1、冷水螺杆机组制冷基础培训,韩百涛2013/1/25,基本概念,物质的三种状态：气、液、固；温度、摄氏温度压力、绝对压力、真空度；压力的单位：帕(Pa、N/m2)、兆帕(MPa 、106N/m2)、标准大气压(atm) ，1标准大气压(atm) =1.01x105 Pa,常用术语,绝对湿度单位容积的气体所含水分的重量，一般用mg/L作指标.Z=Gc/ Vc =pc/(RcTc) (kg/m3)pc Vc =GcRcTcpc水蒸气的分压力(Pa)；Vc水蒸气的体积(m3)；Rc水蒸气的气体常数，461J/(kg.K)；Tc水蒸气的热力学温度(K)；相对湿度绝对湿度与该温度饱和状态水蒸气含量之比用百
2、分数表达 .=Z/Zbx100% 空气的相对湿度，%； Z 绝对湿度，(kg/m3) ； Zb 饱和绝对湿度，(kg/m3) ；,常用术语,汽化：沸腾、蒸发；吸收周围介质热量；蒸发器；冷凝：液化；放热；蒸发式冷凝器一定压力下，蒸汽的冷凝温度与液体的沸点相同，汽化潜热与液化潜热的数值相同；热力学第一定律：自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过程中能量的总和不变。分子热运动墨水滴入温度不同的水杯中，哪一个融合的块？,常用术语,露点温度：在压力不变的条件下，空气的含湿量不变时水蒸气达到饱和的温度。结露取决于物体表面温度
3、与空气露点温度这两个参数的相互关系。干球温度、湿球温度；干球温度是接触球体表面空气的实际温度，湿球温度是球体表面附着有水时，水份蒸发带走热量后球体的温度，水的蒸发量跟空气的湿度有关，空气湿度越大蒸发量越小，带走的热量越少，干湿球温度差异越小；空气湿度越小水蒸发量越大，带走的热量也越大，干湿球温差也就越大，所以可以通过干湿球温差的变化规律来反映当前空气湿度状况。热量：物体内能改变的量度，用Q表示，单位为J、KJ。比热容：单位质量的物质温度每升高（或降低）1度时所吸收或放出的热用c表示，单位为kj/(kg.K)。C=c.m.T显热、潜热、溶解热、气化潜热；,热力学基本概念焓,内能：工质内部分子能量
4、的总称。通常是定温、定压情况下含有的热量焓：焓是一个复合的状态参数，是表征系统中所有的总能量，是工质的内能和压力位能之和，对1kg 工质而言，用符号h表示，单位为 kJ/kg，适用于气体，甚至液体和固体。,h=e+pv (kJ/kg),e内能(kJ/kg),p压力(kPa),v比体积(m3/Kg)当工质处于某一定状态(p.v.t)时，p、v、e均具有一定的数值，e+Apv 也具有一定的数值，故h是一个状态参数，其物理意义是指特定温度作为起点时物质所含的热量。1kg水由0升温直至气化需要吸收418.68+2246.9=2665.58kJ/kg的热量，则可称蒸汽在该状态下的焓值为2665.58kJ
5、/kg。通常把0的R12和R22液态制冷剂的焓值规定为200kJ/kg， R502和R717液态制冷剂的焓值规定为500kJ/kg。,热力学基本概念熵,熵：熵是一个导出的状态参数，是表示工质状态变化时，其热量传递的程度。对1kg 工质而言，用符号s表示，单位为 。它是通过其它可以直接测量数量间接计算出来的。熵和热量、温度的关系式为：,s=Q/T kJ/(kg.K)Q1kg 物质所获得的热量(kJ/kg)；T物质获得的热量时的热力学温度(K)。因T恒大于0，故熵值增加，表示对这个系统加热；熵值减少，表示系统放热；熵值为0，则说明系统没有与外界进行热交换（绝热过程）。工质熵的变化可以判断工质与外界
6、热交换的方向。熵字的外文意义是转变，指热量可以转变为功的程度，熵小则热能的转变程度高，热能的品位高；熵大则热能的转变程度低，热能的品位低。也可以说熵代表热量的品位。例如：具有同样热量的蒸汽，高压蒸汽可以用来发电，低压蒸汽只能用来一般加热。前者熵小，后者熵大。具有同样热量的热水，110的高温水可以用来制冷， 80的热水不能用来制冷，前者品位高，熵小；后者品位低，熵大。,传热学基本概念,热量传递的三种基本方式：热传导、热对流、热辐射。热导率：表示某种材料传导热量能力的一个物理量。表面传热系数：表示不同物质（如固体与气体）之间在不同状态下换热能力的物理量。传热系数热扩散率气化与冷凝饱和状态、饱和蒸汽
