【正文】 制冷原理與設(shè)備 四 、制冷機(jī)及輔助設(shè)備 第二節(jié) 螺桿式制冷壓縮機(jī) 螺桿式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn) 與活塞壓縮機(jī)的往復(fù)容積式不同，螺桿式壓縮機(jī)是一種回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)。 制冷原理與設(shè)備 四 、制冷機(jī)及輔助設(shè)備 （ 9）安全閥 安全閥設(shè)置在吸氣腔與排氣腔之間，是一種壓差式安全閥。 油泵： 常用內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子式油泵（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)子泵），由曲軸驅(qū)動(dòng)，對(duì)旋轉(zhuǎn)方向有要求。 壓力潤(rùn)滑： 利用油泵加壓的潤(rùn)滑油通過(guò)輸油管路輸送到需要潤(rùn)滑的摩擦面。卸載機(jī)構(gòu)是一套裝在壓縮機(jī)內(nèi)部的液力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要由油缸、油活塞、拉桿、彈簧、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)、頂桿等組成。 如圖 29所示的彈簧式軸封，是由動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、彈簧、彈簧座、壓環(huán)和 “ O”型密封圈組成。平衡塊是用以平衡壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)曲柄、曲柄銷及部分連桿所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性力和慣性力矩，其目的是減小壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)，也可以減輕曲軸主軸承上的負(fù)荷，減小軸承的磨損 制冷原理與設(shè)備 四 、制冷機(jī)及輔助設(shè)備 為了潤(rùn)滑動(dòng)、靜環(huán)之間的密封面，減少滲漏并帶走熱量，軸封室內(nèi)充滿潤(rùn)滑油，通過(guò)油泵把油不斷地輸送到軸封，然后通過(guò)曲軸上的油孔流向主軸頸及曲柄銷。為了防止連桿螺栓在運(yùn)轉(zhuǎn)中松動(dòng)，連桿螺母必須設(shè)有防松裝置。除小型壓縮機(jī)連桿的大頭為整體式外，其余大部分為剖分式結(jié)構(gòu)。小頭軸承的潤(rùn)滑一般是靠從連桿體內(nèi)鉆孔輸送過(guò)來(lái)的潤(rùn)滑油進(jìn)行 壓力潤(rùn)滑 。為防止浮動(dòng)活塞銷軸向竄動(dòng)伸出活塞擦傷汽缸，在銷座兩端的環(huán)槽內(nèi)裝上彈簧擋圈予以阻擋。在壓入環(huán)槽并進(jìn)入汽缸后，鎖口間隙及其與環(huán)槽的軸向間隙有嚴(yán)格要求，過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響壓縮機(jī)的正常工作，必須更換。 制冷原理與設(shè)備 四 、制冷機(jī)及輔助設(shè)備 活塞環(huán)： 活塞環(huán)分為汽環(huán)和油環(huán)兩種。 它承受蒸汽壓力。 制冷原理與設(shè)備 四 、制冷機(jī)及輔助設(shè)備 （ 3）活塞部件 活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，壓縮由汽缸、閥片等組成的封閉容積內(nèi)的氣體。