冰箱制冷系统设计说
明书
冰箱制冷系统设计说明书1.冰箱设计步骤
图1 BCD-348W/H电冰箱制冷系统图
2.冰箱的总体布置
2.1箱体设计要求及形式
电冰箱箱体设计的优劣，直接影响使用性能、外观、耐久性制造成本和市场销售。在进行设计时，要求造型别致、美观大方。除色调要与家庭家具协调外，还必须考虑占地面积小内容积大，宽度、深度与高度的比例合理，有稳定感等。冰箱箱体尺寸见表1。
表1箱体尺寸
2.2箱体外表面温度校核和绝热层厚度
设计箱体的绝热层时，可预先参照国内外冰箱的有关资料设定其厚度，并计算出箱体表面温度t w 。如果箱体外表面温度t w 低于露点温度t d ，则会在箱体表面发生凝露现象，因此箱体表面温度必须高于露点温度,一般t w > t d +0.2
)(i o o
o W t t a K
t t --
= (1) 国家标准GB8059.1规定，电冰箱在进行凝露实验时 亚温带SN 、温带N 气候条件下，露点温度为19±0.5℃ 亚热带ST 、热带T 气候条件下，露点温度为27±0.5℃
t o
t i
在t w > t d 的前提下，计算箱体的漏热量Q 1，并用下面的公式校验绝热层的厚度
1
21)
(Q t t A w w -=
λδ (2)
1w t ----冰箱外壁温度，℃
2w t ----冰箱内壁温度，℃
λ-----绝热层导热系数，w/(m.k)
A -----传热面积，m 2
校验计算的厚度在设定厚度基础上进行修正，反复计算，直到合理为止。
3.冰箱热负荷计算
总热负荷Q=Q 1+Q 2+Q 3
Q 1---- 箱体的漏热量 Q 2---- 门封漏热量 Q 3---- 除露管漏热量
（1）箱体的漏热量Q 1
由于箱体外壳钢板很薄，而其导热系数很大，所以钢板热阻很小，可忽略不计。内胆多用塑料ABS 成型，热阻较大，可将其厚度一起计入隔热层，箱体的传热可以看做单层平壁的传热。
)(1i o t t KA Q -= (3)
(4)
其中：K —— 传热系数，W/m 2·℃；
A —— 传热面积，m 2 ；
i
o a a K 111
++=
λδ
t o ——箱体外空气温度，℃； t i ——箱体内空气温度，℃
αo ——箱外空气对箱体外表面的表面换热系数，W/m 2·℃； αi ——箱体内表面对箱内空气的表面换热系数，W/m 2·℃； λ ——绝热层的导热系数,W/m 2·℃； δ —— 箱体各绝热层的厚度，m
注：1当室内风速为0.1-0.15m/s 时，αo 可取3.5-11.6 W/m 2·℃ 2箱内空气为自然对流（直冷冰箱）时，αi 可取0.6-1.2 W/m 2·℃ 3间冷冰箱，由于箱内风速大，αi 可取17-23 W/m 2·℃
（2）门封漏热量Q 2
冷冻室和冷藏室的门封漏热系数均取0.0406W/m ·℃。
Q 2=0.0406·L·（t o -t i ） (6) 其中：L —— 门封有效长度；m
t o ——箱体外空气温度，℃； t i ——箱体内空气温度，℃
（3）除露管漏热量Q 3
依据经验公式估算除露管带给箱体的热负荷：
Q 3=(L D /1.79)×0.2294×(t D -0.84t o -0.16t F )×P r (7) 其中：L D —— 除露管有效长度；m
t D —— 除露管温度；℃ t o —— 箱体外空气温度，℃； t F —— 冷冻室温度；℃ P r —— 压缩机工作系数；停机
开机开机
time time time P r +=
4.制冷系统热力计算
电冰箱制冷系统热力计算的目的是算出循环系统的性能指标，制冷工质的循环量和压缩机实际吸入蒸气量。以此作为设计电冰箱冷凝器、蒸发器及压缩机选型的依据。 4.1制冷循环的额定工况
制冷循环的额定工况参照国标 GB9098-88中规定的工况，见表2。
表2.我国国标 GB9098-88中规定的工况
制冷系统中的需确定的参数为：冷凝温度t k，蒸发温度t0，回气温度t h，过冷温度tg （1）冷凝温度t k
冷凝温度一般取决于冷却介质的温度以及冷凝器中冷质与制冷剂的传热温差，传热温差与冷凝器的冷却方式和结构形式有关。电冰箱大多采用空气自然对流冷却方式，制冷剂的冷凝温度等于外界空气温度加上冷凝传热温差。冷凝传热温差一般取10℃-
20 ℃，冷凝器的传热性能好，可适当取小的数值，例如采用风速为2-3m/s的风冷却
时，传热温差可取8-10 ℃
(2) 蒸发温度t0
蒸发温度一般取决于被冷却物体的温度以及蒸发器中制冷剂与被冷却物体的传热温差，电冰箱的蒸发温度等于箱内温度减去传热温差，一般传热温差取5-10 ℃,如采用风冷却式时传热温差可取5 ℃。箱内温度一般参照星级要求选取。
（3）回气温度t h
回气温度取决于蒸气离开蒸发器时的状态和回气管的长度。电冰箱采用全封闭压缩机，一般进入壳体的状态为吸气状态，可根据压缩机标定的共况选取，该值越低对压缩机运行越有利。一般回气温度要小于或等于环境温度，但经实际测定，由于电机加热吸入气缸前过热蒸气温度达到80 ℃
（4）过冷温度t g
过冷温度取决于液体制冷剂在回气管中进行热交换的程度。冷凝后的制冷剂在冷凝器末端已达到环境温度，再与回气管进行热交换得到冷却。一般过冷温度等于环境温度减去过冷度，过冷度可取15-32 ℃
4.2制冷系统热力计算案例
要求设计一台采用自然对流冷却方式的BCD-195热带型电冰箱，冷冻食品贮藏室的温度要求为 -18 ℃，制冷剂选用R12。现对该冰箱的制冷系统进行热力计算。（环境温度：SN型、N型、ST型取25℃；T型取32℃）
对于热带型电冰箱，环境温度取32℃。
计算步骤如下：
（1）确定制冷系统的额定工况。
表3制冷系统额定工况
（2）运用压焓图求各参数。
根据设计冰箱确定的工况和选用的制冷剂，运用压-焓图或热力性质表或计
算公式求取有关压力、各点比焓值和过热蒸气比体积。计算时采用图2的压-焓图。图中将制冷剂在毛细管内的节流和进一步过冷过程分别用3’-4和3-3’表示。
图2.冰箱制冷系统压-焓图
表4热力参数值（R12）
（3）计算循环的各性能指标。
是例1中总热负荷的计算值。
5. 压缩机选型及热力计算
电冰箱压缩机均采用全封闭式压缩机。对于冰箱厂，一般无制造冰箱压缩机的能力，只能在进行电冰箱设计时，直接根据设计任务书所提出的制冷量的大小从已有产品中选择压缩机。
压缩机选型时，主要的参考资料是各种压缩机的全性能曲线，全性能曲线见图3。
图中t0为蒸发温度,t k为冷凝温度。压缩机制造厂提供每种型号压缩机的全性能曲线。用全性能曲线选择压缩机的方法如下：①通过制冷系统的热力计算，求出在计算工况t0,t k时的制冷量Q。；②参照各种压缩机的全性能曲线，选择压缩机。所选用的压缩机应满足计算工况下的制冷量，并应有高的制冷系数，同时要顾及产品的质量，价格和安装尺寸。压缩机型号及性能见附表1。
图3.压缩机全性能曲线
6. 毛细管的设计计算
在电冰箱和空调器等小型制冷装置设计中，毛细管尺寸的正确选择和制冷剂充注量的确定都是很重要的，它们将直接影响到装置的有关性能。
关于毛细管的选择，国内外学者提出了多种方法，但由于毛细管中气、液两相流动过程比较复杂，在实际应用中，因管径偏差、管壁的粗糙度等都难以准确测量，所以计算结果都存在一定误差。在制冷系统设计中，一般先用实验或计算法初步预选毛细管，然后再通过整机的试验，确定其最终尺寸。下面介绍几种毛细管的选择方法。