7、、饱和液体、饱和温度、饱和压力。过冷：在饱和压力的条件下，继续对饱和蒸汽加热，使其温度高于饱和温度，这种状态称为过热，这种蒸气称为过热蒸汽。饱和液体在饱和压力不变的条件下，继续冷却到饱和温度一下称为过冷，这种液体称为过热液体。如果物质气化后，继续吸热，使该气体温度升高，升高后的温度称为过热温度，过热温度与饱和温度之差称为过热度。如果物质液化后，继续放热，使该液体温度下降，下降后的温度称为过冷温度，过冷温度与饱和温度之差称为过冷度。,什么是制冷？,制冷：利用机械设备把降温对象降到所需温度的方法叫制冷。 制冷过程中，热量由低温向高温转移是由于消耗了外界的能量，既靠压缩机做功来实现的。沸腾；水沸腾需
8、要吸收热量，100度时沸腾；氟利昂是-30度就开始沸腾，吸收热量沸腾和压力的关系,基本压缩制冷循环基本流程,最简单的制冷系统由四大要件组成：压缩机；冷凝器；节流阀；蒸发器；,制冷循环的蒸发过程,蒸发过程通过节流阀截流后的低压液体，在蒸发器中从周围介质吸热制冷在蒸发过程中，制冷剂的温度和压力保持不变。,制冷循环的压缩过程,压缩过程完成制冷作用后从蒸发器出来的气体经制冷压缩机压缩后，温度和压力急剧升高。压缩机排出的气体就变成了过热度较大的热汽。压缩气体时，压缩机要消耗一定的压缩功，但制冷剂熵值不变。,制冷循环的冷凝过程,冷凝过程从制冷机排出的高温高压过热蒸汽，进入冷凝器与冷却水或空气进行热交换，使
9、过热蒸汽逐渐变成饱和蒸汽，进而变成饱和液体。当用冷却水冷却时，饱和液体的温度继续降低，出现过冷。冷凝过程中压力保持不变。,制冷循环的四个过程,节流过程从冷凝器出来的液体经过节流阀被节流，成为常温低压的液体。节流过程制冷剂焓值不变。上述四个过程依次不断循环，进而达到制冷目的。,PI,TI,控制界面,制冷过程综述,机组由蒸发器出来的状态为气体的冷媒；经压缩机绝热压缩以后，变成高温高压状态。被压缩后的气体冷媒，在冷凝器中，等压冷却冷凝，经冷凝后变化成液态冷媒，再经节流阀膨胀到低压，变成气液混合物。其中低温低压下的液态冷媒，在蒸发器中吸收被冷物质的热量，重新变成气态冷媒。气态冷媒经管道重新进入压缩机，
10、开始新的循环。这就是冷冻循环的四个过程。也是螺杆式冷水机的主要工作原理。,单级制冷机理论循环原理图,1压缩机 2 冷凝器 3 蒸发器 4 节流阀,1,2,3,4,1,2,3,4,5,Pk tk,P0 t0,tgP,h,单级压缩制冷循环的压焓图,0点蒸发器出口；1点压缩机吸气口；2点压缩机排气口5点节流装置入口；6点蒸发器入口6-0段：等温等压吸热汽化过程。 P0 与t0为相对应。两点间的焓差大小主要看蒸发温度的高低。在不影响要求的条件下，应尽量提高蒸发温度以提高制冷量。0-1段：蒸发压力下的吸气过程。这段过热是为压缩机安全运行所必需的。1-2段：等熵压缩过程。2点的温度就是压缩机的排气温度，这
11、两点的焓差是压缩机作功大小的主要参数值。因此应尽量减少两点间的距离才能节约能源。如蒸发温度不变时，尽量降低冷凝压力，可减少功耗。2-3段：等压放热过程。制冷剂气体放出显热，由排气温度t2降至tk ，仍为气体。3-4段：制冷剂放出潜热被液化， Pk、tk恒定。此段占冷凝段放热量的80%以上。4-5段：制冷剂液体继续散热（显热）, tk降至过冷温度t5，无相态变化，过冷是提高制冷量的重要措施。5-6段：等焓节流过程。制冷机通过节流装置， Pk降至P0，由过冷液体变为汽液共存状态，即湿蒸汽状态。,1,2,3,4,6,Pk tk,P0 t0,tgP,h,5,0,X=0,X=1,Pk ：冷凝压力 tk
