【正文】 用于輸出功率較小的制冷設(shè)備(125W 以下)。在啟動(dòng)繼電器吸合狀態(tài)下它與分相電容并聯(lián),當(dāng)啟動(dòng)繼電器觸點(diǎn)釋放后運(yùn)行電容串接于啟動(dòng)繞組參與運(yùn)行，不僅改善了電機(jī)啟動(dòng)特性。而運(yùn)行繞組正相反，感抗比電阻大得多，兩繞組啟動(dòng)電流之間出現(xiàn)相位差，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場使轉(zhuǎn)子得到轉(zhuǎn)矩。電度角的兩相電流，就能產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，鼠籠式轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。壓縮機(jī)排出的高壓氣體首先進(jìn)入冷凝器，在冷凝器中與冷卻水進(jìn)行熱交換，冷凝成液體，然后經(jīng)過貯液器和干燥過濾器進(jìn)入過冷溫度調(diào)節(jié)器，這時(shí)制冷劑已是高壓過冷液體，經(jīng)過膨脹閥節(jié)流成低壓氣液兩種流體，再進(jìn)入量熱器進(jìn)行吸熱蒸發(fā)成為低壓氣體，最后出量熱器進(jìn)入壓縮機(jī)的吸氣口，被壓縮機(jī)壓縮和排出，完成壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)4個(gè)過程的循環(huán)，以達(dá)到制冷的目的[13]。循環(huán)制冷劑流量(即熱力膨脹閥開度)，冷凝器冷卻水量(即水量調(diào)節(jié)閥開度)、過冷度調(diào)節(jié)器及冷水機(jī)組來實(shí)現(xiàn)。進(jìn)行合理布置。壓縮機(jī)的因素之外，高效換熱器的落后是一個(gè)重要方面。以各種強(qiáng)化的換熱管為主，還包括改進(jìn)翅片設(shè)計(jì)。目前較多使用銅管，但由于銅材料的價(jià)格上漲，現(xiàn)多用銅管鋁翅片的結(jié)合以降低成本。～20kW之間，多數(shù)在3～6kW之問。變頻控制、艱缸機(jī)型和采用HFC制冷劑，旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的產(chǎn)量激增，中國目前是旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的主要產(chǎn)地和消費(fèi)市場。又具有交流電機(jī)所不具有的一些優(yōu)點(diǎn)。目前，在變頻技術(shù)方面，直流變頻備受關(guān)注。中國的年需求量在800～1000萬臺(tái)之間。　　　　小型制冷機(jī)的發(fā)展與進(jìn)步實(shí)際上是包括壓縮機(jī)、節(jié)流閥、膨脹機(jī)、氣體冷卻器和蒸發(fā)器各部件的發(fā)展與進(jìn)步。具有結(jié)構(gòu)緊湊，單機(jī)制冷量大，可進(jìn)行能量調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。目前，我國除少數(shù)大冷量和特殊用途的冷凍機(jī)外，一般用途的活塞式、離心式、螺桿式、渦旋式 、溴化鋰吸收式、蒸汽噴射式制冷機(jī)，以及冷凍、冷藏、低溫試驗(yàn)等設(shè)備都能自己制造。 制冷機(jī)的主要性能指標(biāo)有工作溫度（對(duì)蒸氣壓縮式制冷機(jī)為蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，對(duì)氣體壓縮式制冷機(jī)和半導(dǎo)體制冷器為被冷物體的溫度和冷卻介質(zhì)的溫度），制冷量（制冷機(jī)單位時(shí)間內(nèi)從被冷卻物體移去的熱量）、功率或耗熱量、制冷系數(shù)（衡量壓縮式制冷機(jī)經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)，指消耗單位功所能得到的冷量）以及熱力系數(shù)（衡量吸收式和蒸汽噴射式制冷機(jī)經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)，指消耗單位熱量所能得到的冷量）等。(3)蒸汽噴射式制冷機(jī)。(1)壓縮式制冷機(jī)。