制冷原理与装置-制冷设备_图文.ppt

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《制冷原理制冷设备》ppt课件

汽车空调系统中，广泛采用 “全铝制管带式冷凝器〞。
蒸发式冷凝器
蒸发式冷凝器以水和空气作为冷却介质。利用水蒸发时吸收热量，使管内制冷剂蒸气凝结。
水经水泵提升再由喷嘴喷淋到传热管的外外表，构成水膜吸收蒸发变成水蒸气，然后被进入冷凝器的空气带走。
未被蒸发的水滴那么落到下部的水池内。
该冷凝器空气流量不大，耗水量也很少；
ql s 0ft 0eqft 0
式中：αeq——当量传热系数， αeq= ηs α0
概述
制冷换热器的计算给定两传热介质流量及其进出口温度，计算所需求的传热面积
和构造尺寸——设计计算；对知热交换器在给定两种介质流量和进出口温度的情况下，计
算两传热介质的出口温度——校核计算；
概述
传热系数K随传热管的方式，介质的换热条件、管内外热阻的大小不同而变化。根据热交换器管内、外传热量平衡的原那么：
Q A oK o tm A iK i tm
其中，Ki、Ko是分别以内外表、外外表为基准的传热系数。
Ki KA oA i o Kofifo
Kodo di
Ki
1
i
ri
1
fi fm
r0
1
0
fi fo
1
Ki
1
i
ri
fi fm
r0
1
0
fi fo
概述
常用制冷换热设备总传热系数K的大致范围
换热器名称及传热系数/K/
其传热系数较空气自在流动型冷凝器的高，传热系数约为15~17W/〔m2·K〕，适于中、小型氟利昂制冷安装。
1-肋片 2-传热管 3-上封板 4-左端板 5-进气集管 6-弯头 7-出液集管 8-下封板 9-前封板 10-通风机 11-装配螺钉

制冷循环原理与装置-PPT文档资料

可将冷热端互换
体积和功率都可做得很小
制冷空调系统原理与装置
半导体制冷的用途
方便的可逆操作
可做成家用冰箱，或小型低温冰箱可制成低温医疗器具
可对仪器进行冷却
可做成零点仪
制冷空调系统原理与装置
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
学习任务3、吸附式制冷循环
制冷空调系统原理与装置
温差电现象

半导体材料内部结构的特点，决定了它产生的温差电现象比其他金属要显著得多，所以热电制冷都采用半导体材料，亦称半导体制冷
制冷空调系统原理与装置
当电偶通以直流电流时，P型半导体内
载流子(空穴)和N型半导体内载流子 (电子)在外电场作用下产生运动，并在金属片与半导体接头处发生能量的传递及转换。
a1—低温部分压缩机 a2—高温部分低压级压缩机 a3—高温部分高压级压缩机 b—冷凝器 c1、c2、c3—节流阀 d—蒸发器 d12 —冷凝-蒸发器 e1—低温部分气-液热交换器 e2—高温部分气-液热交换器 f—高温部分中间冷却器
制冷空调系统原理与装置
高温部分为两级压缩循环、低温部分为单级压缩循环组成的复叠式制冷循环lgp-h图
制冷空调系统原理与装置
制冷空调系统原理与装置
由两个单级系统组成的复叠式制冷机
a) 制冷循环系统
b) T-s图
制冷空调系统原理与装置
由两个单级系统组成的复叠式制冷机模拟
制冷空调系统原理与装置
高温部分为两级压缩循环、低温部分为单级压缩循环的复叠式制冷循环系统原理图

