机械冷库的制冷原理
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制冷装置及原理(一)2016-09-11工程设备部赛升药业工程设备部制冷制冷是指用机械的方法,从一个有限的空间内取出热量,使该空间的温度降低到所要求的程度,这个过程是靠热传递来完成的.人工制冷的方法很多,目前应用最广泛的是蒸汽压缩式制冷,其次是蒸汽吸收式制冷.蒸汽压缩式制冷是利用某些低沸点的液体,在汽化时能维持温度不便而吸收热量的性质来实现制冷.制冷循环:制冷系统是有制冷压缩机\冷凝器\节流装置\蒸发器四个最基本部分,通过管道相连,形成一个闭合的系统.制冷剂在系统中不断的循环流动,通过相态的变化与外界进行热量交换,达到循环制冷的目的.工作原理是:液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量后,汽化成低压低温的蒸汽,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)方热冷凝为高压液体,经节流装置节流为低压低温液体,再次进行进入蒸发器吸热汽化.什么叫氟利昂氟利昂来自英语Freon的译音,从问世以来是美国杜邦公司制冷剂的商品明,以后为大家所习用.目前使用的氟利昂主要是甲烷\乙烷和丙烷的附生物.氟利昂蒸汽或液体都是无色透明的,没有气味,大多数对人体无毒害,不易燃烧和爆炸.氟利昂和水的作用,随时间增长与金属共存时会慢慢发生水解,生成酸性物质,会腐蚀镁及其合金,因此,氟利昂制冷设备不能采用镁及含镁超过2%的镁\锌和铝合金,否则会发生腐蚀.公司常用的制冷剂氟利昂12(CF2CL2,R12)是氟利昂制冷剂中应用较多的一种,CFC制冷剂,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,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。
氟利昂22(CHF2CL,R22)HCFC制冷剂,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。
制冷原理设备制冷技术是现代生活中不可或缺的一部分,从家用冰箱到工业冷冻设备,都离不开制冷原理设备的应用。
制冷原理设备的工作原理是利用物质的吸热和放热特性,通过循环往复的方式将热量从一个地方转移到另一个地方,从而实现降温的效果。
本文将介绍制冷原理设备的基本工作原理、常见类型和应用领域。
首先,制冷原理设备的基本工作原理是利用物质的相变过程来实现热量的转移。
通过改变制冷剂的状态,从液态到气态再到液态的循环过程中,实现热量的吸收和放出。
这一过程中,制冷原理设备需要配合压缩机、蒸发器、冷凝器等部件来完成制冷循环,从而达到降温的效果。
其次,制冷原理设备根据其工作原理和应用范围可以分为多种类型。
常见的制冷设备包括压缩式制冷机、吸收式制冷机、热泵等。
其中,压缩式制冷机通过压缩制冷剂气体来实现制冷效果,适用于家用冰箱、商用冷柜等场合;吸收式制冷机则是利用溶液和蒸发的原理来实现制冷,适用于一些特殊场合,如太阳能制冷系统;热泵则是利用热能的转换来实现制冷和供暖的双重效果,适用于家庭、工业和商业领域。
最后,制冷原理设备的应用领域非常广泛。
除了家用冰箱、商用冷柜等常见的家电产品外,制冷原理设备还广泛应用于食品加工、医药保鲜、化工生产、航空航天等领域。
在食品加工行业,制冷设备可以帮助食品保鲜和延长货架期;在医药行业,制冷设备可以帮助储存和运输一些需要低温环境的药品;在航空航天领域,制冷设备可以帮助控制航天器内部的温度和湿度,保证设备的正常运行。
综上所述,制冷原理设备是现代生活中不可或缺的一部分,其工作原理、类型和应用领域都非常广泛。
