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達(dá)沃西冷水機工作原理及制冷系統(tǒng)部件作用

更新時間:2020-04-02      點擊次數(shù):1923

                     達(dá)沃西冷水機工作原理及制冷系統(tǒng)部件作用

目錄

1工作原理

2系統(tǒng)流程圖

3部件構(gòu)造

1、壓縮機

2、冷凝器

3、蒸發(fā)器

4、熱力膨脹閥

5、其它輔件

4機型分類

1 工作原理

  冷水機的工作原理是蒸氣壓縮式制冷,也即是利用液態(tài)制冷劑汽化時吸熱,蒸汽凝結(jié)時放熱的原理進(jìn)行制冷的。在制冷技術(shù)中,蒸發(fā)是指液態(tài)制冷劑達(dá)到沸騰時變成氣態(tài)的過程。液態(tài)變成氣態(tài)必須從外界吸收熱能才能實現(xiàn),因此是吸熱過程,液態(tài)制冷劑蒸發(fā)汽化時的溫度叫做蒸發(fā)溫度,凝結(jié)是指蒸汽冷卻到等于或低于飽和溫度,使蒸汽轉(zhuǎn)化為液態(tài)。

 

2 系統(tǒng)流程圖

圖1-風(fēng)冷式冷水機原理流程圖

圖2-水冷式冷水機系統(tǒng)流程圖(說明:圖1-風(fēng)冷式冷水機是利用殼管蒸發(fā)器使水與冷媒進(jìn)行熱交換,冷媒系統(tǒng)在吸收水中的熱負(fù)荷,使水降溫產(chǎn)生冷水后﹐通過壓縮機的作用使熱量帶到翅片式冷凝器,再由散熱風(fēng)扇散失到外界的空氣中(風(fēng)冷卻);圖2-水冷式冷水機是利用殼管蒸發(fā)器使水與冷媒進(jìn)行熱交換,冷媒系統(tǒng)在吸收水中的熱負(fù)荷,使水降溫產(chǎn)生冷水后﹐通過壓縮機的作用將熱量帶至殼管式冷凝器,由冷媒與水進(jìn)行熱交換﹐使水吸收熱量后通過水管將熱量帶出外部的冷卻塔散失(水冷卻))如圖,開始時由壓縮機吸入蒸發(fā)制冷后的低溫低壓制冷劑氣體,然后壓縮成高溫高壓氣體送冷凝器;高壓高溫氣體經(jīng)冷凝器冷卻后使氣體冷凝變?yōu)槌馗邏阂后w;當(dāng)常溫高壓液體流入熱力膨脹閥,經(jīng)節(jié)流成低溫低壓的濕蒸氣,流入殼管蒸發(fā)器,吸收蒸發(fā)器內(nèi)的冷凍水的熱量使水溫度下降;蒸發(fā)后的制冷劑再吸回到壓縮機中,又重復(fù)下一個制冷循環(huán),從而實現(xiàn)制冷目的。

 

3 部件構(gòu)造

構(gòu)成冷水機基本的制冷系統(tǒng)主要有四大部件:壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥。另外,為了改善制冷系統(tǒng)的性能,達(dá)到更好的使用性能,通常還有不少輔助器件:液體管路電磁閥、視液鏡、液體管道干燥過濾器、高低壓力控制器等。下面對冷水機的構(gòu)造組成部件一一介紹:

