制冷原理與設(shè)備

制冷原理與設(shè)備2018TITLEHERE目錄CONTENTS01020304什么是制冷?四個(gè)基礎(chǔ)制冷劑輔助設(shè)備01什么是制冷?原理和制冷方法第一章制冷原理和制冷方法1、什么是制冷？即致冷，又稱冷凍，將物體溫度降低到或維持在自然環(huán)境溫度以下。實(shí)現(xiàn)制冷的途徑有兩種，一是天然冷卻，一是人工制冷。天然冷卻利用天然冰或深井水冷卻物體，但其制冷量（即從被冷卻物體取走的熱量）和可能達(dá)到的制冷溫度往往不能滿足生產(chǎn)需要。天然冷卻是一傳熱過程。人工制冷是利用制冷設(shè)備加入能量，使熱量從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移的一種屬于熱力學(xué)過程的單元操作.。2、制冷系統(tǒng)制冷系統(tǒng)由4個(gè)基本部分即壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流部件、蒸發(fā)器組成。由銅管將四大件按一定順序連接成一個(gè)封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)充注一定量的制冷劑。一般的空調(diào)用制冷劑為氟里昂，以往通常采用的是R22，有些空調(diào)的氟里昂已經(jīng)采用新型的環(huán)保型制冷劑R407。以上是蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)。以制冷為例，壓縮機(jī)吸入來自蒸發(fā)器的低溫低壓的氟里昂氣體壓縮成高溫高壓的氟里昂氣體，然后流經(jīng)熱力膨脹閥（毛細(xì)管），節(jié)流成低溫低壓的氟里昂汽液兩相物體，然后低溫低壓的氟里昂液體在蒸發(fā)器中吸收來自室內(nèi)空氣的熱量，成為低溫低壓的氟里昂氣體，低溫低壓的氟里昂氣體又被壓縮機(jī)吸入。室內(nèi)空氣經(jīng)過蒸發(fā)器后，釋放了熱量，空氣溫度下降。如此壓縮-----冷凝----節(jié)流----蒸發(fā)反復(fù)循環(huán)，制冷劑不斷帶走室內(nèi)空氣的熱量，從而降低了房間的溫度。制熱時(shí)，通過四通閥的切換，改變了制冷劑的流動(dòng)方向，使室外熱交換器成為蒸發(fā)器，吸收了室外空氣的熱量，而室內(nèi)的蒸發(fā)卻成為冷凝器，將熱量散發(fā)在室內(nèi)，達(dá)到制熱的目的。第一章制冷原理和制冷方法壓縮機(jī)壓縮機(jī)是制冷循環(huán)的動(dòng)力，它由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)而不停地旋轉(zhuǎn)，它除了及時(shí)抽出蒸發(fā)器內(nèi)蒸氣，維持低溫低壓外，還通過壓縮作用提高制冷劑蒸氣的壓力和溫度，創(chuàng)造將制冷劑蒸氣的熱量向外界環(huán)境介質(zhì)轉(zhuǎn)移的條件。即將低溫低壓制冷劑蒸氣壓縮至高溫高壓狀態(tài)，以便能用常溫的空氣或水作冷卻介質(zhì)來冷凝制冷劑蒸氣。冷凝器冷凝器是一個(gè)熱交換設(shè)備，作用是利用環(huán)境冷卻介質(zhì)(空氣或水)，將來自壓縮機(jī)的高溫高壓制冷蒸氣的熱量帶走，使高溫高壓制冷劑蒸氣冷卻、冷凝成高壓常溫的制冷劑液體。值得一提的是，冷凝器在把制冷劑蒸氣變?yōu)橹评鋭┮后w的過程中，壓力是不變的，仍為高壓。節(jié)流元件高壓常溫的制冷劑液體直接送入低溫蒸發(fā)器、根據(jù)飽和壓力與飽和溫度——對應(yīng)原理，降低制冷劑液體的壓力，從而降低制冷劑液體的溫度。將高壓常溫的制冷劑液體通過降壓裝置——節(jié)流元件，得到低溫低壓制冷劑，再送入蒸發(fā)器內(nèi)吸熱蒸發(fā)。在日常生活中的冰箱、空調(diào)常用毛細(xì)管作為節(jié)流元件。蒸發(fā)器蒸發(fā)器也是一個(gè)熱交換設(shè)備。節(jié)流后的低溫低壓制冷劑液體在其內(nèi)蒸發(fā)(沸騰)變?yōu)檎魵猓毡焕鋮s物質(zhì)的熱量，使物質(zhì)溫度下降，達(dá)到冷凍、冷藏食品的目的。在空調(diào)器中，冷卻周圍的空氣，達(dá)到對空氣降溫、除濕的作用。蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)溫度越低，被冷卻物的溫度也越低。在冰箱中一般制冷劑的蒸發(fā)溫度調(diào)整在-26℃~-20℃，在空調(diào)器中調(diào)整在5℃~8℃。第一章制冷原理和制冷方法3、原理單級蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)，是由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流閥四個(gè)基本部件組成。它們之間用管道依次連接，形成一個(gè)密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動(dòng)，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進(jìn)行熱量交換。液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻的物體熱量之后，汽化成低溫低壓的蒸汽、被壓縮機(jī)吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷卻介質(zhì)(水或空氣)放熱，冷凝為高壓液體、經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流為低壓低溫的制冷劑、再次進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱汽化，達(dá)到循環(huán)制冷的目的。這樣，制冷劑在系統(tǒng)中經(jīng)過蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個(gè)基本過程完成一個(gè)制冷循環(huán)。在制冷系統(tǒng)中，蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)和節(jié)流閥是制冷系統(tǒng)中必不可少的四大件，這當(dāng)中蒸發(fā)器是輸送冷量的設(shè)備。制冷劑在其中吸收被冷卻物體的熱量實(shí)現(xiàn)制冷。壓縮機(jī)是心臟，起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設(shè)備，將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)功所轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)帶走。節(jié)流閥對制冷劑起節(jié)流降壓作用、同時(shí)控制和調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的數(shù)量，并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩大部分。實(shí)際制冷系統(tǒng)中，除上述四大件之外，常常有一些輔助設(shè)備，如電磁閥、分配器、干燥器、集熱器、易熔塞、壓力控制器等部件組成，它們是為了提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，可靠性和安全性而設(shè)置的第一章制冷原理和制冷方法4、制冷技術(shù)的研究內(nèi)容可以概括為以下三方面：①研究獲得低溫的方法和有關(guān)的機(jī)理以及與此相應(yīng)的制冷循環(huán)。從而為制冷機(jī)提供性能滿意的工作介質(zhì)。機(jī)械制冷要通過制冷劑熱力狀態(tài)的變化才干實(shí)現(xiàn)。②研究制冷劑的性質(zhì)。制冷劑的熱物理性質(zhì)是進(jìn)行循環(huán)分析和計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。此外，為了使制冷劑能實(shí)際應(yīng)用，還必須掌握它一般物理化學(xué)性質(zhì)。包括它工作原理、性能分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。③研究實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)所必須的各種機(jī)械和技術(shù)設(shè)備。以及制冷裝置的流程組織、系統(tǒng)配套設(shè)計(jì)。此外，還有熱絕緣問題，制冷裝置的自動(dòng)化問題，等等。5.制冷技術(shù)的發(fā)展歷史制冷技術(shù)的發(fā)展概括起來可分為兩個(gè)階段：（1）天然冷源的應(yīng)用階段是從古代~18世紀(jì)中期，采用的天然冷源主要是指冬季儲存的天然冰和夏季使用的深井水。（2）機(jī)械制冷階段：18世紀(jì)中期~今。1755年是人工制冷史的起點(diǎn)?，F(xiàn)代制冷技術(shù)作為一門科學(xué)是由19世紀(jì)中后期發(fā)展起來的，到20世紀(jì)具有更大的發(fā)展。第一章制冷原理和制冷方法6、制冷技術(shù)的產(chǎn)生背景及應(yīng)用制冷是為適應(yīng)人們對低溫條件的需要而產(chǎn)生和發(fā)展起來的，是人們社會實(shí)踐的結(jié)晶，并隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展以及人們生活水平的提高，制冷在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、航天等國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門的作用和地位日益重要。制冷的應(yīng)用幾乎滲透到各個(gè)生產(chǎn)技術(shù)、科學(xué)領(lǐng)域以及人們生活的各個(gè)方面中，概括起來主要有以下幾個(gè)領(lǐng)域：(1)商業(yè)及人民生活比如人工冰廠、空調(diào)、冰箱、冷柜以及食品的冷凍冷藏、保鮮、冷藏運(yùn)輸?shù)取?/p>