最近10年來低溫在工業(yè)和軍事應(yīng)用的增加對(duì)低溫制冷機(jī)提出了迫切的要求。 微型球形制冷壓縮機(jī)是在王陸一的發(fā)明專利“一種用于壓縮機(jī)的變?nèi)菔綑C(jī)構(gòu)”的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出的適用于微型制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)[6]，其主要目標(biāo)是解決其它形式的微型壓縮機(jī)泄漏大、效率低的問題。國內(nèi)外目前所開發(fā)的這類壓縮機(jī)大都是采用傳統(tǒng)的經(jīng)典機(jī)型，例如三角轉(zhuǎn)子式、滾動(dòng)活塞式、渦旋式、單螺桿式、滑片式等。1945年，美國研制成功溴化鋰吸收式制冷機(jī)。1872～1874年，并制成了氨蒸氣壓縮式制冷機(jī)，這是現(xiàn)代壓縮式制冷機(jī)的發(fā)端。壓縮式制冷和熱電制冷需要消耗機(jī)械能或電能；吸收式制冷則消耗熱能?！　”菊n題的目的就在于設(shè)計(jì)出的制冷系統(tǒng)能使得要向內(nèi)部溫度恒定，制冷量必須和余熱量平衡，且隨著鋼材生產(chǎn)速度變化，制冷量也能夠相應(yīng)自動(dòng)控制。實(shí)踐表明，鋼材表面不做任何防銹處理，7到10天左右，表面就開始出現(xiàn)銹點(diǎn)，之后會(huì)以這些銹點(diǎn)為核心，表面快速生銹，進(jìn)而銹蝕到內(nèi)部，影響鋼材性能?！　≡诂F(xiàn)階段，鋼材市場比較萎靡，很多鋼材廠家面臨著困境：生產(chǎn)出鋼材短期內(nèi)賣不掉，時(shí)間長了就會(huì)生銹，不生產(chǎn)鋼材，就面臨著倒閉?！　≈评涫侵赣萌斯さ姆椒▽⑽矬w冷卻，使其溫度降低到環(huán)境溫度以下，并保持這個(gè)溫度。壓縮式制冷，熱電制冷和吸收式制冷是三種主要的制冷方法[1]。第 2 頁 共 66 頁19世紀(jì)50年代，法國的卡雷兄弟先后研制成功以硫酸和水為工質(zhì)的吸收式制冷機(jī)和氨水吸收式制冷機(jī)?！　∥⑿椭评湎到y(tǒng)可廣泛應(yīng)用于軍事、航空航天、工業(yè)、環(huán)境保護(hù)及醫(yī)療電子等各行業(yè)，美國已將這種技術(shù)用于伊拉克戰(zhàn)爭和第四代戰(zhàn)機(jī)上，引起了國際上的廣泛關(guān)注[2]。這些機(jī)型都有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是在用于微型機(jī)時(shí)其密封性差、泄漏大、效率低。效率的提高對(duì)便攜式設(shè)備和單兵裝備有重大意義，在相同的電池下可延長使用時(shí)間[7]。許多次都由于缺少合適的制冷機(jī)而阻礙了低溫條件在特殊場合的應(yīng)用。依靠壓縮機(jī)的作用提高制冷劑的壓力以實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)，按制冷劑種類又可分為蒸氣壓縮式制冷機(jī)（以液壓蒸發(fā)制冷為基礎(chǔ)，制冷劑要發(fā)生周期性的氣液相變）和氣體壓縮式制冷機(jī)（以高壓氣體膨脹制冷為基礎(chǔ)，制第 2 頁 共 66 頁冷劑始終處于氣體狀態(tài)）兩種。依靠蒸汽噴射器（噴射式壓縮器）的作用完成制冷循環(huán)?，F(xiàn)代制冷機(jī)以蒸氣壓縮式制冷機(jī)應(yīng)用最廣。 　 各種類型制冷機(jī)主要特點(diǎn)如下：　　　(1)螺桿式制冷機(jī)：結(jié)構(gòu)簡單、易損件少、使用壽命長、單級(jí)壓縮比高，在大中型制冷量范圍內(nèi)有取代活塞式的趨勢。用于空調(diào)的機(jī)器多采用R1R12制冷劑[10]。隨著研究的不斷深入和加工技術(shù)的進(jìn)步，各部件也都達(dá)到了不同程度的發(fā)展。近幾年通過采用變頻調(diào)速控制、改善電機(jī)性能和降低氣閥損失等技術(shù)。無刷直流電動(dòng)機(jī)的使用推進(jìn)了直流變頻技術(shù)的進(jìn)步。如運(yùn)行效率高、調(diào)速性能好、無渦流損失。