制冷装置及原理

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。

制冷原理与设备

qzvq v1 0h1v 1h4 kJ/m3
3
pk, TK 2’ 2
po, To
4
1
0
理论循环p-h图
h
式中： v1—压缩机入口处状态点1的比体积。
制冷剂的质量流量：
qmqvv1h kg/s 式中： qvh—压缩机的理论输气量，m3/s。
（2）压缩过程和比功
p
理论比功：
与制冷剂的种类和工作条件有关
节流过程特点 ➢ 节流过程是不可逆过程。。 ➢ 节流时绝热膨胀，对外不作功。。
p
3
pk, TK 2’ 2
po, To
4
1
0
理论循环p-h图
h
➢ 节流前后焓值不变；但节流过程非等焓过程。 h4h3
➢ 整个循环比功与压缩机的理论比功相等。
（5）制冷系数： q0 h1h4
w h2h1
p
3
pk, TK 2’ 2
制冷系数：制冷循环的重要参数是制冷系数，工程上也称之为制冷装置的工作性能系数，用符号COP表示
。在一定的环境温度下，冷库温度越低，制冷系数就越小。（因此为取得良好的经济效益，没有必要把冷库的温度定得超乎寻常的低。这也是一切实际制冷循环遵循的原则。）
人工制冷的分类
制冷循环包括压缩式制冷循环、吸收式制冷循环、吸附式制冷循环、蒸气喷射制冷循环及半导体制冷等。压缩式制冷循环又可分为压缩气体制冷循环和压缩蒸气制冷循环。目前世界上运行的制冷装置绝大部分是压缩气体制冷循环。以往，制冷循环应用的制冷剂多半为商品名为氟利昂的氯氟烃物质CFC、含氢氯氟烃HCFC和氨等。但由于日益严重的环境问题，CFC、HCFC正逐渐被对环境友善的新型制冷剂替代。
临界点K右边的粗实线为饱和蒸气线，线上任何一点代表一个饱和蒸气状态，干度 x=1。

制冷原理与装置-制冷设备

制冷装置热交换设备的结构
第二节制冷装置的换热设备
水冷式冷凝器工作原理：用水作为冷却介质，带走制冷剂冷凝时放出的热量。
（一）冷凝器
特点：水在管内流动，制冷剂蒸气在管外凝结。壳管式冷凝器的形式及适用场合：立式壳管式冷凝器，适用于大型氨制冷装置；卧式壳管式冷凝器，普遍使用大、中型氨或氟利昂制冷装置中。
干式壳管式蒸发器的特点是：
墙排管顶排管搁架式排管
冷却空气的干式蒸发器：冷却自由运动空气的蒸发器：
2)冷却强制流动空气的蒸发器（又称冷风机）：
套片管
管：φ7～16mm紫铜管
管间距：25mm～35mm
翅片：铝箔，
δ＝0.1～0.4mm
翅片间距：2～4mm
风速：2.5～3.5m/s
传热系数：
节流机构的种类：手动调节的节流机构用液位调节的节流机构用蒸汽过热度调节的节流机构用电子脉冲调节的节流机构不调节的节流机构手动膨胀阀手动调节的节流机构：一般称做手动节流阀。以手动方式调整阀孔的流通面积来改变向蒸发器的供液量，其结构与一般手动阀门相似。多用于氨制冷装置。
02
对于制冷剂液体主要在高压侧（冷凝器或高压贮液器）的制冷机，采用高压浮球阀。它的浮球感受冷凝器或高压贮液器的液位。当液位升高时，阀开大，增大蒸发器供液量；当液位降低时，阀关小，减少供液量。
水冷冷凝器计算举例
例：现有一台配用612.5FG压缩机的冷水机组，制冷剂为R22。额定工况t0＝2℃，冷凝温度tk＝40℃，冷却水进口温度tw1＝31℃，制冷量Q0＝340KW，试为该机组设计一台卧式水冷冷凝器。
01
02
03
04
05
例：制冷量Q0＝2.8KW，空气的进口参数：干球温度t1＝27℃，

