制冷系统基本原理

单击此处编辑母版标题样式,说明：在视图|母版|幻灯片母版中将部门换成各部门名称后再自行编辑幻灯片内容,第二级,第三级,第四级,第五级,*,超越自我 持续改进,超越自我 持续改进,武汉新世界制冷工业有限公司,单击此处编辑母版标题样式,说明：在视图|母版|幻灯片母版中将部门换成各部门名称后再自行编辑幻灯片内容,第二级,第三级,第四级,第五级,*,超越自我 持续改进,单击此处编辑母版标题样式,说明：在视图|母版|幻灯片母版中将部门换成各部门名称后再自行编辑幻灯片内容,第二级,第三级,第四级,第五级,制冷系统简介,武汉新世界制冷工业有限公司,单级压缩系统,理论上，最简单的压缩式制冷循环系统由：蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四大部件组成，如图所示,武汉新世界制冷工业有限公司,从蒸发器出来的氨的低温低压蒸气（状态）被吸入压缩机内，压缩成高压高温的过热蒸气（状态），然后进入冷凝器。由于高压高温过热氨气的温度高于其环境介质的温度，且其压力使氨气能在常温下冷凝成液体状态，因而排至冷凝器时，经冷却、冷凝成高压常温的氨液（状态）。高压常温的氨液通过膨胀崐时，因节流而降压，在压力降低的同时，氨液因沸腾蒸发吸热使其本身的温度也相应下降，从而变成了低压低温的氨液（状态）。把这种低压低温的氨液引入蒸发器吸热蒸发，即可使其周围空气及物料的温度下降而达到制冷的目的。从蒸发器出来的低压低温氨气重新进入压缩机，从而完成一个制冷循环。然后重复上述过程。,武汉新世界制冷工业有限公司,单级压缩制冷循环的基本组成,如前所述，蒸气压缩式制冷，是由压缩机、冷凝器、膨胀阀（或毛细管）和蒸发器四大部件组成的。实际上，单级压缩制冷循环的组成，除上述四大部件外，一般还有分油器、贮液器、汽液分离器及各种控制阀等部件，如下图所示。,武汉新世界制冷工业有限公司,两级压缩系统,采用两级压缩的原因,制冷系统的冷凝温度（或冷凝压力）决定于冷却剂（或环境）的温度，而蒸发温度（或蒸发压力）取决于制冷要求。由于生产的发展，对制冷温度的要求越来越低，因此，在很多制冷实际应用中，压缩机要在高压端压力（冷凝压力）对低压端压力（蒸发压力,),的比值（即压缩比）很高的条件下进行工作。由理想气体的状态方程,P,/T,可知，此时若采用单级压缩制冷循环，则压缩终了过热蒸气的温度必然会很高,(,一定，），于是就会产生以下许多问题。,.,压缩机的输气系数,大大降低，且当压缩比,20,时，,0,。,.,压缩机的单位制冷量和单位容积制冷量都大为降低。,.,压缩机的功耗增加，制冷系数下降。,.,必须采用高着火点的润滑油，因为润滑油的粘度随温度升高而降低。,.,被高温过热蒸气带出的润滑油增多，增加了油分离器的负荷，且降低了冷凝器的传热性能。,武汉新世界制冷工业有限公司,综上所述，当压缩比过高时，采用单级压缩循环，不仅是不经济的，而且甚至是不可能的。为了解决上述问题，满足生产要求，实际中常采用带有中间冷却器的双级压缩制冷循环。但是，双级压缩制冷循环所需的设备投资较单级压缩大的多，且操作也较复杂。因此，采用双级压缩制冷循环并非在任何情况下都是有利的，一般当压缩比时，采用双级压缩较为经济合理。,双级压缩制冷循环的组成及常见形式,1,、一次节流中间完全冷却的双级循环，如下图所示：,武汉新世界制冷工业有限公司,武汉新世界制冷工业有限公司,这个系统的特点是采用盘管式中间冷却器。它既有两级节流的减少节流损失效果，又起到对低压级排气完全冷却的作用。其工作过程是：,在蒸发器中产生的低压低温制冷剂蒸气（状态），被低压压缩机吸入并压缩成中间压力的过热蒸气（状态），然后进入同一压力的中间冷却器，在中冷器内被冷却成干饱和蒸气（状态）。中压干饱和蒸气又被高压压缩机吸入并压缩到冷凝压力的过热蒸气（状态），随后进入冷凝器被冷凝成制冷剂液体（状态）。然后分成两路，一路经膨胀阀节流降压后（状态）进入中间冷却器，大部分液体从另一路进入中间冷却器的盘管内过冷（状态），但由于存在传热温差，故其在盘管内不可能被冷却到中间温度，而是比中间温度一般高,-,。过冷后的液体再经过主膨胀阀节流降压成低温低压的过冷液（状态），最后进入蒸发器吸热蒸发，产生冷效应。,这种循环系统只适用于,717,与,22,的双级制冷循环系统中。,2,、一次节流中间不完全冷却的双级循环，如下图所示：,武汉新世界制冷工业有限公司,武汉新世界制冷工业有限公司,一次节流中间不完全冷却的双级循环，主要适用于氟利昂制冷装置，采用回热循环。这种循环系统的特点是：制冷剂主流先经盘管式中间冷却器过冷，再经回热器进一步冷却；且低压压缩机的吸气有较大的过热度；此外，低压级的排气没有完全冷却到饱和状态。,其工作过程为：从蒸发器出来的蒸汽经回热器后被低压压缩机吸入，压缩到中间压力并与中冷器出来的干饱和蒸汽在管路中进行混合，使从低压机排出的过热蒸汽被冷却后再进入高压压缩机，经压缩到冷凝压力并进入冷凝器，冷凝后的高压制冷剂液体进入了中冷器的蛇形盘管进行再冷却，然后进入回热器与从蒸发器出来的低温低压蒸汽进行热交换，使从中冷器蛇形盘管中出来的过冷液体再一次得到冷却，最后经膨胀阀进入蒸发器吸热蒸发。,3,、两次节流中间完全冷却的双级循环，如下图所示：,武汉新世界制冷工业有限公司,武汉新世界制冷工业有限公司,这个系统的特点是选用了闪发式中间冷却器。它起两个作用，其一是相当于两次节流的中间液体分离器，其二是利用一小部分液体的吸热蒸发作用，对低压机的排气进行完全中间冷却。这种型式的制冷循环系统，只适用于,717,或,22,的双级压缩制冷循环系统中。为了防止从中间冷却器出来的饱和液体在管路中闪发成蒸汽，通常要求中间冷却器与蒸发器之间的距离要近。,综上分析可知，采用双级压缩制冷循环，不但降低了高压机的排气温度，改善了压缩机润滑条件，而且由于各级压缩比都较小，压缩机的输汽系数大大提高。此外，采用双级压缩循环的功耗也比单级压缩循环的功耗降低。,