【文章內容簡介】 特點，具體來說應滿足以下的基本要求：（1） 在使用條件下，化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性要好，與潤滑油，制冷設備材料有良好的適用性；（2） 使用安全，不可燃、不可爆或者燃爆性很小，且無毒性；（3） 價格便宜，來源廣泛；（4） 具有優(yōu)良的熱力性質，在指定的溫度范圍內的制冷循環(huán)特性優(yōu)良，如具有高的制冷系數，大的制冷量，適中的排氣溫度；（5） 對大氣環(huán)境無公害，不破壞臭氧層，具有盡可能低的溫室效應；（6） 氣化潛熱大，液體比熱容小，氣體比熱容大；（7） 傳熱性能和流動性好，具有高的導熱系數和低的粘度。 當然完全滿足上述要求的制冷劑難以尋找，實際中根據具體情況，設備情況，使用條件等對制冷劑的性質進行側重考慮。常用的制冷劑有R12，R22，R717和R502等R12無毒、無色、無味、不可燃，廣泛應用于大、中、小型設備中。C，單位容積制冷量少，流動阻力大，對金屬無腐蝕性。與礦物油油良好的互溶性。使用R12的制冷系統(tǒng)必須密封嚴密。因為其對環(huán)境有危害，正在被限制使用。R22無色、無味、不可燃、毒性很小，也廣泛應用于大、中、小型設備中。C，單位容積制冷量比R12大，與氨差不多，其傳熱性能和流動性能不如氨，流動性能比R12好。對金屬無腐蝕作用，制冷系統(tǒng)需密封嚴密。R22與潤滑油有限溶解，在設計系統(tǒng)時應注意回油。R22對環(huán)境的危害較小，根據國際協(xié)議可以使用到2040年。R717氨具有較好的熱物理性質，C，是目前廣泛應用的中溫制冷劑之一。氨的氣化潛熱大，單位容積制冷量大，密度小，節(jié)流損失小，傳熱性能好，流動阻力小。在低溫下也能以任意比例與水互溶。另外，氨的來源廣泛，價格低廉，主要用在大中型設備中。但氨有較明顯的缺點：有毒，有強烈的刺激性氣味，含有水分時，對鋅，銅及其合金有腐蝕作用。氨幾乎不溶于潤滑油，這對傳熱和潤滑油的回油有影響，目前在干式蒸發(fā)器中已使用可溶解的潤滑油。氨還易燃，易爆，在實際使用時存在一定的安全隱患。R502它是由R22和R115按比例配置而成的共沸混合物。它無毒、不可燃，主要用于食品冷凍陳列柜等制冷裝置中。R502的氣化潛熱大，氣體密度大，制冷循環(huán)量大，有較大的制冷量，壓縮機排溫低。其對金屬物腐蝕性。R502不溶于水，與烷基苯有良好的互溶性。R502的ODP（臭氧消耗潛能值）雖然為零，但其GWP（溫室效應潛能值）很高，有較強的溫室效應作用，是近期將被替代的工質。側重考慮到全球比較關心的溫室效應，以及其他環(huán)境問題，由于我所選用的冷劑用作空調冷水機組的制冷劑，這就要考慮到安全因素，綜合考慮各種制冷劑的優(yōu)缺點，我選用R22作為空調冷水機組的制冷劑。 節(jié)流裝置的選擇節(jié)流裝置選擇熱力膨脹閥。在制冷系統(tǒng)中的四大部件中，節(jié)流裝置是其一，功能使它有自己的作用。 首先，對高壓液體制冷劑進行節(jié)流降壓，保證冷凝器和蒸發(fā)器之間的壓力差，以便使蒸發(fā)器中液體制冷劑在要求的低壓下蒸發(fā)吸熱，從而達到制冷降壓的目的；同時，使冷凝器中的氣態(tài)制冷劑在給定的高壓下放熱，冷凝。其次，調整供入蒸發(fā)器的制冷劑的流量，以適應蒸發(fā)器熱負荷的變化，使制冷裝置更加有效的運轉。