制冷系统课件

4、单级压缩蒸气制冷循环
蒸发器：它的作用是使经节流机构后的制冷剂液体蒸发成蒸气，以吸收被冷却物体的热量。蒸发器是对外输出冷量的设备。
普通家用空调器蒸发器里的制冷剂（R22）的蒸发压力在5.5-6.5bar左右。
二、系统匹配
选压缩机选冷凝器选蒸发器估算制冷剂充注量匹配制冷系统不合格项目的整改
n 气体膨胀制冷：高压气体经绝热膨胀后可达到较低的温度，令低压气体复热即可制冷。
n 气体涡流制冷：高压气体经过涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流，利用冷气流的复热过程即可制冷。
n 热电制冷：令直流电通过半导体热电堆，即可在一端产生冷效应，在另一端产生热效应。
4、单级压缩蒸气制冷循环
蒸气压缩式制冷机是目前应用最广泛的一种制冷机，有单级、多级和复叠式之分。
大（或减少）的比例，估算出大概的制冷剂充注量。比如说：参考机型充注量为1000g，内机不变，室
外机冷凝器由单排变为1.5排：侧估算充注量为： 1000*0.6*1.5+1000*0.4=1300(g)
一般来说，估算的充注量要比最后的要稍多。这个只能靠经验掌握。估算的只能提供一个大概。
5、匹配制冷系统
4、单级压缩蒸气制冷循环
节流机构：普通空调常用的是毛细管，高档的空调器用电子膨胀阀。制冷剂经过节流机构时，压力由冷凝压力降到蒸发压力，一部份制冷剂会在节流的过程中闪发成为气体。
节流过程中制冷剂的焓值不变。
普通的家用空调器节流结束时大约有20%的制冷剂会闪发成气体。制冷剂没有蒸发就闪发成气体降低了空调器的性能。
5、匹配制冷系统
3）蒸发器中部温度目标值：8-12℃左右，过热度目标值在0-1 ℃左右
蒸发器中部温度值高于目标值则加长毛细管。

制冷原理及技术第一讲ppt课件

膨胀阀不能回收膨胀功，且损失部分制冷能力
32
二、蒸气压缩式制冷的理论循环
k T
Tk
3
2
wc
T0
4
1
膨胀功热量
q0
S
有摩擦的过程不可以用实线表示！！
33
二、蒸气压缩式制冷的理论循环
工作流程图
qk
高温液体
冷凝器
膨胀阀
低温液汽混合物
高温蒸汽
压缩机 wc
低温蒸汽
气液分离器
蒸发器
q0
34
二．蒸气压缩式制冷的理论循环
内容简介
学习单级蒸气压缩式制冷装置，包括工作原理、构造、系统设计、工作特性、运行调节问题
学校热能驱动的吸收式制冷（热泵）技术介绍国内外各种空调用制冷机组、发展方向及
其所涉及的主要技术内容
2
参考文献
陈汝东. 《制冷技术与应用》（第二版）.同济大学出版社.
彦启森，申江，石文星. 《制冷技术及其应用》 . 中国建筑工业出版社.
制冷剂质量流量 Mr=F0 / q0和体积流量Vr 冷凝器排热量 Mrqk 压缩机功耗 P=MrwC 理论制冷系数εth = F0 /P=q0/wC 制冷效率ηR＝ εth / εc(或εth / εl)
45
三、蒸气压缩式制冷循环的热力计算
非共沸工质在制冷循环中接近劳仑兹循环
lg p t4 t1 t3 t2'
制冷原理制冷设备
5
一、人工制冷发展历史
1834 年动第一台乙醚活塞制冷机问世 1844年出现空气制冷机 1859 年出现吸收式制冷机 1918 年自动冰箱问世 1923 年发明食品快速冻结 1927 年生产出空调器、空气源热泵1930 年汽车