1、壓縮機

冷水機系統(tǒng)中,壓縮機是保證制冷的動力,利用壓縮機增加系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的壓力,使制冷劑在制冷系統(tǒng)內(nèi)循環(huán),達(dá)到制冷目的。壓縮機按其結(jié)構(gòu)分為三類:開啟式、半封閉式、全封閉式。在工業(yè)冷水機設(shè)備中大部分冷凍用水0℃以上冷水機都是采用全封閉式壓縮機,冷凍用水0℃以下的低溫型冷水機都是采用半封閉式壓縮機(常見有螺桿式和往復(fù)式),而開啟式冷水機一般是用在制冷劑是氨的制冷系統(tǒng)中。全封閉制冷壓縮機是一種壓縮機與電動機一起,裝置在一個密閉鐵殼內(nèi)形成的一個整體。從外表看只有壓縮機的吸排氣管接頭和電動機的導(dǎo)線;壓縮機殼分為上下兩部分,壓縮機和電動機裝入后,上下鐵殼用電焊焊接成一體。平時不能拆卸,因此機器使用可靠。在全封閉制冷壓縮機中,又有活塞型壓縮機和渦旋式壓縮機。全封閉渦旋式制冷壓縮機它的構(gòu)造主要由下列各項組成:旋轉(zhuǎn)式進(jìn)、出口閥門;壓力表接口;內(nèi)置式過載保護(hù);彈性機座;曲軸箱加熱器;內(nèi)置式潤滑油泵。渦旋式制冷壓縮機大的優(yōu)點是:1結(jié)構(gòu)簡單:壓縮機體僅需2個部件(動盤、定盤)就可代替活塞壓縮機中的15個部件;2高效:吸氣氣體和變換處理氣體是分離的,以減少吸氣和處理之間的熱傳遞,可以提高壓縮機的效率。渦旋壓縮過程和變換過程都是非常安靜的。

 

2、冷凝器

 

制冷系統(tǒng)的高溫高壓氟里昂從壓縮機出來后進(jìn)入冷凝器中,向冷卻介質(zhì)釋放出大量熱量,被冷卻液化。那么,冷凝器按其冷卻形式可分為三大類型:水冷式、風(fēng)冷式、蒸發(fā)式及淋水式。2-1、水冷式:在水冷式冷凝器中,制冷劑放出熱量被冷卻水帶走。冷卻水可以一次流過,也可以循環(huán)使用。當(dāng)使用循環(huán)水時,需要有冷卻水塔或冷水池。水冷冷凝器有殼管式、套管式、沉浸式等結(jié)構(gòu)形式。水冷式冷水機用的冷凝器常用的是殼管式冷凝器,外殼采用5mm以上厚度之鋼管制成,經(jīng)防銹處理,耐壓20Kg/平方厘米。熱交換管采用高效率之高效無縫紫銅管,耐壓10Kg/平方厘米,兩端蓋可互換以變更接水管方向,水管流程多回路,各臺冷凝器者與壓縮機容量互相配合,其總熱傳導(dǎo)系數(shù)應(yīng)能容許0.00005Kcal/h.平方厘米℃-1結(jié)垢因子,冷凝器水壓降不超過6.5mAq,直通式水管易清洗維護(hù)保養(yǎng)。2-2、風(fēng)冷式:在風(fēng)冷式冷凝器中,制冷劑放出的熱量被空氣帶走。它的結(jié)構(gòu)形式主要為若干組銅管所組成,由于空氣傳熱性能很差,故通常都在銅管外增加肋片,以增加空氣側(cè)的傳熱面積,同時采用通風(fēng)機來加速空氣流動,使空氣強制對流以增加散熱效果。2-3、蒸發(fā)式及淋水式:在這類冷凝器中,制冷劑在管內(nèi)冷凝,管外同時受到水及空氣的冷卻。

 

3、蒸發(fā)器

 