(2)工業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)牧業(yè)比如制藥、啤酒、精密儀器車間等；農(nóng)作物的種子進(jìn)行低溫處理，人工氣候育秧室、蔬菜水果的保鮮等。

(3)建筑工程比如挖掘隧道、建筑河堤時(shí)采用的“凍土法”。

(4)科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究如各種環(huán)境模擬裝置中創(chuàng)造的人工環(huán)境。

(5)醫(yī)療衛(wèi)生如藥品、疫苗及人體器官的冷藏保存，手術(shù)中采用低溫麻醉等。

(6)尖端科學(xué)領(lǐng)域等如微電子技術(shù)、能源、新型材料、宇宙開發(fā)等。第一章制冷原理和制冷方法實(shí)現(xiàn)制冷有兩種方式：天然制冷和人造冷源，本PPT主要是講解人造冷源。人工制冷的方法很多，常見的主要是以下四種：液體汽化制冷、熱電制冷、渦流管制冷、氣體膨脹制冷，其中應(yīng)用最廣泛的就是液體汽化制冷液體汽化制冷常見的應(yīng)用形式又有以下四種：1.蒸汽壓縮式制冷2.吸收式制冷、3.蒸汽噴射式制冷和。4.吸附式制冷蒸汽壓縮式制冷和吸收式制冷是目前應(yīng)用最為廣泛的兩種制冷方式,以下講解這兩種比較廣泛使用的制冷方式。第一章制冷原理和制冷方法系統(tǒng)流程圖

《1》蒸汽噴射式制冷原理：和蒸汽壓縮式及吸收式制冷相似，均是利用液體汽化時(shí)吸收熱量來制冷的。系統(tǒng)組成：噴射器、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥及泵五部分。※1.1蒸汽噴射式制冷工作過程用鍋爐產(chǎn)生高溫高壓的工作蒸汽，將其送入噴嘴，膨脹并以高速流動(dòng)（流速可達(dá)1000m/s以上），于是在噴嘴出口處，造成很低的壓力，由于吸入室和蒸發(fā)器相連，所以蒸發(fā)器中的壓力也會很低，低溫低壓的部分水吸熱而汽化，將未汽化的水的溫度降低。這部分低溫水就可用于制冷。蒸發(fā)器中產(chǎn)生的冷劑水蒸氣和工作蒸汽在噴嘴出口處混合，一起進(jìn)入冷凝器，被外部的冷卻水冷卻而變成液態(tài)水，這些冷凝水再由冷凝器引出，分兩路，一路經(jīng)過節(jié)流降壓后送往蒸發(fā)器，繼續(xù)蒸發(fā)制冷，另一部分用泵提高壓力送往鍋爐，重新加熱產(chǎn)生工作蒸汽。特點(diǎn)：1.以熱能為能量的補(bǔ)償形式；2.結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，無運(yùn)動(dòng)部件，使用壽】命長；3.效率低。(工作蒸汽的壓力高，噴射器的流動(dòng)損失大。)如果要獲得更低的溫度，工作介質(zhì)可以采用低沸點(diǎn)的工質(zhì)，如氟利昂。蒸氣噴射器的原理圖→第二章制冷方法※1.2吸附式制冷吸附式制冷也是以“熱能”為動(dòng)力的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。工作原理：一定的固體吸附劑對某種制冷劑氣體具有吸附作用，并且吸附能力隨吸附劑溫度的不同而不同。周期性地冷卻和加熱吸附劑，使之對制冷劑交替吸附和解吸。吸附時(shí)制冷劑液體蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷作用，解吸時(shí)，釋放出制冷劑氣體，并使之冷凝成液體，從而完成整個(gè)制冷循環(huán)。工作介質(zhì)：吸附劑和制冷劑；常見的吸附工質(zhì)對有：沸石——水；硅膠——水，氯化鈣——氨等以沸石——水工質(zhì)對為例說明其工作過程：白天，吸附床受日光照射溫度升高產(chǎn)生解析作用，從沸石中脫附出水蒸汽，系統(tǒng)內(nèi)的水蒸氣壓力升高，當(dāng)達(dá)到與環(huán)境溫度對應(yīng)的飽和壓力時(shí)，水蒸汽在冷凝器中凝結(jié)，同時(shí)放出潛熱，凝水儲存在蒸發(fā)器中，夜間，吸附床冷下來，沸石溫度逐漸降低，它吸附水蒸汽的能力逐漸提高，造成系統(tǒng)內(nèi)壓力降低，同時(shí)，蒸發(fā)器中的水不斷蒸發(fā)出來，用以補(bǔ)充沸石對水蒸汽的吸附，誰蒸發(fā)的過程吸熱，達(dá)到制冷的目的。說明：吸附床的作用相當(dāng)于壓縮機(jī)所起的作用，單個(gè)吸附床可實(shí)現(xiàn)間歇制冷，如想實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷，可采用兩個(gè)或多個(gè)吸附器。第一章制冷原理和制冷方法※2熱電制冷熱電制冷利用的是熱電效應(yīng)（帕爾帖效應(yīng)Peltire）的原理達(dá)到制冷目的的。熱電效應(yīng)：是指在兩種不同導(dǎo)體組成的閉合回路中通以直流電，當(dāng)電流流過不同導(dǎo)體的界面時(shí)，就會使一個(gè)節(jié)點(diǎn)變冷，從外界吸收熱量；一個(gè)節(jié)點(diǎn)變熱，向外界放出熱量，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，即帕爾帖效應(yīng)帕爾帖效應(yīng)的反效應(yīng)是西伯克效應(yīng)（Secbeck），就是在兩種導(dǎo)體組成的回路中，如果保持兩接觸點(diǎn)的溫度不同，就會在兩個(gè)接觸點(diǎn)之間產(chǎn)生一個(gè)電勢差——即接觸電動(dòng)勢?！?氣體膨脹制冷

常用的是布雷頓制冷循環(huán)，工作過程包括：等熵壓縮、等壓冷、等熵膨脹及等壓吸熱四個(gè)過程。制冷工質(zhì)有：空氣、CO2、N2、He等。第一章制冷原理和制冷方法熱電制冷的原理圖

《2》熱電制冷熱電制冷利用的是熱電效應(yīng)（帕爾帖效應(yīng)Peltire）的原理達(dá)到制冷目的的。熱電效應(yīng)：是指在兩種不同導(dǎo)體組成的閉合回路中通以直流電，當(dāng)電流流過不同導(dǎo)體的界面時(shí)，就會使一個(gè)節(jié)點(diǎn)變冷，從外界吸收熱量；一個(gè)節(jié)點(diǎn)變熱，向外界放出熱量，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，即帕爾帖效應(yīng)帕爾帖效應(yīng)的反效應(yīng)是西伯克效應(yīng)（Secbeck），就是在兩種導(dǎo)體組成的回路中，如果保持兩接觸點(diǎn)的溫度不同，就會在兩個(gè)接觸點(diǎn)之間產(chǎn)生一個(gè)電勢差——即接觸電動(dòng)勢。第一章制冷原理和制冷方法渦流管制冷原理圖

《3》渦流管制冷3.1原理：是使壓縮氣體產(chǎn)生渦流運(yùn)動(dòng)并分離成冷、熱兩部分，其中冷氣體用來制冷。組成：噴嘴、渦流室、孔板、管子和控制閥。3.2渦流管制冷工作過程：經(jīng)過壓縮并冷卻到常溫的氣體（空氣、CO2、N2等）進(jìn)入噴嘴，在噴嘴中膨脹并加速到音速，從切線方向射向渦流室，形成自由渦流，自由渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度離中心越近則越大，由于角速度不同，環(huán)形氣流的層與層之間產(chǎn)生摩擦，外層氣流的角速度逐漸升高，動(dòng)能增加，又由于與管壁之間的摩擦，將部分動(dòng)能變成了熱能，故從控制閥流出的氣體具有較高的溫度；而中心層部分的角速度逐漸降低，失去能量，從孔板流出時(shí)溫度較低，用于制冷。3.3控制閥的作用：控制熱端管子中氣體的壓力，從而控制冷、熱兩股氣流的流量和溫度。控制閥全關(guān)：過程為不可逆節(jié)流過程；不存在冷熱分流現(xiàn)象。>控制閥全開：渦流管相當(dāng)于氣體噴射器；>控制閥部分開啟：出現(xiàn)冷熱分流現(xiàn)象。特點(diǎn)：(1)由于管內(nèi)氣流之間的傳導(dǎo)和對流情況復(fù)雜，故對冷、熱端溫度值得定量地理論計(jì)算困難；(2)效率太低，氣流噪聲大；(3)結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、啟動(dòng)快、使用靈活；適用于有高壓氣源或可以廉價(jià)獲得高壓氣體的場合。第一章制冷原理和制冷方法原理圖