制冷原理及设备

• 通常使用制冷剂为氟利昂以及氨等
空调设备
• 在车辆和建筑物内用于改善空气质量和温度
• 常用制冷剂包括R-22、 R-410A和R-404A等
冷冻设备
• 用于冻结食品和医药等物品，常见于餐饮业和
• 制常药用业制冷剂包括氨和二氧化碳等
冷冻技术应用领域
1
食品加工
食品加工行业需要大规模的冷冻技术，以冷冻或冷藏肉类、蛋类、奶制品等
3
新方法和新科技
科技进步将推动制冷技术的创新和发展。例如，磁性制冷、医用降温等新技术的出现将为未来的制冷技术提供更多的方法。
制冷循环流程
1 蒸发器
液态冷媒进入蒸发器时，它吸收周围环境的热量，并转化为蒸气。
2 压缩机
蒸发器的蒸汽通过压缩机压缩为高温、高压气体。
3 冷凝器
高温气体通过冷凝器时，散发热量并冷却为液态冷媒。
4 节流阀
液态冷媒通过节流阀时，压力降低，温度下降，再次转化为蒸汽形态。
常见的制冷设备
冷藏设备
• 用于冷藏食品或医药品，常见于超市或药房
能效比
能源效率等级和评估标准指导选择制冷设备ห้องสมุดไป่ตู้关键因素。
定期维护
设备一旦安装使用，就需要定期维护，以确保其正常运行、扩大使用寿命以及减少维护次数。
节能环保的制冷技术
低温摄氏度制冷
按摩行业利用恒温提供服务，采用低温摄氏度制冷，也能保存和娱乐身体和心灵。
高温工作液制冷
高温工作液加热传统制冷环境使温室气体比含水量比其他液体更高，可以有效地减缓对全球变暖的影响。
2
医疗保健
在制药和保健领域，冷冻技术被广泛应用于制药、血液储存等领域
3

制冷设备培训课件PPT(57张)

பைடு நூலகம்29
二、重力供液制冷系统
蒸发器
汽、液分离器
空气分离器
压缩油分冷凝贮氨节流机离器器桶阀
排液桶
集油器
紧急泄氨器
2020/9/2
30
三、氨泵供液制冷系统
蒸发器汽、液分离器氨泵
空气分离器
压缩油分冷凝贮氨节流机离器器桶阀
排液桶
集油器
紧急泄氨器
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2020/9/2
34
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35
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0
V
卡诺循环 P – V图
2020/9/2
6
P
Qk
1
2
4
1-4-3-2-1
Q0 0
3 V
逆卡诺循环 P – V图
2020/9/2
7
制冷工质的热力状态图和表
状态：在制冷过程中，工质的物理量的综合。
状态系数：描述工质状态的物理量。常用状态系数：温度、压力、比容、
内能、焓、熵、比熵、干度。干度 x = 汽体重量 / 汽、液混合物重量
15
一、对制冷剂的要求
• 临界温度不要太低 • 冷凝压力不应过高 • 要求制冷工质的单位容积制冷量要大 • 制冷工质的粘度和比重应可能小 • 导热系数大 • 化学性质方面

制冷原理之各部件图片

动画
汽液分离器
作用：将气态的氨和液态的氨分离出来
汽液分离器运行动画
空气分离器
作用：排除制冷系统中的空气及其它不凝性气体。
低压循环桶
低压循环桶：将节流后的闪发气体和回气携带的液滴分离，让液体进入冷却设备，提高传热效率。
节流阀
节流阀的作用：对制冷系统中高压液态制冷剂进行节流，达到降压和调节流量的目的。
运行动画1，2
涡旋式压缩机Βιβλιοθήκη 运行动画螺杆式压缩机
工作原理：
靠气缸中一对含有螺旋齿槽的转子相互啮合，造成由齿型空间组成的基元容积的变化，进行制冷剂气体压缩。分为单螺杆式和双螺杆式
运行动画1 运行动画2
螺杆式压缩机冷水机组
螺杆式压缩机冷水机组
螺杆式压缩机
单螺杆式双螺杆式
液环压缩机
涡旋式压缩机
工作原理：
涡旋定子和涡旋转子的涡旋形状基本相同，相位差为 180°,并且具有一定的偏心距。在2个涡旋之间形成4个压缩腔，每个压缩腔都呈月牙形。在压缩过程中，涡旋定子（静盘）保持固定，而涡旋转子（动盘）则每隔90°顺时针圆周运动，气腔内的气体即被压缩成高压气体，并经涡旋中间的排气口排出。
作用：排出热量使制冷剂由气态凝结为液态
油分离器
作用：将压缩机排气中的润滑油分离出来填料式油氨分离器洗涤式油氨分离器离心式油氨分离器
高压储液器
作用：贮存从冷凝器来的液体制冷剂，保证冷凝器的传热面积得以充分发挥；供应和调节制冷系统内各部分设备的液体循环量，一适应工况变动的需要；起液封作用，防止高压侧气体窜到低压系统而造成事故
单向阀
化霜定时器
能量调节器
视液镜