（1）实测法
实测法分为毛细管液体流量测定法和氮气(或者空气)流量测定法两种。
液体流量测定法是将几台经过实测和证实符合设计要求工况工作的制冷系统作为样机，拆除该机的毛细管作为标准品，测出它的液体流量值，作为生产所用毛细管的测定依据。
简易测定流量方法如图4所示。在钢瓶内盛的液体(酒精、水或四氯化碳)用空气压缩机加压，在气体流量控制阀的控制下，瓶内的压力保持在表压力1MPa，每分钟通过毛细管的液体量，就是该毛细管的流量(mL)。
氮气(或空气)流量测定法一般用压缩机为排气动力，进行氮气(空气)流量测定。其测定方法：在压缩机吸、排气侧连接低压、高压阀门和压力表，低压阀门处于全开状态，把毛细管一端焊在干燥过滤器出口上(要保持干燥过滤器畅通)，另一端暂不焊入蒸发器。压缩机启动运行后，氮气或空气从低压阀吸人，直到低压吸入压力与大气压相等时，高压表指示压力应稳定在 l～1．2Mpa（此压力为冰箱设计值，对于空调器，压力应为0.55—
0.6Mpa）的数值上。如高压超过上述值，说明流量过小，可截去一段毛细管，边截边试，直到压力值合适为止。如压力过低，说明流量过大，要更换长一些的毛细管或加大毛细管的阻力，如增加毛细管盘卷圈数或盘卷直径等。这种方法在维修中应用较普遍。
图4 毛细管流量测定示意图
（2）图解法
图解法即在稳定工况下，对某种制冷剂按试验数据作出线图。实际应用时，根据已知的条件，通过线图选择适用的毛细管。图5a以管径di为1.625mm,长度L为2030mm，蒸发压力小于或等于临界压力时情况下测得的制冷剂流量，并以冷凝温度为54.4℃，进口温度为46.1℃时为流量为相对流量1，而图5b则表明冷凝温度为54.4℃，进口温度为46.1℃时，各种毛细管管径及长度下的相对流量。
a 制冷剂流量与过冷度、冷凝
b 制冷剂流量与毛细管规格的关系
温度的关系（tk=54.4℃过冷度Δt=8.1℃）
（3）计算法
毛细管的计算公式到目前为止都不是十分精确。现介绍一种从管道阻力计算中推导出来的经验公式。
(8)
（4）统计法
统计法是一种最简单的使用方法，它是根据多数厂家长期的实践经验数据选用毛细管。表5是通过统计法得到的用于电冰箱、冷藏库毛细管的选配表。
表5毛细管的选配表
7．制冷剂充注量
制冷系统设计制造中，制冷剂加入量过多或过少，运行都是不利的。制冷剂量不足时，蒸发器未完全充满，蒸发压力降低，压缩机吸气过热度增加，因此蒸发器的传热系数和系统制冷量减小。另一方面制冷剂量过多时，将导致冷凝器参与换热的有效表面减少，
结果引起冷凝温度和压力增加，系统制冷量下降，能耗也增加，而且充注量过多时，传热系数的下降速度比充注量不足时更快。
制冷剂注入量的精确计算，迄今还没有得到很好解决，目前归纳起来有以下几种方法。
（1）观察法
这种方法是在压缩机运行的情况下边充制冷剂，边检查充注压力，（小型制冷系统一般从压缩机吸入口充注，大中型制冷系统从高压贮液器加液口充入，充入前应接干燥器，确保充入制冷剂中不含水分）边观察蒸发器的结霜情况、冷凝器的温度、低压吸气管的温度、压缩机的运转电流等。直到蒸发器全部结霜，压缩机的运转电流不超过额定电流时，就停止充制冷剂。
（2）实验数据法
实验数据法是根据实验方法得出的计算式和计算图。这种方法是从长期实践中总结出来的，在实验条件下使用是较正确的。
下面介绍是按照蒸发器和冷凝器内部容积计算制冷剂充注量(单位为g)的经验公式。
m＝0.41Ve+0.62Vc-38 (9)
式中 m——制冷剂充注量，单位为g；
Ve——蒸发器的内部容积，单位为cm3；
Vc——冷凝器的内部容积，单位为cm3。
（3）额定工况计算法
额定工况计算法是根据制冷剂在制冷系统内的不同状态，查出它的密度和液体及蒸气所占容积的比例，然后按运行时各容器的制冷剂状态算出其质量。
计算步骤：
1)分别计算冷凝器、蒸发器、干燥过滤器及管道内腔容积。
2)按额定工况参数查出制冷剂在该状态(气态、液态)下的密度，根据额定工况参数作压焓图，并查出蒸发器进，出口干度x1,x2，再求出蒸发器内蒸汽的平均干度x=(x1+x2)／2
3)用1)、2)项数据，分别计算各部分所需质量并相加，即为该机制冷剂的注入量。
例1： 一台冰箱的蒸发器容积Ve ＝0.118dm 3，冷凝器容积Vc ＝0.1056dm 3，制冷工质为Rl2，其工况t 0= -15℃,t k =55℃、t g (过冷温度)=50℃，求制冷剂的最佳充注量。 解：
1) 根据给定工况在R12制冷剂压一焓图和热力性质表中查所需参数。
t 0=-15℃时，液体密度44.1'=ρ Kg/L ；蒸气密度01.0"=ρ Kg/L t k =55℃, t g =50℃时 液体密度213.1'=ρ Kg/L ；蒸气密度068.0"=ρ Kg/L
蒸发器入口干度x1=0.4, 出口干度x2=1.00,平均干度x=0.7。因此蒸发器内饱和液体平均值占容积的30%，干蒸汽占70%。冷凝器内液体按经验取15%，干蒸汽占85%。
蒸发器内液体量：05.0118.044.13.03.0'1=??==e V m ρkg 蒸发器内干蒸汽量：0008.0118.001.07.07.0"2=??==e V m ρ kg 冷凝器内液体量：019.0105.0213.115.015.0'3=??==c V m ρ kg 冷凝器内于蒸汽量：006.0105.0068.085.085.0"4=??==c V m ρkg 总计m=m 1+m 2+m 3+m 4=0.05+0.0008+0.019+0.006=0.0758kg=75.8g 将以上各式合并，则
c e V V m )068.085.0213.115.0()01.07.044.13.0(?+?+?+?= c e V V m 239.0439.0+= (1)
式（1）为t0=-15℃，t k=55℃下充注R12的充注量公式。
电冰箱制冷系统如用R134a替代R12时，其最佳充注量将减少。在不改变系统部件的情况下，制冷剂的充注量将减少10%左右。
电冰箱设计案例
设计一台直冷式BCD-195热带型电冰箱为例。阐述电冰箱的设计。
1.电冰箱的总体布置
表5.电冰箱各面的绝热层厚
5)箱体结构：外形尺寸为545mm*545mm*l332mm(宽*深*高)。绝热层用聚氨酯发泡，其厚度根据理论计算和冰箱厂的实践经验选取．其值如表5所示，箱体结构图如图6所示。
图6箱体结构图
2.电冰箱热负荷计算
2.1冷冻室热负荷Q F
（1）箱体的漏热量Q1
表6冷冻室箱体各表面的传热量
Q1=4.296+5.98+3.275+2.98+4.218=21.379W
（2）门封漏热量Q2
Q2=0.0406·L·（t o-t i）
冰箱制冷系统设计说 明书
冰箱制冷系统设计说明书1.冰箱设计步骤
图1 BCD-348W/H电冰箱制冷系统图 2.冰箱的总体布置 2.1箱体设计要求及形式 电冰箱箱体设计的优劣，直接影响使用性能、外观、耐久性制造成本和市场销售。在进行设计时，要求造型别致、美观大方。除色调要与家庭家具协调外，还必须考虑占地面积小内容积大，宽度、深度与高度的比例合理，有稳定感等。冰箱箱体尺寸见表1。 表1箱体尺寸