《4》氣體膨脹制冷常用的是布雷頓制冷循環(huán)，工作過程包括：等熵壓縮、等壓冷、等熵膨脹及等壓吸熱四個(gè)過程。

制冷工質(zhì)有：空氣、CO2、N2、He等。02四大基礎(chǔ)<壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流部件、蒸發(fā)器>第二章四大基礎(chǔ)-壓縮機(jī)

壓縮機(jī)是一種將低壓氣體提升為高壓氣體的從動(dòng)的流體機(jī)械，是制冷系統(tǒng)的心臟。它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞對其進(jìn)行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷循環(huán)提供動(dòng)力。從而實(shí)現(xiàn)壓縮→冷凝（放熱）→膨脹→蒸發(fā)(吸熱)的制冷循環(huán)。壓縮機(jī)分為活塞壓縮機(jī)，螺桿壓縮機(jī)，離心壓縮機(jī)，直線壓縮機(jī)等。壓縮機(jī)被看成是制冷系統(tǒng)的心臟，最能表現(xiàn)壓縮機(jī)特征的專用名詞稱為“蒸氣泵”。壓縮機(jī)實(shí)際所承擔(dān)的職責(zé)是提升壓力，將吸氣壓力狀態(tài)提高到排氣壓力狀態(tài)。壓縮比是壓力差的一種技術(shù)表示方式，其含義為高壓側(cè)絕對壓力除以低壓側(cè)的絕對壓力。壓縮比的計(jì)算必須采用絕對壓力值。為了避免使壓縮比計(jì)算值出現(xiàn)負(fù)值，計(jì)算壓力比時(shí)必須采用絕對壓力，而不是表壓力。采用絕對壓力值才能使壓縮比計(jì)算值為正值，這樣才有意義。第二章四大基礎(chǔ)-壓縮機(jī)制冷和空調(diào)行業(yè)中采用的壓縮機(jī)有5大類型：往復(fù)式、螺桿式、回轉(zhuǎn)式、渦旋式和離心式，其中往復(fù)式是小型和中型商用制冷系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)主要用于大型商用和工業(yè)系統(tǒng)?；剞D(zhuǎn)式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)主要用于家用和小容量商用空調(diào)裝置，離心式壓縮機(jī)則廣泛用于大型樓宇的空調(diào)系統(tǒng)。各種往復(fù)式壓縮機(jī)一般根據(jù)壓縮機(jī)殼體形式以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置方式分類。根據(jù)殼體形式來分有開啟式和封閉式半封閉式壓縮機(jī)。封閉式是指整個(gè)壓縮機(jī)均設(shè)置在一個(gè)殼體內(nèi)往復(fù)式螺桿式回轉(zhuǎn)式渦旋式離心式第二章四大基礎(chǔ)-壓縮機(jī)工作原理用在空壓機(jī)上面主要是來調(diào)節(jié)空壓機(jī)的起停狀態(tài),通過調(diào)節(jié)儲氣罐內(nèi)的壓力來讓空壓機(jī)停機(jī)休息,對機(jī)器有保養(yǎng)作用.在空壓機(jī)工廠調(diào)試的時(shí)候,根據(jù)客戶需要調(diào)節(jié)到指定壓力,然后設(shè)定一個(gè)壓差.例如,壓縮機(jī)開始啟動(dòng),向儲氣罐打氣,到壓力10kg的時(shí)候,空壓機(jī)停機(jī)或者卸載,當(dāng)壓力到7kg的時(shí)候空壓機(jī)又開始啟動(dòng),此間有一個(gè)壓力差,這個(gè)過程就可以讓壓縮機(jī)休息一下,達(dá)到保護(hù)空壓機(jī)的作用。由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，使曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)連桿使活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，引起氣缸容積變化。由於氣缸內(nèi)壓力的變化，通過進(jìn)氣閥使空氣經(jīng)過空氣濾清器(消聲器)進(jìn)入氣缸，在壓縮行程中，由於氣缸容積的縮小，壓縮空氣經(jīng)過排氣閥的作用，經(jīng)排氣管，單向閥(止回閥)進(jìn)入儲氣罐，當(dāng)排氣壓力達(dá)到額定壓力0.7MPa時(shí)由壓力開關(guān)控制而自動(dòng)停機(jī)。當(dāng)儲氣罐壓力降至0.5--0.6MPa時(shí)壓力開關(guān)自動(dòng)聯(lián)接啟動(dòng)。開關(guān)結(jié)構(gòu)對于不同的溫度測量范圍，應(yīng)選用結(jié)構(gòu)不同的溫度開關(guān)，在0℃～100℃的溫度范圍內(nèi)，通常采用固體膨脹式的溫度開關(guān)，在100℃～250℃的溫度范圍內(nèi)，大多采用氣體膨脹式溫度開關(guān)，對于250℃以上的溫度范圍，則只能采用熱電偶或熱電阻溫度計(jì)，經(jīng)過測量變送器轉(zhuǎn)換為模擬量電信號，再將電信號轉(zhuǎn)換為開關(guān)量信號。固體膨脹式溫度開關(guān)的工作原理是，利用不同固體受熱后長度變化的差別而產(chǎn)生位移，從而使觸點(diǎn)動(dòng)作，輸出溫度的開關(guān)量信號。例如，有一種溫度開關(guān)是用雙金屬片(黃銅片疊在銦鋼片上)構(gòu)成的，由于黃銅片的線膨脹系數(shù)較銦鋼片大，在受熱后，雙金屬片就會發(fā)生彎曲。當(dāng)達(dá)到規(guī)定溫度時(shí)雙金屬片自由端(溫度開關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)〕產(chǎn)生足夠的位移，與固定的靜觸點(diǎn)斷開，送出開關(guān)量信號。氣體膨脹式溫度開關(guān)是按氣體壓力式溫度計(jì)的原理工作的。它有一個(gè)測溫包，內(nèi)充氮?dú)猓ㄟ^密封毛細(xì)管接到壓力開關(guān)的測量元件中。當(dāng)被測溫度達(dá)到規(guī)定值時(shí)，溫包內(nèi)的充氣壓力使壓力開關(guān)動(dòng)作。第二章四大基礎(chǔ)-壓縮機(jī)選型原則：①、壓縮機(jī)容量應(yīng)根據(jù)各蒸發(fā)溫度系統(tǒng)總機(jī)械負(fù)荷乘以運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間系數(shù)確定。除特殊要求外，一般不設(shè)備用機(jī)。②、選用活塞往復(fù)式氟利昂壓縮機(jī)時(shí)，當(dāng)壓縮比大于10應(yīng)采用雙級壓縮機(jī)；小于或等于10應(yīng)采用單級壓縮。氟利昂雙級壓縮系統(tǒng)一般宜采用一級節(jié)流中間不完全冷卻方式。③、一般在冷庫中一些的冷卻器、油分離器、冷凝器、貯液器等設(shè)備均應(yīng)與氟利昂制冷壓縮機(jī)的制冷能力相適應(yīng)。④、選用氟利昂制冷壓縮機(jī)的工作條件，不得超過深圳冷庫企業(yè)規(guī)定的限定工作條件。⑤、氟利昂冷藏制冷系統(tǒng)中，一般應(yīng)采用回?zé)嵫h(huán)。⑥、制冷壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)，對于5~100t的深圳冷庫，一般可采用每晝夜運(yùn)轉(zhuǎn)12~16h。安裝條件：安裝場所之選定最為工作人員所忽視。往往壓縮機(jī)購置后就隨便找個(gè)位置，配管后立即使用，根本沒有事前的規(guī)劃。殊不知如此草率的結(jié)果，卻形成日后壓縮機(jī)故障維修困難及壓縮空氣品質(zhì)不良等的原因。所以選擇良好的安裝場所乃是正確使用空壓系統(tǒng)的先決條件。1．須寬闊采光良好的場所，以利操作與檢修。2．空氣之相對濕度宜低，灰塵少，空氣清凈且通風(fēng)良好。3．環(huán)境溫度須低于40℃，因環(huán)境溫度越高，則壓縮機(jī)之輸出空氣量愈少。4．如果工廠環(huán)境較差，灰塵多，須加裝前置過濾設(shè)備。5．預(yù)留通路，具備條件者可裝設(shè)天車，以利維修保養(yǎng)。6．預(yù)留保養(yǎng)空間，壓縮機(jī)與墻之間至少須有70公分以上距離。7．壓縮機(jī)離頂端空間距離至少一米以上。第二章四大基礎(chǔ)-壓縮機(jī)1.1常見故障：排氣量不足排氣量不足是壓縮機(jī)最容易出現(xiàn)的故障之一，它的出現(xiàn)主要是由下述幾個(gè)原因?qū)е拢?．進(jìn)氣濾清器的故障：積垢堵塞，使排氣量減少；吸氣管太長，管徑太小，致使吸氣阻力增大影響了氣量，要定期清洗濾清器。2．壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速降低使排氣量降低：空氣壓縮機(jī)使用不當(dāng)，因空氣壓縮機(jī)的排氣量是按一定的海拔高度、吸氣溫度和濕度設(shè)計(jì)的，當(dāng)把它使用在超過上述標(biāo)準(zhǔn)的高原上時(shí)，吸氣壓力降低等，排氣量必然降低。3．氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損嚴(yán)重、超差、使有關(guān)間隙增大，泄漏量增大，影響到了排氣量。屬于正常磨損時(shí)，需及時(shí)更換易損件，如活塞環(huán)等。