通过不断的技术创新和应用推广,制冷原理设备将会在更多的领域发挥重要作用,为人们的生活和生产带来更多的便利和效益。
冷藏库制冷原理
冷藏库制冷原理主要包括以下步骤:
1. 液体制冷剂在蒸发器上吸收足够的热量,汽化成蒸汽。
2. 汽化后的蒸汽被压缩机动力吸入,经过压缩成为高温高压的蒸汽。
3. 高温高压的蒸汽进入冷凝器,向水或空气放热,冷凝成为高压液体。
4. 经过节流阀这道门槛,液体制冷剂节流成为低温低压的液体。
5. 低温低压的液体制冷剂再次进入蒸发器,进行吸热汽化,如此循环往复,以达到制冷的目的。
以上原理可以简化为一个制冷循环,包括蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本环节。
冷藏库通常使用气化温度很低的液体(如氨或氟里昂)作为冷却剂,在低压和机械控制的条件下蒸发,吸收贮藏库内的热量,从而达到冷却降温的目的。
请注意,液氨的毒性和腐蚀性较强,对设备研制水平和后期维护要求较高,一旦发生事故,也容易造成重大事故。
因此,使用和维护时需特别注意安全问题。
冷库的冷风机原理
冷库的冷风机原理是通过电机带动风轮的旋转,从而产生气流,将冷冻室内的空气吸入风机,并经过冷凝器冷却后再将冷空气吹出。
冷风机包括电机、风轮、冷凝器和其他辅助部件。
具体原理如下:
1. 电机:冷风机的驱动电机负责产生旋转力,通过电能转化为机械能,带动风轮的旋转。
2. 风轮:风轮是冷风机的主要部件,其内部结构包括密集排列的叶片,当电机带动风轮旋转时,叶片会抓住周围空气,并产生气流。
3. 冷凝器:冷凝器是冷风机中的一个重要组成部分,其功能是通过传导或者对流,将从冷库内部吸引进来的热空气经过冷却,使其降温。
4. 其他辅助部件:冷风机还包括其他辅助部件,如温度传感器、控制器等,用于监测和调节冷风机工作温度和速度,以达到冷库内部恒温恒湿的效果。
总的来说,冷风机通过驱动电机带动风轮旋转,产生气流,再经过冷凝器冷却后吹出冷空气,从而实现对冷库内部空气温度的调节和冷却。
冷库工作原理冷库是一种用来储存和保鲜食品、药品等产品的设施,它能够在一定温度和湿度条件下延长货物的保质期。
冷库的工作原理主要是通过控制温度和湿度来达到保鲜的目的。
下面我们就来详细了解一下冷库的工作原理。
首先,冷库内部的温度是由制冷系统来控制的。
制冷系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等组件。
压缩机负责将制冷剂压缩成高温高压气体,然后通过冷凝器散热冷却成高压液体,再经过膨胀阀减压成低温低压的液体制冷剂,最后通过蒸发器吸收库内热量,使库内温度下降。
这样循环往复,就能够保持冷库内部的温度在设定的范围内。
其次,冷库内部的湿度也是需要被控制的。
湿度过高会导致货物腐烂,湿度过低则会导致货物失水。
因此,冷库通常会配备湿度控制系统,通过加湿器和除湿器来调节库内湿度。
加湿器可以增加库内湿度,而除湿器则可以减少库内湿度,这样就能够保持库内湿度在适宜的范围内,保证货物的新鲜度。
另外,冷库还需要保证空气流通。
空气流通可以帮助货物散热,防止局部温度过高,同时也有利于湿度的均衡分布。
因此,冷库内通常会设置空气循环系统,通过风机和风道来保证库内空气的流通。
这样可以有效地保持库内温度和湿度的均衡,使货物能够得到全面的保鲜。
最后,冷库的保温性能也是至关重要的。
良好的保温性能可以有效地减少能源消耗,降低运行成本。
因此,冷库通常会采用保温材料来保证库内的温度稳定。
同时,门窗的密封性也是需要被重视的,只有确保了门窗的密封性,才能够有效地减少外界热量的进入,保持库内温度的稳定。
综上所述,冷库的工作原理主要包括控制温度、湿度、空气流通和保温性能。