由于日本的松下等公司在旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的產(chǎn)量和技術(shù)上有很強(qiáng)的實(shí)力，隨著CO2作為制冷劑，很多日本公司已經(jīng)開發(fā)了CO2旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。在技術(shù)上，美國谷輪公司的數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)和大金等的變頻控制渦旋壓縮機(jī)是目前壓縮機(jī)中比較先進(jìn)的技術(shù)。增加換熱面積可以選擇多種方法。 2007年，據(jù)統(tǒng)計(jì)，空調(diào)和冰箱用銅總計(jì)占中國銅需求量的75％。高效換熱器的研究是國產(chǎn)空調(diào)提高效率的一個(gè)重要方向[12]。以往的性能用的電功率和制冷量相對(duì)應(yīng)，通過測量電功率即可算出制冷量。測試系統(tǒng)均依地面而裝，松散龐大，環(huán)境溫度差異大。 壓縮機(jī)電機(jī)工作原理　　功率較大的大中型商用制冷設(shè)備，一般采用三相異步電動(dòng)機(jī)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值的時(shí)，啟動(dòng)繼電器將啟動(dòng)繞組與電源斷開，壓縮機(jī)電機(jī)正常運(yùn)行。 電容分相啟動(dòng)(CSIR)電容分相啟動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)繞組與啟動(dòng)繼電器接點(diǎn)之間串接一只電容，使啟動(dòng)繞組的啟動(dòng)電流領(lǐng)先電源電壓一相位角，而運(yùn)轉(zhuǎn)繞組的阻抗呈感性，它的啟動(dòng)電流落后電源電壓一相位角。也改善了電機(jī)運(yùn)行性[14]。而電容分相啟動(dòng)適于輸出功率較大的冰箱、空調(diào)機(jī)和冷水機(jī)等制冷設(shè)備，特別是在電壓偏低或啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求較高的情況。這種繼電器目前較少使用，但由于其具有啟動(dòng)和過電流保護(hù)雙重功能，且外加引線方便。 PTC 啟動(dòng)繼電器　　PTC元件具有正溫度系數(shù)電阻特性，在其居里點(diǎn)Tc下溫度范圍呈低阻導(dǎo)通狀態(tài)，在Tc上其電阻可高達(dá)左右?！　≡趯?shí)際啟動(dòng)過程中，只要給PTC元件輸入大于2A的電流，就能使其順利實(shí)現(xiàn)從低阻向高阻的轉(zhuǎn)換，但須注意，盡管PTC器件具有良好的低電壓啟動(dòng)特性，但壓縮機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩是隨電源電壓降低而急劇下降的，電機(jī)本身沒有足夠的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩還是不能實(shí)現(xiàn)正常啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，這就要求在低電壓條件下設(shè)法提高電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。這就是我們常說的電化學(xué)腐蝕。從外觀看，管板表面會(huì)有許多腐蝕產(chǎn)物和積沉物，分布著大小不等的凹坑。一些管板還長期處于腐蝕介質(zhì)的沖蝕中?！　∧壳翱刹捎酶叻肿訌?fù)合材料對(duì)制冷機(jī)管板進(jìn)行防腐保護(hù)，其中應(yīng)有比較成熟的有美嘉華技術(shù)產(chǎn)品，其具有優(yōu)異的粘著性能及抗溫、抗化學(xué)腐蝕性能，材料為100%固體，沒有可揮發(fā)性物質(zhì)，在封閉的環(huán)境里可以安全使用而不會(huì)收縮，特別是材料良好的隔離雙金屬腐蝕和出色的耐沖刷性能，優(yōu)異的防腐性能，從根本上杜絕了修復(fù)部位的腐蝕滲漏，可以為部件提供一個(gè)長久的保護(hù)涂層。隨著兩級(jí)高可靠性、小型制冷機(jī)的日臻完善，制冷機(jī)低溫泵得到迅速發(fā)展，已成為獲得潔凈、無污染、抽速大、工作壓強(qiáng)范圍寬、抽氣效率高、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能長期工作及可任意方向安裝的真空獲得設(shè)備。