【正文】 總之，活塞式壓縮機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)一次，氣缸內(nèi)相繼實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣、壓縮、排氣的過(guò)程，即完成一個(gè)工作循環(huán)?；钊綁嚎s機(jī)的活塞從氣缸蓋處開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)的工作容積逐漸增大，這時(shí)，氣體即沿著進(jìn)氣管，推開進(jìn)氣閥而進(jìn)入氣缸，直到工作容積變到最大時(shí)為止，進(jìn)氣閥關(guān)閉；活塞式壓縮機(jī)的活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)工作容積縮小，氣體壓力升高，當(dāng)氣缸內(nèi)壓力達(dá)到并略高于排氣壓力時(shí)，排氣閥打開，氣體排出氣缸，直到活塞運(yùn)動(dòng)到極限位置為止，排氣閥關(guān)閉。立式活塞壓縮機(jī)汽缸為垂直放置，多為兩個(gè)缸，轉(zhuǎn)數(shù)一般為750r/min以下。臥式活塞制冷壓縮機(jī)汽缸為水平放置，有單作用（單向壓縮）和雙作用（雙向壓縮）兩種。目前，活塞式制冷壓縮機(jī)多為中小型。 制冷設(shè)備的選型計(jì)算 活塞壓縮機(jī)的配備往復(fù)式活塞制冷壓縮機(jī)一般簡(jiǎn)稱為活塞式制冷壓縮機(jī)，是應(yīng)用曲柄連桿機(jī)構(gòu)或其他方法，把原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊谄變?nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行氣體壓縮的。吸氣溫度,此處為15℃吸氣溫度主要由以下幾個(gè)方面影響：由于吸入管受周圍空氣的影響；與制冷系統(tǒng)的供液方式有關(guān)；直接膨脹供液對(duì)管道的要求。水冷式的最大的特點(diǎn)是相對(duì)于室外空氣而言，由于水的溫度比較低，所以采用水冷式冷凝器可以得到較低的冷凝溫度，對(duì)制冷系統(tǒng)的制冷能力和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性均有利。冷凝器中制冷劑放出的熱量被冷卻水帶走。冷凝溫度：冷凝溫度主要取決于冷凝器的形式、冷卻方式和冷卻介質(zhì)的溫度，以及制冷壓縮機(jī)允許的排氣溫度和壓力。在直接冷卻系統(tǒng)中，蒸發(fā)溫度一般比庫(kù)房溫度低10℃左右。 基本參數(shù)蒸發(fā)溫度：蒸發(fā)溫度是蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑在一定壓力下氣化時(shí)的飽和溫度，該壓力即為蒸發(fā)壓力。 壓縮機(jī)選型的一般原則盡量選用大型壓縮機(jī)，為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)和便于操作，壓縮機(jī)配備臺(tái)數(shù)應(yīng)盡量少；同一機(jī)房?jī)?nèi)選配的壓縮機(jī)應(yīng)盡量在兩個(gè)系列以內(nèi)，以便零部件的更換，當(dāng)機(jī)房?jī)H有兩臺(tái)機(jī)器時(shí)，則盡量采用同一系列；壓縮機(jī)總制冷量以滿足生產(chǎn)要求為準(zhǔn)，不考慮備用機(jī)；新系列壓縮機(jī)的能量調(diào)節(jié)裝置，只宜作適應(yīng)負(fù)荷波動(dòng)的調(diào)節(jié)，而不宜作季節(jié)性負(fù)荷變化的調(diào)節(jié)； 選用壓縮機(jī)的工作條件不得超過(guò)制造廠商規(guī)定的生產(chǎn)條件。/kg）壓縮機(jī)理論耗功率 理論制冷系數(shù)制冷壓縮機(jī)指示效率制冷壓縮機(jī)的指示功率4 制冷機(jī)器設(shè)備的選型本章主要介紹如何根據(jù)前面計(jì)算的制冷負(fù)荷來(lái)選配合適的機(jī)器和設(shè)備。