一、蒸氣緊縮式制冷原理

蒸氣制冷是運用某些低沸點的液態制冷劑在不同壓力下汽化時吸熱的性質來完成人工制冷的。

在制冷技能中，蒸騰是指液態制冷劑到達沸騰時變成氣態的進程。液態變成氣態有必要從外界吸收熱能才干完成，因而是吸熱進程，液態制冷劑蒸騰汽化時的溫度叫做蒸騰溫度，凝聚是指蒸汽冷卻到等于或低于飽滿溫度，使蒸汽轉化為液態。

在日常日子中，我們可以調查到許多蒸騰吸熱的現象。比方，我們在身上擦一些酒精，酒精很快蒸騰，這時我們感到擦酒精部分反響很涼。又如常用的制冷劑氟利昂 R-22液體噴灑在物體上時，我們會看到物體表面很快結上一層白霜，這是因為R-22的液體噴到物體表面當即吸熱，使物體表面溫度敏捷下降(當然這是不實用的制冷辦法，因為制冷劑R-22不能收回和循環運用)。

蒸氣緊縮式制冷是運用液態制冷劑汽化時吸熱，蒸汽 凝聚時放熱的原理進行制冷的。

二、制冷循環

緊縮機是確保制冷的動力，運用緊縮機添加體系內制冷劑的壓力，使制冷劑在制冷體系內循環，到達制冷意圖。開端緊縮機吸入蒸騰制冷后的低溫低壓制冷劑氣體，然后緊縮成高溫高壓氣體送冷凝器；高壓高溫氣體經冷凝器冷卻后使氣體冷凝變為常溫高壓液體；當常溫高壓液體流入熱力脹大閥，經節省成低溫低壓的濕蒸氣，流入蒸騰器，從周圍物體吸熱，經過風道體系使空調房間溫度冷卻下來，蒸騰后的制冷劑回到緊縮機中，又重復下一個制冷循環，然后完成制冷意圖。

三、制冷劑在制冷體系中狀況

從緊縮機出口經冷凝器到脹大閥前這一段稱為制冷體系高壓側；這一段的壓力等于冷凝溫度下制冷劑的飽滿壓力。高壓側的特點是：制冷劑向周圍環境放熱被冷凝為液體，制冷劑流出冷凝器時，溫度下降變為過冷液體。

從脹大閥出口到進入緊縮機的回氣這一段稱為制冷體系的低壓側，其壓力等蒸騰器內蒸騰溫度的飽滿壓力。制冷劑的低壓側段先呈濕蒸氣狀況，在蒸騰器內吸熱后制冷劑由濕蒸氣逐漸變為汽態制冷劑。到了蒸騰器的出口，制冷劑的溫度回升為過熱氣體狀況。過冷液態制冷劑經過脹大閥時，因為節省作用，由高壓下降到低壓 (但不耗費功、外界沒有熱交換）；一起有少部分液態制冷劑汽化，溫度隨之下降，這種低壓低溫制冷劑進入蒸騰器后蒸騰（汽化）吸熱。低溫低壓的氣態制冷劑被吸入緊縮機，并

經過緊縮機進入下一個制冷循環。

四、制冷量

在制冷循環中，循環活動的每千克制冷劑從被冷卻物體吸收的熱量叫做單位分量制冷量，用符號 q表明，單位是大卡，單位分量制冷量是表明制冷循環的一個特殊參數，這由制冷劑的性質，循環溫度等條件決議，蒸騰溫度越低，冷凝溫度越高，其值越小，反之越大。制冷設備的產冷量是單位時間內從被冷卻物體吸收并在冷凝器中放掉的熱量，用符號Q表明，單位是大卡。Q值的巨細等于制冷劑分量流量G與單位分量制冷量q的乘積，即： Q＝G·q

在實踐作業中，有時為了便利的取得制冷量的大略核算也過下式核算

Q＝L·(t2 －t1 )

式中L循環風量，(t2 －t1 )為進出風溫差.