2.2箱体外表面温度校核和绝热层厚度 设计箱体的绝热层时，可预先参照国内外冰箱的有关资料设定其厚度，并计算出箱体表面温度t w 。如果箱体外表面温度t w 低于露点温度t d ，则会在箱体表面发生凝露现象，因此箱体表面温度必须高于露点温度,一般t w > t d +0.2 )(i o o o W t t a K t t -- = (1) 国家标准GB8059.1规定，电冰箱在进行凝露实验时 亚温带SN 、温带N 气候条件下，露点温度为19±0.5℃ 亚热带ST 、热带T 气候条件下，露点温度为27±0.5℃ t o t i
在t w > t d 的前提下，计算箱体的漏热量Q 1，并用下面的公式校验绝热层的厚度 1 21) (Q t t A w w -= λδ (2) 1w t ----冰箱外壁温度，℃ 2w t ----冰箱内壁温度，℃ λ-----绝热层导热系数，w/(m.k) A -----传热面积，m 2 校验计算的厚度在设定厚度基础上进行修正，反复计算，直到合理为止。 3.冰箱热负荷计算 总热负荷Q=Q 1+Q 2+Q 3 Q 1---- 箱体的漏热量 Q 2---- 门封漏热量 Q 3---- 除露管漏热量 （1）箱体的漏热量Q 1 由于箱体外壳钢板很薄，而其导热系数很大，所以钢板热阻很小，可忽略不计。内胆多用塑料ABS 成型，热阻较大，可将其厚度一起计入隔热层，箱体的传热可以看做单层平壁的传热。 )(1i o t t KA Q -= (3) (4) 其中：K —— 传热系数，W/m 2·℃； A —— 传热面积，m 2 ； i o a a K 111 ++= λδ
-80 C 低温冰柜的系统设计 卞荷洁 谷波 (上海交通大学 制冷与低温工程研究所 上海 200030) 摘 要 进行了-80 C 的低温冷柜的设计计算,该低温冰柜采用自然复叠制冷循环,采用R22/R14混合工质。文中涉及了蒸发器、冷凝器、冷凝蒸发器、中间换热器、毛细管和压缩机的设计计算。这种自然复叠式低温冷柜结构简单,在低温医学等方面有较好的应用。 主题词 自然复叠 低温冰柜 系统设计 1 引言 自然复叠制冷系统是一种采用多元混合工质的制冷系统,通过单台压缩机,自然分离,多次复叠的方法,在高低沸点组分间实现复叠,实现要求的制取低温的目的。对自然复叠制冷的研究最早开始于1959年,当时前苏联气体研究所的A.P.Klimeemko 教授采用碳氢化合物作制冷剂,用该系统液化天然气。接下来,1959年Smith 和Kennedy 也论述了此种系统,他们采用R12和R115制冷剂的混合物,并在传统复叠冷凝前加了制冷分馏冷凝器。1965年,Fuderer 应用与Podbielniak 类似的原理获得了美国专利。到了20世纪80年代,由于国际社会对能源、环保的重视,随着对混合工质研究的深入,各国科学工作者展开了对自然复叠制冷系统的研究,美国RE VCO 公司利用自然复叠循环的原理研制出-150 C 的低温冰箱。由于自然复叠制冷系统具有比较大的工作温区,无论是在普冷领域还是在低温电子、低温医学中的血液、器官保存、食品的冷冻干燥、气体液化等低温领域,都具有比较大的实用价值。我国的一些科研单位、大学和医院陆续进口了这种低温冰箱。随着我国制冷工业的不断发展,目前已有企业开始研发该种制冷系统,因而现在对该系统的研究和应用意义较大。2 系统的基本构成 自然复叠制冷是在传统制冷系统的基础上,增加了气液分离器、中间换热器和冷凝蒸发器,从而区别于传统制冷系统,可以通过单台压缩机,完成不同沸点组分的分离复叠。它的简单系统循环过程如下: 当制冷从压缩机A 排出后,经过干燥过滤器,进入冷凝器B,通过换热器G 1。由于制冷剂的二元组分的沸点不同,在冷凝器B 和换热器G 1中制冷剂中的大部分高沸点组分被冷 2003年第2期低 温 工 程 No 2 2003总第132期 C RYOGENICS Sum No 132 本文于2003年1月6日收到。卞荷洁,女,24岁,硕士生。
螺杆制冷机的部件及流程图 螺杆式制冷压缩机组由螺杆压缩机、电动机、联轴器、气路系统（包括吸气止回式截止阀和吸气过滤器）、油路系统（包括油分离器、油冷却器、油过滤器、油泵、油压调节阀和油分配管路）、控制系统（包括操作仪表箱、控制器箱、电控柜等）和设备、系统间的连接管路等组成。 螺杆制冷机的工作原理 制冷循环 螺杆制冷机组的制冷循环在原理上与其他循环相同，同样包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置四大部件。 制冷剂循环过程如下图所示： 螺杆制冷压缩机结构特征 螺杆制冷压缩机主机是螺杆压缩机组最核心的部分，是压缩机输入功以及压缩输送气体的部位，是制冷系
统的心脏。主要有机体部件、转子部件、滑阀部件、轴封部件、联轴器部件、内容机比测定机构部件、吸气过滤器部件组成。（见下图） 压缩机 半封闭喷油螺杆式压缩机属于正位移压缩机，由三部分组成：电机、转子和一次油分离器。半封闭电机转速为3000RPM，由吸气冷却。 单机头制冷量为209～709kw,双机头制冷量为791～1419kw。双机头机组的两台压缩机可同可异。压缩机仅有三个运动部件：阴、阳转子和一个滑阀。 阳转子由电机直接驱动，并带动阴转子，转子两边各有各自的轴承。 调节滑阀位于阴、阳螺杆齿和部位上部，通过改变滑阀位置可以调节压缩机容量。油压驱动活塞带动滑阀，沿着螺杆顶部平行于螺杆转子移动。 滑阀完全盖住转子时，压缩机满载。滑阀向排气口侧运动，压缩机便卸载，这时压缩机螺杆的有效工作长度便减少，制冷量便随之下降。
螺杆式压缩机的工作原理 n螺杆式制冷压缩机属于容积型回转式制冷压缩机，它利用一对相互啮合的阴阳转子在机体内作回转运动，周期性地改变转子每对齿槽间的容积来完成吸气、压缩、排气过程。（如下图） 排气过程
第四章系统部件的设计与选型 该制冷系统试验装置部件包括压缩机、冷凝器、节流机构、低温箱体（含蒸发器）、节流元件、冷凝-蒸发器等主要设备，还有回热器、气液分离器、干燥过滤器等辅助设备。本章主要介绍这些设备的设计及选型（或制作）等内容。 §4.1 压缩机的选型计算[53] 压缩机是制冷系统中最主要部件，是实现蒸气压缩式制冷循环必不可少的部件，起着压缩及输送气体的作用。目前，在中、小型空调和冷柜机组中，容积式制冷压缩机为主要机种。随着制造和设计技术的进步，开启式压缩机在小冷量范围内已由半封闭式、全封闭式压缩机所代替。全封闭活塞式制冷压缩机的设计、制造相当成熟，在中小型制冷系统中广泛采用。该类压缩机的优点为：电机的工作性能较可靠，噪音低，使用方便[53-54]。 自上个世纪七十年代能源危机后，为得到较高的能量利用率，出现了一些新型的容积式压缩机，如：旋转活塞式、滑片式、涡旋式制冷压缩机。据本次设计蒸发温度较低的特点，将经验成熟的活塞式压缩机作为选型对象，按照制冷循环热力计算所求压缩机理论输气量进行选配，同时也应考虑压缩机结构性能上的要求。 活塞式制冷压缩机的制冷量与压缩机的工作容积、转速、吸气压力、排气压力、吸气温度等因素密切相关。各种型号压缩机的制冷量和蒸发温度、冷凝温度的关系曲线（性能曲线）一般由制造厂提供。应用这些曲线图，可确定在不同工况下压缩机的制冷量、功率消耗、能效比等数值。若无性能曲线作为参考，可按压缩机产品样本所提供的输气量选型。 §4.1.1压缩机吸气和排气状态参数 吸气状态参数： t 1= -20℃，P 1 =1.5bar，h 1 =391kJ/kg，s 1 =1.875kJ/kg v 1 =0.2092m3/kg，制冷剂状态为过热气体。排气状态参数： t 2=114℃，P 2 =18bar，h 2 =473.7kJ/kg，s 2 =1.875kJ/kg v 2 =0.019888m3/kg，制冷剂状态为过热气体。§4.1.2压缩机的热力计算 （1）压比
