氨制冷基础知识与原理

氨 制 冷 基 础 知 识 与 原 理 目 录v第 一 部 分 ： 基 础 知 识v第 二 部 分 ： 制 冷 基 本 原 理v第 三 部 分 ： 常 见 故 障 1、 饱 和 温 度 、 饱 和 压 力 （ 1） 饱 和 压 力 ： 当 液 体 处 于 密 闭 容 器 时 ， 若 此 容 器 内 除 了液 体 及 液 体 本 身 的 蒸 汽 外 ， 不 存 在 其 他 任 何 气 体 ， 那 么 液 体和 蒸 汽 在 某 一 压 力 下 达 到 平 衡 ， 此 时 气 体 的 压 力 称 为 饱 和 压力 ；（ 2） 饱 和 温 度 ： 此 时 的 温 度 及 为 饱 和 温 度 。饱 和 压 力 随 温 度 的 升 高 而 升 高 ！一 、 基 础 知 识 2、 蒸 发 压 力 、 蒸 发 温 度 和 冷 凝 压 力 、 冷 凝 温 度 蒸 发 器 蒸 发 过 程 中 的 压 力 称 为 蒸 发 压 力 ， 此 时对 应 的 温 度 为 蒸 发 温 度 。 冷 凝 器 冷 凝 过 程 中 的 压 力 称 为 冷 凝 压 力 ， 此 时对 应 的 温 度 为 冷 凝 温 度 。一 、 基 础 知 识 3、 液 氨 的 物 理 性 质v 液 氨 为 液 化 状 态 的 氨 气 ， 又 称 为 无 水 氨 ， 是 一种 无 色 液 体 ， 具 有 腐 蚀 ， 且 容 易 挥 发 。 它 是 气 态 氨加 压 到 0.7 0.8MPa时 形 成 的 ， 同 时 放 出 大 量 的 热 ，相 反 液 态 氨 蒸 发 时 要 吸 收 大 量 的 热 ， 由 于 其 良 好 的热 力 学 性 能 ， 液 氨 作 为 制 冷 剂 被 广 泛 用 于 制 冷 系 统 。一 、 基 础 知 识 一 、 基 础 知 识 液 氨 蒸 发 温 度 是 -33.5 ， 一 旦 泄 漏 在 室 外 条 件 下 可 马 上形 成 气 态 氨 气 ； 有 燃 烧 爆 炸 危 险 。 氨 气 与 空 气 或 氧 气 混 和 能 形成 爆 炸 性 混 合 物 ， 遇 明 火 、 高 热 能 引 起 燃 烧 爆 炸 ； 与 氟 、 氯 等接 触 会 发 生 剧 烈 的 化 学 反 应 ； 若 遇 高 热 ， 容 器 内 压 力 增 大 ， 有开 裂 和 爆 炸 的 危 险 。 氨 气 能 侵 袭 湿 皮 肤 、 粘 膜 和 眼 睛 ， 可 引 起严 重 咳 嗽 、 支 气 管 痉 挛 、 急 性 肺 水 肿 ， 甚 至 会 造 成 失 明 和 窒 息死 亡 。3、 液 氨 的 物 理 性 质 氨危险特性 氨 只 在 特 定 的 条 件 下 才 会 燃 烧 爆 炸 下 限 15.7%(V/V)， 爆 炸 上 限 27.4%(V/V) 氨 一 般 在 密 闭 的 容 器 中 才 能 达 到 15-27%这 样 的 易爆 浓 度 液 氨 上 方 蒸 发 出 来 的 氨 与 空 气 的 混 合 物 是 易 爆 的 自 燃 温 度 ： 650 氨危险特性 呼 吸 困 难 ， 吸 入 高 浓 度 氨 气 将 会 导 致 呼 吸 系 统 痉 挛 会 腐 蚀 眼 睛 ， 产 生 疼 痛 感 并 且 很 难 挣 开 眼 睛 会 溶 解 于 皮 肤 表 面 或 深 层 的 水 分 中 ， 例 如 眼 睛 ， 口 腔 ， 鼻腔 会 导 致 轻 微 或 重 度 烧 伤 ， 取 决 于 浓 度 和 暴 露 在 其 中 的 时 间 氨 气 造 成 的 损 伤 是 急 性 的 ， 伤 愈 后 并 无 永 久 性 的 损 伤 氨 气 在 对 皮 肤 和 眼 睛 进 行 全 面 的 清 洗 后 基 本 不 会 带 来 长 期的 损 伤 如 果 有 可 能 接 触 到 氨 气 ， 请 不 要 佩 戴 隐 形 眼 镜 氨危险特性 二 、 制 冷 基 本 原 理 二 、 制 冷 基 本 原 理 二 、 制 冷 基 本 原 理 二 、 制 冷 基 本 原 理 氨 的 变 化 过 程二 、 制 冷 基 本 原 理1.