通过以上几个方面的控制,冷库能够有效地保持库内环境的稳定,延长货物的保质期,为我们的生活和生产提供了便利。
希望通过本文的介绍,能够让大家对冷库的工作原理有一个更加清晰的认识。
机械冷库的名词解释机械冷库是现代冷藏技术中的重要设施,它以机械制冷技术为基础,通过控制温度、湿度和通风等参数,用于保存和保鲜各种食品、药品、化工品等物品。
下面将就机械冷库的组成部分、工作原理和应用领域进行详细解释。
一、组成部分机械冷库主要由冷藏室、制冷系统、控制系统和保温材料组成。
1. 冷藏室:冷藏室是机械冷库的主体部分,一般由保温板、保温门等构成。
保温板采用优质的保温材料,如聚苯板或聚氨酯板,具有较低的导热系数,可以有效阻止热量传导。
保温门采用特殊的密封结构,以确保冷库内部温度的稳定性。
此外,冷藏室还包括货架、传送带等辅助设施,以便更好地组织和管理存储物品。
2. 制冷系统:制冷系统是机械冷库实现低温状态的核心部分。
它主要由压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀等组成。
压缩机起到压缩制冷剂、提高其温度和压力的作用。
冷凝器用于将高温高压的制冷剂冷却并转化为高温高压气体。
蒸发器将制冷剂蒸发为低温低压气体,吸收冷库内部热量实现降温。
节流阀则用于控制制冷剂的流量和压力,确保制冷系统的正常运行。
3. 控制系统:控制系统是机械冷库的智能核心,它可以监测和控制冷库内部的温度、湿度、通风量等关键参数。
控制系统通常由温度传感器、湿度传感器和自动化控制装置等组成。
温度传感器用于实时监测冷库内部的温度变化,湿度传感器则用于监测湿度水平。
自动化控制装置可以根据预设的温度和湿度范围,自动调节制冷系统的运行,以保持冷库内的理想环境。
4. 保温材料:保温材料是机械冷库的重要组成部分,它能够阻隔外界热源对冷库的影响,减少能量消耗。
常用的保温材料有聚苯板、聚氨酯板、硅酸盐板等。
这些材料具有良好的隔热性能和抗老化性能,能够有效减少冷库内部温度的变化。
二、工作原理机械冷库的工作原理基于制冷循环和保温隔热原理。
在制冷循环中,制冷剂在压缩机的作用下,通过冷凝器和蒸发器的协同作用,实现了热量的传递和转移。
蒸发器中的制冷剂吸收冷库内部的热量,使冷库内部温度下降。
冷库制冷系统工作原理
冷库制冷系统是一种用于控制冷库温度和湿度的系统,主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个主要组件组成。
首先,制冷系统通过压缩机将低温、低压的制冷剂气体吸入,然后将气体压缩成高温、高压的气体。
这个过程需要消耗大量的电力。
接下来,高温、高压的气体进入冷凝器,通过与空气或水接触,将制冷剂气体的热量释放到环境中。
在这个过程中,制冷剂气体逐渐冷却并变成高压液体。
然后,高压液体进入膨胀阀。
膨胀阀是一个细小的通道,可以减少液体的压力和流速。
通过膨胀阀,高压液体快速流过,压力迅速降低。
这个过程中,制冷剂液体的温度也急剧下降。
最后,制冷剂液体进入蒸发器。
在蒸发器中,制冷剂液体与冷库内部的空气进行热交换。
经过蒸发器,制冷剂液体吸取了冷库内部空气的热量,变成低压蒸气。
同时,冷空气通过蒸发器被冷却,实现了冷库内的降温效果。
整个过程中,制冷剂在气态和液态之间的相变以及热量的传递,实现了对冷库内部温度的控制。
通过控制制冷系统中各个组件的运行和工作参数,可以实现冷库内温度的调节和维持。
冷库制冷系统原理
冷库制冷系统是一种用于储存和保鲜食品、药品等商品的重要
设施,其原理是利用制冷剂的循环流动和蒸发、冷凝的物理变化来
实现对库房内温度的控制。
其主要组成部分包括压缩机、冷凝器、
膨胀阀和蒸发器等。
下面将详细介绍冷库制冷系统的原理。