針對節(jié)流機構有控制進入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑質量流量的功能，所以有時也叫流量控制機構。還有，它使高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓，使制冷劑一出閥孔就沸騰膨脹成濕蒸氣，因此也叫節(jié)流閥或膨脹閥。常用的節(jié)流機構有以下幾種：手動式膨脹閥、浮球式膨脹閥、熱力式膨脹閥以及毛細管等一、手動式膨脹閥手動式膨脹閥的結構和普通截止閥相似，只是它的閥芯為針形錐體或具有Ⅴ形缺口的錐體。閥桿采用細牙螺紋，在旋轉手輪時，可使閥門的開啟度緩慢地增大或堿小，保證良好的調節(jié)性能。它的顯著特點是不易壞。管理人員可根據蒸發(fā)器的熱負荷的變化和其它因素的影響，要手動調整膨脹閥的開度，因此，管理麻煩，且需要較高的經驗，在最近多采用自動膨脹閥，而手動膨脹閥只用在旁通管上，作為輔助作用。二、浮球式膨脹閥浮球式膨脹閥多用于滿液式蒸發(fā)器，這種蒸發(fā)器要求液面保持一定的高度，正符合浮球式膨脹閥的特點。根據液態(tài)式制冷劑流動情況不同，它可以分為直通式和非直通式兩種，它們各有優(yōu)缺點。直通式膨脹閥供給蒸發(fā)器的液體，首先全部經過浮球室，然后通過液體平衡管進入蒸發(fā)器，所以它有結構簡單的特點，但是浮球室的液面波動較大，對閥芯的沖擊力也較大，閥芯容易 損壞；處次之外，還需要較大口徑的平衡管。非直通式浮球膨脹閥，閥門機構在浮球室外，節(jié)流后的制冷劑不經過浮球室，而是沿管道直接進入蒸發(fā)器，所以，浮球室液面平穩(wěn)三、熱力式膨脹閥與浮球式膨脹閥不同，它不是通過控制液位，而是控制蒸發(fā)器出口氣態(tài)制冷劑的過熱度來控制供入蒸發(fā)器的制冷劑流量。因為有一部分蒸發(fā)器的面積必須用來使氣態(tài)制冷劑過熱，所以它廣泛的用于空調或低溫系統(tǒng)內(尤其是氟利昂制冷系統(tǒng))的所有非滿液式蒸發(fā)器。熱力式膨脹閥因平衡方式不同，或是說蒸發(fā)壓力引向模片下內腔內的方式不同，可有內平衡式和外平衡式兩種。 容量是熱力膨脹閥的重要特性參數，所以我們必須了解影響容量的主要囚素：1。膨脹閥前后的壓力差 2。蒸發(fā)溫度 3。制冷劑過冷度。熱力膨脹閥的安裝位必須在靠近蒸發(fā)器的地方，閥體應垂直放置，不能傾斜，更不能顛倒安裝。主要是感溫包的安裝，通常將其纏在吸氣管上，緊貼管壁，包扎緊密，接觸處應把氧化皮清除干凈，露出金屬管道本色，必要時可涂一層鋁漆作為保護層，以防生銹。四、毛細管 毛細管是根據“液體比氣體非常容易通過”這原理工作的。它的供液能力主要取決于毛細管入口處制冷劑的狀態(tài)以及毛細管的幾何尺寸。隨著入口壓力的提高毛細管的供液能力增加，毛細管的長度增加，內徑縮小，相應地使供液能力減小。毛細管有它的優(yōu)點，結構簡單、無運動部件，價格低廉，使用它時系統(tǒng)可不裝設儲液器；充入的制冷劑也少；而且在壓縮機停止運轉后，冷凝器與蒸發(fā)器內的壓力可以較快地自動達到平衡，減輕啟動時電動機的荷載。它存在的缺點是它的調節(jié)性能很差，它的供液能力不能隨工況的波動而調節(jié)。使用毛細管應注意以下幾點：1．在制冷循環(huán)的高壓側管路上不能存有制泠劑容易聚集的地方。2．采用毛細管的制冷系統(tǒng)制冷劑的充注量一定要正確。3．毛細管入口部分應裝設200—300目／英寸的過濾器(網)，防止污垢堵塞起內孔。