氨 在 压 缩 机 中 的 变 化 气 氨 由 蒸 发 器 的 出 口 管 路 进 入 压 缩 机 吸 气 口 时 ， 压 力 越 高 温 度 越 高 ，压 力 越 低 温 度 越 低 。 气 氨 在 压 缩 机 中 被 绝 热 压 缩 成 过 热 蒸 气 ， 压 力 由 蒸 发 压 力 P0升 高 到 冷凝 压 力 Pk。外 界 的 能 量 对 制 冷 剂 做 功 ， 使 得 气 氨 的 温 度 再 进 一 步 升 高 ， 压 缩 机 排 出 的蒸 气 温 度 高 于 冷 凝 温 度2.氨 在 冷 凝 器 中 的 变 化 过 热 蒸 气 进 入 冷 凝 器 后 ， 在 压 力 不 变 的 条 件 下 ， 先 是 散 发 出 一 部 分 热量 ， 使 氨 过 热 蒸 气 冷 却 成 饱 和 蒸 气 。 饱 和 蒸 气 在 等 温 条 件 下 ， 继 续 放 出 热 量 而 冷 凝 产 生 了 饱 和 液 氨 。 3.氨 在 节 流 元 件 中 的 变 化 饱 和 液 氨 经 过 节 流 元 件 ， 由 冷 凝 压 力 Pk降 至 蒸 发 压 力P0， 温 度 由 tk降 至 t0。 为 绝 热 过 程 。4.氨 在 蒸 发 器 中 的 变 化 液 氨 混 合 一 部 分 气 氨 ， 流 入 蒸 发 器 不 断 汽 化 ， 全部 液 氨 完 全 汽 化 时 ， 又 重 新 流 回 到 压 缩 机 的 吸 气 口 ，进 入 下 一 次 循 环 。二 、 制 冷 基 本 原 理氨 的 变 化 过 程 主要设备介绍1. 制冷压缩机 活塞式制冷压缩机 螺杆式制冷压缩机 主要设备介绍1. 制冷压缩机作用 制 冷 压 缩 机 在 蒸 汽 压 缩 式 制 冷 系 统 中 ， 把 制 冷 剂从 低 压 提 升 为 高 压 ， 并 使 制 冷 剂 不 断 循 环 流 动 ， 从 而使 系 统 不 断 将 内 部 热 量 排 放 到 高 于 系 统 温 度 的 环 境 中 。制 冷 压 缩 机 是 制 冷 系 统 的 心 脏 ， 制 冷 系 统 通 过 压 缩 机输 入 电 能 ， 从 而 将 热 量 从 低 温 环 境 排 放 到 高 温 环 境 。制 冷 压 缩 机 的 能 效 比 决 定 整 个 制 冷 系 统 的 能 效 比 。 主要设备介绍2. 冷凝器 主要设备介绍2. 冷凝器作用 制 冷 系 统 的 高 温 高 压 氟 里 昂 从 压 缩 机 出 来 后 进 入冷 凝 器 中 ， 向 冷 却 介 质 释 放 出 大 量 热 量 ， 被 冷 却 液 化 。那 么 ， 冷 凝 器 按 其 冷 却 形 式 可 分 为 三 大 类 型 ： 水 冷 式 、风 冷 式 、 蒸 发 式 及 淋 水 式 。 主要设备介绍3. 蒸发器 主要设备介绍3. 蒸发器作用 当 制 冷 系 统 的 制 冷 剂 液 态 进 入 膨 胀 阀 节 流 后 送 入蒸 发 器 ， 属 于 汽 化 过 程 ， 这 时 候 需 要 吸 收 大 量 热 量 ，使 被 冷 却 的 介 质 温 度 逐 步 降 低 ， 以 达 到 制 冷 降 温 的 效果 。 那 么 ， 按 其 被 冷 却 的 介 质 种 类 可 分 为 冷 却 液 体（ 水 ） 的 蒸 发 器 (干 式 蒸 发 器 )和 冷 却 空 气 用 的 蒸 发 器(表 冷 式 蒸 发 器 )这 两 大 类 。 主要设备介绍4. 贮氨器 主要设备介绍4. 贮氨器作用 由 冷 凝 器 所 凝 结 的 液 态 制 冷 工 质 .如 不 能 及 时 排 出 ，则 必 然 占 据 冷 凝 器 的 一 定 容 积 ， 相 应 的 减 少 了 冷 凝 传热 面 积 ， 使 冷 凝 和 压 力 升 高 ， 影 响 制 冷 效 果 ， 故 在 制冷 系 统 中 设 贮 液 器 ， 用 来 贮 存 来 自 冷 凝 器 的 高 压 液 态制 冷 工 质 、 并 保 证 供 应 和 调 节 有 关 设 备 的 液 态 制 冷 工质 的 循 环 量 。 在 正 常 使 用 中 ， 贮 氨 器 内 液 体 量 最 多 不 超 过 80%。 