首先,制冷系统的工作原理是基于制冷剂的物理性质。
制冷剂
在低温低压下蒸发吸收热量,使得蒸发器内的空气温度降低,从而
实现对库房内温度的控制。
而在高温高压下,制冷剂会冷凝释放热量,完成一个完整的循环过程。
其次,制冷系统的核心部件是压缩机,它负责将低温低压的蒸
汽制冷剂吸入并压缩成高温高压的气体,然后通过冷凝器散发热量,使得制冷剂冷凝成液体。
接着,液态制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器,蒸发器内的制冷剂蒸发吸收热量,完成制冷过程。
最后,制冷剂再
次被压缩机吸入,循环往复。
再次,冷库制冷系统的能效问题备受关注。
在实际应用中,为
了提高能效,通常会采用换热器来回收制冷剂在冷凝和蒸发过程中
释放或吸收的热量,从而减少能量的浪费,提高系统的效率。
最后,冷库制冷系统的控制是实现温度稳定的关键。
通过对压缩机的启停、蒸发器和冷凝器的换热面积调节等手段,可以实现对冷库内温度的精确控制,保证储存物品的质量和安全。
综上所述,冷库制冷系统是通过制冷剂的循环流动和物理变化来实现对库房内温度的控制,其核心部件包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
在实际应用中,为了提高能效,通常会采用换热器来回收制冷剂在冷凝和蒸发过程中释放或吸收的热量。
通过对系统的精确控制,可以保证冷库内温度的稳定,从而保证储存物品的质量和安全。
冷库大型压缩机工作原理
大型压缩机是制冷循环系统中的心脏,它的主要任务是压缩制冷剂,从而驱动整个制冷循
环的进行。
制冷剂在压缩机中被压缩后,其温度和压力都会显著升高,形成高温高压的气
态制冷剂。
我们来了解一下制冷循环的基本过程。
制冷剂在蒸发器中吸收了冷库内的热量后蒸发成气态,随后被压缩机吸入并压缩。
在压缩机内部,制冷剂气体经过压缩后,其分子间距缩小,相互作用增强,导致温度和压力上升。
这一过程可以通过压缩机的工作腔室来实现,其中
活塞或螺杆等机械部件的运动起到了关键作用。
随着制冷剂气体温度的升高,它进入冷凝器,在那里与外界的空气或冷却水进行热交换。
由于外界温度较低,制冷剂气体释放热量,逐渐冷凝成液态。
这个过程需要良好的散热条件,以确保制冷剂能够有效放热。
高压液态制冷剂通过膨胀阀,压力骤降,变成低温低压的液态制冷剂。
这时,它再次进入
蒸发器,吸收冷库内的热量,维持冷库的低温状态。
在这个过程中,制冷剂的蒸发吸热作
用是至关重要的,它直接决定了冷库的制冷效果。
大型压缩机的工作原理虽然基本原理相同,但由于设计和技术的不同,不同类型的压缩机
在效率、稳定性和适用场合上有所差异。
例如,螺杆式压缩机因其结构紧凑、运行平稳而
被广泛应用于大型冷库;而活塞式压缩机则因其简单的结构和成本效益在某些小型或中型
冷库中更为常见。
在实际应用中,大型压缩机的选择需要考虑多种因素,包括制冷量的需求、能效比、维护
成本以及与整个制冷系统的兼容性等。
一个高效、可靠的压缩机不仅能够提高制冷效率,
还能降低运营成本,延长系统的使用寿命。
氨制冷系统四大部件及其制冷工作原理氨制冷系统四大部件及其制冷工作原理氨制冷系统四大部件及其制冷工作原理制冷是指用机械方法,从一个有限的空间取出热量,使该处的温度降低到所要求的程度,这个过程是靠热传递来完成的。
制冷技术是一项工艺极其复杂,具有一定危险性的工作,尤其是系统中的氨气,是一种易燃易爆,有毒,使人窒息的气体,对人体健康和安全生产都有潜在的较大的危害性。
所以要求制冷操作人员必须熟悉所属冷库设备的构造、结构、性能、特点、分布情况、工艺流程、运行原理,掌握安全操作技术,并具备查患排险能力,这样才能胜任制冷运行和管理工作。
