制冷系统讲课稿(未校对仅供参考)

制冷系统 一.基本原理 液态介质（制冷剂）汽化过程中需要吸收热量（能量），思 冷凝过程中它会发 出热量（能量）。 能量既不会被创造，也不会消失。 上述原理可以应用到制冷过程中，使热（能量）从一个地方转移到另一的地 方。（本例中是从主冷凝器的C02侧那里转移到制冷机组的R22冷凝器的冷却水 那里）。 例1 你在皮肤上滴些酒精会觉得很凉，虽然酒精温度是室温。 这是因为液态介质汽化时是要吸热的，本例中酒精就是从皮肤吸收了热量。 下述事实有助于你的理解液体的沸点与它所承受的压强成正比（低压强 低沸腾温度；高压强高沸腾温度）。 例2 我们以水为例 正常情况下海平面处的大气压约为1巴，此时水的沸点为100C；海平面以上3000 米处的大气压约为0. 71巴，此时水在89C就开始沸腾。 相反的情况也是显而易见的高压锅就是在高压下煮饭使得煮饭时的温度得到了 提高（更快、更经济）。 液体的温度不可能比它的沸点更高 二.制冷循环 一般蒸汽压缩制冷循环 由四部分组成压缩机、冷凝器、节流机构、蒸发器 压缩机的作用将蒸发器中的制冷剂蒸汽吸入，并将其压缩到冷凝压力，然后排 至冷凝器 冷凝器的作用经压缩机压缩后的高压制冷剂蒸汽在冷凝器里冷凝成液体，冷量 由循环冷却水提供。 节流装置的作用节流阀或毛细管。高压液体制冷剂流经节流机构时，压力由冷 凝压力降到蒸发压力，一部分液体转变为蒸汽。 蒸发器的作用也是一换热器，作用是使节流机构供入的制冷剂液体蒸发成气体, 以吸收被冷凝物体的热量（也就是C02气体的热量）。蒸发器是一个对外输出冷 量的设备。本系统蒸发器被称为C02冷凝器，属于满液式蒸发器。 制冷循环综述 从压缩机出来的高温高压制冷剂气体，进入冷凝器，被水冷却并进一步冷却成 液体进入节流机构减压，部分液体闪蒸成蒸汽，这些气液两相的混合物进入蒸 发器，在蒸发器里吸热蒸发成整齐后，回到压缩机重新被压缩，从而完成一个 循环。 三.制冷剂R22 R22无色，无味，不燃烧，不爆炸。 对R22的含水量应限制在Oo 01以内，同时系统内应装有干燥器。 R22能够部分地与矿物润滑油相互溶解。润滑油在R22制冷系统各部分会产生不 同的影响。 在冷凝器中润滑油将溶解于R22液体中，不易在传热表面形成油膜而影响传热。 在贮液器中R22液体与油形成基本均匀的溶液，而不会出现分层现象，因此不 可能从贮液器中将油分离出来。 在蒸发器中随着R22的不断蒸发，润滑油在蒸发器中越积越多，是蒸发温度提 高，传热效率降低。所以在本系统中，蒸发器（或C02冷凝器的底部引出一路， 将含油比较多的R22通过节流汽化与热的高压R22液体进行热交换,（让高压R22 液体过冷，提高制冷效率）回流到制冷机吸气管路。 在压缩机的曲轴箱里，油会溶解R22。停机时曲轴箱内压力升高，油中的R22溶 解量增多。当压缩机启动时，曲轴箱内的压力降低到蒸发压力，油中的R22会大 量蒸发出来，使油起泡，这会影响油泵工作。因此主制冷机需要一个不间断电源， 当系统停车时，曲轴箱的电加热器开始工作，让曲轴箱里的R22先蒸发掉。 四.膨胀烟丝主制冷系统 我们可以通过启动制冷压缩机将二氧化碳冷凝器R22侧的氟里昂压力降低， 使得液态氟利昂沸腾。当R22贮罐中的液位达到指定位置时，膨胀阀打开，节流 后的低压R22液体流向主冷凝器低压R22蒸发侧此时沸腾（汽化）着的氟利昂会把 C02中的热量带走，使其温度降低（冷凝着的C02会将能量转给氟利昂）o 在制冷压缩机的高压侧，出口气体的温度约为8090C,压力约为89BAR（绝 对压强），出口压力，取决于水温。