12、：冷凝温度P0 ：蒸发压力 t0 ：蒸发温度,压缩机,螺杆式压缩机,螺杆式(即双螺杆)制冷压缩机具有一对互相啮合、相反旋向的螺旋形齿的转子。其齿面凸起的转子称为阳转子，齿面凹下的转子称为阴转子。转子的齿相当于活塞，转子的齿槽、机体的内壁面和两端端盖等共同构成的工作容积，相当于气缸。机体的两端设有成对角线布置的吸、排气孔口。随着转子在机体内的旋转运动，使工作容积由于齿的侵入或脱开而不断发生变化，从而周期性地改变转子每对齿槽间的容积，来达到吸气、压缩和排气的目的。 除图互相啮合的转子，在每个运动周期内，分别有若干个相同的工作容积依次进行相同的工作过程，这一工作容积，称为基元容积。它由转子中的一对齿
13、面、机体内壁面和端盖所形成。只需研究其中一个工作容积的整个工作循环，就能了解压缩机工作的全貌。 螺杆式制冷压缩机的运转过程从吸气过程开始，然后气体在密封的基元容积中被压缩，最后由排气孔口排出。阴、阳转子和机体之间形成的呈V字型的一对齿间容积(基元容积)的大小，随转子的旋转而变化，同时，其空间位置也不断移动。图1表示了基元容积的工作过程。,螺杆压缩机,螺杆压缩机,加工精度达微米级,压缩机LG25BLYFZ,螺杆压缩机规格性能,油分离器,油分离器,1、分离出压缩机排气中所带的润滑油，使进入冷凝器的高压气体制冷剂纯净，减轻润滑油膜对传热的不良影响，降低润滑油的消耗。同时建立必需的油位差，为油冷正常工
14、作提供保障。 2、卧式结构，压缩机所排出的高压气体经排气管转向，进入油分空间后进行减速、反向，分离出大部分润滑油，这是第一次分离；制冷剂气体经过筒体流向高效油分滤芯时，润滑油微粒与筒壁吸附及重力沉降，完成第二次分离；制冷剂气体进入高效油分滤芯，经吸附、凝聚除去其余的油，这是第三次分离。分离出润滑油的洁净制冷剂最后排出油分离器进入冷凝器，而分离出的润滑油进入油冷却器。 3、油分离器上设有电加热器（未使用），、安全阀、视油镜、液位开关、放气阀、回油阀、旁通阀以及排污阀。在运行过程中，手动旁通阀应保持开启状态；安全阀之前的截止阀应处于开启状态。回油阀应常开，在回油时，利用视镜后的通阀控制回油量。,油
15、分离器,螺杆式冷冻机的润滑部位有：凸凹螺杆（亦称阴阳转子）的转动啮合部；转动的螺杆与壳体的相对滑动表面；螺杆前后的滑动轴承；主动螺杆的平衡活塞及轴端的机械密封摩擦面。在上述润滑部位均开有与压力油相通的油口。在能量调节阀上或壳体上开设的大小不同、相隔一定距离的油孔可使润滑压力油直接喷射到转子上，即可冷却润滑转子和壳体，又可对运动部位的间隙进行密封，以减少被压缩气体的泄漏，并降低运转噪声。由于调压阀调节的润滑油的压力通常比冷凝压力高0.2-0.3MPA，润滑油量可相当于冷冻机输气量的1%-2%。润滑泵可直接用转子本身驱动，也可做成外传动式的。通常都将油分离器作为润滑系统的油箱。目前应用较广的是离心
16、重力型和填料重力型的油分离器。此外在螺杆式冷冻机中也多采用二级油分离器，二级油分离器分离出的润滑油可利用吸、排气压差不经油泵直接被压送到吸气腔，对轴承、平衡活塞等处进行润滑。在该种润滑系统中普遍采用着列管式油冷却器，使油温保持在20-50，冷却介质可用水或冷冻机自身的制冷剂来蒸发冷却润滑油。润滑系统中的精过滤器的进出口压差不应超过0.1MPa，否则应清洗或更换滤芯。,油分离器,撞击分离,重力分离,高分子材料高效精分离,进气口,出气口,出油口,螺杆式压缩机组介绍,螺杆式压缩机组介绍,卧式油分离器内部结构,立式油分离器,油分离器,油分以及附属设备,使用,1、油位的检测； 2、高效分离区必须回油，确
17、保内部干气分离； 3、回气必须保证节流，有油时可开大，无油时开小（影响油温）； 4、根据排气压力与冷凝 压力的差来决定更换滤芯； 5、奔油后必须设法回油。,工质冷却壳管式油冷操作1、系统的正确安装，保证供液，保证回气；2、工质侧必须减少油的含量，并注意放油；3、必须注重油的清洁度；4、必须防止压缩机奔油，奔油后油冷壳程放气充分5、在启动压缩机时若润滑油温度较低，可适当调整油冷却器进液阀。,工质冷却壳管式油冷,油泵 柱塞做往复运动，转子做旋转运动 改进型增加油泵泵体支座，减少震动及噪声。,泵体,活塞,转子,调节油压阀 保证油压高于排气压力0.100.3Mpa，同时它起油泵的安全阀的作用。,油过滤