制冷原理与装置

结构、作用、位置
97
结构、作用、位置
98
二、润滑油的分离及收集设备
（一）油分离器
结构、作用、位置
99
结构、作用、位置
100
氨系统 101
三、制冷装置的管道及其隔热
（一）制冷装置的管道选择使制冷剂在封闭的系统中循环。
管道选择的目的： 1、向蒸发器均匀送液、压降在允许范围内； 2、压缩机运行不发生液击、失油、振动、噪音； 3、润滑油正常工作。
1）直管式，2）U形管式
换热参数：
33
图干式壳管蒸发器
34
（2）冷却空气的干式蒸发器：换热参数：
35
2）冷却强制流动空气的干式蒸发器
换热参数：
36
3、循环式蒸发器
37
（三）低温装置的换热器 1、中间冷却器换热参数：
38
2、回热器换热参数：
39
3、冷凝-蒸发器（1）绕管式冷凝-蒸发器（2）直管式冷凝-蒸发器（3）套管式冷凝-蒸发器
⒌ 热力膨胀阀
广泛用于干式蒸发器的供液量调节
以蒸发器出口处制冷剂的过热度为控制参数通过弹簧力设定静态过热度设定范围一般为2～8℃
61
蒸发器出口制冷剂的过热度低于静态过热度时
阀处于关闭状态过热度高于静态过热度时阀才打开
并按二者之偏差成比例地改变阀开度，即成比例地调节送入蒸发器的制冷剂质流率。
制冷原理与装置
Refrigeration Principle and Refrigeration Equipment
2014年 3月
1
第六章制冷设备
第1节概述
制冷设备:制冷装置中的热交换器和具有安全、控制等功能的器件统称

制冷基本原理PPT课件

三、其他换热器
作用：提高工作效率，或用于较低蒸发温度的系统．
类型：回热器、中间冷却器、冷凝蒸发器和板式换热器等．
１.回热器
进气
1 进液
出液
2
图4-13 盘管式回热器结构
1-壳体 2-盘管 3-进、出气接管及法兰
出气 3
２、板式换热
降压降温，保证压差：PK P0，TK T0
漏。
❖ 3.具有自动补偿功能。
第7章辅助设备
辅助设备作用：完善制冷系统的技术性能，保证可靠的
运行．分类：制冷剂的贮存、分离、净化设备和润滑
一.目前有哪些主要的制冷方法
气体膨胀制冷蒸气压缩制冷固态物质升华制冷
二.蒸气压缩式制冷
1. 基本组成压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器
第三章制冷剂
一.什么叫制冷剂制冷剂就是能从一个地方吸收热量，而在另一个地方排出热量，以达到制冷目的的工质。
二.常用的制冷剂概述
1.无机化合物例如: NH3 H2O 2.氟里昂例如: R12 R22 R134a 3.碳氢化合物例如: CH4 C2H6
外平衡热力膨胀阀示意图
外平衡热力膨胀阀的安装位置
感温包的安装位置
三、毛细管安装位置：冷凝器与蒸发器之间作用：作为制冷循环的流量控与节流元件
工作原理：根据流体在管内流动产生摩擦阻力，来改变其流量．管短，压降小，流量大；反之压降大流量小．
结构特点
❖ 1.结构简单，制造方便，价格低廉。 ❖ 2.没有运动部件，本身不容易产生故障和泄
制空气流动）．
1 水出水进
2 5
3
A4
7 8 9
10
11
A
B