氨制冷循环系统工艺流程 1.单级制冷循环系统 单级制冷机是应用比较广泛的一类制冷机，它可以应用于制冰、空调、食品冷藏及工业生产过程等方面。单级制冷循环是指制冷剂在制冷系统内相继经过压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程，便完成了单级制冷机的循环，即达到了制冷的目的。 制冷系统由蒸发器、单级压缩机、油分离器、冷凝器、贮氨器、氨液分离器、节流阀及其它附属设备等组成，相互间通过管子联接成一个封闭系统。其中，蒸发器是输送冷量的设备，液态制冷剂蒸发后吸收被冷却物体的热量实现制冷；压缩机是系统的心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用；油分离器用于沉降分离压缩后的制冷剂蒸汽中的油；冷凝器将压缩机排出的高温制冷剂蒸汽冷凝成为饱和液体；贮氨器用来贮存冷凝器里冷凝的制冷剂氨液，调节冷凝器和蒸发器之间制冷剂氨液的供需关系；氨液分离器是氨重力供液系统中的重要附属设备；节流阀对制冷剂起节流降压作用同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的流量，并将系统分为高压侧和低压侧两部分。 单级流程示意图 2.双级制冷循环系统 双级制冷循环是在单级制冷循环的基础上发展起来的，其压缩过程分两个阶段进行，来自蒸发器的制冷剂蒸汽先进入低压级汽缸压缩到中间压力，经过中间冷却后再进入高压级汽缸，压缩到冷凝压力进入冷凝器中。一般蒸发温度在-25℃~-50℃时，应采用双级压缩机进行制冷。制冷系统由蒸发器、双级压缩机、油分离器、冷凝器、中间冷却器、贮氨器、氨液分离器、节流阀及其它附属设备等组成，相互间通过管子联接成一个封闭系统。其中，中间冷却器利用少量液态制冷工质在中间压力下汽化吸热，使低压级排出的过热蒸汽得到冷却，降低高压级的吸气温度，同时还使高压液态制冷工质得到冷却。
冰箱由哪几部分构成 (2010-02-23 19:50:22) 转载▼ 电冰箱主要由箱体、门体、制冷系统、电气系统及附件五部分组成。 一．箱体和门体 箱体、门体根据不同的温度要求组成若干间室，与外界空气隔绝并分别保持一定低温。箱体、门体由箱壳、箱胆、门壳、门胆等结构件和绝热材料组成。 1． 箱壳、门壳一般由0.4-0.8mm的冷轧钢板作成，表面经磷化与喷塑（或喷漆）处理。为了美观，门壳多用彩板，有的冰箱已经使用拉丝板。 2．箱胆、门胆一般用厚1.2-5mm的ABS板或HIPS板经真空成型作成。箱胆也有用铝板作成的，这种箱胆强度比塑料好，但耐腐蚀性不如塑料。 3．隔热层 过去冰箱的隔热层都用玻璃棉充填，现在冰箱隔热层都用聚氨酯发泡塑料。聚氨酯发泡塑料是在异氰酸酯、聚醚的聚合反应中，加入发泡剂发泡而成。 发泡剂过去都采用R11，这种发泡剂对大气层的臭氧层有较大的破坏作用。现在的发泡剂逐渐改为R141b或环戊烷，这两种发泡剂都是环保发泡剂。 4．门铰链 箱体和门体由门铰链联接在一起。单门电冰箱有上、下两个铰链，双门电冰箱有上、中、下三个铰链。门铰链上一般都加一个限位机构和一个自锁机构。 5．门封条 为防止冰箱内冷气外泄和外界热气侵入，在门体的内壁四周装有磁性门封条，依靠磁条的磁力，将门封与箱体铁皮紧紧吸住。门封条是用软质聚氯乙烯挤塑成条，将磁性胶条穿入塑料门封条的空心管里，四角热粘合而成。康佳冰箱的门封条基本都可以进行拆卸，方便清洗。 二．制冷系统 电冰箱的制冷系统由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、和蒸发器组成，制冷系统利用制冷剂的循环进行热交换，将冰箱内的热量转移到冰箱外的空气中去，达到使冰箱内降温的目的。 1．压缩机 家用电冰箱用压缩机一般为全封闭压缩机。它的全称为“电冰箱用全封闭型电动机-压缩机”，它实际是将压缩机与电动机全部密封在机壳内。 （1）压缩机的作用 压缩机是制冷循环系统的“心脏”，它的作用是在电动机的带动下，输送和压缩制冷剂蒸气，使制冷剂在系统中进行制冷循环。当压缩机电动机带动曲轴作旋转运动时，连杆将旋转运动转化为活塞的往复式运动。活塞在气缸中所作的往复运动，可分为吸气、压缩、排气和膨胀四
1、制冷系统原理介绍 一般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入压缩机的入口，从而完成制冷循环。压缩制冷系统循环见下图1-1。 单级蒸汽压缩制冷系统，是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。 液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热，冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入
蒸发器吸热汽化，达到循环制冷的目的。这样，制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。 在制冷系统中，蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件，这当中蒸发器是输送冷量的设备。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中，除上述四大件之外，常常有一些辅助设备，如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成，它们是为了提高运行的经济性，可靠性和安全性而设置的。 2、冷柜制冷系统设计 2.1、冷柜制冷系统设计的内容和流程 制冷系统设计的主要内容是落实一款产品的整个制冷系统，需明确压缩机、蒸发器、冷凝器等一系列制冷件，但也要考虑其它零件，如感温导管、连接管等。简单来说，就是制冷人员要将整个制冷系统考虑一遍，并在明细表中确定下来。需要考虑的大原则是零件尽量通用，产品设计零件数量少，零件规格通用化，加工设备（包括外协厂制作加工）尽量少，生产效率高。 针对冷柜系统焊点要尽可能少，简单产品不超过10个焊点，最多不超过15个。压缩机物料号需技术副总审批，通用化高的制冷件物料审批需部长级审批，
氨制冷循环系统工艺流程-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