/kg）15403204073554363’30418302354272305193—55230—計(jì)算狀態(tài)點(diǎn)5的狀態(tài)參數(shù) 單位質(zhì)量制冷量式中:、——分別為蒸發(fā)器進(jìn)、出口處制冷劑的比焓，kJ/kg。p1321h455由《空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)》P194附圖1壓焓圖可知各點(diǎn)的參數(shù)，其中應(yīng)有過(guò)熱和過(guò)冷點(diǎn)，可以查得各點(diǎn)的焓值為： 各點(diǎn)的參數(shù)匯總見下表 各狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)表 狀態(tài)點(diǎn)溫度（℃）絕對(duì)壓力（MPa）比焓（kJ/kg）比熵（kJ/kg通常取過(guò)冷溫度較同壓力下的冷凝溫度低2～3℃制冷劑蒸氣進(jìn)入壓縮機(jī)前的溫度應(yīng)根據(jù)低壓蒸氣離開蒸發(fā)器時(shí)的狀態(tài)及吸氣管道中的傳熱情況來(lái)確定。至于被冷卻水或空氣的溫度降大小也是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，如果加大，則制冷循環(huán)的外部不可逆損失加大，但是可以減小管道尺寸或降低水泵（或風(fēng)機(jī)）的功耗。對(duì)于實(shí)際制冷工程，蒸發(fā)器液體載冷劑進(jìn)、出口溫度和被冷卻空氣進(jìn)、出口溫度，由空調(diào)系統(tǒng)決定；而蒸發(fā)溫度與平均傳熱溫差，既受傳熱過(guò)程的約束，又要使初投資和運(yùn)行費(fèi)經(jīng)濟(jì)合理。至于冷藏庫(kù)用冷排管的蒸發(fā)溫度一般比庫(kù)溫低5～10℃，庫(kù)溫越低，差值越小。一般，對(duì)于水冷式冷凝器，冷凝溫度與冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度之差取7～14℃，冷卻水進(jìn)、出口溫差取4～10℃，其中對(duì)于立式、臥式殼管冷凝器等，冷凝溫度一般比冷卻水出口溫度高2～4℃；對(duì)于風(fēng)冷式冷凝器，冷凝溫度與空氣進(jìn)口溫度之差取10～16℃，空氣進(jìn)、出口溫差不宜大于8℃；對(duì)于蒸發(fā)式冷凝器，冷凝溫度應(yīng)比該設(shè)計(jì)空氣濕求溫度高5～10℃。因此，必須權(quán)衡利弊，合理確定冷凝溫度與冷卻介質(zhì)進(jìn)、出口溫差。制冷劑蒸氣進(jìn)入冷凝器的換熱分為三個(gè)區(qū)域：過(guò)熱蒸氣冷卻、飽和蒸氣冷凝和冷凝液體過(guò)冷，所以冷凝器中制冷劑的溫度并不是定值。制冷劑氣體被制冷壓縮機(jī)吸入，經(jīng)制冷壓縮機(jī)壓縮，變成了高壓高溫的制冷劑氣體，在排到冷凝器中與冷卻介質(zhì)（水或空氣）進(jìn)行熱交換，被冷凝成高壓常溫的液體。 工況的狀態(tài)參數(shù)本設(shè)計(jì)采用單級(jí)制冷系統(tǒng)，其理論循環(huán)如下圖： p1321h455此系統(tǒng)是由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器通過(guò)管道連接，形成一個(gè)密閉的制冷循環(huán)系統(tǒng)。在小型的氟裝置中的冷風(fēng)機(jī)多采用電熱除霜方案。但融霜時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)庫(kù)溫有一定的影響，制冷系統(tǒng)分調(diào)節(jié)站復(fù)雜。熱氣融霜 利用壓縮機(jī)排出的過(guò)熱蒸汽冷凝時(shí)放出的熱量來(lái)融化蒸發(fā)器表面的霜層。水沖霜 將沖霜水通過(guò)噴淋裝置向蒸發(fā)器表面噴淋使霜層融化，然后一并由排水管排出，該方案效率較高操作程序簡(jiǎn)單，庫(kù)溫波動(dòng)小。