制冷系统基本工作原理PPT课件

进冷凝器，冷凝器以风冷水冷等形式对制冷剂气
体进行冷凝，冷凝后的高温高压液体储存在冷凝
器底部及储液器中，冷凝时放出的热量通过风机、
水泵等设备带出并散到环境中，当高温高压的液
体流经膨胀阀后，以低温低压的液体状态再进入
蒸发器吸收汽化潜热而制冷，如此完成制冷循环。
.
34
制冷系统 -蒸汽压缩式制冷
蒸气压缩式制冷系统的构成
体，并使之冷凝成液体，从而完成整个制冷循环。
工作介质：吸附剂和制冷剂；
常见的吸附工质对有：
沸石——水；
硅胶——水，
氯化钙——氨等
活性碳－甲醇；
金属氢化物－氢
.
42
制冷系统 -吸附式制冷
间歇式吸附式制冷. 系统（太阳能制冷机） 43
制冷系统 -吸附式制冷
以沸石——水工质对为例说明其工作过程：
白天，吸附床受日光照射温度升高产生解析作用，从
物质发生从质密态到质稀态的相变时，将吸收潜热；反之，当它发生由质稀态向质密态的相变时，放出潜热。
.
12
热工基础知识 - 显热
大气压
水
显热：不改变物质状态只引起物质温度变化的热量。
加热
.
13
热工基础知识 - 潜热、蒸发和沸腾
大气压
潜热：不改变物质温度只改变物质状态的热量。
水沸腾水变成水蒸汽
过热：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。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。
.
16
热工基础知识 - 升高饱和点
压力锅防止蒸汽逃逸。
液体表面压力升高使液体的沸点升高