氨制冷循环系统工艺流程 1.单级制冷循环系统 单级制冷机是应用比较广泛的一类制冷机，它可以应用于制冰、空调、食品冷藏及工业生产过程等方面。单级制冷循环是指制冷剂在制冷系统内相继经过压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程，便完成了单级制冷机的循环，即达到了制冷的目的。 制冷系统由蒸发器、单级压缩机、油分离器、冷凝器、贮氨器、氨液分离器、节流阀及其它附属设备等组成，相互间通过管子联接成一个封闭系统。其中，蒸发器是输送冷量的设备，液态制冷剂蒸发后吸收被冷却物体的热量实现制冷；压缩机是系统的心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用；油分离器用于沉降分离压缩后的制冷剂蒸汽中的油；冷凝器将压缩机排出的高温制冷剂蒸汽冷凝成为饱和液体；贮氨器用来贮存冷凝器里冷凝的制冷剂氨液，调节冷凝器和蒸发器之间制冷剂氨液的供需关系；氨液分离器是氨重力供液系统中的重要附属设备；节流阀对制冷剂起节流降压作用同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的流量，并将系统分为高压侧和低压侧两部分。 单级流程示意图 点击此处放大图片 2.双级制冷循环系统 双级制冷循环是在单级制冷循环的基础上发展起来的，其压缩过程分两个阶段进行，来自蒸发器的制冷剂蒸汽先进入低压级汽缸压缩到中间压力，经过中间冷却后再进入高压级汽缸，压缩到冷凝压力进入冷凝器中。一般蒸发温度在-25℃~-50℃时，应采用双级压缩机进行制冷。制冷系统由蒸发器、双级压缩机、油分离器、冷凝器、中间冷却器、贮氨器、氨液分离器、节流阀及其它附属设备等组成，相互间通过管子联接成一个封闭系统。其中，中间冷却器利用少量液态制冷工质在中间压力下汽化吸热，使低压级排出的过热蒸汽得到冷却，降低高压级的吸气温度，同时还使高压液态制冷工质得到冷却。
项目三 电冰箱制冷系统的组成、作用及种类 【课时安排】：8个课时 【学习目标】： 1、知识目标：了解电冰箱的种类、规格和型号。 2、能力目标：通过理论知识的学习和应用，培养综合运用能力。 3、情感目标：培养学生热爱科学，实事求是的学风和创新意识，创新精神【知识目标】： 1、电冰箱组成。 2、电冰箱制冷系统的组成、作用及种类。 【教学过程】： 知识点一：电冰箱的基本组成： 一、概述 它主要有箱体、制冷系统、电气控制系统和附件四部分组成。 二、电冰箱组成 1、箱体：电冰箱的躯体部分，且来隔热保温。箱体内空间分为冷藏和冷冻两部分。 2、制冷系统：利用制冷剂在循环过程中的吸热和放热作用，将箱内的热量转移 至箱外空气中去，使箱内温度降低，达到冷藏、冷冻食物的目的。 3、电气自动控制系统：用于保证制冷系统按照不同的使用要求自动而安全地工 作，将箱内温度控制在一定范围内以达到冷藏冷冻的目的。 4、附件：完善和适应冷藏、冷冻不同要求而设置的。 知识点二：制冷系统的组成 1）压缩机（2）冷凝器（3）干燥过滤器（4）毛细管（5）蒸发器
一、电冰箱制冷系统的制冷原理 冰箱制冷系统工作经历了四个过程：压缩、冷凝、节流和蒸发。 （1）压缩机吸入来自蒸发器中的气态制冷剂，在内部汽缸内进行压缩，形成高温高压的气态制冷剂；把压力提高到与冷凝温度相对应的冷凝压力，经高压阀门从高压排气管送入冷凝器中。 （2）进入冷凝器的高温高压气态制冷剂，沿盘管向大气环境散热，与大气环境交换热量，同时在内部由气态冷凝成液态。 （3）液态制冷剂经干燥过滤器吸收水分、滤除有形赃物，优化制冷环境，防止制冷系统冰堵和脏堵。 （4）液态制冷剂经毛细管节流，控制制冷剂的流量，控制对蒸发器的供液量； 把压力由冷凝压力降至蒸发压力，送至蒸发器内。 （5）进入蒸发器的液态制冷剂，剧烈地汽化转变成气态制冷剂，同时，沿盘管吸收大量的热量，达到制冷目的。制冷剂循环往复，以至无穷。 二、压缩机
低温冷柜设计特点 在生活节奏、工作节奏越来越快的今天，现代人、尤其是白领阶层去采购食物的时间越来越少了，而对食物口感、营养、安全方面的要求还越来越高。在如此矛盾的情况下，选择一款家用低温冷柜就非常必要了。 家用低温冷柜采用微电脑控制，数码显示，箱内温度10℃至-50℃、-60℃可调，像三文鱼这类的高营养的食品，需要储存在深冷环境下营养才不会流失；冷柜采用高低温报警控制，可根据需要设定报警温度点，智能报警，使用可靠，尽享现代科技带来的美好生活。家用低温冷柜采用复叠制冷技术，制冷速度快，冷力超强；采用优化复叠制冷技术，独特的蒸发冷凝换热系统设计，制冷能力更强，无氟发泡、无氟制冷，绿色环保，超厚保温层，锁住冷气，保温效果好；采用多重保护功能，开机延时，停机间隔，键盘锁定与密码保护功，防止随意调整参数；能让用户安全又省心。 据了解，10℃到-40℃可调温区，涵盖家庭食物保存的所有低温需求，让食物快速通过冰晶生成区，快速冷动，深度保鲜。 低温冷柜可阻霜、抑菌、除味，除霜周期延长3倍，阻霜，功能高于其他品牌，全时、全效、全方位锁定食物新鲜和营养。 家用低温冷柜采用当前最时尚、最新潮的苹果派智能触控。隐藏式苹果派造型，图案来自跑车仪表盘设计灵感，风格清新简洁，四种角度，轻松实现冷藏、微动、冷冻、速冻无极转换。家用低温冷柜自上市以来，得到了8090后白领的青睐，也成为很多家庭冷柜的选
择。 食物如果因长时间保存在普通冷柜里会造成营养流失，口感也大打折扣。-40℃的低温冷柜可以让食材保持时间更长，保鲜效果更好，营养不流失，口感也不打折扣。 -40℃低温冷以来保存食材效果显著，这是因为肉类、鱼类等食材在-40℃的低温下细胞分解就会变慢，营养不易流失，是高档食品的储存神器。如三文鱼、驴肉、鲍鱼等高档食材在普通的冷柜里保存几个月之后，口感会变差、营养和口感也大打折扣。采用-40℃低温冷柜在保存三文鱼几个月之后，颜色新鲜、口感鲜嫩无比，营养流失很少。在节能方面，该款产品一天0.65度点，够冷还省电，这对于用户而言真是两全齐美。 -40℃家用低温冷柜采用智能控温，温度精准，冷藏在1—10℃可调；冷冻在-10—-40℃可调，采用苹果派温控，好处是需要多少度就调多少度；柜内还设有阻霜盒，可减少柜内冰霜的产生，消除异味。采用压花铝板内胆，迷宫式接缝，导热好；采用内嵌式把手，不占空间开启方便，银色饰条装饰，美观大方；在人性化设计方面，该产品内置可拆卸挡板，根据需求，任意拆卸，分装储存食品，使用方便。在外观上，-40℃家用低温冷柜顶部采用拉丝纹理面板，美观时尚大气，表面光滑易清理。 -25℃低温冷柜是医用冷链产业中众多的医疗科研设备之一，产品适用于医院、血站、科研院所、疾控防疫、畜牧等行业机构，用来冷冻保存血浆、试剂、疫苗、生物材料等，适用于疾病防控、医院、
§3.4 电冰箱的制冷系统（抽真空、充注制冷剂等） 一、教学目标 1、掌握电冰箱制冷系统各部件的结构及作用。 2、掌握电冰箱制冷系统维修工具（双表修理阀、真空泵）的使用方法。 3、掌握电冰箱制冷系统抽真空、充注制冷剂的方法和操作。 二、工具器材 1、制冷压缩机 2、双表修理阀 3、真空泵 4、电冰箱模型 5 、制冷剂R12 三、相关理论知识 1、制冷压缩机 （1 ）制冷压缩机的分类 压缩机主要类型有：活塞式、旋转式和涡旋式三种。根据压缩机和电动机连接方式的不同，活塞式制冷压缩机可分为开启式、半封闭式和全封闭式三种。电冰箱制冷系统使用的压缩机属于全封闭式压缩机。其中比较典型的是往复活塞式压缩机。往复活塞式压缩机又可分为连杆式、滑管式、电磁式三种。 （2 ）全封闭式压缩机的特点压缩机与电动机共用一主轴，安装在利用弹簧悬吊的钢制机壳内，机壳采用焊接密封。从其外形看，封闭的外壳有三根铜管（即吸气管、排气管、工艺管）和一个电动机的电源接线盒（如图3.4-1 所示）。 全封闭式压缩机与开启式、半封闭式压缩机相比，结构更紧凑，重量更轻，噪音更小，制冷剂不易泄漏，日常维护工作量很小，特别适用于家庭小型制冷装置。