18、器 消除润滑油中的杂质，保证油泵及压缩机的正常运行。 油过滤器为不锈钢丝滤网胆。过滤器要经常拆卸清洗。,吸气过滤器 防止系统内的杂质被吸入压缩机，由焊接壳体和不锈钢丝过滤网胆组成。 要注意清洗。,单向阀 只允许气体按照阀体标注的方向顺向流动，而不允许气体反向流动。顺向流动时，只有阀芯两边压力差大于弹簧力时，阀芯才能打开。它主要设置在排气管及吸气管。,单级螺杆式制冷压缩机的气路循环 从低压系统来的低温低压蒸汽经过吸气过滤器后进入压缩机，被压缩成高温高压气体后进入油分离器，在油分离器内经过分离后排出。 带经济器的机组，从经济器来的气体经补气过滤器由补气口（也称二次进气口）进入压缩机，与低压系统来的
19、低温低压蒸汽一同被压缩。,单级螺杆式制冷压缩机的油路循环 油分离器内的冷冻机油经油冷却器冷却、油过滤器过滤后，一部分在压差的作用下进入压缩机转子腔，另一部分通过油泵增压后经压缩机轴承、轴封和平衡活塞等处进入压缩机转子腔。转子腔内的冷冻机油与吸入的蒸汽一同被压缩，高温高压的油气混合物再进入油分离器进行油气分离，依此循环。,喷油润滑螺杆机油路系统简图,螺杆式制冷压缩机故障、检修,机组不能启动1、机组压力高。2、电源故障。如电源断电、电压过低等。检查电源情况。3、机体内积油或存液过多。4、压力继电器报警未复位。5、油压低，不能建立正常油压。,螺杆式制冷压缩机故障、检修,6、机组处于报警状态而未复位。
20、7、零载位开关损坏或零载位凸轮松动（自动机组）。即使压缩机处于零载位时，也无零载位信号输入。启动后压缩机一直处于卸载状态，最终会引起滑阀不动报警，压缩机不能启动。8、电动机绕组烧毁或短路。检查电机。9、压缩机与电动机同轴度超差，重新校正同轴度。10、控制柜内接触器、中间继电器等电器元件故障。11、控制柜与控制台之间的电路接线有误，检查电路。12、压缩机内磨损烧伤。,螺杆式制冷压缩机故障、检修,自动机组能量载位显示失灵1、由于机组振动或凸轮未紧固等原因，使凸轮转动错位，造成控制画面载位与实际载位不同步甚至出现载位显示失灵现象，如载位显示为负值或者数值超出100。处理办法：启动油泵，手动强制将压缩
21、机卸至最小载位（卸不动为止）。检查调整零载位凸轮位置，使零载位开关闭合。手动强制上载至最高载位（卸不动为止）。检查调整满载位凸轮位置，使满载位开关闭合。2、电位器损坏。更换电位器。3、电位计接线错误。,螺杆式制冷压缩机故障、检修,机组振动1、机组地脚螺栓未紧固。检查紧固机组地脚螺栓。2、压缩机与电机不同心。校正压缩机与电动机的同轴度。3、机组与管道的固有频率相同而产生共振，引起机组振动加剧。改变管道支撑点位置。4、吸入过量的润滑油或液体制冷剂。按压缩机回液进行操作或停机盘车将油排出。5、吸气压力过低。检查引起吸气压力低的原因。6、油压低，压缩机润滑不良，压缩机会产生振动并伴有噪音。,螺杆式制冷
22、压缩机故障、检修,能量调节失灵1、四通电磁阀故障。电磁阀的常见故障有阀芯卡住、线圈烧、密封圈失效等。若阀芯卡住，可用手推动电磁阀两端应急按钮，或对电磁阀阀芯进行拆洗。2、油管堵塞。疏通清洗油管。3、油活塞间隙过大、密封圈老化，造成上、卸载腔不能完全封闭，引起自动上载。检查更换油活塞密封圈。4、油活塞卡住。由于润滑油内含有机械杂质，造成油活塞与油缸拉毛，油活塞卡住。对油活塞和油缸进行修理。6、滑阀拉毛卡住。如图9-31所示。对滑阀进行修理。6、油压低，能量调节动力不足。调整油压。7、满载限位开关松动，压缩机没有满载信号，到满载时还有上载信号输入。 8、能量指示器故障，如指针松动脱落等。9、能量指