閥片彈簧程錐形，大頭裝到彈簧座中，應(yīng)旋轉(zhuǎn)安裝。 制冷原理與設(shè)備 四 、制冷機(jī)及輔助設(shè)備 假蓋被假蓋彈簧 \假蓋及假蓋彈簧緊緊壓在排氣閥座上。吸氣閥的閥座是做在汽缸套的凸緣上形成的兩圈凸出寬度為 ，又稱閥線。 制冷原理與設(shè)備 四 、制冷機(jī)及輔助設(shè)備 汽閥按其作用不同，分為排氣閥和吸氣閥。其性能的好壞直接影響壓縮機(jī)的制冷量、功耗和運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。曲軸箱兩側(cè)有手孔，方便拆裝連桿。汽缸蓋對(duì)汽缸上部起著密封作用，它和機(jī)體、假蓋一起形成了高壓蒸氣的排氣腔。 （ 1）機(jī)體： 機(jī)體就是壓縮機(jī)的機(jī)身，它由汽缸體、曲軸箱、汽缸蓋等組成。 ： 包括油泵、濾油器、油壓調(diào)節(jié)閥等。 三種制冷劑通用： 新系列大缸徑如 100、 12 170系列壓縮機(jī)對(duì) R71 R1 R22三種制冷劑都可以使用，只須更換部分零部件，如安全閥、氣閥彈簧、軸封、膠圈等。 制冷原理與設(shè)備 四 、制冷機(jī)及輔助設(shè)備 由于這些實(shí)際因素的影響，壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量總是小于理論輸氣量實(shí)際耗功總是大于理想過(guò)程的耗功。 C、汽缸壁與制冷劑的熱交換影響 (溫度系數(shù) λT ) 吸氣時(shí)低溫氣體吸收被排氣加熱了的汽缸的熱量，體積膨脹，壓縮機(jī)吸氣量減少，稱為預(yù)熱損失。所以，由于余隙容積內(nèi)的氣體膨脹，占據(jù)了部分工作容積，使吸氣量減少，稱為余隙損失。 A、余隙容積的影響（容積系數(shù) λV ） 余隙：活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)位置時(shí)，活塞頂與閥座之間保持一定的間隙，稱為余隙，余隙所形成的容積稱為余隙容積。 由于假設(shè)沒(méi)有余隙容積 ，活塞運(yùn)行到 3點(diǎn)時(shí)制冷劑全部排出。簡(jiǎn)化時(shí)假定： 壓縮機(jī)沒(méi)有余隙容積； 、排氣過(guò)程沒(méi)有容積損失； ； 。 按壓縮級(jí)數(shù)來(lái)分，有 單級(jí)壓縮 和 雙級(jí)壓縮 兩種。集油器由桶體、進(jìn)油閥、放油閥、回氣閥、視油鏡及壓力表組成。 低壓循環(huán)桶 低壓循環(huán)桶是泵供液系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。 貯液器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要有桶體、液面指示裝置、液體進(jìn)出口、放空氣閥等部件組成。最常用的是臥式空氣分離器，見(jiàn)圖 222。不同蒸發(fā)溫度的系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)分別設(shè)置汽液分離器。 制冷原理與設(shè)備 四 、制冷機(jī)及輔助設(shè)備 （ 2）、汽液分離器 汽液分離器的作用是為防止蒸發(fā)器中沒(méi)有蒸發(fā)的液滴隨氣流進(jìn)入壓縮機(jī)，造成液擊。填料可以是陶瓷、金屬切屑或金屬絲網(wǎng)，以金屬絲網(wǎng)效果最好。桶體上部的傘形孔板不僅可以使油進(jìn)一步分離，還可以擋住被被氣體吹起的氨液滴。 從外觀結(jié)構(gòu)來(lái)分，分為立式油分和臥式油分。 冷風(fēng)機(jī)：屬于強(qiáng)制循環(huán)的空氣冷卻設(shè)備，主要有落地式和吊頂式兩種類型。