屬于安裝不正確，間隙留得不合適時(shí)，應(yīng)按圖紙給予糾正，如無圖紙時(shí)，可取經(jīng)驗(yàn)資料，對于活塞與氣缸之間沿圓周的間隙，如為鑄鐵活塞時(shí)，間隙值為氣缸直徑的0.06/100～0.09/100；對于鋁合金活塞，間隙為氣徑直徑的0.12/100～0.18/100；鋼活塞可取鋁合金活塞的較小值。4．填料函不嚴(yán)，產(chǎn)生漏氣使氣量降低。其原因首先是填料函本身制造時(shí)不合要求；其次可能是由于在安裝時(shí)，活塞桿與填料函中心對中不好，產(chǎn)生磨損、拉傷等造成漏氣；一般在填料函處加注潤滑油，它能起到潤滑、密封、冷卻的作用。5．壓縮機(jī)吸、排氣閥的故障對排氣量的影響。氣閥的閥座與閥片間掉入金屬碎片或其它雜物，導(dǎo)致關(guān)閉不嚴(yán)，形成漏氣。這不僅影響排氣量，而且還影響間級壓力和溫度的變化；這種問題的出現(xiàn)可能是由于一是制造質(zhì)量問題，如閥片翹曲等，第二是由于閥座與閥片磨損嚴(yán)重而形成漏氣。6．氣閥彈簧力與氣體力匹配的不好。彈力過強(qiáng)則使閥片開啟遲緩，彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時(shí)，這些不僅影響了氣量，而且會影響到功率的增加，以及氣閥閥片、彈簧的壽命。同時(shí)，也會影響到氣體壓力和溫度的變化。7．壓緊氣閥的壓緊力不當(dāng)。壓緊力小，則要漏氣，當(dāng)然太緊也不行，會使閥罩變形、損壞，一般壓緊力可用下式計(jì)算：p=kπ/4D2P2，D為閥腔直徑，P2為最大氣體壓力，K為大于1的值，一般取1.5～2.5，低壓時(shí)K=1.5～2.0，高壓時(shí)K=1.5～2.5.這樣取K，實(shí)踐證明是好的。氣閥有了故障，閥蓋必然發(fā)熱，同時(shí)壓力也不正常。溫度不正常排氣溫度不正常是指其高于設(shè)計(jì)值。從理論上進(jìn)，影響排氣溫度增高的因素有：進(jìn)氣溫度、壓力比、以及壓縮指數(shù)（對于空氣壓縮指數(shù)K=1.4）。實(shí)際情況影響到吸氣溫度高的因素如：中間冷卻效率低，或者中冷器內(nèi)水垢結(jié)多影響到換熱，則后面級的吸氣溫度必然要高，排氣溫度也會高。另外，氣閥漏氣，活塞環(huán)漏氣，不僅影響到排氣溫度升高，而且也會使級間壓力變化，只要壓力比高于正常值就會使排氣溫度升高。此外，水冷式機(jī)器，缺水或水量不足均會使排氣溫度升高。壓力不正常壓縮機(jī)排出的氣量在額定壓力下不能滿足使用者的流量要求，則排氣壓力必然要降低。此時(shí)，只好另換一臺排氣壓力相同，而排氣量大的機(jī)器。影響級間壓力不正常的主要原因是氣閥漏氣或活塞環(huán)磨損后漏氣，故應(yīng)從這些方面去找原因和采取措施。第二章四大基礎(chǔ)-壓縮機(jī)1.2常見故障：不正常響聲壓縮機(jī)若某些部件發(fā)生故障時(shí)，將會發(fā)出異常的響聲，一般來講，操作人員是可以判別出異常的響聲的?；钊c缸蓋間隙過小，直接撞擊；活塞桿與活塞連接螺帽松動(dòng)或脫扣；活塞端面絲堵檜，活塞向上串動(dòng)碰撞氣缸蓋；氣缸中掉入金屬碎片以及氣缸中積聚水份等均可在氣缸內(nèi)發(fā)出敲擊聲。曲軸箱內(nèi)曲軸瓦螺栓、螺帽、連桿螺栓、十字頭螺栓松動(dòng)、脫扣、折斷等，軸徑磨損嚴(yán)重間隙增大，十字頭銷與襯套配合間隙過大或磨損嚴(yán)重等等均可在曲軸箱內(nèi)發(fā)出撞擊聲。排氣閥片折斷，閥彈簧松軟或損壞，負(fù)荷調(diào)節(jié)器調(diào)得不當(dāng)?shù)鹊染稍陂y腔內(nèi)發(fā)出敲擊聲。由此去找故障和采取措施。過熱的故障在曲軸和軸承、十字頭與滑板、填料與活塞桿等摩擦處，溫度超過規(guī)定的數(shù)值稱之為過熱。過熱所帶來的后果：一個(gè)是加快磨擦副間的磨損，二是過熱量的熱能不斷積聚直致燒毀磨擦面而造成機(jī)器重大的事故。造成軸承過熱的原因主要有：軸承與軸頸貼合不均勻或接觸面積過?。惠S承偏斜曲軸彎曲，潤滑油粘度太小，油路堵塞，油泵有故障造成斷油等；安裝時(shí)沒有找平，沒有找好間隙，主軸與電機(jī)軸沒有找正，兩軸有傾斜等。軸承部位磨損壓縮機(jī)傳動(dòng)部位磨損是普遍存在的問題，其中包括軸承位、軸承座、軸承室、鍵槽及螺紋等部位，傳統(tǒng)方法以補(bǔ)焊和刷鍍噴涂為主，但兩者均存在一定弊端：補(bǔ)焊高溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力無法完全消除，易造成材質(zhì)損傷，導(dǎo)致部件出現(xiàn)彎曲或斷裂；而電刷鍍受涂層厚度限制，容易剝落，且以上兩種方法都是用金屬修復(fù)金屬，無法改變“硬對硬”的配合關(guān)系，在各力綜合作用下，仍會造成再次磨損。當(dāng)代西方國家針對壓縮機(jī)傳動(dòng)部位磨損類問題多使用高分子復(fù)合材料的修復(fù)方法，目前應(yīng)用最為成熟的是美國美嘉華技術(shù)體系，其具有超強(qiáng)的粘著力，優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度等綜合性能，可免拆卸免機(jī)加工，既無補(bǔ)焊熱應(yīng)力影響，修復(fù)厚度也不受限制。同時(shí)材料具有金屬不具備的退讓性，可吸收設(shè)備的沖擊震動(dòng)，避免再次磨損的可能。腐蝕沖蝕種類壓縮機(jī)腐蝕的形態(tài)可分為全面（均勻）腐蝕和局部腐蝕兩大類，前者較均勻的發(fā)生在壓縮機(jī)全部表面，后者只是發(fā)生在局部，如孔蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。采用高分子復(fù)合材料對壓縮機(jī)實(shí)施表面有機(jī)涂層是行之有效的防腐蝕措施之一，其具有良好的耐化學(xué)性能及優(yōu)異的力學(xué)性能和粘接性能，與傳統(tǒng)的壓力容器焊接修補(bǔ)相比，具有施工簡便、成本低、修復(fù)效果好的特點(diǎn)。殼體裂紋破裂壓縮機(jī)因鑄造、加工缺陷，內(nèi)應(yīng)力及超負(fù)荷運(yùn)行等原因經(jīng)常導(dǎo)致部件出現(xiàn)裂紋或斷裂現(xiàn)象。常規(guī)的修復(fù)方法是采用焊接，但有的零件材質(zhì)是鑄鐵、鋁合金、鈦合金，難以做焊接處理。還有一些易于發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)場合，更不易采用焊接修復(fù)方法。新的“冷焊”技術(shù)，可以避免熱應(yīng)力變形，同時(shí)材料良好的附著力和抗壓、抗腐蝕等綜合性能，可以最大限度地滿足壓縮機(jī)的使用要求，從而在最低成本的投入下有效保證運(yùn)行。第二章四大基礎(chǔ)-冷凝器簡介：冷凝器(Condenser)，為制冷系統(tǒng)的機(jī)件，屬于換熱器的一種，能把氣體或蒸氣轉(zhuǎn)變成液體，將管子中的熱量，以很快的方式，傳到管子附近的空氣中。冷凝器工作過程是個(gè)放熱的過程，所以冷凝器溫度都是較高的。發(fā)電廠要用許多冷凝器使渦輪機(jī)排出的蒸氣得到冷凝。在冷凍廠中用冷凝器來冷凝氨和氟利昂之類的制冷蒸氣。石油化學(xué)工業(yè)中用冷凝器使烴類及其他化學(xué)蒸氣冷凝。在蒸餾過程中，把蒸氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)的裝置也稱為冷凝器。所有的冷凝器都是把氣體或蒸氣的熱量帶走而運(yùn)轉(zhuǎn)的原理：氣體通過一根長長的管子（通常盤成螺線管），讓熱量散失到四周的空氣中，銅之類的金屬導(dǎo)熱性能強(qiáng)，常用于輸送蒸氣。為提高冷凝器的效率經(jīng)常在管道上附加熱傳導(dǎo)性能優(yōu)異的散熱片，加大散熱面積，以加速散熱，并通過風(fēng)機(jī)加快空氣對流，把熱量帶走。一般制冷機(jī)的制冷原理是壓縮機(jī)把工質(zhì)由低溫低壓氣體壓縮成高溫高壓氣體，再經(jīng)過冷凝器冷凝成中溫高壓的液體，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后，則成為低溫低壓的液體。低溫低壓的液態(tài)工質(zhì)送入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)而成為低溫低壓的蒸汽，再次輸送進(jìn)壓縮機(jī)，從而完成制冷循環(huán)。單級蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)，是由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器四個(gè)基本部件組成，它們之間用管道依次連接，形成一個(gè)密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動(dòng)，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進(jìn)行熱量交換第二章四大基礎(chǔ)-冷凝器危險(xiǎn)因素可燃組分主要是乙炔等碳?xì)浠衔?，乙炔最為危險(xiǎn)，在液氧中的溶解度很低（5.6×10-6mg/L），很容易以固態(tài)析出并引發(fā)爆炸。堵塞組分主要是二氧化碳、水分和氧化亞氮，尤其是氧化亞氮，日漸引起關(guān)注，他們結(jié)晶析出后，堵塞主冷通道，會引起主冷“干蒸發(fā)”和“死端沸騰”，造成碳?xì)浠衔餄饪s、積聚、析出，引發(fā)主冷爆炸。強(qiáng)氧化劑