當(dāng)制冷系統(tǒng)的氟里昂液態(tài)進(jìn)入膨脹閥節(jié)流后送入蒸發(fā)器,屬于汽化過程,這時候需要吸收大量熱量,使被冷卻的價質(zhì)溫度逐步降低,以達(dá)到制冷降溫的效果。那么,按其被冷卻的介質(zhì)種類可分為冷卻液體(水)的蒸發(fā)器(干式蒸發(fā)器)和冷卻空氣用的蒸發(fā)器(表冷式蒸發(fā)器)這兩大類。在這里主要介紹的是冷水機制冷系統(tǒng)中所使用的蒸發(fā)器,一般是為干式殼管式蒸發(fā)器。如圖,冷媒于熱交換管內(nèi)蒸發(fā),水在殼管側(cè)流動,為增加熱交換效率,于殼管側(cè)設(shè)2mm厚擋水板,使水左右往復(fù)流動,達(dá)到冰鹵水產(chǎn)生之目的,容器外殼采用6mm厚度以上之鋼管制成,可耐壓10Kg/平方厘米,外部以PE發(fā)泡板保溫。熱交換管采用高效無縫紫銅管,經(jīng)壓花工藝加工成內(nèi)螺紋肋管,使其傳熱面積增加,并提高了傳熱效能,耐壓20Kg/平方厘米;端板制作結(jié)構(gòu)堅實,熱交換管與端板為脹管式結(jié)合,并在端蓋內(nèi)加隔板使冷媒分成多路流動,以保持冷凍油回流,冷媒液管及低壓管均以工作閥連接,其總熱傳導(dǎo)系數(shù)應(yīng)能容許0.086M2℃/KW結(jié)垢因子,經(jīng)蒸發(fā)器之水壓降不超過6.5mAq。

 

4、熱力膨脹閥

 

冷水機的制冷劑系統(tǒng)流程圖中,我們發(fā)現(xiàn)冷凝器出口與蒸發(fā)器的入口之間有一個很小的部件叫作熱力膨脹閥,它是一個節(jié)流降壓的部件,使制冷劑的冷凝壓力調(diào)降為蒸發(fā)壓力,所以它在制冷系統(tǒng)中的作用*,它與制冷壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、并稱為制冷系統(tǒng)四大部件。4-1、熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu)膨脹閥的頂部由密封箱蓋波紋薄膜感溫包和毛細(xì)管組成一個密閉容器,里面灌注氟里昂,成為感應(yīng)機構(gòu),感應(yīng)機構(gòu)內(nèi)灌注的制冷劑可以與制冷系統(tǒng)的相同,也可以不同,比如制冷系統(tǒng)用的是F—22,感溫包可灌注F—12或F—22,感溫包用來感受蒸發(fā)器出口的過熱蒸汽溫度,毛細(xì)管作為密封箱與感溫包的連接管,傳遞壓力作用在膜片上,波膜片是由一塊0.2mm左右的薄合金片沖壓成形,斷面是波浪形的。受力后彈性形變性能很好,調(diào)節(jié)桿是用來調(diào)整膨脹閥門的開啟過熱度,在調(diào)試過程中用它來調(diào)節(jié)彈簧的彈力,調(diào)節(jié)桿向里旋時,彈簧壓緊,調(diào)節(jié)桿向外旋時,彈簧放松,傳動桿頂在閥針座與傳動盤之間傳遞壓力,閥針座上裝有閥針,用來開大或關(guān)小閥孔。4-2、熱力膨脹閥的工作原理膨脹閥通過感溫包感受蒸發(fā)器出口端過熱度的變化,導(dǎo)致感溫系統(tǒng)內(nèi)(感溫系統(tǒng)是由感溫包、毛細(xì)管、傳動膜片和傳動波紋管這幾種互相連通的零件所構(gòu)成的密閉系統(tǒng))充注物質(zhì)產(chǎn)生壓力變化、并作用于傳動膜片上.促使膜片形成上下位移,再通過傳動片將此力傳遞給傳動桿而推動閥針上下移動,使閥門關(guān)小或開大,起到降壓節(jié)流作用和自動調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的制冷劑供給量并保持蒸發(fā)器出口端具有一定過熱度,得以保證蒸發(fā)器傳熱面積的充分利用,以及減少液擊沖缸現(xiàn)象的發(fā)生。4-3、膨脹閥的種類(內(nèi)平衡、外平衡)作用于熱力膨脹閥體內(nèi)傳動膜片下部的壓力為節(jié)流后的蒸發(fā)壓力(這一壓力通過傳動桿和傳動片的縫隙而進(jìn)入膜片下部分空間)這種結(jié)構(gòu)稱為內(nèi)平衡式膨脹閥。作用于熱力膨脹閥體內(nèi)傳動膜片下部的壓力不是節(jié)流后的蒸發(fā)壓力,而是通過外接平衡管將蒸發(fā)器出口端的壓力引入傳動膜片下部空間結(jié)構(gòu)的閥門、稱為外平衡式熱力膨脹閥。與內(nèi)平衡式膨脹閥相比,外平衡式熱力膨脹閥的過熱度要小得多,所以采用外平衡式熱力膨脹閥時,能充分發(fā)揮蒸發(fā)器的傳熱面積的作用和提高制冷裝置的效果,在蒸發(fā)器阻力較小、壓力損失不大的情況下,可選用內(nèi)平衡式熱力膨脹閥;當(dāng)蒸發(fā)阻力較大,壓力損失比較大或具有液體分配器時,應(yīng)選用外平衡式熱力膨脹閥。采用分配器的,一般都選用外平衡膨脹閥。在制冷設(shè)備的冷水機中通常采用外平衡式熱力膨脹閥。

