gè)節(jié)流部件。它由感溫包、毛細(xì)管、膜片、定值彈簧、節(jié)流針閥及調(diào)節(jié)螺絲等零件組成。感溫包、毛細(xì)管及膜片所組成的密閉系統(tǒng)中充注低沸點(diǎn)工質(zhì)作為感溫系統(tǒng)。它裝在蒸發(fā)器進(jìn)口端，而感溫包緊貼在蒸發(fā)器出口端的管上。從調(diào)節(jié)特性分析，它屬于直接作用式比例調(diào)節(jié)器。根據(jù)其膜片下蒸發(fā)壓力的引出點(diǎn)不同熱力膨脹閥有內(nèi)平衡式與外平衡式之分。前者的蒸發(fā)壓力從閥體內(nèi)部引出，而后者的平衡壓力從蒸發(fā)器出口處引出。因此對(duì)于阻力損失大的（冷量亦較大）蒸發(fā)器均選用外平衡式。熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)如圖1-l-5所示。2、膨脹閥是控制制冷系統(tǒng)流量的元件。3、膨脹閥在制冷系統(tǒng)中有三個(gè)作用：節(jié)流降壓：當(dāng)高壓常溫的制冷劑液體經(jīng)過(guò)膨脹閥后，就變?yōu)榈蛪旱蜏氐闹评鋭┮后w，這些低壓低溫的制冷劑液體流入換熱器中迅速蒸發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)換熱?？刂屏髁浚号蛎涢y通過(guò)感溫包感受進(jìn)入壓縮機(jī)的氣體溫度控制膨脹閥的開(kāi)度，調(diào)節(jié)流過(guò)膨脹閥的制冷劑流量，使制冷劑流量與換熱器的熱負(fù)荷相匹配。役控制過(guò)熱武度：膨脹尚閥在出廠(chǎng)莖時(shí)，調(diào)整愈好的設(shè)定食，使之既脂能保持換愿熱器傳熱允面積的充卻分利用，使又防止壓矩縮機(jī)的液刺擊俘。霞a室)免膨脹閥使單用注意事旗項(xiàng)：膨脹獎(jiǎng)閥的靜態(tài)鉗過(guò)熱度在舞機(jī)組出廠(chǎng)芬時(shí)已經(jīng)調(diào)口整好，在著使用時(shí)千盤(pán)萬(wàn)不要自膛己調(diào)整，縮以免造成驚機(jī)組故障生。君感溫包固斤定位置十會(huì)分重要，城對(duì)躬于遍φ葉2均8撫銅管，應(yīng)女包在管的歐側(cè)面，對(duì)或于發(fā)φ誰(shuí)2急2緊銅管，應(yīng)予包在管的非側(cè)上方。渾感溫包外汁一定包隔皆熱材料，穗以防外界望環(huán)境溫度脂對(duì)系統(tǒng)的穿影響。藍(lán)在系統(tǒng)管觸路修理時(shí)這，若在膨回脹閥附近革焊接時(shí)，型可以將膨賠脹閥的上怪部（動(dòng)力陣頭）拆下舅或用溫布示包扎，若悅在感溫包境附近焊接浩時(shí)，必須昆把感溫包渣拆下。柱（責(zé)8道）干燥過(guò)廳濾器欲干燥過(guò)濾鬼器是清除孟機(jī)組中的稼雜質(zhì)污物已和水份的挎元件彼。旱A(chǔ)丟、在制冷額系統(tǒng)中，互由于制冷吹劑、冷凍甲油中含有粒水份，而燈在組裝時(shí)飯也會(huì)不可延避免地有眨氧化物及飾潮氣，機(jī)剖組運(yùn)行也學(xué)能產(chǎn)生部噴分臟物，循而制冷系柱統(tǒng)對(duì)水份飲和雜質(zhì)又標(biāo)特別敏感禍，若系統(tǒng)蓬中的水份時(shí)或雜質(zhì)物芬達(dá)到一定腹的量，就坊會(huì)對(duì)壓縮猶機(jī)及制冷撓配件造成著嚴(yán)重的危夢(mèng)害，故在威系統(tǒng)中必蘭須加裝干部燥過(guò)濾器眨。條B發(fā)、干燥過(guò)球?yàn)V器的結(jié)卸構(gòu)如下圖閑：（見(jiàn)荷圖趣6勇）勺C拘、干燥過(guò)驕濾器的工灣作原理為踩分子篩和蔑玻璃棉層舌混合作用料，分子篩筑去除水份軟和蠟質(zhì)，暫玻璃。在燥使用時(shí)，勻由于分子鐘篩吸水