23、示器接线错误。,螺杆式制冷压缩机故障、检修,机组耗油1、供液量过大、热负荷减少等原因引起压缩机回液，制冷剂液体进入压缩机，由于液体的蒸发带走大量润滑油。调整供液。2、油温过低，油分离效果差。3、压缩机启动过程中增载过快，在油温较低、油分离效果较差的状态下压缩机很快达到满载状态。4、加油过多，使油面没过挡板进入高效分离区。5、油分离器二次回油效果差。如油分离器回油管1和2同时打开、回油滤网堵塞、回油节流阀未开、油管路堵塞等。正确调整阀门状态，油分离器回油阀门1常开，阀门2常关（定期开）。注意清洗回油滤网。正确调整回油节流阀，有油时开大，无油时开小。6、排气温度过高，部分润滑油汽化随排气带走。检查
24、引起排气温度高的原因并排除。7、高效分油滤芯效率降低，更换滤网。,螺杆式制冷压缩机故障、检修,油压过低1、油压调节阀开启度过大，适当调整阀门。2、油量不足，补充至足量润滑油。3、油路管路或油过滤器脏堵，清洗油过滤网。4、油泵故障、磨损。5、压缩机内部泄油量大，需对机头进行大修。6、油温高，检查引起油温高的原因。7、油中混有液体工质。由于压缩机回液，造成液体工质混入油中，油温降低，油压难于建立。可关闭压缩机吸排气阀，将油分离器中工质排出。,螺杆式制冷压缩机故障、检修,油温高1、油冷却器效果下降清除油冷却器传热面上的污垢,降低冷却水温或增大水量（液氨量）。2、工质冷却油冷安装不当，不能保证充分供液
25、、排气。参照工质冷却油冷却器与蒸发冷、虹吸罐的安装要求。3、工质冷却油冷工质侧存油。对工质侧进行放油。4、工质冷却油冷油侧存气，对壳程进行放空。5、排温高。检查引起排温高原因并排除。,螺杆式制冷压缩机故障、检修,运行中有异常声音1、压缩机湿冲程。如压缩机启动过程中由于油击，运行过程中回液造成液击。3、润滑油脏、吸气滤网破损等造成异物进入压缩机内机体内，造成转子磨损。对压缩机进行拆检。4、止推轴承磨损破裂，转子轴向串动量大，分别与吸气端座和排气端座发生摩擦拉伤，。检修机头。5、机组油压低运行或润滑油较脏等原因造成滑动轴承磨损、转子与机壳摩擦，检修机头。6、联轴节松动，检查联轴节。,停机时压缩机反
26、转 停机后，由于压力回串，会带动转子反转，为此压缩机吸气阀为截止止回阀，在短时间内由于串压，允许几次反转。但反转严重，则说明止回阀关闭不严，主要原因有如阀芯卡住、弹簧弹性不足或阀损坏。对阀门进行拆检。,螺杆式制冷压缩机故障、检修,冷凝器（蒸发冷）,冷凝器的作用是将通过压缩机而形成的高温高压气体状制冷剂冷却后变成液体制冷剂。分类见后图 蒸发式冷凝器（空气与水联合式冷凝器）。,冷凝器的类型,立式：用水量多，水质可差 壳管式 卧式：水质要好，水温低 水冷式 套管式：小型水冷系统 淋水式：用水少，水质可差，空气干燥类型 蒸发式：用水少，空气干燥 自然对流式 风冷式 强制对流式,原理说明,蒸发式冷凝器2
27、400型,蒸发式冷凝器2400型,蒸发式冷凝器2400型,蒸发式冷凝器2400型,蒸发式冷凝器2400型,蒸发冷型号性能2400型,储液器（2.2立方）,节流机构,节流机构的作用和工作原理当制冷剂流体通过一小孔时，一部分静压力转变为动压力，流速急剧增大，成为湍流流动，流体发生扰动，摩擦阻力增加，静压下降，使流体达到降压调节流量的目的 （制冷工质流过阀门时流动截面突然收缩，流体流速加快，压力下降，压力下降的大小取决于流动截面收缩的比例）节流是压缩式制冷循环不可缺少的四个主要过程之一。,节流设施,液体通过流动截面时突然收缩，流速加快，压力下降；当常温高压的液体经过节流阀时，变成低温低压的液体，并有
28、少量的闪发气体作用：1、节流降压 2、调节流量 3、控制过热度 4、控制蒸发液位供液量与蒸发负荷相比太大，则部分液体制冷剂进入压缩机，引起液击供液量与蒸发负荷相比太小，则蒸发器部分的换热面积未能充分发挥其效能，能耗增大节流装置对机组运行节能降耗起关键作用常见的有：手动、孔板、热力膨胀、浮球+主节流阀,调节机构,满液式蒸发器，按PMFL主阀+SV液位控制器的使用说明调整，控制液位在下视镜的1/32/3处，沸腾泡沫部分不超过上视镜为宜；,当蒸发器内的液面降低时，壳体内的液面也随之降低，浮子落下，阀针便将孔口开大，则浮球阀出液量增大，浮球阀出液量形成的阀芯上部压力P4减小，主膨胀阀芯上部压力Ps(包