五、制冷劑

制冷劑是進行制冷循環的作業物質。 （一）對制冷劑的要求 抱負的制冷劑要求化學性質是無毒、無刺激性氣味、對金屬腐蝕作用小、與光滑油不起化學反響，不易焚燒、不易爆破、而且要求制冷劑有杰出的熱力學性質，即在大氣壓力下它在蒸騰器內的蒸騰溫度要低、蒸騰壓力最好與大氣壓相近；制冷劑在冷凝器中、冷凝溫度對應的壓力要適中，單位制冷量要大，汽化熱要大，而液體的比熱要小，氣體的比熱要大。要求制冷劑的物理性質：凝固溫度要低、臨界溫度要高，導熱系數和放熱系數要大，比重和粘度要小，走漏性要小。

（二）制冷劑的品種

制冷劑品種許多，實踐應用時可依據制冷劑類型，蒸騰溫度、冷凝溫度和壓力等熱力學條件以及制冷設備的運用地點來考慮。制冷劑可分為四類：即無機化合物、碳氫化合物、氟里昂和共沸溶液。

現在我們空調最多運用的是氟里昂R-22,屬一代環保制冷劑,無毒無味,對臭氧層有破壞,單位制冷量大,冷凝溫度壓力適中,價格便宜,最近一段時間很難篩選.

六、制冷體系的結構及組成

構成根本的制冷體系主要有四大部件：緊縮機、蒸騰器、冷凝器、脹大閥。 為了改善制冷體系的功用，到達更好的運用功用，一般還有不少輔佐器材：液體管路電磁閥、視液鏡、液體管道枯燥過濾器、凹凸壓力操控器等。

（一）緊縮機

緊縮機按其結構分為三類：敞開式、半封閉式、全封閉式。現在大部分機房專用空調選用全封閉式緊縮機，只要力博特空調

部分類型選用半封閉式緊縮機。

全封閉制冷緊縮機是一種緊縮機與電動機一起，設備在一個密閉鐵殼內構成的一個全體。從表面看只要緊縮機的吸排氣管接頭和電動機的導線；緊縮機殼分為上下兩部分，緊縮機和電動機裝入后，上下鐵殼用電焊焊接成一體。平常不能拆開，因而機器運用牢靠。

在全封閉制冷緊縮機中，又有活塞型緊縮機和渦旋式緊縮機。

在現在出產的機房專用空調體系中，選用的緊縮機均為全封閉渦旋式制冷緊縮機。它的結構主要由下列各項組成：旋轉式進、出口閥門； 壓力表接口；內置式過載維護； 彈性機座；曲軸箱加熱器；內置式光滑油泵。

渦旋式制冷緊縮機最大的長處是：

1、結構簡略：緊縮機體僅需兩個部件(動盤、定盤)就可替代活塞緊縮機中的多種配件,因而故障率很低。

2、高效：吸氣氣體和改換處理氣體是別離的，以削減吸氣和處理之間的熱傳遞，可以進步緊縮機的功率。渦旋緊縮進程和改換進程都是十分安靜的。

（二）蒸騰器

1、蒸騰器的分類：

蒸騰器按其被冷卻的介質品種可分為冷卻液體的蒸騰器 (干式蒸騰器)和冷卻空氣用的蒸騰器(表冷式蒸騰器)這兩大類。

空調體系所運用的蒸騰器一般為冷卻空氣的蒸騰器。當制冷體系的氟里昂液態進入脹大閥節省后送入蒸騰器，歸于汽化進程，這時分需求吸收很多熱量，使房間溫度逐漸下降、以到達制冷作用且能冷凝空氣中的水分而到達除濕作用.

2、A型蒸騰器

“A”型結構蒸騰器的長處是該結構具有較大的頂風面積和較低的迎面風速以防止逆風帶水。蒸騰器配備有1／2”銅管鋁翅片及不銹鋼凝聚水盤，以利熱量更好的傳遞。

蒸騰器盤管分為多路進入并作交織組織，籍此將每個制冷體系都能遍及于盤管頂風面上，當單一制冷體系工作時，顯熱制冷量可達總制冷量的 55％—60％。

3、蒸騰器的去濕功用

在正常制冷循環中，室內機電扇以正常速度作業，供應規劃氣流以及最經濟的能量以滿意制冷量的要求。

（1）簡略的除濕功用

當需求除濕時，緊縮機工作，但室內機馬達轉速下降，一般為原轉速的 2／3，因而風量也削減了1／3，經過冷卻盤管的出風溫度變成過冷，發生杰出的冷凝作用即添加了除濕量。以此法添加去濕量帶來的壞處有：當出風量削減 1／3，一般在幾秒種之內出風溫度下降2oC—3oC，當俄然下降溫度速度到達最大答應值每10分鐘下降1℃時，形成操控牢靠性下降；當出風量削減 1／3，過濾功率下降，對換氣次數及通風量都有很大影響，