這個(gè)溫升會(huì)因制冷單元低溫抽氣作用的減小而導(dǎo)致真空室的真空度降低(即壓強(qiáng)升高）絕熱真空度的降低又會(huì)導(dǎo)致制冷能力的進(jìn)一步損失，會(huì)發(fā)生累進(jìn)故障?！　〖俣ㄖ评鋭┰谥评溲b置各部件中流動(dòng)均為一維均相流動(dòng)，利用穩(wěn)態(tài)分布參數(shù)法建立了除壓縮機(jī)以外的其它各部件的數(shù)學(xué)模型。由圖中可以看出吻合情況基本令人滿意模擬計(jì)算結(jié)果與理論分析一致與物理事實(shí)相符。對(duì)新型制冷機(jī)來說提高可靠性通常是最重要的要求可靠性的改善對(duì)更多的應(yīng)用具有吸引力?！　≡谥袊罅康男⌒椭评錂C(jī)，主要是渦旋式的，應(yīng)用在家用領(lǐng)域。經(jīng)過國企改革和重組，非常大的工業(yè)項(xiàng)目投資減少了，在過去這是大型制冷機(jī)的主要領(lǐng)域?！　≡谥袊N售的大多數(shù)機(jī)組是國內(nèi)廠商或合資企業(yè)在中國境內(nèi)生產(chǎn)的。冬季用來取暖的燃煤鍋爐在長江以南的區(qū)域已被政府禁止使用。采用活塞或渦旋式壓縮機(jī)的制冷量為5－10RT的小型風(fēng)冷或熱泵制冷機(jī)的大多數(shù)用于戶式中央空調(diào)系統(tǒng)。同時(shí)由于電力富余和初投資低的因素也擠占吸收式制冷機(jī)的市場。根據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)資料，2000年吸收式市場容量大約為2600臺(tái)(其中蒸汽雙效占50%，燃油直燃機(jī)占25%，燃?xì)庵比紮C(jī)占25%)。2001年政府建立了新的吸收式制冷機(jī)組國家標(biāo)準(zhǔn)，其中規(guī)定冷卻水進(jìn)水溫度從原來的32℃變?yōu)?0℃，而新的直燃機(jī)在制冷時(shí)LHV狀態(tài)下COP最低為11(在HHV狀態(tài)下為10)。外加的能量有兩類：一類是機(jī)械能或電能；另一類是熱能。氣體被壓縮機(jī)壓縮，溫度升高。它是利用“塞貝克效應(yīng)”的逆效應(yīng)—珀?duì)柼?yīng)的原理制冷的。這種現(xiàn)象稱為珀?duì)柼?yīng)。 由一塊P型半導(dǎo)體和一塊N型半導(dǎo)體聯(lián)結(jié)成的電偶。這樣，結(jié)點(diǎn)a處就冷卻下來。當(dāng)電子運(yùn)動(dòng)到達(dá)結(jié)點(diǎn)c時(shí)，電子將自身多余的一部分勢能傳給結(jié)點(diǎn)c而進(jìn)入金屬片II，因此節(jié)點(diǎn)c處就熱起來。它與蒸汽壓縮式和吸收式制冷比較有如下特點(diǎn)：（1）半導(dǎo)體制冷不用制冷劑，故無泄漏、無污染，清潔衛(wèi)生。 （4）可用改變電流極性來達(dá)到冷熱端互換的目的，故用于高溫恒溫器等場合有獨(dú)到之處。制冷量可小至1W或更小。但是，蒸汽壓縮式等制冷方法的效率，與其制冷裝置本身的容量大小有關(guān)。例如，當(dāng)溫差小于50℃，制冷量在20W以下時(shí)，半導(dǎo)體制冷裝置的效率比蒸汽壓縮式高。綜上所述，當(dāng)制冷量很小時(shí)，就應(yīng)優(yōu)先考慮采用半導(dǎo)體制冷。常用的輔助氣體是氫氣，當(dāng)它擴(kuò)散到制冷劑內(nèi)時(shí)，使制冷劑的分壓力降低，起壓縮式制冷機(jī)中節(jié)流元件的作用，因而在擴(kuò)散吸收式制冷系統(tǒng)中，不需要節(jié)流元件。應(yīng)該系統(tǒng)無任何運(yùn)動(dòng)件，且為全封閉結(jié)構(gòu)，所以壽命長，可靠性高，適用于家用制冷設(shè)備。（4） 由于流量計(jì)的成本太高，等一些其他因素，經(jīng)過各種權(quán)衡處理后設(shè)計(jì)以上系統(tǒng)流程圖。自然對(duì)流式：又稱直冷式。（2）按制冷方式分類壓縮式制冷裝置：它是依靠低沸點(diǎn)液態(tài)制冷劑（如R12）汽化時(shí)吸熱達(dá)到制冷目的，再以壓縮機(jī)將其蒸發(fā)氣體壓縮，繼而使之放熱液化，從而完成制冷循環(huán)?？刹捎秒?、天然氣、煤油燈及太陽能等各種熱源加熱使其工作。