29、括主膨胀阀芯上部弹簧力P5和浮球阀出液量形成的压力P4) 减小，当主膨胀阀芯下部高压P1大于Ps时，则推动主阀芯向上移动，增大阀的开启量，主膨胀阀供液量增大；反之主膨胀阀供液量减小。浮球阀出液量与主膨胀阀芯上下的压差（P= P1-Ps）形成比例关系，调节供液量的大小，当壳体内的液面上升到浮子上限位时，阀针便将孔口关闭，Ps P1，主膨胀阀关闭且停止供液，此时蒸发器液位不再上升这既可以防止蒸发液位过高引起湿压缩，又保证蒸发器的供液量与蒸发负荷相匹配。由于的主膨胀阀芯上部弹簧是按标准工况设计的，因此机组在标准工况下，机组满负荷或变负荷运行均维持较高的COP值。但在小压差工况下，冷凝压力降低，P1降
30、低，P1相对于阀芯上部弹簧力偏小，使主阀开度偏小，供液量偏少，导致达到需要的蒸发液位要有一段滞后的时间，系统制冷系数减小，制冷装置能耗增大，在变负荷下同样如此。浮球+主节流阀在变工况下供液量的调节有待进一步完善,P4,顶针,浮球,蒸发器,蒸发器外形,蒸发器内部,蒸发器性能,问题研讨,在大压差工况下，蒸发器负荷需求减小（幅度大于20），孔板最大调节余量20，由于压差增大，孔板实际供液量比蒸发器负荷需要的液量大，吸气过热度降低，引起湿压缩；在小压差工况下，蒸发器负荷需求增大（幅度大于20），由于压差减小，蒸发器实际存液量比蒸发器负荷需要的液量小，吸气过热度升高，制冷量降低，制冷系数减小，制冷装置能
31、耗增大；在由低负荷转为高负荷情况下（幅度大于20），蒸发器负荷需求增大，由于制冷剂质量流量增大，短时间内蒸发器实际存液量比蒸发器负荷需要的液量小，吸气过热度升高，制冷量降低，制冷系数减小，制冷装置能耗增大；在由高负荷转为低负荷情况下（幅度大于20），蒸发器负荷需求减小，由于制冷剂质量流量减小，短时间内蒸发器实际存液量比蒸发器负荷需要的液量大，吸气过热度降低，引起湿压缩，极端情况即机组满负荷运行突然停机，蒸发器负荷需求减小75，由于制冷剂质量流量突然减小75，短时间蒸发器实际存液量比蒸发器负荷需要的液量大55，吸气过热度急速降低，进而降低排气过热度，油分效果下降，甚至导致压缩机奔油,制冷剂,制冷
32、剂是在制冷设备中完成制冷循环的工作介质，也称工质。对制冷剂的要求是：价格便宜、无毒、制冷效果好、物理化学性质稳定。其特性：蒸发潜热大。即单位容积的制冷量大，循环量小。有利于缩小制冷系统规模。化学性质稳定，腐蚀性小。特别是与润滑油不起化学反应。无度、不易燃、不易爆、粘性小、传热性能好、安全可靠等。,制冷剂,制冷剂又称制冷工质，是制冷循环的工作介质，利用制冷剂的相变来传递热量，既制冷剂在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有80多种，最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。制冷剂应具有一定的吸水性，这样就不致在制冷系统中形成“冰塞”，影响正常运行。制冷剂具有化学稳
33、定性：不燃烧、不爆炸，使用中不分解，不变质。同时制冷剂本身或与油、水等相混时，对金属不应有显著的腐蚀作用，对密封材料的溶胀作用应小。由于制冷剂在运行中可能泄漏，故要求工质对人身健康无损害、无毒性、无刺激作用。 在压缩式制冷剂中广泛使用的制冷剂是氨、氟里昂和烃类。按照化学成分，制冷剂可分为五类：无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。根据冷凝压力，制冷剂可分为三类：高温（低压）制冷剂、中温（中压）制冷剂和低温（高压）制冷剂。,几个重要概念,闪发气体，液氨从钢瓶中一放到大气中，立即会降到33.3，我们首先可观察到，液氨出瓶后立即沸腾，即使外界没有提