形成室內操控精度下降和溫度散布不均勻；因為出風溫度下降，需接通電加熱器以進步室溫，形成溫度操控不精確和添加工作費用。

（2）專門的去濕循環

冷卻繞組分為上、下兩個部分，分別為總冷卻繞組的 l／3和2／3。在正常冷卻辦法下，制冷工質流過冷卻繞組的兩個部分。在除濕辦法下，常開電磁閥封閉，這樣就把通向冷卻繞組的上部繞組(1／3部分)的氟里昂制冷劑切斷了，悉數氟里昂制冷劑都流向冷卻繞組的下部繞組(2／3)部分。經過下部繞組的空氣的溫度是很低的，一般至少比冷卻循環中的空氣下降 3oC，所以添加了去濕作用，但其壞處是總制冷量會減小和吸氣壓力下降。

（3）旁路氣體調理器

在“A”型蒸騰器頂部設備一個旁路氣體調理器，在正常冷卻辦法下這個調理器是封閉的，一切回來的氣體都要均勻地經過兩個冷卻繞組。當需求進行除濕操作時，旁路氣體調理器完全打開，使1／3的回來氣體旁路經過A框繞阻的頂部而沒有經過冷卻，別的2／3的回來氣體均勻地經過A框繞組，排出氣體的溫度被快速下降，添加去濕作用。

此種去濕辦法的作用與專門的去濕循環相同，可是其長處是總制冷量將堅持不變。

（三）冷凝器

冷凝器按其冷卻方式可分為三大類型：水冷式、風冷式、蒸

發式及淋水式。

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，也可以循環運用。當運用循環水時，需求有冷卻水塔或冷水池。水冷冷凝器有殼管式、套管式、沉浸式等結構方式。

②風冷式

在風冷式冷凝器中，制冷劑放出的熱量被空氣帶走。它的結構方式主要為若干組銅管所組成，因為空氣傳熱功用很差，故一般都在銅管外添加肋片，以添加空氣側的傳熱面積，一起選用通風機來加速空氣活動，使空氣強制對流以添加散熱作用。 ③蒸騰式及淋水式：

在這類冷凝器中，制冷劑在管內冷凝，管外一起遭到水及空氣的冷卻。

現在進口機房專用空調的類型以風冷型為主。下面臨風冷型冷凝器作詳細敘說。

風冷冷凝器選用 10厘銅管，鋁翅片結構，風機選用可調速電機或許壓力操控器操控風機的頻繁開停，以確保冷凝器在冬天、夏日可以均衡運用，也使冷凝壓力在很冷，很熱的環境下不致改變太大。

風冷冷凝器適用于環境溫度 -30oC — +40oC規模之內，當環境溫度較高時，將引起冷凝器壓力升高，這將由調速器的壓力

傳感組織感遭到這種壓力的改變，并將這種改變轉變為輸出電壓的改變，然后使電機轉速發生改變或許是操控風機開停以達調理強制對流作用的意圖。

機房專用空調室外冷凝器在出廠時已經過調整及校驗，但因為長途運輸或許長期運用中的轟動，偶然會呈現調速器的設定漂移現象。如果呈現此狀況可參相應類型的說明書恰當調整。壓力操控的也是如此。

一般室外機調整壓力規模為：室外機高壓壓力在 14kgf/cm2 左右時風機起轉，在20—24kgf／cm2 時到達滿負荷轉速，而在14—18kgf/cm2 時調速功用為最佳狀況。壓力操控的室外機高壓壓力在 14kgf/cm2風機停轉，在20—24kgf／cm2 時到達滿負荷轉速，且壓力偏高，正常操控在14—18kgf/cm2為最佳狀況。

（四）熱力脹大閥

1、熱力脹大閥的結構：

脹大閥的頂部由密封箱蓋波紋薄膜感溫包和毛細管組成一個密閉容器，里邊灌注氟里昂，成為感應組織，感應組織內灌注的制冷劑可以與制冷體系的相同，也可以不同，比方制冷體系用的是 R-22，感溫包可灌注R-12，感溫包用來感觸蒸騰器出口的過熱蒸汽溫度，毛細管作為密封箱與感溫包的連接收，傳遞壓力作用在膜片上，膜片是由一塊薄合金片沖壓成形。受力后彈性伸縮性很好，調理桿是用來調整脹大閥門的敞開過熱度，在調試過