图3.4-1全封闭式压缩机外形图 (3 )往复活塞式压缩机的内部结构简介 1)机械部分 用专用工具打开压缩机顶盖，看见压缩机内部的机械部分，如图 3.4-2所示。 图3.4-2压缩机内部的机械部分 2)压缩机的电动机 小型压缩机的电动机大多是单相电动机，其绕组由启动绕组和运转绕组两部分构成, 常启动绕组较细、运转绕组较粗。共有3个引出线端子：R、S、C,如图3.4-3所示。
§3.4电冰箱的制冷系统（抽真空、充注制冷剂等） 一、教学目标 1、掌握电冰箱制冷系统各部件的结构及作用。 2、掌握电冰箱制冷系统维修工具（双表修理阀、真空泵）的使用方法。 3、掌握电冰箱制冷系统抽真空、充注制冷剂的方法和操作。 二、工具器材 1、制冷压缩机 2、双表修理阀 3、真空泵 4、电冰箱模型 5、制冷剂R12 三、相关理论知识 1、制冷压缩机 （1）制冷压缩机的分类 压缩机主要类型有：活塞式、旋转式和涡旋式三种。根据压缩机和电动机连接方式的不同，活塞式制冷压缩机可分为开启式、半封闭式和全封闭式三种。电冰箱制冷系统使用的压缩机属于全封闭式压缩机。其中比较典型的是往复活塞式压缩机。往复活塞式压缩机又可分为连杆式、滑管式、电磁式三种。 （2）全封闭式压缩机的特点 压缩机与电动机共用一主轴，安装在利用弹簧悬吊的钢制机壳内，机壳采用焊接密封。从其外形看，封闭的外壳有三根铜管（即吸气管、排气管、工艺管）和一个电动机的电源接线盒（如图3.4-1所示）。 全封闭式压缩机与开启式、半封闭式压缩机相比，结构更紧凑，重量更轻，噪音更小，制冷剂不易泄漏，日常维护工作量很小，特别适用于家庭小型制冷装置。
图3.4-1全封闭式压缩机外形图（3）往复活塞式压缩机的内部结构简介 1) 机械部分 用专用工具打开压缩机顶盖，看见压缩机内部的机械部分，如图3.4-2所示。 图3.4-2压缩机内部的机械部分 2) 压缩机的电动机 小型压缩机的电动机大多是单相电动机，其绕组由启动绕组和运转绕组两部分构成，通常启动绕组较细、运转绕组较粗。共有3个引出线端子：R、S、C，如图3.4-3所示。
冷柜制冷系统设计分析 Prepared on 22 November 2020
1、制冷系统原理介绍 一般制冷机的制冷原理的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经节流后，成为压力较低的液体后，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入压缩机的入口，从而完成制冷循环。压缩制冷系统循环见下图1-1。 单级蒸汽压缩制冷系统，是由、、蒸发器和四个基本部件组成。它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。 液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热，冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化，达到循环制冷的目的。这样，制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。 在制冷系统中，蒸发器、冷凝器、压缩机和是制冷系统中必不可少的四大件，这当中蒸发器是输送冷量的设备。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中，除上述四大件之外，常常有一些辅助设备，如、分配器、、、易熔塞、等部件组成，它们是为了提高运行的经济性，可靠性和安全性而设置的。
冰箱制冷系统设计说明书1.冰箱设计步骤
图1 BCD-348W/H电冰箱制冷系统图 2.冰箱的总体布置 2.1箱体设计要求及形式 电冰箱箱体设计的优劣，直接影响使用性能、外观、耐久性制造成本和市场销售。在进行设计时，要求造型别致、美观大方。除色调要与家庭家具协调外，还必须考虑占地面积小容积大，宽度、深度与高度的比例合理，有稳定感等。冰箱箱体尺寸见表1。 表1箱体尺寸 2.2箱体外表面温度校核和绝热层厚度 设计箱体的绝热层时，可预先参照国外冰箱的有关资料设定其厚度，并计算出箱体表面温度t w。如果箱体外表面温度t w低于露点温度t d，则会在箱体表面发生凝露现象，因此箱体表面温度必须高于露点温度,一般t w > t d+0.2 t o t i
)(i o o o W t t a K t t --= (1) 国家标准GB8059.1规定，电冰箱在进行凝露实验时 亚温带SN 、温带N 气候条件下，露点温度为19±0.5℃ 亚热带ST 、热带T 气候条件下，露点温度为27±0.5℃ 在t w > t d 的前提下，计算箱体的漏热量Q 1，并用下面的公式校验绝热层的厚度 121)(Q t t A w w -= λδ (2) 1w t ----冰箱外壁温度，℃ 2w t ----冰箱壁温度，℃ λ-----绝热层导热系数，w/(m.k) A -----传热面积，m 2 校验计算的厚度在设定厚度基础上进行修正，反复计算，直到合理为止。 3.冰箱热负荷计算 总热负荷Q=Q 1+Q 2+Q 3 Q 1---- 箱体的漏热量 Q 2---- 门封漏热量 Q 3---- 除露管漏热量 （1）箱体的漏热量Q 1 由于箱体外壳钢板很薄，而其导热系数很大，所以钢板热阻很小，可忽略不计。胆多用塑料ABS 成型，热阻较大，可将其厚度一起计入隔热层，箱体的传热可以看做单层平壁的传热。 )(1i o t t KA Q -= (3) (4) 其中：K —— 传热系数，W/m 2·℃； A —— 传热面积，m 2 ； t o ——箱体外空气温度，℃； t i ——箱体空气温度，℃ αo ——箱外空气对箱体外表面的表面换热系数，W/m 2·℃； αi ——箱体表面对箱空气的表面换热系数，W/m 2·℃； i o a a K 111++=λδ
3 冰箱制冷系统设计 冰箱制冷系统的设计基本思路和顺序是：先根据要求确定箱体尺寸，然后根据箱体尺寸确定热负荷，根据热负荷和其他发热元件可以确定冰箱的基本能耗，并依次确定压缩机，同时可以确定蒸发器和冷凝器两大主要传热设备，最后才是确定节流元件和制冷剂充注量。当然，计算设计不可能是很准确的，最后还需要通过试验和不断的调试来使系统运行达到最优化。 保温层设计 3.1.1 保温层设计方法 冰箱保温层厚度是设计的重点，关键是产品的成本与性能，而保温层的设计需要考虑的因素包括： ①不同的市场和不同的能耗要求； ②产品的不同风格和设计特点； . ③市场对发泡料的限制条件； ④产品成本的综合对比选择； ⑤产品的市场要求:全球性、区域性、特殊客户； ⑥产品的未来发展考虑。 冰箱保温层厚度是设计的重点，在设计中总会与不同部门发生冲突，当然要求的厚度越薄越好，这样成本低，容积大，但由于技术的能力有限制的，在能耗达到一定的水平时，厚度也不是可以薄到想要的程度，因此在厚度的设计方面存在选择是否合理的问题。 目前冰箱箱体都采用硬质聚氨脂整体发泡作绝热层，其绝热性能好，适于流水线大批量生产，发泡后的箱体内外壳被粘接成刚性整体，结构坚固，内外壳厚度可以适当降低，无须对箱体做防潮处理，年久也不会吸湿而使热导率增大。 电冰箱绝大多数为立式结构。箱体结构的发展过程，大致分为四个阶段：5 0年代以前主要是厚壁箱体(厚度为60～65mm)；60年代是薄壁箱体(厚度30～3 5mm)；70年代是薄壁双温双门；80年代以后世界上趋于采用中等壁厚箱体(厚度为40～45mm)，并以箱背式冷凝器的三门三温或双门双温自然对流冷却(即直冷