液氯為強(qiáng)氧化劑引爆因素a.固體雜質(zhì)微粒的機(jī)械撞擊引爆（乙炔微粒等摩擦、液氧沖擊）。b.靜電，如二氧化碳微粒達(dá)到（200～300）×104ppm時(shí)，可產(chǎn)生靜電，電壓達(dá)3kV。c.化學(xué)敏感性特強(qiáng)的物質(zhì)（如臭氧和氮的氧化物）。d.氣流沖擊、壓力沖擊、氣蝕現(xiàn)象引起的壓力脈沖，引起溫度升高引發(fā)爆炸。第二章四大基礎(chǔ)-冷凝器蒸發(fā)式冷凝器淋激式冷凝器第二章四大基礎(chǔ)-冷凝器1.2冷凝器的傳熱系數(shù)1.2.1傳熱過程1.2.2傳熱系數(shù)第二章四大基礎(chǔ)-節(jié)流部件

為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷，還必須根據(jù)制冷劑的種類以及蒸發(fā)器的類型，設(shè)置節(jié)流減壓機(jī)構(gòu)及其他一些輔助設(shè)備，并用管道將其連接，組成制冷系統(tǒng)。節(jié)流部件是組成制冷系統(tǒng)的重要部件，亦稱節(jié)流器。一、節(jié)流器的作用1、節(jié)流降壓對高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)行節(jié)流降壓，保證冷凝器與蒸發(fā)器之間的壓力差，以使蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑在要求的低壓下蒸發(fā)吸熱，從而達(dá)到制冷降溫的目的；同時(shí)使冷凝器中的氣態(tài)制冷劑，在給定的高壓下放熱冷凝。2、調(diào)節(jié)供液量調(diào)節(jié)供入蒸發(fā)器的制冷劑流量，以適應(yīng)蒸發(fā)器熱負(fù)荷變化，從而避免因部分制冷劑在蒸發(fā)器中未及氣化，而進(jìn)入制冷壓縮機(jī)，引起濕壓縮甚至沖缸事故；或因供液不足，致使蒸發(fā)器的傳熱面積未充分發(fā)揮作用，引起制冷壓縮機(jī)吸氣壓力降低，制冷能力下降。第二章四大基礎(chǔ)-節(jié)流部件二、節(jié)流器的布置位置節(jié)流器通常布置在向蒸發(fā)器、中冷器、空氣分離器、低壓循環(huán)貯液器或氨液分離器等設(shè)備的供液管路上。三、節(jié)流器的種類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理

由于節(jié)流機(jī)構(gòu)有控制進(jìn)入蒸發(fā)器制冷劑流量的功能，也稱為流量控制機(jī)構(gòu)；又由于高壓液態(tài)制冷劑流經(jīng)此部件后，節(jié)流降壓膨脹為濕蒸氣，故也稱為節(jié)流閥或膨脹閥。常用的節(jié)流機(jī)構(gòu)有手動(dòng)膨脹閥、浮球式膨脹閥、熱力膨脹閥、電子膨脹閥和毛細(xì)管等。第二章四大基礎(chǔ)-節(jié)流部件四、性能要求流量調(diào)節(jié)范圍大，流量一壓差變化平滑；內(nèi)泄漏量小，若有外泄漏油口，外泄漏量也要??；調(diào)節(jié)力矩小，動(dòng)作靈敏。節(jié)流閥(Chokevalve)的外形結(jié)構(gòu)與截止閥并無區(qū)別，只是它們啟閉件的形狀有所不同。節(jié)流閥的啟閉件大多為圓錐流線型，通過它改變通道截面積而達(dá)到調(diào)節(jié)流量和壓力。節(jié)流閥供在壓力降極大的情況下作降低介質(zhì)壓力之用。介質(zhì)在節(jié)流閥瓣和閥座之間流速很大，以致使這些零件表面很快損壞－即所謂氣蝕現(xiàn)象。為了盡量減少氣蝕影響，閥瓣采用耐氣蝕材料（合金鋼制造）并制成頂尖角為140～180的流線型圓錐體，這還能使閥瓣能有較大的開啟高度，一般不推薦在小縫隙下節(jié)流。五、特點(diǎn)1、構(gòu)造較簡單，便于制造和維修，成本低。2、調(diào)節(jié)精度不高，不能作調(diào)節(jié)使用。3、密封面易沖蝕，不能作切斷介質(zhì)用。4、密封性較差第二章四大基礎(chǔ)-節(jié)流部件如圖所示