程中用它來調理繃簧的彈力，調理桿向里旋時，繃簧壓緊，調理桿向外旋時，繃簧放松，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，用來開大或關小閥孔。

2、熱力脹大閥的作業原理

脹大閥經過感溫包感觸蒸騰器出口端過熱度的改變，導致感溫體系內 充注物質發生壓力改變、并作用于傳動膜片上．促進膜片構成上下位移，再經過傳動片將此力傳遞給傳動桿而推進閥針上下移動，使閥門關小或開大，起到降壓節省作用和主動調理,蒸騰器的制冷劑供應量并堅持蒸騰器出口端具有一定過熱度，得以確保蒸騰器傳熱面積的充分運用，以及削減濕緊縮和沖缸現象的發生。

3、脹大閥的品種：(內平衡、外平衡)

作用于熱力脹大閥體內傳動膜片下部的壓力為節省后的蒸騰壓力 (這一壓力經過傳動桿和傳動片的縫隙而進入膜片下部分空間)這種結構稱為內平衡式脹大閥。

作用于熱力脹大閥體內傳動膜片下部的壓力不是節省后的蒸騰壓力，而是經過外接平衡管將蒸騰器出口端的壓力引進傳動膜片下部空間結構的閥門、稱為外平衡式熱力脹大閥。

在專用空調機中選用的一般是外平衡式熱力脹大閥。熱力脹大閥雖僅僅一個很小的部件，但它在制冷體系中的作用必不行少，所以它與制冷緊縮機、蒸騰器、冷凝器、并稱為制冷體系四大部件。

（五）制冷體系的其它輔件

1．液體管路電磁閥

液體管路電磁閥在制冷體系中受主控板操控,與緊縮機,高壓維護開關,氣流維護開關串聯。在緊縮機停機時，因為慣性作用以及氟里昂的熱力性質，使氟里昂很多進入蒸騰器，在緊縮機再次發動時，濕蒸氣進入緊縮機吸進口引起濕沖程，不易發動，嚴峻的時分乃至將閥片擊破。液體管路電磁閥的設置，使這種狀況得以防止。在STULZ空調機體系，緊縮機和電磁閥操控體系串連，停機時電磁閥將凹凸壓分為二個部分。當緊縮機需求發動時，電磁閥與緊縮機發動而一起打開.

2．視液鏡

視液鏡在制冷體系中處于制冷電磁閥和枯燥過濾器之間，顧名思意，它是用來調查液體活動狀況的，依據氣泡的多少可以作為制冷劑注入量的參考，依據視液鏡顏色可以看出體系內水份的含量。

3．液體管道枯燥過濾器：

一般，液體管道枯燥過濾器是不行拆開的。內部選用分子篩結構，可以去除管道中的少數雜質水份等，起到凈化體系的意圖。因管道在焊接中會呈現氧化物，而且氟里昂制冷劑的純度也有所紛歧，所以我們選用的氟里昂制冷劑都要求進口的。液體管道枯燥過濾器呈現阻塞時，會引起吸氣壓力下降，在過濾器兩端會呈現溫差，如呈現這種狀況，需求替換過濾器。

4．凹凸壓力操控器

在制冷體系中凹凸壓力操控器是起維護作用的設備。高壓維護是上限維護，當高壓壓力到達設定值時，高壓操控器斷開，使緊縮機接觸器線圈斷電，緊縮機停止作業，防止在超高高壓下工作損壞零件。高壓維護是手動復位，當緊縮機要再次發動時，需先按下復位按鈕。當然，在重新發動緊縮機前，應先檢查出形成高壓過高的原因，給予掃除后，才干使機器作業正常。

低壓維護是為了防止制冷體系在過低壓力下工作而設置的維護設備。它的設定分為高限和低限。它的操控原理是：低壓斷維護器斷開會給電腦操控板一個信號,緊縮機停機切操控板告警。低壓操控器是主動復位，但受電腦板操控告警消除后才干再次發動所以要求操作人員參與調查機器的工作狀況，呈現報警時能及時處理，然后起到更好的維護作用.

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