34、供热量它也沸腾，为什么？查氨的物理性能表，一公斤液氨，在一个大气压下的温度是33.3，它的焓值是83.57大卡；假设钢瓶中的液氨温度是25，对应的绝对压力是10g/CM2，它的焓是147大卡，这里相差了63.4大卡，这63.4大卡自身热量就使液氨沸腾，蒸发掉63.4大卡热量后，它的物理性能就平衡了，这蒸发后产生的气体，就叫闪发气体，因为沸腾在液氨全体积内产生，而且速度象闪电一样快，所以叫闪发气体。上面的讲述中冷库温度与蒸发温度总是相差10，冷凝温度与冷却水温总是相差5，这是我们国家制冷规范所定，它是由经济合理的热交换面积所决定的。讲了这么多，是想说明一点，我们是用机械能，将热量从温度低的物体中
35、取出，向温度高的物体中输送，使我们的工作对象温度下降到所需的要求。,制冷剂,无机化合物制冷剂：这类制冷剂使用得比较早，如氨（NH3）、水（H2O）、空气、二氧化碳（CO2）和二氧化硫（SO2）等。对于无机化合物制冷剂，国际上规定的代号为R及后面的三位数字，其中第一位为“7”后两位数字为分子量。如水R718.等。氟里昂（卤碳化合物制冷剂）：氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素（CL）、氟（F）和溴（Br）代替后衍生物的总称。国际规定用“R”作为这类制冷剂的代号，如R22.等。饱和碳氢化合物：这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和环状有机化合物等。代号与氟里昂一样采用“R”，这类制冷剂易燃
36、易爆，安全性很差。如R50、R170、R290.等。不饱和碳氢化合物制冷剂：这类制冷剂中主要是乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）和它们的卤族元素衍生物，它们的R后的数字多为“1”，如R113、R1150.等共沸混合物制冷剂：这类制冷剂是由两种以上不同制冷剂以一定比例混合而成的共沸混合物，这类制冷剂在一定压力下能保持一定的蒸发温度，其气相或液相始终保持组成比例不变，但它们的热力性质却不同于混合前的物质，利用共沸混合物可以改善制冷剂的特性。如R500、R502.等。,制冷剂,制冷剂,高温、中温及低温制冷剂：是按制冷剂的标准蒸发温度和常温下冷凝压力来分的。,制冷剂,氟里昂是一种透明、无味、无毒、不易
37、燃烧、爆炸和化学性稳定的制冷剂。不同的化学组成和结构的氟里昂制冷剂热力性质相差很大，可适用于高温、中温和低温制冷机，以适应不同制冷温度的要求。氟里昂对水的溶解度小，制冷装置中进入水分后会产生酸性物质，并容易造成低温系统的“冰堵”，堵塞节流阀或管道。另外避免氟里昂与天然橡胶起作用，其装置应采用丁晴橡胶作垫片或密封圈。常用的氟里昂制冷剂有R12、R22、R502及R1341a，由于其他型号的制冷剂现在已经停用或禁用。在此不做说明。氟里昂12（CF2CL2，R12）：是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以中、小型食品库、家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用。R12具有较好的热力学性能，
38、冷藏压力较低，采用风冷或自然冷凝压力约0.8-1.2KPa。R12的标准蒸发温度为-29，属中温制冷剂，用于中、小型活塞式压缩机可获得-70的低温。而对大型离心式压缩机可获得-80的低温。近年来电冰箱的代替冷媒为R134a。,制冷剂,氟里昂22（CHF2CL，R22）：是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以家用空调和低温冰箱中采用。R22的热力学性能与氨相近。标准沸点为-40.8，标准凝固点为-160通常冷凝压力不超过1.6MPa。R22不燃、不爆，使用中比氨安全可靠。R22的单位容积比R12约高60%，其低温时单位容积制冷量和饱和压力均高于R12和氨。近年来对大型空调冷水机组的冷媒大都采用R