下面就围绕察尔森水库管理局冷库氨制冷设备四大主要部件及其制冷工作原理谈谈自己粗浅的理解和看法。
一、制冷工作原理察尔森水库冷库属蒸汽压缩制冷系统。
它主要由压缩机、冷凝器、贮氨罐、油分离器、节流阀、氨液分离器、蒸发器、中间冷却器、紧急泄氨器、空气分离器、集油器,水冷却装置,各种阀门、压力表、测温仪和高低压管道组成。
其中,压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器是制冷系统中最基本的部件。
它们之间用管道依次连接,形成一个密闭的系统。
制冷剂氨在系统中不断循环流动,发生状态变化,与外界进行热量交换,其工作过程是:液态氨在蒸发器中吸收被冷却物的热量之后,汽化成低压低温的氨气,被压缩机吸入,压缩成高压高温的氨气后排入冷凝器。
在冷凝器中被冷却水降温放热冷凝为高压氨液,经节流阀节流为低压低温的氨液,再次进入蒸发器吸热汽化,达到循环制冷的目的。
这样,氨在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。
在实际的制冷系统中,完成一次制冷循环,制冷剂需要通过上述四大件之外,还通过许多辅助设备,这些设备是为了提高运行的经济性,可靠性和安全性而设置的,实际制冷工艺流程是较为复杂的。
制冷学原理是一个能量转化过程,即电能转化为机械能,机械能转化为热能,热能又通过氨液在系统内不断地发生形态变化,进行冷热变换完成制冷。
图解蒸发器与冷凝器换热过程的目的是转换热量,蒸发器与冷凝器的制冷循环的两个必不可少的换热设备,它们工作性能的好坏,直接影响整个制冷循环的工作效率。
1∙蒸发器按照冷却流体的不同,蒸发器分为冷却液体和冷却空气两大类。
(1)冷却液体载冷剂蒸发器又称为间接冷却式蒸发器,简称液体蒸发器,常用的液体载泠剂有水和盐水。
在标准大气压下,盐水的凝固点在0℃以下,比水的凝固点(0℃)低,如Nad(氯化钠)溶液的浓度为13%时,其凝固点为-10°C ;而水的比热比盐水大。
所以水可冷却到O0C ,适用于空调系统;盐水可冷却到-IO~2CΓC ,广泛应用于冷冻食品和制冰等。
这类蒸发器的主要工作特征:先由制冷剂在蒸发器吸热蒸发,将液体载冷剂冷却,再由液泵将低温液体载冷剂送往冷间降温。
(2)冷却空气载冷剂蒸发器又称直接冷却式蒸发器,制冷剂在管内吸热蒸发而把管外空气的温度降低。
按空气流动的原因,它可分为自然对流式和强迫对流式两种。
・自然对流式冷却空气的蒸发器又称排管,这类蒸发器主要应用于冷库中。
制冷剂在排管内流动吸收周围空气的热量汽化,依靠空气的热压作用自然对流,使库内空气冷却,并维持库内低温状态。
强迫对流式冷却空气的蒸发器这种蒸发器应用于小型空调系统中,如房间空调器等。
它由几排胀接上纯铝质翅片的盘管组成。
胀接翅片的目的是增加传热面积,加强空气的扰动性,提高蒸发器的传隈率。
铝翅片一般经过阳极化处理,以提高其抗腐蚀性能。
翅片厚度通常为0∙12~0.20mm ,片距1.5~2.5mm ,套片管管径08~0>16mm.翅片管换热器的型式主要有三种型式,即L型、平直型、和V型。
V型蒸发器的结构:翅片有平、波纹、冲转翅片三种。
平翅片虽然加工容易,但刚性差、传热性能不好,现已逐渐淘汰,波纹翅片与平翅片相比,刚性好,传热面积增加,且空气流过波纹翅片时,增加了扰动和搅拌效应,因此传热效率提高1/5左右;而冲逢翅片会使通过翅片的空气在槽缝中窜来窜去,因此其扰动和搅拌性能比波纹管还好,使传热效率比波纹片高1/3 ,但)中缝翅片空气阻力大,容易积尘结垢,反而可能使空调器的制冷量为了提高蒸发器在制冷剂侧的传热系数,在国际上大力推广和应用强化制冷剂管内蒸发和冷凝的内螺纹管代替光管,即在管内表面上加工出许多微细的螺旋槽,与光管相比,可提高传热系数1.5~2.0倍,而其管内的压力损失与光管差不多。