4．當幾根毛細管并聯使用時，為使流量均勻，其后采用分液器。5．應在毛細管外包扎異丁橡膠等材料，用以隔聲防震。根據各自的特點，選擇熱力膨脹閥作為冷水機組的節(jié)流裝置 壓縮機的選擇壓縮機選擇活塞式壓縮機。在制冷壓縮機中，我們經常使用的有活塞式、螺桿式、離心式壓縮機，根據所用壓縮機的不同，水冷機機組可以分為：活塞式、螺桿式、離心式和旋式冷水機組。各自有各自的優(yōu)缺點?；钊嚼渌畽C組屬于中小型制冷范圍的冷水機組，它有如下的優(yōu)點：（1）機組裝置簡單；（2）在空調制冷范圍內有較高的容積效率；（3）使用普通金屬材料，加工容易，造價低；（4）采用多機頭，高速多缸、短行程、大缸徑后、容量有所增大，性能可得到改善；（5）模塊式冷水機組是活塞式的改良型，采用了高效板式換熱器，機組體積小，重量輕，噪音低，占地少，采用標準化生產的模塊單元，可組合成多種容量，調節(jié)性能好，部分負荷性能系數不變，電腦控制，自動化程度高，安裝簡便。缺點：（1）往復運動的慣性大，轉速不能太高，震動較大；（2）單機容量不易過大；（3）單位制冷量重量指標大；（4）當單機頭組轉速不變時，只能通過改變工作氣缸數來實現能量調節(jié)，部分負荷下的調節(jié)特性較差；（5）模塊式冷水機組當組合超過八個模塊單元時，蒸發(fā)器和冷凝器水側流阻較大。螺桿式冷水機組屬中型冷量范圍冷水機組，它有如下主要優(yōu)點：（1）與活塞式相比，結構簡單，運動部件少，無往復運動的慣性力，轉速高，運動平穩(wěn)，振動??；（2）機組重量輕，單機制冷量大；（3）由于缸內無余隙容積和吸排氣閥片，因此具有較高的容積效率；（4）螺桿式易損件少，零部件僅為活塞式的十分之一，運行可靠，易于維修；（5）對濕沖程不敏感，允許少量帶液，無液擊危險；（6）調節(jié)方便，制冷量可通過滑閥進行無極調節(jié)。缺點：（1）要求加工精度和裝配精度高；（2）單機容量比離心式小；（3）部分負荷下的調節(jié)性能較差。離心式冷水機組屬于大冷量的冷水機組，它有以下的主要優(yōu)點：（1）壓縮機輸氣量大，單機制冷量大，結構緊湊，重量輕，單位制冷量重量小，相同制冷量下比活塞式機組輕80%以上，占地面積??；（2）性能系數高；（3）葉輪做旋轉運動，運動平穩(wěn)，振動小，噪音較低；（4）調節(jié)方便，在較大的冷量范圍內能較經濟的實現無極調節(jié)；（5）無氣閥，填料，活塞環(huán)等易損件，工作比較可靠。缺點：（1）由于轉速高，對材料強度，加工精度和制造質量要求較為嚴格；（2）單機壓縮機在低負荷時易發(fā)生喘振；（3）當運行工況偏離設計工況時，效率下降較快；制冷量隨蒸發(fā)溫度降低而減少的幅度比活塞式快，制冷量隨轉速降低而急劇下降。綜合各自的優(yōu)缺點以及設計的相關要求，我選擇活塞式壓縮機 已知參數 制冷循環(huán)的lgph 圖圖21 理論循環(huán)圖 單供冷工況狀態(tài)點參數單位數值 kPa℃kJ/kg22kPa℃kJ/kg3kPa℃kJ/kg404kPa℃kJ/kg405kPa℃kJ/kg2表21 制冷循環(huán)熱力計算 單位質量制冷量 單位制冷量為 單位容量制冷量設單位容量制冷量為，則 單位絕熱功單位絕熱功 制冷系數設制冷系數，有 制冷劑質量流量 制冷劑質量流量 實際輸氣量 實際輸氣量 壓縮機的理論功率設壓縮機的理論功率為，有 單位冷凝熱設單位冷凝熱為，則有 冷凝器的設計計算 冷凝器傳