滿液式蒸發(fā)器的缺點(diǎn)是回油困難，尤其是制冷劑為氟利昂時(shí)。制冷劑液體從筒體下部進(jìn)入，從上部的氣液分離器（或回氣包）回氣，分離的液滴仍流回蒸發(fā)器。 這種蒸發(fā)器制冷劑在管內(nèi)完全蒸發(fā)并過(guò)熱成為過(guò)熱氣體。水箱應(yīng)采取必要的密封措施。這兩種蒸發(fā)器只能用于開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)，載冷劑必須是非揮發(fā)性的，如鹽水和水等。 （ 1）、蒸發(fā)器中的傳熱 影響蒸發(fā)器傳熱系數(shù)的因素主要有： A、制冷劑的物理特性、沸騰狀態(tài)、蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)； B、被冷卻介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)、傳熱表面幾何特性； C、傳熱表面污染程度，主要是油、鐵銹、霜層。 C、蒸發(fā)式冷凝器 制冷原理與設(shè)備 四 、制冷機(jī)及輔助設(shè)備 蒸發(fā)式冷凝器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱系數(shù)高，冷卻水消耗少，適用于缺水地區(qū)，運(yùn)行管理費(fèi)用較水冷式冷凝器低。夏季環(huán)境溫度如果很高，冷凝壓力就會(huì)很高；而冬季運(yùn)行時(shí)應(yīng)防止冷凝壓力過(guò)低，導(dǎo)致蒸發(fā)器供液不足，制冷能力降低。為了強(qiáng)化空氣側(cè)的傳熱，通常在管外加肋片，增加傳熱面積。 制冷原理與設(shè)備 四 、制冷機(jī)及輔助設(shè)備 以空氣為冷卻介質(zhì)。冷凝器端蓋上部和下部分別設(shè)有放空氣和放水絲阻。 缺點(diǎn)是：耗水量大，水泵功率大；管子易腐蝕，且泄漏不易被發(fā)現(xiàn)。 立式冷凝器： 冷凝器頂部裝有配水箱，可以將水均勻地分配給各個(gè)管口的分水頭，沿管內(nèi)壁螺旋狀流下，與管外的高溫氣體進(jìn)行熱交換。風(fēng)冷式冷凝器空氣側(cè)的污垢主要有灰塵、油污和銹蝕物等。 污垢的影響：污垢的導(dǎo)熱系數(shù)比較小，會(huì)影響熱量的傳遞，應(yīng)當(dāng)盡量避免并及時(shí)排除。氨系統(tǒng)必須通過(guò)空氣分離器排放，氟系統(tǒng)可以通過(guò)冷凝器上部的放空氣閥排放。 制冷原理與設(shè)備 四、制冷機(jī)及輔助設(shè)備 第一章 輔助設(shè)備 冷凝器是蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的四大部件之一，是將壓縮機(jī)排放的高溫制冷劑氣體冷凝成飽和或過(guò)冷液體的設(shè)備。 功耗降低。 3）通常高、低壓級(jí)的體積排氣量之比為 1： 2或 1： 3。 制冷原理與設(shè)備 三、制冷循環(huán)與冷凍冷藏的基本概念 3 一級(jí)節(jié)流中間完全冷卻雙級(jí)循環(huán) 通常雙級(jí)壓縮氨制冷系統(tǒng)采用中間完全冷卻循環(huán)。 例如 35/+35℃ 系統(tǒng)：蒸發(fā)溫度 35℃ ，蒸發(fā)壓力（絕對(duì)壓力） ；冷凝溫度 +35℃ ，冷凝壓力（絕對(duì)壓力）； 制冷原理與設(shè)備 三、制冷循環(huán)與冷凍冷藏的基本概念 雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)由于節(jié)流級(jí)數(shù)和中間冷卻方式不同而有不同的循環(huán)形式。