冷冻机组工作原理
冷冻机组是一种用于制冷的设备,它通过循环流体来吸收热量并将其排出,从
而实现降低温度的效果。
冷冻机组的工作原理主要包括压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个过程。
首先,冷冻机组通过压缩过程将低压蒸汽压缩成高压蒸汽。
这一过程需要通过
压缩机来完成,压缩机会将蒸汽压缩成高温高压气体,使其内能增加,同时将其排出。
接着,高温高压气体通过冷凝器进行冷却,使其冷凝成高压液体。
在冷凝器中,高温高压气体与外界环境进行热交换,散发热量并冷却成高压液体,这一过程实现了热量的排出。
随后,高压液体通过膨胀阀进行节流膨胀,使其压力降低,同时温度也随之下降。
这一过程使得高压液体变成低压液体,为下一步的蒸发过程做好准备。
最后,低压液体通过蒸发器进行蒸发,吸收外界的热量并变成低压蒸汽。
在蒸
发器中,低压液体与外界环境进行热交换,吸收热量并变成低压蒸汽,从而实现了制冷效果。
通过以上四个过程,冷冻机组实现了循环制冷的效果。
压缩、冷凝、膨胀和蒸
发四个过程相互作用,使得热量得以吸收和排出,从而实现了制冷的效果。
除了以上的基本工作原理外,冷冻机组还需要配合其他设备和控制系统来实现
自动化运行和调节。
例如,冷冻机组通常会配备冷却水系统、空气处理系统和电气控制系统,通过这些系统的配合和协调,冷冻机组才能够实现稳定的制冷效果。
总的来说,冷冻机组的工作原理是基于压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个基本过程,通过这些过程的相互作用和配合,实现了制冷效果。
同时,冷冻机组还需要配合其他设备和控制系统来实现自动化运行和调节,从而保证了其稳定可靠的工作。
冷冻机工作原理引言概述:冷冻机是一种常见的制冷设备,广泛应用于家庭、商业和工业领域。
了解冷冻机的工作原理对于我们更好地使用和维护冷冻机至关重要。
本文将详细介绍冷冻机的工作原理,包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等五个部分。
一、压缩机:1.1 压缩机的作用:压缩机是冷冻机的核心组件,主要负责将低温低压的制冷剂气体吸入并压缩成高温高压气体。
1.2 压缩机的工作原理:压缩机通过活塞或旋转机械将制冷剂气体吸入,然后通过压缩过程将气体压缩成高温高压气体。
1.3 压缩机的类型:冷冻机中常见的压缩机类型包括活塞式压缩机、螺杆式压缩机和离心式压缩机等,不同类型的压缩机适用于不同的冷冻机应用场景。
二、冷凝器:2.1 冷凝器的作用:冷凝器是冷冻机中的另一个重要组件,主要负责将高温高压的制冷剂气体冷却成高压液体。
2.2 冷凝器的工作原理:冷凝器通过传热过程将高温高压的制冷剂气体冷却,使其转变为高压液体。
2.3 冷凝器的类型:冷凝器的类型包括水冷式冷凝器和风冷式冷凝器等,不同类型的冷凝器适用于不同的冷冻机安装环境和使用要求。
三、膨胀阀:3.1 膨胀阀的作用:膨胀阀是冷冻机中的流量控制装置,主要负责调节制冷剂的流量和压力。
3.2 膨胀阀的工作原理:膨胀阀通过调节阀门的开度,控制制冷剂的流量,使其在膨胀阀后的压力和温度下降。
3.3 膨胀阀的类型:膨胀阀的类型包括节流膨胀阀和热力膨胀阀等,不同类型的膨胀阀适用于不同的制冷系统和制冷剂。
四、蒸发器:4.1 蒸发器的作用:蒸发器是冷冻机中的换热器,主要负责将低温低压的制冷剂液体蒸发为低温低压的制冷剂气体。
4.2 蒸发器的工作原理:蒸发器通过传热过程将低温低压的制冷剂液体蒸发为低温低压的制冷剂气体,吸收周围环境的热量。
4.3 蒸发器的类型:蒸发器的类型包括直接蒸发器和间接蒸发器等,不同类型的蒸发器适用于不同的冷冻机制冷要求和环境条件。