《1》手動(dòng)膨脹閥手動(dòng)節(jié)流閥1—手輪；2—閥體；3—閥芯；4—閥桿手動(dòng)膨脹閥又稱節(jié)流閥或調(diào)節(jié)閥。手動(dòng)膨脹閥的結(jié)構(gòu)與普通截止閥相似，與截止閥的主要區(qū)別是閥芯為針形錐體或帶V形缺口的錐形。(1)結(jié)構(gòu)：閥芯、閥桿、閥座、手輪(2)工作原理：利用閥芯與閥座間隙變化調(diào)節(jié)工質(zhì)通過量(3)特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：不易損壞缺點(diǎn)：管理麻煩，而且憑經(jīng)驗(yàn)操作，對工人技術(shù)水平要求高。(4)應(yīng)用：

a.氨制冷系統(tǒng)或試驗(yàn)裝置中還有使用。b.在制冷系統(tǒng)作為備用閥裝在旁通管路上，以備應(yīng)急或檢修自動(dòng)膨脹閥時(shí)使用。第二章四大基礎(chǔ)-節(jié)流部件如圖所示

《2》浮球式膨脹閥浮球膨脹閥是一種自動(dòng)膨脹閥，它的作用是根據(jù)滿液式蒸發(fā)器液面的變化來控制蒸發(fā)器的供液量，同時(shí)進(jìn)行節(jié)流降壓，也可控制蒸發(fā)器的液面高度。原理：根據(jù)滿液式蒸發(fā)器的液面變化來控制蒸發(fā)器的供液量，可控制蒸發(fā)器的液面高度，同時(shí)節(jié)流降壓。應(yīng)用：廣泛使用于滿液式蒸發(fā)器的氨制冷系統(tǒng)中分類：直通式：供給蒸發(fā)器的液體，首先全部通過浮球室，然后由液體平衡管流入蒸發(fā)器。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，但液面波動(dòng)較大，調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定性較差，閥芯所受沖擊力很大，容易損壞，并且需要較大口徑的平衡管，又只能從下部向蒸發(fā)器供液。非直通式：閥門機(jī)構(gòu)在浮球室外部，節(jié)流之后的制冷劑不通過浮球室，而是直接進(jìn)入蒸發(fā)器。特點(diǎn)：液面穩(wěn)定，調(diào)節(jié)工作穩(wěn)定，但構(gòu)造及安裝復(fù)雜第二章四大基礎(chǔ)-節(jié)流部件如圖所示

《3》熱力膨脹閥熱力膨脹閥與浮球膨脹閥不同的是：它是靠控制蒸發(fā)器出口處制冷劑蒸氣的過熱度來自動(dòng)控制蒸發(fā)器的供液量，同時(shí)起節(jié)流降壓作用。熱力膨脹閥用于氟利昂制冷系統(tǒng)(即非滿液式蒸發(fā)器中)。主要由閥體：金屬膜片、閥座、閥芯、旋轉(zhuǎn)彈簧座[螺釘]感溫包+毛細(xì)管組成熱力膨脹閥按傳力零件的結(jié)構(gòu)可分為薄膜式和波紋管式兩類；根據(jù)膜片下部的氣體壓力不同可分為內(nèi)平衡式熱力膨脹閥和外平衡式熱力膨脹閥。若膜片下部的氣體壓力為膨脹閥節(jié)流后的制冷劑壓力稱為內(nèi)平衡式熱力膨脹閥；若膜片下部的氣體壓力為蒸發(fā)器出口的制冷劑壓力稱為外平衡式熱力膨脹閥。a.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):金屬膜片兩側(cè)工質(zhì)來自感溫包和閥出口。b.適用：內(nèi)平衡式熱力膨脹閥只適用于蒸發(fā)器內(nèi)部阻力較小的場合，廣泛應(yīng)用于小型制冷機(jī)和空調(diào)機(jī)第二章四大基礎(chǔ)-節(jié)流部件如圖所示