電磁振動(dòng)式制冷裝置：它是用電磁振動(dòng)機(jī)作本動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的制冷裝置?！?，外殼表面磷化處理后涂漆或噴塑。在聚合物中注入發(fā)泡劑，產(chǎn)生氣泡便得到泡沫塑料。除色調(diào)要求要與家具協(xié)調(diào)外，還必須考慮占地面積小、內(nèi)容積大、寬度、深度與高度的比例合理，有穩(wěn)定感等。如果箱體外邊面溫度tw低于露點(diǎn)溫度td，則會(huì)在箱體表面發(fā)生凝露現(xiàn)象，這是設(shè)計(jì)時(shí)不希望發(fā)生的，因此箱體表面溫度必須高于露點(diǎn)溫度，一般要求twtd177。上層是由藥箱、蒸發(fā)器、溫度控制器組成。所以，制冷裝置的周圍環(huán)境溫度擬定為35℃，空氣的相對(duì)濕度定為=60%。K)；—箱體材料的傳熱系數(shù)，W/(m2℃。校驗(yàn)計(jì)算所得的厚度，在設(shè)定厚度的基礎(chǔ)上進(jìn)行修正，反復(fù)計(jì)算，直到合理為止。另外，文獻(xiàn)[20]對(duì)于傳熱系數(shù)的規(guī)定：～，～(m2K)，保溫層導(dǎo)熱系數(shù)為=(m2由于箱體的設(shè)計(jì)考慮了市場上產(chǎn)品的尺寸，箱體外表面沒有凝露現(xiàn)象發(fā)生，一般來說，保溫層就能夠達(dá)到校核要求。（2）水冷式冷凝器：冷庫壓縮機(jī)中制冷劑放出的熱量被冷卻水帶走。殼管式冷凝器分為立式和臥式兩種。臥式殼管式冷凝器的傳熱系數(shù)較高，冷卻水耗用量較少，但對(duì)水質(zhì)要求較高，廣泛用于大、中、小型冷庫氨和氟利昂制冷系統(tǒng)。為了簡化計(jì)算，還可以由下式確定，即： (4—1)式中，為冷凝器負(fù)荷系數(shù)，對(duì)于氨制冷裝置和氟利昂制冷裝置的可由[制冷原理與裝置132圖618查得]。而在過冷液體區(qū)要低一些，不到總傳熱量的10%。肋片效率：冷凝器外表面效率： 管內(nèi)冷凝時(shí)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)首先設(shè)管壁的溫度：則平均溫度：根據(jù)[制冷原理與裝置附表E3之一]蒸汽在管內(nèi)冷凝換熱器有關(guān)計(jì)算式的相關(guān)參數(shù)要求，在該表中查得： ，； 代入式中得： 由熱平衡關(guān)系求解管壁溫度，忽略薄壁銅管熱阻和管與肋片間接觸熱阻，則管內(nèi)外熱平衡的關(guān)系為：即：整理得：由試湊法得： 當(dāng)時(shí)，上述等式成立。冷凝器的高度：冷凝器的迎風(fēng)面積為：實(shí)際的迎面風(fēng)速： 與所設(shè)的風(fēng)速相符，合理。管材為的紫銅管，具體結(jié)構(gòu)見下圖。 在冷庫內(nèi)蒸發(fā)排管安裝在冷凍庫內(nèi)，它會(huì)直接吸收庫內(nèi)物體內(nèi)的熱量使其降低到人們所需的冷凍和冷藏的溫度。蒸發(fā)管采用紫銅管，內(nèi)插8肋鋁芯，以R22為制冷劑。故該干式蒸發(fā)器的R22流量： 初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：設(shè)內(nèi)肋片管的單位面積熱流量：則其所需的外表面?zhèn)鳠崦娣e： 因內(nèi)肋片管較大，擬采用二流程的直管結(jié)構(gòu)，每根蒸發(fā)管全長為520mm，減去N塊折流板厚，內(nèi)肋片管的實(shí)際換熱長度：?；剞D(zhuǎn)式又有螺桿式、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式。 制冷壓縮機(jī)的分類及應(yīng)用區(qū)分氣密特性容量范圍/kW主要用途特點(diǎn)容積式往復(fù)式活塞連桿式開啟冷凍、空調(diào)、熱泵機(jī)型多、易生產(chǎn)、價(jià)廉、容量中等半封閉冷凍、空調(diào)全封閉冷藏庫、車輛活塞斜盤式開啟轎車空調(diào)專用高速、小容量旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)子式開啟車輛空調(diào)全封閉冷藏庫、冰箱、車輛高速、小容量旋轉(zhuǎn)葉片式開啟車輛空調(diào)全封閉