 

5、其它輔件

 

5-1、液體管道干燥過濾器通常液體管道干燥過濾器是不可拆卸的。內(nèi)部采用分子篩結(jié)構(gòu),能夠去除管道中的少量雜質(zhì)水份等,起到凈化系統(tǒng)的目的。因管道在焊接中會出現(xiàn)氧化物,并且氟里昂制冷劑的純度也有所不一,所以我們采用的氟里昂制冷劑都要求進(jìn)口的。液體管道干燥過濾器出現(xiàn)堵塞時,會引起吸氣壓力降低,在過濾器兩端會出現(xiàn)溫差,如出現(xiàn)這種情況,需要更換過濾器。5-2、高低壓力控制器在制冷系統(tǒng)中高低壓力控制器是起保護(hù)作用的裝置。高壓保護(hù)是上限保護(hù),當(dāng)高壓壓力達(dá)到設(shè)定值時,高壓控制器斷開,使壓縮機接觸器線圈釋放,壓縮機停止工作,避免在超高高壓下運行損壞零件。高壓保護(hù)是手動復(fù)位,當(dāng)壓縮機要再次啟動時,需先按下復(fù)位按鈕。當(dāng)然,在重新啟動壓縮機前,應(yīng)先檢查出造成高壓過高的原因,給予排除后,才能使機器運轉(zhuǎn)正常。低壓保護(hù)是為了避免制冷系統(tǒng)在過低壓力下運行而設(shè)置的保護(hù)裝置。它的設(shè)定分為高限和低限。它的控制原理是:低壓斷開值就是上限一下限的壓差值,重新開機值是上限值。低壓控制器是自動復(fù)位,所以要求操作人員經(jīng)常觀察機器的運行情況,出現(xiàn)報警時要及時處理,避免壓縮機長時間頻繁啟停而影響壽命。

 

4 機型分類

冷水機設(shè)備機型的分類,市面上各式各樣的稱謂看似復(fù)雜,所以下面歸類整理一些常見到的冷水機設(shè)備:[1]1、按冷凝器冷卻方式分類:風(fēng)冷式、水冷式2、按壓縮機結(jié)構(gòu)型式分類:螺桿式、活塞式、渦旋式、離心式3、按機型構(gòu)造分類:箱體式、臺架式4、按冷凍水出水溫度分類:標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)型(0℃以上)、低溫深冷型(0℃以下)5、按被冷卻介質(zhì)(載冷劑)分類:鹽水、乙二醇、耐腐蝕另有,按制冷原理分類:壓縮式、吸收式;按蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)型式分類:滿液式  干式。等

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