《4》電子膨脹閥

電子膨脹閥是一種可按預(yù)設(shè)程序進(jìn)入制冷裝置的制冷劑流量的節(jié)流元件。在一些負(fù)荷變化劇烈或運(yùn)行工況范圍較寬的場合，傳統(tǒng)的節(jié)流元件（如毛細(xì)管、熱力膨脹閥等）已不能滿足舒適性及節(jié)能方面的要求，電子膨脹閥結(jié)合壓縮機(jī)變?nèi)萘考夹g(shù)已得到越來越廣泛的應(yīng)用。目前對電子膨脹閥的研究大致包括應(yīng)用研究、流量特性、控制策略及算法3個(gè)方向。電子膨脹閥作為一種新型的控制元件，已成為制冷系統(tǒng)智能化的重要環(huán)節(jié)，也是制冷系統(tǒng)優(yōu)化得以真正實(shí)現(xiàn)重要手段和保證，被應(yīng)用在越來越多的領(lǐng)域中。電子膨脹閥的應(yīng)用必將隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展而日趨成熟。電動(dòng)式電子膨脹閥是依靠步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)針閥，分直動(dòng)型和減速型兩種。電子膨脹閥的優(yōu)點(diǎn)是：流量調(diào)節(jié)范圍大；控制精度高；適用于智能控制；能適用于高效率的制冷劑流量的快速變化第二章四大基礎(chǔ)-節(jié)流部件<毛細(xì)管>毛細(xì)管毛細(xì)管作為制冷循環(huán)的流量控制和節(jié)流降壓部件，已被廣泛應(yīng)用于小型全封閉式氟利昂制冷裝置中，如家用冰箱、冰柜、空氣調(diào)節(jié)器和小的制冷機(jī)組。它是一種便宜、有效、沒有摩擦損失的節(jié)流機(jī)構(gòu)。由于直徑小，其通路容易阻塞，所以在毛細(xì)管的前面應(yīng)固定一種性能良好的過濾器，以防止臟東西進(jìn)入。細(xì)管通常采用直徑為0.6～2.5mm，長度為0.6～6m細(xì)而長的純銅管代替膨脹閥，連接在蒸發(fā)器與冷凝器之間。圖為制冷裝置工作原理圖。第二章四大基礎(chǔ)-節(jié)流部件<毛細(xì)管>原理：利用孔徑和長度變化產(chǎn)生壓力差，實(shí)現(xiàn)節(jié)流降壓，控制制冷劑流量。應(yīng)用：主要用于熱負(fù)荷較小的家用制冷器具中，同時(shí)要求制冷系統(tǒng)有比較穩(wěn)定的冷凝壓力和蒸發(fā)壓力，如空調(diào)、冰箱。特點(diǎn)：一般采用銅管，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價(jià)格便宜，不易產(chǎn)生故障。壓縮機(jī)停止運(yùn)行后，冷凝器和蒸發(fā)器的壓力可以自動(dòng)達(dá)到平衡，減輕了再次啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷。對制冷劑流量的調(diào)節(jié)能力很低。第二章四大基礎(chǔ)-節(jié)流部件<毛細(xì)管>毛細(xì)管的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，無運(yùn)動(dòng)部件，價(jià)格低廉；使用時(shí)，系統(tǒng)不需裝設(shè)儲液器，制冷劑充注量少，而且壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，冷凝器與蒸發(fā)器內(nèi)的壓力可較快地自動(dòng)達(dá)到平衡，減輕電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)負(fù)荷。毛細(xì)管的主要缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)性能較差，供液量不能隨工況變化而任意調(diào)節(jié)，因此，宜用于蒸發(fā)溫度變化范圍不大、負(fù)荷比較穩(wěn)定的場合。使用毛細(xì)管時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1)采用毛細(xì)管后制冷系統(tǒng)的制冷劑充注量一定要準(zhǔn)確，若充注量過多則在停機(jī)時(shí)留在蒸發(fā)器的制冷劑液體過多，會導(dǎo)致重新啟動(dòng)時(shí)負(fù)荷過大，還易發(fā)生濕壓縮，并且不易降溫。反之，充液量過少，可能形成不了正常的液封導(dǎo)致制冷量下降，甚至降不到所需的溫度。2)毛細(xì)管的孔徑和長度是根據(jù)一定的機(jī)組和一定的工況配置的，不能任意改變工況或更換任意規(guī)格的毛細(xì)管，否則會影響制冷設(shè)備的合理工作。3)由于毛細(xì)管對制冷劑通過量的調(diào)節(jié)性能較差，因此它僅適用于運(yùn)行工況比較穩(wěn)定的制冷裝置。4)由于毛細(xì)管內(nèi)徑小、管路長，極易被污垢堵塞，因此，制冷系統(tǒng)內(nèi)必須保持清潔、干燥，一般在毛細(xì)管入口部分裝設(shè)過濾器(網(wǎng))。5)當(dāng)幾根毛細(xì)管并聯(lián)使用時(shí)，為使流量均勻，最好使用分液器。分液器要垂直向上安裝。第二章四大基礎(chǔ)電子膨脹閥與毛細(xì)管、熱力膨脹閥的特點(diǎn)比較第二章四大基礎(chǔ)-蒸發(fā)器蒸發(fā)器是制冷四大件中很重要的一個(gè)部件，低溫的冷凝液體通過蒸發(fā)器，與外界的空氣進(jìn)行熱交換，氣化吸熱，達(dá)到制冷的效果。蒸發(fā)器主要由加熱室和蒸發(fā)室兩部分組成。加熱室向液體提供蒸發(fā)所需要的熱量，促使液體沸騰汽化；蒸發(fā)室使氣液兩相完全分離。第二章四大基礎(chǔ)-蒸發(fā)器原因危害蒸發(fā)器循環(huán)冷卻水中含有大量的鹽類物質(zhì)、腐蝕產(chǎn)物和各種微生物，由于未對其進(jìn)行水處理，蒸發(fā)器運(yùn)行一段時(shí)間后水側(cè)會結(jié)有大量的鈣鎂碳酸鹽垢及藻類、微生物淤泥、粘泥等，這些污垢牢固附著于銅管內(nèi)表面，導(dǎo)致傳熱惡化、循環(huán)壓力上升、機(jī)組真空度降低，影響機(jī)組的運(yùn)行效率，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。傳統(tǒng)的清洗方法通常采用化學(xué)清洗-酸洗，這種方法對各種沉積都有效，比機(jī)械方法省時(shí)。但化學(xué)清洗對系統(tǒng)和其他金屬部件有腐蝕性，容易出現(xiàn)腐蝕設(shè)備管線的事情，而且在排放時(shí)污染環(huán)境。除垢準(zhǔn)備1、斷開與蒸發(fā)器無關(guān)的其它系統(tǒng)。2、開啟蒸發(fā)器水側(cè)高點(diǎn)放空閥和蒸汽側(cè)低點(diǎn)導(dǎo)淋閥，以保證清洗過程中反應(yīng)產(chǎn)生的大量氣體能夠及時(shí)排放和清洗液的充滿度；同時(shí)通過導(dǎo)淋閥監(jiān)測清洗過程中換熱器銅管的泄漏情況。3、為了監(jiān)測系統(tǒng)的清洗效果及清洗過程中設(shè)備的腐蝕情況，在清洗施工前，將相當(dāng)于設(shè)備材質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)腐蝕試片、監(jiān)測管段分別懸掛于清洗槽中。第二章四大基礎(chǔ)-蒸發(fā)器常用蒸發(fā)器的種類冷卻液體的蒸發(fā)器冷卻空氣的蒸發(fā)器立管式蒸發(fā)器滿液式殼管蒸發(fā)器干式殼管蒸發(fā)器冷卻盤管冷卻機(jī)氟利昂直接蒸發(fā)式空氣冷卻器滿液式非滿液式非滿液式滿液式非滿液式冷卻機(jī)03制冷劑第三章制冷劑制冷劑，又稱冷媒、致冷劑、雪種，是各種熱機(jī)中借以完成能量轉(zhuǎn)化的媒介物質(zhì)。這些物質(zhì)通常以可逆的相變（如氣-液相變）來增大功率。如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷機(jī)中的雪種等等。一般的蒸汽機(jī)在工作時(shí)，將蒸汽的熱能釋放出來，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能以產(chǎn)生原動(dòng)力；而制冷機(jī)的雪種則用來將低溫處的熱量傳動(dòng)到高溫處。傳統(tǒng)工業(yè)及生活中較常見的工作介質(zhì)是部分鹵代烴（尤其是氯氟烴），但現(xiàn)在由于它們會造成臭氧層空洞而逐漸被淘汰。其他應(yīng)用較廣的工作介質(zhì)有氨氣、二氧化硫和非鹵代烴（例如甲烷）。工作原理制冷機(jī)中完成熱力循環(huán)的工質(zhì)。它在低溫下吸取被冷卻物體的熱量，然后在較高溫度下轉(zhuǎn)移給冷卻水或空氣。在蒸氣壓縮式制冷機(jī)中，使用在常溫或較低溫度下能液化的工質(zhì)為制冷劑，如氟利昂（飽和碳?xì)浠衔锏姆?、氯、溴衍生物），共沸混合工質(zhì)（由兩種氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液）、碳?xì)浠衔铮ū椤⒁蚁┑龋?、氨等；在氣體壓縮式制冷機(jī)中，使用氣體制冷劑，如空氣、氫氣、氦氣等，這些氣體在制冷循環(huán)中始終為氣態(tài)；在吸收式制冷機(jī)中，使用由吸收劑和制冷劑組成的二元溶液作為工質(zhì)，如氨和水、溴化鋰（分子式：LiBr。白色立方晶系結(jié)晶或粒狀粉末，極易溶于水）和水等；蒸汽噴射式制冷機(jī)用水作為制冷劑。制冷劑的主要技術(shù)指標(biāo)有飽和蒸氣壓強(qiáng)、比熱、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)、表面張力等。1960年以后，人們對非共沸混合工質(zhì)的應(yīng)用進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，并已將其用于天然氣的液化和分離等方面。應(yīng)用非共沸混合工質(zhì)單級壓縮可得到很低的蒸發(fā)溫度，且可增加制冷量，減少功耗。它的性質(zhì)直接關(guān)系到制冷裝置的制冷效果、經(jīng)濟(jì)性、安全性及運(yùn)行管理，因而對制冷劑性質(zhì)要求的了解是不容忽視的。第三章制冷劑<發(fā)展史>

1805年埃文斯（O.Evans)原創(chuàng)作地提出了在封閉循環(huán)中使用揮發(fā)性流體的思路，用以將水冷凍成冰。他描述了這種系統(tǒng)，在真空下將乙醚蒸發(fā)，并將蒸汽泵到水冷式換熱器，冷凝后再次使用。1834年帕金斯第一次開發(fā)了蒸汽壓縮制冷循環(huán)，并且獲得了專利。在他所設(shè)計(jì)的蒸汽壓縮制冷設(shè)備中使用二乙醚（乙基醚）作為制冷劑。早期的制冷劑，幾乎多數(shù)是可燃的或有毒的，或兩者兼而有之，而且有些還有很強(qiáng)的腐蝕和不穩(wěn)定性，或有些壓力過高，經(jīng)常發(fā)生事故。十九世紀(jì)中葉出現(xiàn)了機(jī)械制冷。雅各布.帕金斯（JacobPerkins）在1834年建造了首臺實(shí)用機(jī)器。它用乙醚作制冷劑，是一種蒸氣壓縮系統(tǒng)。二氧化碳(CO2)和氨(NH3)分別在1866年和1873年首次被用作制冷劑。其他化學(xué)制品包括化學(xué)氰（石油醚和石腦油）、二氧化硫(R-764)和甲醚，曾被作為蒸氣壓縮用制冷劑。其應(yīng)用限于工業(yè)過程。多數(shù)食物仍用冬天收集或工業(yè)制備的冰塊來保存。二十世紀(jì)初，制冷系統(tǒng)開始作為大型建筑的空氣調(diào)節(jié)手段。位于德克薩斯圣安東尼奧的梅蘭大廈是第一個(gè)全空調(diào)高層辦公樓.1926年，托馬斯.米奇尼（ThomasMidgely）開發(fā)了首臺CFC（氯氟碳）機(jī)器，使用R-12.CFC族（氯氟碳）不可燃、無毒（和二氧化硫相比時(shí)）并且能效高。該機(jī)器于1931年開始商業(yè)生產(chǎn)并很快進(jìn)入家用。威利斯.開利（WillisCarrier）開發(fā)了第一臺商用離心式制冷機(jī)，開創(chuàng)了制冷和空調(diào)的紀(jì)元。1930年代出現(xiàn)了—氯氟烴CFCs與含氫氯氟烴HCFCs制冷劑。1930年梅杰雷和他的助手在亞特蘭大的美國化學(xué)會年會上終于選出氯氟烴12（CFC12,R12,CF2CI2)，并于1931年商業(yè)化，1932年氯氟烴11（CFC11,R11,CFCI3)也被商業(yè)化，隨后一系列CFCs和HCFCs陸續(xù)得到了開發(fā)，最終在美國杜邦公司得到了大量生產(chǎn)成為20世紀(jì)主要的雪種。20世紀(jì)30年代，一系列鹵代烴制冷劑相繼出現(xiàn)，杜邦公司將其命名為氟利昂（Freon）。這些物質(zhì)性能優(yōu)良、無毒、不燃，能適應(yīng)不同的溫度區(qū)域，顯著地改善了制冷機(jī)的性能。幾種制冷劑在空調(diào)中變得很普遍，包括CFC-11.CFC-12.CFC-113.CFC-114和HCFC-22.20世紀(jì)50年代，開始使用共沸制冷劑第三章制冷劑<發(fā)展史>