五、制冷剂:5.1 制冷剂的作用:制冷剂是冷冻机中的工作介质,负责在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器之间传递热量。
机械冷库的制冷原理:
所谓机械冷库,简单地讲就是以机械方法进行制冷的冷库。
目前我国多数机械冷库主要是采用蒸汽压缩式制冷方式调节库温。
制冷原理可简述为:利用汽化温度较低的液态制冷剂的蒸发,吸收贮藏环境中的热量,从而使库温下降。
通过压缩机将汽化后的制冷剂吸回并加压,在冷凝器中制冷剂将吸收的热量传递给冷却介质,使自身温度得以降低、冷凝成液体,然后再进行蒸发吸热,如此循环即可实现连续制冷。
制冷系统包括4个主要部分:压缩机、冷凝器、膨胀阀(节流阀)、蒸发器。
整个制冷系统由循环管路连接,构成一个密闭的回路。
管路内充注制冷剂。
压缩机在制冷系统中起着压缩和输送制冷剂气体的作用,即把蒸发器内产生的低压低温气体吸回,再次压缩成为高温高压气体并送入冷凝器。
冷凝器用来对压缩机压入的高温高压气体进行冷却和冷凝,在一定的压力和温度下,把高温高压的气体液化成为常温高压液体。
膨胀阀安装在贮液器和蒸发器之间,是系统内高压区和低压区的一个分界点,其作用是将高压液体节流膨胀,变为低压液体,它也是调节和控制制冷剂流量的关卡。
在蒸发器中,节流膨胀后的低压制冷剂从库房吸收热量并蒸发为气体,使库温降低,达到制冷的目的。
在整个制冷系统中,有高压区和低压区两部分,自压缩机的排气端直至膨胀阀前的工作段为高压区;自膨胀阀后至压缩机吸气端的工作段为低压区;由排气压力表和吸气压力表分别近似表示这两部分的压力。
压缩机在整个制冷系统中起着心脏的作用,是提供能量补偿的过程。
冷凝器和蒸发器是两个热交换器,前者使高压制冷剂的气体放热,并转化为液体;后者使低压制冷剂的液体吸热,并转化为气体。
制冷剂在循环往复过程中成为热能的运载工具。
制冷机组
制冷机组是将制冷系统中的部分设备或全部设备,配套组装在一起成为一个整体。
制冷机组结构紧凑,占地小,使用灵活,管理方便,安装简单,其中有些机组只需连接水源和电源即可使用。
常用的制冷机组有压缩冷凝机组和冷水机组。
1、压缩冷凝机组。
压缩冷凝机组是将压缩机,冷凝器等组装成一个整体,可为各种类型的蒸发器连续供应液态制冷剂,主要适合小型制冷装置用。
2、冷水机组。
冷水机组是将压缩机、冷凝器、冷水用蒸发器以及自控元件等组装成一个整体,主要适合工艺中选用冷水的地方。
制冷压缩机
压缩机是蒸汽压缩式制冷装置中的重要组件,通常称作制冷主机。
其功能是输送和压缩制冷剂蒸汽,它由电动机驱动进行工作。
压缩机的工作好坏直接影响到制冷循环的完成程度。
蒸汽压缩式制冷装置常用的压缩机有活塞式、螺杆式、离心透平式及回转式等。
冷库中广泛使用的是容积式压缩机。
这类压缩机是利用活塞、汽缸结构或转子的旋转,使汽缸的工作容积发生变化,将气体压缩和输出,其中就有活塞式制冷压缩机和螺杆式制冷压缩机。
1、活塞式制冷压缩机
活塞式制冷压缩机是闻世最早的一种机型,至今发展已相当完善。
其工作压力范围广,能适应较宽的能量范围和不同场合。
活塞式压缩机具有高速、多缸、能量可调、热效率高、适于多种制冷剂等优点;其缺点是:结构较复杂、易损件多,需检修周期短,对湿行程敏感,有脉冲振动及运行平衡性差。
活塞式制冷压缩机的分类方式有多种,按封闭方式通常分为3类:
(1)开启式制冷压缩机;
半封闭式制冷压缩机;
全封闭式制冷压缩机。
螺杆式制冷压缩机
螺杆式制冷压缩机是一种新型的高转速制冷压缩机,它与活塞式压缩机同属于容积式压缩机。
从压缩气体的原理来看,它们的共同点都是靠容积的变化而使气体被压缩的;不同点是这两类压缩机实现工作容积变化的方式不同。