若要達(dá)到比較低的蒸發(fā)溫度，就要采用雙級(jí)壓縮甚至多級(jí)壓縮。排氣溫度高，潤(rùn)滑油變稀，潤(rùn)滑條件減弱，甚至油會(huì)出現(xiàn)結(jié)碳現(xiàn)象。當(dāng)壓比過(guò)大時(shí)：壓縮機(jī)壓縮過(guò)程中內(nèi)部泄漏增加，輸氣系數(shù)明顯降低。 螺桿機(jī)： 冷凝溫度不超過(guò) 43℃ ，蒸發(fā)溫度不低于 40℃ 。 2）冷凝溫度不變，蒸發(fā)溫度變化 蒸發(fā)溫度降低，制冷量降低；經(jīng)濟(jì)性降低。 氨系統(tǒng)采取空氣分離器放空氣。對(duì)于氨來(lái)說(shuō)，由于氨的比熱較小，比容較大，過(guò)熱后排氣溫升較大，所以過(guò)熱度不宜過(guò)大，一般可取5℃ 左右（有害過(guò)熱）。吸氣過(guò)熱度過(guò)大會(huì)引起排氣溫度過(guò)高。為補(bǔ)償這種損失，在實(shí)際冷循環(huán)，在一定壓力下將飽和液體制冷劑進(jìn)一步冷卻，使其溫度低于冷凝壓力下所對(duì)應(yīng)的飽和溫度，成為過(guò)冷液體，這樣的制冷循環(huán)稱為冷循環(huán)。、 過(guò)濾器； 164。、 油冷卻器； 164。 4）節(jié)流閥： 將從冷凝器冷凝的制冷劑液體節(jié)流降壓（降到蒸發(fā)壓力）后進(jìn)入蒸發(fā)器，同時(shí)控制和調(diào)節(jié)制冷劑的流量，并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩部分。 單級(jí)壓縮制冷循環(huán)的主要設(shè)備： 在制冷循環(huán)中， 蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥 是必不可少的四大部件： 低壓蒸氣 壓縮 高壓蒸氣 冷凝 高壓液體 膨脹 低壓液體 蒸發(fā) 低壓蒸氣 過(guò)程狀態(tài)變化： 制冷原理與設(shè)備 三、制冷循環(huán)與冷凍冷藏的基本概念 1）蒸發(fā)器： 制冷劑在低壓（蒸發(fā)壓力）下以較低 的溫度（蒸發(fā)溫度）蒸發(fā)，吸收被冷卻物質(zhì)的熱量實(shí)現(xiàn)制冷，是向外輸送冷量的設(shè)備。 初次使用的機(jī)器，要經(jīng)常檢查、清洗過(guò)濾器，并根 據(jù)油的污染情況決定是否更換新油。 按制冷機(jī)組使用說(shuō)明書的規(guī)定，選用冷凍機(jī)油牌號(hào)。一直等到蒸發(fā)溫度回升后，制冷劑同潤(rùn)滑油才混合。 對(duì)于干式蒸發(fā)器，油會(huì)被流速較快的氣體帶回壓縮機(jī)循環(huán)使用。 在氨系統(tǒng)中，氨與油幾乎互不相溶，并且油比氨重，沉積在氨的下面，可以很方便地從設(shè)備的底部將油放出。 制冷原理與設(shè)備 二、制冷劑 載冷劑 冷凍機(jī)油 同時(shí)，油與制冷劑混合時(shí)，會(huì)使油的粘度降低，減弱潤(rùn)滑油的作用，造成機(jī)械事故。 6）、冷凍機(jī)油與制冷劑的互溶性： 氨與冷凍機(jī)油基本互不相溶（略）。油溫達(dá)到閃點(diǎn)時(shí)，重則有著火、爆炸的危險(xiǎn)，輕則使油變質(zhì)、炭化。國(guó)產(chǎn)冷凍油的傾點(diǎn)一般為 40℃ 左右。 制冷原理與設(shè)備 二、制冷劑 載冷劑 冷凍機(jī)油 冷凍機(jī)油的選用條件、特性與影響： 1）、粘度適中： 粘度過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使摩擦功增大，排氣溫度升高。 