60年代開始使用非共沸制冷劑?？照{(diào)工業(yè)從幼小成長為幾十億美元的產(chǎn)業(yè)，使用的都是以上幾種制冷劑。到1963年,這些制冷劑占到整個(gè)有機(jī)氟工業(yè)產(chǎn)量的98%。到1970年代中期，對臭氧層變薄的關(guān)注浮出水面，CFC族物質(zhì)可能要承擔(dān)部分責(zé)任。這導(dǎo)致了1987年蒙特利爾議定書的通過，議定書要求淘汰CFC和HCFC族。新的解決方案是開發(fā)HFC族，來擔(dān)當(dāng)制冷劑的主要角色。HCFC族作為過渡方案繼續(xù)使用并將逐漸淘汰。[4]在1990年代，全球變暖對地球生命構(gòu)成了新的威脅。雖然全球變暖的因素很多，但因?yàn)榭照{(diào)和制冷耗能巨大（美國建筑物耗能約占總能耗的1/3），且許多制冷劑本身就是溫室氣體，制冷劑又被列入了討論范圍。雖然ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)34把許多物質(zhì)分類為制冷劑，但只有少部分用于商業(yè)空調(diào)制冷劑的代號最早是針對氟里昂而規(guī)定的，發(fā)文時(shí)世界上通用的是美國供暖制冷工程協(xié)會于1967年制定的標(biāo)準(zhǔn)(ASHRAEStandard34-67)中的規(guī)定。這一標(biāo)準(zhǔn)的編號方法是將制冷劑的代號同它的種屬和化學(xué)構(gòu)成聯(lián)系起來，只要知道它的化學(xué)分子式，就可以寫出它的代號。代號是由字母“R”和其后邊的數(shù)字組成的。R代表制冷劑(制冷介質(zhì))“Refrigerant”,以前F代表氟里昂“Freon”，發(fā)文時(shí)都用國際公認(rèn)的R命名制冷劑第三章制冷劑常用制冷劑使用的制冷劑已達(dá)70～80種，并正在不斷發(fā)展增多。但用于食品工業(yè)和空調(diào)制冷的僅十多種。其中被廣泛采用的只有以下幾種：氟利昂-12（代號：R12）氟利昂-22（代號：R22）R-134a(代號：R134a）R-404A制冷劑R-410A制冷劑共沸制冷劑碳?xì)渲评鋭㏑12為烷烴的鹵代物，學(xué)名二氟二氯甲烷，分子式為CF2Cl2。它是我國中小型制冷裝置中使用較為廣泛的中壓中溫制冷劑。R12的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為－29.8℃，冷凝壓力一般為0.78～0.98MPa，凝固溫度為-155℃，單位容積標(biāo)準(zhǔn)制冷量約為288kcal/m3。R12是一種無色、透明、沒有氣味，幾乎無毒性、不燃燒、不爆炸，很安全的制冷劑。只有在空氣中容積濃度超過80%時(shí)才會使人窒息。但與明火接觸或溫度達(dá)400℃以上時(shí)，則分解出對人體有害的氣體。R12能與任意比例的潤滑油互溶且能溶解各種有機(jī)物，但其吸水性極弱。因此，在小型氟利昂制冷裝置中不設(shè)分油器，而裝設(shè)干燥器。同時(shí)規(guī)定R12中含水量不得大于0.0025%，系統(tǒng)中不能用一般天然橡膠作密封墊片，而應(yīng)采用丁腈橡膠或氯乙醇等人造橡膠。否則，會造成密封墊片的膨脹引起制冷劑的泄漏。R22也是烷烴的鹵代物，學(xué)名二氟一氯甲烷，分子式為CHClF2，標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度約為－41℃，凝固溫度約為－160℃，冷凝壓力同氨相似，單位容積標(biāo)準(zhǔn)制冷量約為454kcal/m3。R22的許多性質(zhì)與R12相似，但化學(xué)穩(wěn)定性不如R12，毒性也比R12稍大。但是，R22的單位容積制冷量卻比R12大的多，接近于氨。當(dāng)要求－40～－70℃的低溫時(shí)，利用R22比R12適宜，故發(fā)文時(shí)R22被廣泛應(yīng)用于－40～－60℃的雙級壓縮或空調(diào)制冷系統(tǒng)中。分子式：CH2FCF3（四氟乙烷），分子量：102.03沸點(diǎn)：-26.26℃，凝固點(diǎn)：-96.6°C，臨界溫度：101.1℃，臨界壓力：4067kpa飽和液體密度：25℃，1.207g/cm3，液體比熱：25℃，1.51KJ/(Kg·℃)溶解度(水中，25℃)：0.15%，臨界密度：0.512g/cm3破壞臭氧潛能值（ODP）：0，全球變暖系數(shù)值（GWP）：0.29沸點(diǎn)下蒸發(fā)潛能:215kJ/kg質(zhì)量指標(biāo)：純度≥99.9%，水份PPm≤0.0010，酸度PPm≤0.00001，蒸發(fā)殘留物PPm≤0.01R134a作為R12的替代制冷劑，它的許多特性與R12很相像。R134a的毒性非常低，在空氣中不可燃，安全類別為A1，是很安全的制冷劑。R134a的化學(xué)穩(wěn)定性很好，然而由于它的溶水性比R22高，所以對制冷系統(tǒng)不利，即使有少量水分存在，在潤滑油等的作用下，將會產(chǎn)生酸、二氧化碳或一氧化碳，將對金屬產(chǎn)生腐蝕作用，或產(chǎn)生“鍍銅”作用，所以R134a對系統(tǒng)的干燥和清潔要求更高。R134a對鋼、鐵、銅、鋁等金屬未發(fā)現(xiàn)有相互化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象，僅對鋅有輕微的作用。R134a是發(fā)文時(shí)國際公認(rèn)的替代CFC-12的主要制冷工質(zhì)之一，常用于車用空調(diào)，商業(yè)和工業(yè)用制冷系統(tǒng)，以及作為發(fā)泡劑用于硬塑料保溫材料生產(chǎn)，也可以用來配置其他混合致冷劑，如R404a和R407c等物化特性：R404A是一種不含氯的非共沸混合制冷劑，常溫常壓下為無色氣體，貯存在鋼瓶內(nèi)是被壓縮的液化氣體。其ODP為0，因此R404A是不破壞大氣臭氧層的環(huán)保制冷劑。主要用途：R404A主要用于替代R22和R502，具有清潔、低毒、不燃、制冷效果好等特點(diǎn)，大量用于中低溫冷凍系統(tǒng)物化特性：常溫常壓下，R410A是一種不含氯的氟代烷非共沸混合制冷劑，無色氣體，貯存在鋼瓶內(nèi)是被壓縮的液化氣體。其ODP為0，因此R410A是不破壞大氣臭氧層的環(huán)保制冷劑。主要用途：大量用于家用空調(diào)、小型商用空調(diào)、戶式中央空調(diào)等。用在復(fù)疊式制冷機(jī)中，在空氣冷凝的前提下，蒸發(fā)溫度可以達(dá)到-150度左右主要是節(jié)能和環(huán)保這兩大優(yōu)點(diǎn)；節(jié)能方面：用R433b的空調(diào)要比用R134,R22的空調(diào)節(jié)省能耗15%至35%左右。環(huán)保方面：碳?xì)渲评鋭儆谔烊还べ|(zhì)，因此對大氣無污染、對臭氧