活塞式压缩机是借助曲轴连杆机构的运动,而使汽缸的工作容积发生变化;螺杆式压缩机则是借助与轴直接连接的转子的旋转运动而使工作容积发生变化。
螺杆式压缩机没有活塞式压缩机所需的气缸,活塞、活塞环、汽缸套等易损部件,机器结构紧凑,体积小,重量轻,没有余隙容积,少量液体进入机内时无液击危险。
可利用活阀进行10%~100%的无级能量调节,适用范围广,运行平稳可靠,需检修周期长,无故障运行时间可达(2~5)×104h。
由于使用润滑油使机器的冷却使用和密封性能得到改善,排气温度降低,即使蒸发温度较低(-40℃)和压缩比较高(25左右),仍然可以单级运行,即在一定范围内可以代替两级压缩循环。
但是,螺杆式制冷压缩机的加工和装配要求精度较高,不适宜于变工况运行,有较大的噪音,在一般情况下,需装置消音和隔音设备,在制冷压缩时,需要喷加润滑油,因而需要油泵、油冷却器和油回收器等较多辅助设备。
近年来,开发了内容积比可调螺杆压缩机,可调节范围为2.6~5,使螺杆压缩机的性能有了进一步改善。
最近国内开发了新型半封闭螺杆机,采用5:6不对称新齿形,使容积效率大为提高。
新型螺杆制冷压缩机的运转经济性、可靠性和使用寿命,已经超过了活塞式制冷压缩机。
因此,在制冷装置设计选用时应予以充分的重视。
冷凝器
冷凝器属于制冷系统中的热交换设备,是制冷剂向外放热的热交换器。
来自压缩机的制冷剂蒸汽进入冷凝器后,将热量传递给周围介质水或空气,自身则受冷却、凝结为液体。
冷凝器按其冷却介质和冷却方式,可分为水冷式、空气冷却式(也称风冷式)和蒸发式3种类型。
1、水冷式冷凝器
在氨制冷系统中,冷凝器绝大多数以水作为冷却介质,也就是水冷式冷凝器。
根据其安装和结构不同,水冷式冷凝器又可分为立式壳管式冷凝器和卧式壳管式冷凝器两种。
制冷量较大的氟利昂制冷系统,也多采用水冷式冷凝器。
2、空气冷却式冷凝器
空气冷却式冷凝器是利用空气对制冷剂蒸汽进行冷却和冷凝,在冷却和冷凝过程中放出的热量被空气带走。
为了使冷凝器的结构紧凑,通常由几根蛇形管并联在一起,做成长方形或正方形的外形。
制冷剂蒸汽从上部的分配集管进入每根蛇管中,冷凝后的液体沿蛇管下流,汇于液体集管中,然后流入贮液器内。
空气在风机的作用下,从管外吹过。
目前国外生产厂家已采用先进的设计和生产加工工艺,制造出内螺纹铜管和百叶式翅片制式高效冷凝器,可大大缩小制冷机组的尺寸,提高整机效率。
国内生产的冷凝器绝大部分仍采用普通铜管外套翅片制作的冷凝器,效果相对较低。
3、蒸发式冷凝器
这是以水和空气协同冷却的一类冷凝器,在发达国家已广泛应用。
其特点是耗水少,仅为其它类型水冷式冷凝器耗水量的7%~10%,特别适用于缺水地区,尤其是在天气干燥时蒸发式冷凝器更加有效。
在发达国家所使用的蒸发式冷凝器上,通常配备有变频高速装置,以满足不同负荷时制冷要求。
蒸发式冷凝器基本上由冷却塔和冷凝器组成。
由于它省去了冷却水在冷凝器中的湿热传递阶段,使冷凝温度可能更接近空气的湿球温度,从而降低压缩机能耗。
蒸发式冷凝器本身起到冷却塔的作用,因此不必如水冷式冷凝器另需配备冷却塔。
蒸发器
蒸发器又称冷分配设备。
在蒸发器中,制冷剂液体在较低的温度下沸腾,转变为蒸汽,并吸收被冷却物体热量或介质的热量,所以蒸发器是制冷系统中吸收热量(也可看作输出冷量)
的设备。
蒸发器按被冷却介质的特性,可分为冷却液体载冷剂的蒸发器和直接冷却空气的蒸发器两大类。
冷却空气的蒸发器又可分为冷风机和冷却排管。
在果蔬保鲜机械冷库中普遍应用的是冷风机,在土窖洞中加装的蒸发器也有采用冷却排管的。
1、冷风机
冷风机又可分为氨冷风机和氟利昂冷风机。
它们都是使用风机使空气强制流动的热交换器。
根据设计或使用的要求,冷风机需配套装设热气冲霜或水冲霜等冲霜系统。
2、冷库排管。