三 、 常 见 故 障3.1 蒸 发 器 结 霜v空 气 中 水 蒸 气 由 气 态 直 接 转 变 为 固 态 的凝 华 过 程 叫 结 霜v 蒸 发 器 结 霜 -导 致 这 一 现 象 的 根 本 原 因 是 ： 节 流后 的 低 温 低 压 的 氨 在 蒸 发 器 芯 体 内 未 得 到 充 分 换 热 ，导 致 蒸 发 芯 体 结 霜 ， 甚 至 结 冰 。 透 过 现 象 看 本 质 ，也 就 是 此 时 蒸 发 压 力 与 蒸 发 温 度 偏 离 了 设 计 值 ， 而且 是 实 际 值 远 低 于 设 计 值 。 芯 体 结 霜 严 重 影 响 了 制冷 效 果 的 好 坏 ， 导 致 压 缩 机 液 击 ， 甚 至 系 统 瘫 痪 。 从 大 的 方 面 来 说 蒸 发 器 结 霜 主 要 有 一 下 几 种 原 因 ： 1、 蒸 发 温 度 低 ， 使 冷 媒 于 冰 点 下 相 变 。 2、 蒸 发 器 散 热 能 力 不 足 即 换 热 面 积 小 或 有 效 换 热 面 积 小 。 3 、 膨 胀 阀 （ 调 节 阀 ） 选 配 偏 大 ， 超 出 其 调 整 范 围 。 4、 压 缩 机 排 量 过 大 或 是 变 排 量 性 能 较 差 ， 造 成 蒸 发 压 力 较 低 。 v 在 正 常 的 工 作 情 况 下 ， 压 缩 机 吸 回 的 是 气 氨 而 不 是 液 氨 ，但 由 于 液 氨 量 充 注 过 多 或 调 节 阀 调 节 流 量 过 大 ， 使 液 氨 在 蒸发 器 中 没 有 完 全 蒸 发 ， 致 使 氨 以 湿 蒸 汽 或 液 态 被 压 缩 机 吸 回 ，造 成 压 缩 机 的 液 击 。v 液 击 对 压 缩 机 的 影 响 ： 液 击 的 危 害 在 于 当 液 氨 进 入 汽 缸 被 压 缩 时 ， 其 压 力 瞬 间急 剧 升 高 ， 远 远 超 过 正 常 运 行 时 的 气 体 压 力 冲 击 排 气 阀 片 ，很 容 易 击 碎 阀 片 损 坏 压 缩 机 ， 所 以 压 缩 机 要 特 别 防 止 液 击 。3.2 液 击 润 滑 油 是 压 缩 机 的 重 要 问 题 之 一 ， 与 压 缩 机 的 寿 命 、 可 靠 性 、安 全 性 直 接 相 关 ， 主 要 作 用 如 下 ： 润 滑 作 用 ： 减 少 运 动 部 件 的 摩 擦 和 磨 损 ， 延 长 使 用 寿 命 ； 降 低 温 度 ： 带 走 压 缩 机 工 作 产 生 的 大 量 热 量 ， 保 持 低 温 ； 密 封 作 用 ： 在 各 轴 封 及 气 缸 与 活 塞 间 起 密 封 作 用 ， 防 止 制 冷剂 泄 露 。 压 缩 机 排 气 温 度 升 高 对 润 滑 油 的 影 响 ： 润 滑 作 用 降 低 ； 排 气 温 度 升 高 容 易 引 起 润 滑 油 的 炭 化 和 结 焦 ， 润 滑 油 在 高 温 状 况 下 产 生 酸 性 物 质 。3.3 润 滑 油 吸 入 气 体 过 热压 缩 比 过 高油 冷 却 器 传 热 效 果 差 降 低 吸 汽 温 度机 体 摩 擦 部 分 发 热 迅 速 停 机 检 查降 低 排 汽 压 力清 洗 油 冷 却 器 吸 入 气 体 过 热机 体 摩 擦 部 分 发 热3.4 压 缩 机 机 体 温 度 高原 因 措 施 1、 喷 油 量 不 足2、 滑 阀 不 在 正 确 位 置3、 吸 汽 阻 力 过 大4、 机 器 磨 损 间 隙 过 大5、 能 调 装 置 故 障发 生 原 因 排 除 方 法1、 检 查 油 泵 、 油 路 ，提 高 油 量2、 检 查 指 示 器 指 针位 置3、 清 洗 吸 汽 过 滤 器4、 调 整 或 更 换 部 件5、 检 修3.5 制 冷 能 力 不 足、 喷 油 量 不 足、 滑 阀 不 在 正 确 位 置、 吸 汽 阻 力 过 大、 机 器 磨 损 间 隙 过 大、 能 调 装 置 故 障 、 检 查 油 泵 、 油 路 ，提 高 油 量、 检 查 指 示 器 指 针位 置、 清 洗 吸 汽 过 滤 器、 调 整 或 更 换 部 件、 检 修