由于系統(tǒng)采用頂排管的形式向庫(kù)內(nèi)供冷，頂排管的表面結(jié)霜會(huì)導(dǎo)致熱阻增加、傳熱系數(shù)下降，所以在方案確定時(shí)要考慮除霜。(4)、蒸發(fā)器內(nèi)液體是壓力輸送，并聯(lián)蒸發(fā)器容易配液均勻，可簡(jiǎn)化分液裝置和節(jié)省調(diào)節(jié)閥。(2)、融霜時(shí)需要先排盡蒸發(fā)器的液體后才能進(jìn)行，操作費(fèi)時(shí)間。(5)、并聯(lián)蒸發(fā)器的供液不易均勻，影響部分蒸發(fā)器的正常工作。(3)、蒸發(fā)器內(nèi)的積油易沖出，有利于傳熱。(1)、庫(kù)溫靈敏度好，停止供液后，蒸發(fā)器內(nèi)液體立即自行流入低壓循環(huán)筒，可簡(jiǎn)化庫(kù)溫自控裝置。液泵供液蒸發(fā)器制冷劑流向有上進(jìn)下出和下進(jìn)上出兩種方式。利用液泵的機(jī)械力向蒸發(fā)器輸送低溫制冷劑液體的供液方式叫液泵供液。因此，為了保證能向蒸發(fā)器正常供液，又不至于嚴(yán)重影響供液溫度，原則上講，該高差形成的靜壓在克服了總阻力之后剩余壓差對(duì)蒸發(fā)溫度的影響不超過(guò)1176。在節(jié)流閥和蒸發(fā)器、蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間增設(shè)氨分離器，并將其設(shè)在高于蒸發(fā)器的地方，節(jié)流后的兩相制冷劑先進(jìn)入氨液分離器被分離，分離下的液體利用氨液分離器內(nèi)保持的液面和蒸發(fā)器之間高差形成的靜壓向蒸發(fā)器供液，故稱之為重力供液。操作調(diào)節(jié)困難，隨冷凝壓力、蒸發(fā)壓力、負(fù)荷大小而及時(shí)調(diào)整節(jié)流閥的開啟度，這對(duì)使用手動(dòng)節(jié)流閥，靠人工調(diào)節(jié)的制冷裝置來(lái)講是不容易做到恰到好處的；同時(shí)，由于閃發(fā)氣體的存在對(duì)并聯(lián)蒸發(fā)器的供液不易均勻分配，使供液多的易發(fā)生濕行程，供液少的則出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。它的特點(diǎn)是：制冷設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、制冷劑充注量少、工程費(fèi)用低。利用冷凝壓力和蒸發(fā)壓力之差將節(jié)流后的制冷劑直接送入蒸發(fā)器的供熱方式稱為直接膨脹供液。蒸發(fā)式冷凝器耗水量小，而且所需空氣流量不足風(fēng)冷式冷凝器所需空氣流量的1/2，因此特別適用于缺水地區(qū)，氣候越干燥使用效果越好。這類冷凝器中有淋水式冷凝器和蒸發(fā)式冷凝器兩種類型。但是，采用風(fēng)冷式冷凝器的制冷系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，可緩解水源緊張，并易于構(gòu)成空氣源熱熱泵。風(fēng)冷式冷凝器與水冷式冷凝器相比較，在冷卻水充足的地方，水冷式設(shè)備的初投資和運(yùn)行費(fèi)用均低于風(fēng)冷式設(shè)備。這類冷凝器中有自然對(duì)流空氣冷卻式冷凝器和強(qiáng)制對(duì)流空氣冷卻式冷凝器。套管式冷凝器具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、冷凝液體再冷度較大、冷卻水用量較少的優(yōu)點(diǎn)，但兩側(cè)流體的流動(dòng)阻力均較大，且清除水垢較困難。氟利昂套管式冷凝器為了減少機(jī)組體積，將套管做成長(zhǎng)圓形或圓形螺旋型式。(3)、套管式冷凝器氨套管式冷凝器是由兩根不同直徑的無(wú)縫鋼管相互疊套連接而成，氨氣從上方進(jìn)入管的空腔，在內(nèi)管外表面上冷凝后，從下部流入貯液器。氨臥式冷凝器內(nèi)傳熱管一般采用D25mm 、D32mm 或 D38mm的無(wú)縫鋼管。在氟利昂冷凝器中，有的還在底部設(shè)有液體過(guò)冷器。制冷劑蒸氣從冷凝器頂部進(jìn)入，在管子外表面冷凝成液體，然后從殼體底部（或側(cè)面）出液管流入貯液器。