R22高压气体最终会在R22冷凝器里冷凝， 而将从C02吸收来的热量转移给冷却水。 冷却水带走的热量等于冷量和压缩机耗功之和。 1. CO2膨胀线R22制冷系统设备说明 HE-1470 CP-14内油加热器。当CP-14停机，加热器便启动，以蒸发残留 于油内的氟利昂。 SV-1468/TEV-1469 SV-1468是利用液体氟利昂回流以冷却CP-14机油的入 口控制电磁阀，CP-14启动 便会开启，其后的膨胀阀TEV-1469,由CP-14油 温控制开启大小。 SV-1464/OS-1405 SV-1464是CP-14回油的入口控制电磁阀，CP-14启动便 会开启。OS-1405是油分离器，R22排出CP-14时，会带走一小部分油，便由 OS-1405进行油分离。 SV-1442/OD-1447 SV-1442 是油进入 OD-1447 的入口控制电磁阀，CP-14 启动便会开启，其后的蒸发器OD-1447,将油与氟利昂混和液利用热交换加热， 加热混和液内的氟利昂蒸发成气体，带着油快速流入回CP-14管道内，被CP-14 再吸回机内，以补充CP-14的油损失。 SV-1430/MEV-1429/LS-1415/LLC-1415是液体氟利昂进入 HE-12 的入口控 制电磁阀，CP-14启动便会开启。液体收集器LC-1412配备有自控液位控制系统， 上有液位传感器LS-1415,而膨胀阀MEV-1429,由液位控制器LLC-1415控制 开启大小。 PSL-1450 CP-14油压压差开关，如果油压过低则发出警报停止压缩机， 如果警报启动，CP-14会延迟30秒才能再启动。 PSLH-1452 CP-14低吸气压及高排气压力双开关，如果此压力开关启动则 发出警报停止压缩机CP-14。 TSH-1460 CP-14油温及排气温度双开关，如果油温或排气温度过高，则发 出警报 停止压缩机。 TS-1461 CP-14回油温度开关，预防CP-14在油温降到正常温度前，回油 系统不会启动。 SV-1454/1455/1456/1458 CO-14四个加/卸载控制电磁阀，控制CP-14的四 个阶段的加/卸载工作。 2. 制冷单元的维护 C02 冷凝器（HE-12） C02冷凝器是一种管壳热交换器，C02在管内被冷凝，R-22氟利昂在壳内被 蒸发。冷凝器是斜流式的，C02管道一半左右是斜没入液体R-22中。气体C02 进入冷凝器的管道中，由于C02及R-22之间的温差而进行了热交换作用，使气 体C02液化，而液体R-22被蒸发气化。制冷剂的蒸发会导致壳壁内的温度压力 升高，但由于氟利昂压缩机CP-14不断把气体抽走，从而保持了温差守恒。液化 的C02流过冷凝管从冷凝器底部流回工艺罐V-20o部分不可冷凝的气体则聚集 在冷凝器顶部，可经由手动打开排气手阀排除至大气中。 氟利昂压缩机（CP-14） R-22压缩机为单级多缸式往复压缩机，将蒸发的R-22从C02冷凝器抽出， 经压缩送入R-22冷凝器HE-14。CP-14的操作是根据V-20内的压力而由PLC控 制，如果V-20内压力升高超过设定值时，CP-14即启动加载；如果V-20降至低 于设定值，CP-14便会停机。CP-14能在不同的加载量下运行，启动时是完全空 载起动的，以减少驱动电机的启动电流。启动后，压缩机自动转至第一级加载 （25）保持此加载状态直到控制其