- . - 目录 摘要 (1) 1 引言 (1) 2 设计思路 (2) 2.1 设计任务 (2) 2.2 设计的理论基础 (2) 2.3 冰箱的系统组成 (2) 2.3.1 蒸汽式压缩机电冰箱 (2) 2.3.2 直冷式电冰箱 (3) 2.4 总体设计方案选择 (3) 2.5 方案总体介绍 (4) 3 硬件系统设计 (4) 3.1 系统总体结构 (4) 3.2 温度采集模块 (5) 3.2.1 温度采集模块的选择 (5) 3.2.2 DS18B20测温电路 (6) 3.2.3 测量数据的比较 (7) 3.3 单片机系统及液晶模块 (7) 3.3.1 微处理器（单片机） (7) 3.3.2 显示电路的设计 (8) 3.4 输出控制模块 (9) 4 软件设计 (9) 4.1 主程序流程框图 (10) 4.2 DS18B20工作的流程图 (12) 5 调试与实验 (12) 5.1 使用说明 (12) 5.1.1 Keil单片机模拟仿真 (12) 5.2 功能测试 (14) 5.2.1 温度测量分辨率 (14) 5.3 晶振的选择 (14) 附录1 硬件原理图 (15)
冰箱冷藏室温度智能控制系统 摘要：本智能温度控制主要由温度采集模块、液晶显示模块、单片机智能控制模块和输出控制模块组成。此次设计相比于传统的冰箱温度控制器，温度信号更加精确，利用单片机控制冷藏室温度在1℃~5℃之间，当温度低于1℃，继电器不工作；当温度高于5℃，继电器开始工作，并且利用液晶显示冷藏室温度的变化。 关键词：温度采集；液晶显示；温度控制 1 引言 随着集成电路的发展，单片机的功能也越发的多样。单片机因为他本是的诸多优点，比如功能强、体积小、可靠性高、开发的周期短，成为各种检测控制方面被广泛应用的元器件，在电子工业生产中变为不可缺少的存在，特别是在我们日常的生活生产中也发挥了很多的作用[1]。而在日常生活中，冰箱已经成了家庭生活中不可缺少的一部分，就此对于冰箱的性能要求也越来越高。在这其中冰箱的智能温度控制是现今市场上冰箱重要选择。 现在市面上的冰箱大多都包含着两部分，分别是冷藏室和冷冻室。其中冷藏室用于冷藏食物，要求有一定的保鲜作用，不可冻伤食物；冷冻室一般用于对食物的冷冻作用。 现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通用技术)和信息处理(计算机技术)。目前信息技术中前端的产品就是传感器，而其中被广泛应用在工业生产、科学研究方面的传感器就是温度传感器，在这些领域中温度传感器的应用是位于各种传感器的第一位[2]。 智能温度传感器最早是出现在20世纪90年代的中期，在其内部就应用了A/D转换器，但他测量的温度X围比较低，而且也只有1℃的分辨率。到了21世纪以后，智能温度传感器正在迅速的朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向发展[3]。 传统电冰箱的温度一般是由冷藏室控制。冷藏室、冷冻室之间不同的温度是通过调节蒸发器在两室的面积大小来实现的，温度的调节完全是依靠压缩机的开停来控制。但是影响冰箱内部温度的因素有很多种：如放到冰箱内的食物
第二章制冷循环压焓图分析和制冷剂流程图 Copy Right By: Thomas T.S. Wan ( ) Sept. 3, 2009 All Rights Reserved 工业冷冻系统设计从制冷循环压焓（P-H）图分析和制冷剂流程图开始： （1）制冷循环P-H图分析 (P-H Diagram Refrigeration Cycle Analysis)。 使用PH图计算制冷系统的热力学物性可以分析制冷循环的可行性。通过PH图分析，可以很清楚的确定系统设计点的制冷剂流量和运行工况。 （2）制冷剂流程图 (Refrigerant Flow Diagram) 制冷剂流程图给出了系统所用设备，设备间管道走向和尺寸，保温要求；还确定了压降、吸气过热度等等。制冷剂流程图可能非常简易，如果有必要也可以推广到工艺仪表流程图中（P&I D）。 制冷剂流程图是要与P-H图一起阅读。从制冷剂流程图和PH图中可以获悉完整的系统信息。P-H (Pressure-Enthalpy)图分析: R22典型PH（压焓）图如图2-1所示。利用P-H 图可以表达理论制冷循环，如图2-2所示。图2-3为制冷循环图2- 2简化版，但是只体现了与理论制冷循环相关的数据，省略了纵坐标（压力）和横坐标（比焓）。与循环相关的压力和比焓值如PH图所示。 蒸发器- A-B-C对应蒸发温度，B点与C点比焓差为单位质量制冷量。 压缩机- C-D为等熵压缩过程。压缩过程比焓差为H D-H C。压缩过程（绝热过程）也可以用英尺表示为（H D- H C）×778。对于实际压缩，不再遵循绝热过程，而是多变过程，如图2-3中C-D’所示。 冷凝- 冷凝（放热）过程为D-E（实际过程为D’-E）。冷凝器总放热量等于蒸发器吸热量与系统输入功率之和。
直冷电冰箱制冷系统优化设计探析 李刚蔡颖玲张凤林王军车景顺摘要：冷冻室蒸发器采用多层换热片的复合立体结构,在Ｓ型制冷盘管壁外侧固定套装翅片,增加冷冻室顶部和低部两个高温区制冷量。将冷冻室按1:1划分出变温室,通过其中温度传感器控制双稳态电磁阀通断实现制冷剂回路切换,将变温室按冷冻、软冷冻、冷藏使用,也可关闭。通过横、竖盘管混排结构的丝管式冷凝器设计,借助制冷系统压缩机、冷凝器、蒸发器负荷匹配及其与毛细管制冷剂流量匹配,通过防凝露管走向及位置设计、蒸发器管道位置及走向布置和回气换热器设计,研制的ＢＣＤ-186ＣＨＳ直冷电冰箱最大负荷日耗电0.39度,在变温室为节能状态时耗电在0.35度以下,最低达0.31度。关键词：热工学优化设计理论分析直冷电冰箱制冷系统1前言电冰箱发展速度很快,我国电冰箱的产量由1991年的470万台增加到2001年的1349万台,平均年增长11.1%[1]。而电冰箱的耗电量占家用电器总耗电量的32%[2],所以,节能降耗和环保是电冰箱研发工作的重要课题,而蒸发器和冷凝器的传热能力、软冷冻及变温技术优化设计则是关键因素。2蒸发器的优化设计研制采取了以下措施。第一,减小冷藏、冷冻两蒸发器的面积比差值,在总面积一定情况下,尽量加大冷藏室蒸发器的面积,采用