由于水平安放，因此兩端管板的外側(cè)用端蓋封閉。(2)、臥式殼管式冷凝器臥式殼管式冷凝器簡(jiǎn)稱為臥式冷凝器。立式冷凝器的優(yōu)點(diǎn)是：垂直安裝，占地面積??；無(wú)凍結(jié)危險(xiǎn)，可安裝在室外，不占用室內(nèi)建筑面積；冷卻水自上而下直通流動(dòng)，便于清除鐵銹和污垢，而且清除時(shí)不必停止制冷系統(tǒng)的運(yùn)行，這樣，對(duì)冷卻水的水質(zhì)要求不高。冷凝器的傳熱管一般用D513mm 或D38 的無(wú)縫鋼管。均水板和分水器除了使水流均勻、增強(qiáng)傳熱作用外，還可降低水流沖擊、減緩傳熱管所受水流。陶瓷制造的分水器較為光滑，阻力小，使水流均勻流入傳熱管，但材質(zhì)較脆，在運(yùn)輸時(shí)應(yīng)注意保護(hù)，防止碎裂。分水器用鑄鐵、膠木、陶瓷等材料制造。冷凝器垂直安置。相對(duì)于室外空氣而言，由于水的溫度比較低，所以采用水冷式冷凝器可以得到較低的冷凝溫度，對(duì)制冷系統(tǒng)的制冷能力和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性均有利，水冷式冷凝器分為殼管式、套管式、板式、螺旋板式等幾種類型。冷凝器按其冷卻介質(zhì)和冷卻方式，可以分為水冷式、空氣冷卻式、水和空氣聯(lián)合冷卻式三種類型水冷式冷凝器冷凝器中制冷劑放出的熱量被冷卻水帶走。應(yīng)根據(jù)總制冷量大小和當(dāng)?shù)貤l件，確定冷凝器的冷卻方式，即水冷、風(fēng)冷、水風(fēng)冷。冷凝器的作用是將壓縮機(jī)排出的高溫、高壓制冷劑過(guò)熱蒸氣冷卻又冷凝成液體。氟利昂22化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)毒、無(wú)腐蝕、無(wú)刺激性、并且不可燃，廣泛用于空調(diào)用制冷裝置，特別是房間空調(diào)器和單元式空調(diào)器幾乎均采用此種制冷劑，它也可以滿足一些需要15℃以下較低蒸發(fā)溫度的場(chǎng)合。氟利昂是飽和碳?xì)浠衔稃u組衍生物的總稱，主要有甲烷族、乙烷族和丙烷族三種，大多數(shù)氟利昂本身無(wú)毒、無(wú)臭、不燃，與空氣混合遇火也不爆炸，因此，適用于公共建筑或?qū)嶒?yàn)室的空調(diào)用制冷裝置。＞350kW，大中型系統(tǒng)，如對(duì)衛(wèi)生安全要求不十分嚴(yán)格或間接供冷時(shí)，可采用氨。如R500、R502...等。 不飽和碳?xì)浠衔镏评鋭哼@類制冷劑中主要是乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）和它們的鹵族元素衍生物，它們的R后的數(shù)字多為“1”，如R11R1150...等。代號(hào)與氟利昂一樣采用“R”，這類制冷劑易燃易爆，安全性很差。國(guó)際規(guī)定用“R”作為這類制冷劑的代號(hào)，如R22...等。如水R718...等。 無(wú)機(jī)化合物制冷劑：這類制冷劑使用得比較早，如氨（NH3）、水（H2O）、空氣、二氧化碳（CO2）和二氧化硫（SO2）等。按照化學(xué)成分，制冷劑可分為五類：無(wú)機(jī)化合物制冷劑、氟利昂、飽和碳?xì)浠衔镏评鋭?、不飽和碳?xì)浠衔镏评鋭┖凸卜谢旌衔镏评鋭?。氟利昂與食品接觸后既不改變食品顏色或組織，也不使食品變味，這是十分理想的。如氨對(duì)水果、蔬菜沒有危害，但接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，或氨的含量太高，會(huì)使食品焦?fàn)€，有不少食品與氨接觸后改變滋味甚至不能食用。(5)、 制冷劑對(duì)食品的影響。有些制冷劑直接具有危害人體的毒性，有些制冷劑雖然無(wú)毒，但當(dāng)濃度過(guò)大時(shí)，由于缺氧會(huì)使人窒息。制冷劑的毒性是評(píng)價(jià)其安全性的重要指標(biāo)。目前常用的氟利昂，能溶解天然橡膠和樹脂，會(huì)使高分子化合物變軟、膨脹和起泡，這對(duì)于材料選擇是不利的。