39、134a来代替。氟里昂502（R502）：R502是由R12、R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的共沸溶液。R502与R115、R22相比具有更好的热力学性能，更适用于低温。R502的标准蒸发温度为-45.6，正常工作压力与R22相近。在相同的工况下的单位容积制冷量比R22大，但排气温度却比R22低。R502用于全封闭、半封闭或某些中、小制冷装置，其蒸发温度可低达-55。R502在冷藏柜中使用较多。氟里昂134a（C2H2F4，R134a）：是一种较新型的制冷剂，其蒸发温度为-26.5。它的主要热力学性质与R12相似，不会破坏空气中的臭氧层，是近年来鼓吹的环保冷媒，但会造成温室效应
40、。是比较理想的R12替代制冷剂。,制冷剂,氟里昂和水几乎完全相互不溶解，对水分的溶解度极小。从低温侧进入装置的水分呈水蒸气状态，它和氟里昂蒸气一起被压缩而进入冷凝器，再冷凝成液态水，水以液滴状混于氟里昂液体中，在膨胀阀处因低温而冻结成冰，堵塞阀门，使制冷装置不能正常工作。水分还能使氟里昂发生水解而产生酸，使制冷系统内发生“镀铜”现象。氟里昂与润滑油的关系：一般是易溶于冷冻油的，但在高温时，氟里昂就会从冷冻油内分解出来。所以在大型冷水机组中的油箱里都有加热器，保持在一定的温度来防止氟里昂的溶解。,使用制冷剂的注意事项,制冷剂钢瓶应放在阴凉通风处，防止高温和太阳曝晒。搬运中续小心轻放，禁止敲击。制
41、冷剂在保存时，钢瓶阀门处绝对不应有慢性泄漏现象。发现制冷剂有大量泄漏现象时，必须打开门窗通风，防止引起人参中毒和窒息。制冷剂钢瓶须经严格检验合格后才能使用。氨瓶为黄色，氟利昂瓶为银灰色。使用时严禁明火加热，但可用热水或热布贴敷。向机组内添加制冷剂时应远离火源。空气中含有制冷剂时严禁明火。从系统中将制冷剂抽出压入钢瓶时应加以冷却。一般以装满钢瓶的60%为宜。在分装或充加制冷剂时，市内必须空气畅通，操作人员要戴手套、眼镜，防止意外冻伤。,润滑油（冷冻油、冷冻机油）,作用：润滑、冷却、蜜蜂、冲洗、减震、卸荷、消声以及用作能量调解机构的动力。冷冻机油的物理、化学及热力学性质要求：粘度适当，根据制冷剂溶
42、油性、系统工作温度、转速等因素而定。浊点低于蒸发温度。石蜡析出后会阻塞狭窄部位或降低传热效果。凝固点足够低，如R12、R22系统冷冻机油的凝固点分别应低于-30-35、-30-55。冷冻机油溶入制冷剂后，其凝固点较纯油时降低1530。闪点足够高，冷冻机油的闪点应比压缩机的排气温度高2030，以避免冷冻机油分解、结碳。如R12、R22系统冷冻机油的闪点分别应在160以上。热带空调的闪点应在190以上。化学稳定性好 ，与制冷剂及材料不反应；在高温下不氧化、不分解、不结胶结碳。绝缘性能好，不损电机绝缘体。杂质含量低。,润滑油（冷冻油、冷冻机油）,国产冷冻机油的牌号有：13#、18#、25#、30#、
43、40#五种。其中13#有凝固点为-40和-55两种。冷冻机油的管理：降低储存温度。减少于空气的接触。防止混入水和机械杂质。防止混油或污染变质。,载冷剂,载冷剂是指间接冷却系统中运载冷量的媒介物质，又称冷媒。它依靠显热来传递冷量。理想的载冷剂须具备以下条件：比热容大；凝固点低；应比该系统中制冷剂的蒸发温度低48，沸点应高于系统可能达到的温度；密度小、粘度小；腐蚀性小；化学稳定性好；无度、安全、价格低廉、容易获取。,常见载冷剂,水：高温载冷剂，在空调系统中应用特别理想。盐水溶液：中温载冷剂，一般用氯化钠或氯化钙配置，适用于550制冷装置。腐蚀性大。有机物：低温载冷剂乙二醇，无色、无味、无电解性，凝固点随温度增加而降低，-1.7-50。丙二醇，无色、无味、无电解性，无毒、性质稳定，凝固点随温度增加而降低，-3.7-36。酒精(C2H5OH),凝固点为-114，可做低温载冷剂(-114以上)。二氯甲烷（CH2Cl2 ，代号R30)，无色液体,凝固点为-97，可做低温载冷剂(-90以上) 。,