大内径蒸发管、增加蒸发管长度及双管并行排列结构等,保证在低温或高温环境下有最佳的开停比,从而保证在一定环境温度下耗电最少。第二,设计高效蒸发器。冷冻室蒸发器是由从上到下依次排列多个换热层片和连接所有换热层片的连接管组成的复合立体式结构[3],换热层片由多个并列Ｓ型制冷盘管构成,且在其盘管壁外侧固定套装翅片,大大增加了制冷盘管与空气间接触面积,如图1示。该蒸发器在不改变电冰箱结构情况下,大幅度增加冷冻室蒸发面积,增加冷冻室顶部和低部两个高温区制冷量,使其快速达到规定要求,缩短压缩机工作时间,大幅降低能耗。冷藏室采用导热粘接胶膜将压扁铜管紧紧粘在传热铝板上,并通过高粘合双面胶粘贴在冷藏室内胆上,增强传热效果。第三,合理安排蒸发器位置和制冷剂走向。据箱内自然对流情况,制冷剂流向采用逆流式换热,毛细管和回气管采用较长的并行锡焊或热塑工艺等,以提高换热效果。第四,通过理论计算和试验相结合方法,合理匹配蒸发器与冷凝器的传热面积,努力减小冰箱工作系数,避免过低蒸发压力和过高冷凝压力,达节能目的。3 冷凝器优化设计在优化冷凝器设计中除合理增大冷凝面积外,还应充分考虑以下几点:3.1 设计横、竖盘管混排结构冷凝器:在冷凝器内为制冷剂气液两相状态,分析冷凝器中制冷剂流态变化和内、外部换热条件,横排管冷凝器的换热系数比竖排管冷凝器增加3倍以上,为加强流体扰动,破坏流动边界层,采用横、竖盘管相结合走
双效溴化锂吸收式制冷系统流程图 1、冷却水路系统： 冷却塔冷凝器吸收器调节阀冷却塔→→→→→水泵 2、冷媒水路系统： 空调用户蒸发器调节阀水泵空调用户→→→→ 3、冷剂水路系统： )()()()()(浓溶液高压发生器溶液热交换器发生器泵溶液泵吸收器蒸发器节流阀冷凝器蒸汽低压发生器凝水低压发生器蒸汽高压发生器→→→→→→→? ??→ 热力循环流程：???→→→???→a a a b c 11133333 4、溶液水路系统： (1) 并联系统流程： 吸收器淋喷头吸收器泵低温溶液热交换器 低压发生器低温溶液热交换器高温溶液热交换器高压发生器高温溶液热交换器发生器泵吸收器→→→???→→→→→→ 热力循环流程： 高温侧： 29981321211102→'→→?? ???→→→→ 低温侧： 29913824572→'→→?? ???→→→→ (2) 串联系统流程： 吸收器淋喷头吸收器泵低温溶液热交换器 低压发生器高温溶液热交换器高压发生器高温溶液热交换器低温溶液热交换器发生器泵吸收器→→→→→→→→→→ 热力循环流程：29982451312111072→'→→? ??→→→→→→→→
5、热源水路系统： 蒸汽锅炉凝水器高压发生器调节阀蒸汽锅炉→→→→ 双级溴化锂吸收式制冷系统流程图 1、冷剂水路系统： 低压吸收器蒸发器节流阀冷凝器蒸汽高压发生器→→→→)( 热力循环流程：???''→→→'a a a a a a 111333； )(33a b ab 吸收→' 2、溶液水路系统： (1) 系统流程： 高压级： 高压吸收器淋喷头高压吸收器泵高压溶液热交换器高压发生器高压溶液热交换器高压发生器泵高压吸收器→→→→→→→ 低压级：低压吸收器淋喷头低压吸收器泵低压溶液热交换器低压发生器 低压溶液热交换器低压发生器泵低压吸收器→→→→→→→ (2) 热力循环流程： 高压级：a a a a a a a a a 299824572→'→→? ??→→→→ 低压级：299824572→'→→? ??→→→→
前言 众所周知，电冰箱是现代家庭中必不可少的家用电器。而目前我国市场销售的冰箱大多采用传统的机械式温控，其控制精度差，功能单一，控制方式简单难以满足冰箱发展的要求。随着经济的发展和人民生活水平的进一步提高，人们对多功能的发展要求越来越高。由于单片机性能好，控制功能强，工作可靠，成本低等优点，现在已经在家电产品中得到了广泛的应用。面临国内电冰箱发展的现状，在技术上还与其他发达国家有一定的差距，我们在原有的基础上对电冰箱进行了一定的改进，使其适应当代个性时尚、节能环保、智能高端、精确温控的发展方式，使人们体验闻所未闻的个性化感受，快捷与原汁原味不再是梦想。新一代产品在控制上还增加了人工智能，使家电性能更优异，使用更方便可靠。 本次设计基于大量的市场调查和理论研究。首先，我对传统电冰箱控制系统进行了分析。调查了10多个品牌的电冰箱的控制系统，研究了他们制冷的优缺点，吸收了一些比较好的设计思想。其后，我又查阅了大量的资料文献，其中最多的是国内外最新发表的关于制冷方面的论文，丰富了我们的理论依据。然后，根据我拥有的材料用单片机实现电冰箱控制系统的硬件设计，最后在硬件设计的基础上实现了其软件设计。 第1章电冰箱系统概述 1.1 单片机概述 自从1971年微型计算机问世以来，随着大规模集成电路技术的进一步发展，导致微型计算机正向两个方向发展：一是高速度、高性能、大容量的高档微型计算机及其系列化，向大、中型计算机挑战；另一个是稳定可靠、小而廉、能适应各种领域需要的单片机。 单片机是指把中央处理器、随机存储器、只读存储器、定时器/计数器以及I/O 接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。虽然单片机只是一个芯片，但从组成和功能上看，它已经具有了微型计算机系统的含义，从某种意义上来说，一块单片机就是一台微型计算机。
题目：直冷式冰箱课程设计 学生姓名：王登超 学号：120302132 学院：海运与港航建筑工程学院班级：A12建环 指导教师：韩志
目录 1 电冰箱的总体布置 (3) 2 电冰箱的热负荷计算 (4) Q (4) 2.1冷冻室热负荷F Q (5) 2.2冷藏室热负荷R 2.3箱体外表面凝露校核 (6) 3制冷循环热力计算 (7) 3.1 制冷系统的压焓图 (7) 3.2制冷系统的额定工况 (7) 3.3热物性参数列表 (8) 3.4.循环各性能指标计算 (8) 4 冷凝器设计计算 (9) 5 蒸发器设计计算 (14) 6压缩机热力计算及选型 (21) 7毛细管的计算及选型 (23) 8参考文献 (24)
1 电冰箱的总体布置 设计条件： ○1使用环境条件：冰箱周围环境温度a t=32℃，相对湿度?=75±5%。 ○2箱内温度：冷冻室不高于-18℃，冷藏室平均温度m t=5℃。 ○3箱内有效容积：总容积为550L，其中冷冻室为185L，冷藏室为365L。 ○4箱体结构：外形尺寸为736mm×890mm×1770mm（宽×深×高）。绝热层用聚氨酯发泡，其厚度根据理论计算和冰箱厂的实践经验选取，其值如表1所示，箱体结构图如图1所示。 图1 箱体结构图
2 电冰箱的热负荷计算 2.1冷冻室热负荷F Q 1）冷冻室箱体漏热量F Q 1 因为通过箱体结构形成热桥的漏热量c Q 不用计算，所以冷冻室箱体漏热量只包括箱体隔热层漏热量a Q 和通过箱门与门封条漏热量b Q 两部分。冷藏室箱体漏热量R Q 1的计算也如此。 ○ 1箱体隔热层漏热量a Q 箱体隔热层漏热量按式)(21t t KA Q a -=计算，式中 计算时箱外空气对箱体外表面传热系数1α取11.3W/(K m ?2)，箱内壁表面对空气的表面传热系数2α取1.16W/（K m ?2），隔热层材料的热导率λ取0.03W/（K m ?）。各传热面的传热量计算见表2。 W W Q a 126.80644.5738.9142.10953.14005.34644.5=+++++= ○ 2通过箱门与门封条漏热量b Q W W Q Q a b 019.12126.8015.015.0=?== 冷冻室箱体漏热量为 W W Q Q Q b a F 145.92019.12126.801=+=+= 2)冷冻室开门漏热量F Q 2 电冰箱冷冻室内容积B v 取0.1853m ，开门次数为每小时两次，