有些制冷劑本身對(duì)金屬材料無(wú)腐蝕作用，但和水或潤(rùn)滑油結(jié)合后，會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用。制冷裝置中的材料可分為金屬和非金屬兩大類。為了安全，制冷劑最好沒有爆炸性。但在此上限以上的混合氣體，遇火源時(shí)可以燃燒，在燃燒過(guò)程中，也可能發(fā)生爆炸。通常制冷劑在空氣中構(gòu)成爆炸性混合氣體時(shí)，在空氣中所占的比例是有一定范圍的，這個(gè)范圍叫爆炸極限。如果制冷劑蒸汽在空氣中的含量達(dá)到一定比例，就與空氣構(gòu)成爆炸性混合氣體。一些制冷劑的蒸汽，當(dāng)溫度升高到一定值并與明火接觸時(shí)，蒸汽與空氣混合物產(chǎn)生閃火，并且繼續(xù)燃燒，這時(shí)的溫度叫燃點(diǎn)。常用的氨在260℃以上會(huì)分解成氮?dú)夂蜌錃?。通常，氟利昂在單?dú)存在時(shí)，即使溫度高達(dá)500℃，它仍然穩(wěn)定。尤其是在壓縮后，較高的溫度下有較好的熱穩(wěn)定性，不產(chǎn)生分解作用。制冷劑化學(xué)性質(zhì)及生理學(xué)的要求(1)、制冷劑的穩(wěn)定性。因?yàn)橄鄬?duì)分子質(zhì)量大，其蒸汽的密度也就大，在同樣的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)所產(chǎn)生的離心力也大，因而每一級(jí)所產(chǎn)生壓力比較大。(7)、相對(duì)分子質(zhì)量。對(duì)于微溶于油的制冷劑，其優(yōu)點(diǎn)是蒸發(fā)溫度比較穩(wěn)定，同時(shí)在制冷設(shè)備中，制冷劑和油分成兩層易于分離。其缺點(diǎn)是使蒸發(fā)溫度有所提高。它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。(6)、溶解于油的性質(zhì)。(5)、液態(tài)的比熱容要小。在半封閉和全封閉式制冷壓縮機(jī)中，電動(dòng)機(jī)的線圈是與制冷劑及潤(rùn)滑油直接接觸的。當(dāng)制冷系統(tǒng)中滲進(jìn)極少量的水分時(shí)，雖會(huì)導(dǎo)致蒸發(fā)溫度升高，但不致在低溫下產(chǎn)生“冰塞”，不會(huì)影響制冷循環(huán)的正常進(jìn)行。(2)、制冷劑的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)當(dāng)高，以提高換熱設(shè)備的效率，減少傳熱面積。制冷劑熱物理性質(zhì)的要求(1)、制冷劑的粘度和密度應(yīng)盡可能小。反之，等熵指數(shù)小，壓縮終了的溫度就低。不同制冷劑的等熵指數(shù)是不同時(shí)。 (5)、 等熵指數(shù)k要小。制冷劑的凝固溫度低，就能避免凝結(jié)為固體，便于制取低的蒸發(fā)溫度 制冷劑的臨界溫度要高些、冷凝溫度要低些。所以，它們可以用一般冷卻介質(zhì)去冷凝。臨界溫度高，便于用一般的冷卻介質(zhì)（水或空氣）進(jìn)行冷凝。在相同的溫度范圍內(nèi)，不同的制冷劑的單位容積制冷量也不相同。不過(guò)，對(duì)于小型微型制冷裝置，則可以使用單位容積制冷量小的制冷機(jī)，這樣可避免機(jī)器流道太窄而降低效率，并可避免機(jī)器尺寸太小而增加制造加工的難度。單位容積制冷量是指壓縮機(jī)吸入的制冷劑蒸汽所能產(chǎn)生的冷量，其單位為 。另一方面，制冷劑在冷凝器中的壓力不應(yīng)過(guò)高，這樣可以減少制冷設(shè)備承受的壓力，降低對(duì)密封性的要求和降低制冷劑滲漏的可能性。在蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的壓力最好和大氣壓力相近，并稍高于大氣壓力。以避免空氣進(jìn)入制冷系統(tǒng)，發(fā)生泄漏時(shí)較容易發(fā)現(xiàn)。這是一個(gè)很重要的性能指標(biāo)。當(dāng)前能用作制冷劑的物質(zhì)有80多種，最常用的是氨、氟利昂類、水和少數(shù)碳?xì)浠衔锏取?duì)于一個(gè)實(shí)用的制冷裝置，制冷劑