制冷原理與設(shè)備 二、制冷劑 載冷劑 冷凍機(jī)油 如：活塞環(huán)與汽缸表面； 陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機(jī)體之間； 軸封動(dòng)靜環(huán)表面之間。必須選擇優(yōu)質(zhì)的冷凍機(jī)油。 與普通潤(rùn)滑油相比，凝固溫度（傾點(diǎn)）比較低。 1立方米氯化鈣水溶液添加重鉻酸鈉 、氫氧化鈉 。 鹽水析冰、析鹽曲線見(jiàn)圖 18：鹽水具有腐蝕性，尤其與空氣混合時(shí)極易腐蝕金屬材料，應(yīng)當(dāng)盡量使鹽水系統(tǒng)密封，減少與空氣接觸，并加入適量緩蝕（防腐）劑。 鹽水的冰點(diǎn)是隨濃度的增加而降低的，一般要求鹽水的冰點(diǎn)溫度要低于使用溫度 10~14℃ 。無(wú)毒，不可燃性，無(wú)刺激性氣味；化學(xué)穩(wěn)定性好，不分解，不氧化，不腐蝕設(shè)備，對(duì)人體無(wú)害； 在使用溫度范圍內(nèi)呈液態(tài)，凝固點(diǎn)溫度低于蒸發(fā)溫度4~8℃ （不結(jié)冰），沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于使用溫度（不揮發(fā)，減少損失）；比重小，粘度?。p少泵功耗），傳熱性好，比熱大（減少循環(huán)量及換熱面積）。 直接冷卻：蒸發(fā)器安裝在用冷場(chǎng)所，直接冷卻被冷卻對(duì)象。 分子量大，比重大，阻力損失大，傳熱性質(zhì)差（與氨比較）。 不含氯的鹵代烴稱為氫氟化碳，簡(jiǎn)寫成 HFC；例如： R134a。 氨的標(biāo)準(zhǔn)： GB 536— 1988 液體無(wú)水氨 JB/T 4750— 2022 制冷裝置用壓力容器 附錄 F： “ 鋼制氨制冷裝置用壓力容器對(duì)液氨的要求及其充裝程序 ” 規(guī)定：液體氨除應(yīng)符合 GB 536的規(guī)定外，還應(yīng)滿足下列要求之一： a) 含氨量應(yīng)大于 %； b) 含氨量應(yīng)不小于 %，且其中含水量應(yīng)不小于 %。 氨與油不互溶，并且氨比油輕，油沉在氨液的下部，有利于從容器的底部放油；但在換熱器表面會(huì)形成油膜，影響換熱。 制冷原理與設(shè)備 二、制冷劑 載冷劑 冷凍機(jī)油 例： 毒性危害和燃燒性危害程度分類 ODP GWP R11 A1 4600 R12 A1 10600 R744(CO2) A1 0 1 R717（氨） B2 0 ?1 R22 A1 1900 R134a A1 0 1600 制冷原理與設(shè)備 二、制冷劑 載冷劑 冷凍機(jī)油 常用制冷劑 1）氨（ NH3 R717） 標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn) ℃ ，凝固溫度 ℃ 。 臭氧消耗潛能值 ODP：表示制冷劑消耗大氣臭氧分子潛能的程度。 2，制冷劑的安全、環(huán)境特性： 毒性危害分類：分 A、 B兩類。 排氣溫度不大于 105℃ （螺桿機(jī)）； 150℃ （活塞機(jī)）； 噴油溫度不大于 60℃ ； 噴油壓力：活塞機(jī)比吸氣壓力高 ~ Mpa。 冷凍水溫度（鹽水溫度）：比蒸發(fā)溫度高 4~6℃ 。用它來(lái)反映實(shí)際絕對(duì)濕度接近飽和絕對(duì)濕度的程度。在飽和濕度下，有對(duì)應(yīng)的飽和絕對(duì)濕度ZB，它隨空氣溫度變化而變化。 濕度的三種表示方法： 絕對(duì)濕度（ Z） :每立方米空氣含有水汽的質(zhì)量。 比如：制冷劑與冷卻水；制冷劑與鹽水；制冷劑與庫(kù)房的空氣之間均存在溫差。排氣壓力比冷凝壓力略高。 一、基礎(chǔ)知識(shí) 制冷原理與設(shè)備 蒸發(fā)、吸氣、