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（二）蒸发器蒸发器按其冷却的介质不同分为冷却液体载冷剂的蒸发器和冷却空气的蒸发器。根据供液方式的不同，有满液式、干式、循环式和喷淋式等。 1. 满液式蒸发器结构型式: （1）卧式壳管式、（2）直管式、（3）螺旋管式等。 (1)卧式壳管式满液式蒸发器：
工作原理：制冷剂在壳内管外蒸发；载冷剂在管内流动，一般为多程式。载冷剂的进出口设在端盖上，取下进上出走向。制冷剂液体从壳底部或侧面进入壳内，蒸气由上部引出后返回到压缩机。壳内制冷剂始终保持约为壳径的 70%~80%静液面高度。
2.干式蒸发器干式蒸发器是一种制冷剂液体在传热管内能够完全气化的蒸发器。其传热管外侧的被冷却介质是载冷剂（水）或空气，制冷剂则在管内吸热蒸发，其流量约为传热管内容积的20%~30%。增加制冷剂的质量流量，可增加制冷剂液体在管内的湿润面积。同时其进出口处的压差随流动阻力增大而增加，以至使制冷系数降低。
2 1 1 2
(一）节流机构的种类： 1、手动调节的节流机构 2、用液位调节的节流机构 3、用蒸汽过热度调节的节流机构 4、用电子脉冲调节的节流机构 5、不调节的节流机构（1）手动膨胀阀
手动调节的节流机构：一般称做手动节流阀。以手动方式调整阀孔的流通面积来改变向蒸发器的供液量，其结构与一般手动阀门相似。多用于氨制冷装置。
水冷冷凝器计算举例
例：现有一台配用612.5FG压缩机的冷水机组，制冷剂为R22。额定工况t0＝2℃，冷凝温度tk＝40℃，冷却水进口温度tw1 ＝31℃，制冷量Q0＝340KW，试为该机组设计一台卧式水冷冷凝器。
冷却强制流动空气的干式蒸发器的计算
例：制冷量Q0＝2.8KW，空气的进口参数：干球温度t1＝27℃，湿球温度ts1＝19.5℃，制冷剂为R22，蒸发温度t0＝9℃，制冷剂流量Gd＝0.01772kg/s，试设计一台冷却强制流动空气的干式蒸发器。
管：φ4～6mm, 邦迪管（钢管外镀铜）管间距：4～10cm 翅片：φ1.4~1.6丝翅片间距：4~10mm 传热系数： 15~17.5W/(m2 K)
(2) 空气强制流动的空冷冷凝器肋片一般采用 0.2 ~ 0.4mm 铝片制成，套在 10 ~ 16m m 铜管外，由弯头连接成蛇管管组。肋片根部用二次翻边与管外壁接触，经机械或液压胀管后，二者紧密接触以减少其传热热阻。一般肋片距离在2~4mm范围。由低噪声轴流式通风机迫使空气流过肋片间隙，通过肋片及管外壁与管内制冷剂蒸气进行热交换，将其冷凝成为液体。这种冷凝器的传热系数较空气自由流动型冷凝器高，约为。适用于中、小型氟利昂制冷装置。
采用壳管式满液式蒸发器应注意以下问题： 1) 以水为载冷剂，其蒸发温度降低到以下时，管内可能会结冰，严重时会导致传热管胀裂。 2) 低蒸发压力时，液体在壳体内的静液柱会使底部温度升高，传热温差减小。 3) 与润滑油互溶的制冷剂，使用满液式蒸发器存在着回油困难。 4) 制冷剂充注量较大。同时不适于机器在运动条件下工作，液面摇晃会导致压缩机冲缸事故。
第二节
制冷装置的换热设备
一、制冷装置热交换设备的结构（一）冷凝器 1. 水冷式冷凝器工作原理：用水作为冷却介质，带走制冷剂冷凝时放出的热量。 (1) 壳管式冷凝器：
特点：水在管内流动，制冷剂蒸气在管外凝结。壳管式冷凝器的形式及适用场合： 1）立式壳管式冷凝器，适用于大型氨制冷装置； 2）卧式壳管式冷凝器，普遍使用大、中型氨或氟利昂制冷装置中。
（2）浮球阀
工作原理：利用浮球位置随液面高度变化而变化的特性控制阀芯开闭，达到稳定蒸发器内制冷剂液量的目的。它可作为单独的节流机构使用，也可作为感应元件与其他执行元件配合使用，适用中型及大型氨制冷装置。对于制冷剂液体主要在高压侧（冷凝器或高压贮液器）的制冷机，采用高压浮球阀。它的浮球感受冷凝器或高压贮液器的液位。当液位升高时，阀开大，增大蒸发器供液量；当液位降低时，阀关小，减少供液量。
(2) 冷却空气的干式蒸发器：
1) 冷却自由运动空气的蒸发器：
a) 墙排管 b)顶排管 c)搁架式排管
2)冷却强制流动空气的蒸发器（又称冷风机）：
套片管管：φ7～16mm紫铜管管间距：25mm～35mm 翅片：铝箔， δ＝0.1～0.4mm 翅片间距：2～4mm 风速：2.5～3.5m/s 传热系数： 25～50W/(m2 K) 进风温度：环境温度，一般35℃ 出风温度：进风温度＋8～10℃ 冷凝温度：进风温度＋～15℃ 沿气流方向管排数：2～6排
解: 1.进行初步结构规划
第三节
制冷装置的节流机构
一、制冷剂液体膨胀过程分析制冷剂液体的膨胀特性随节流装置的通道形态不同而异。例如喷管（渐缩管或拉伐尔管）内膨胀是接近等熵过程，而通过节流孔的膨胀则属于接近等焓过程，制冷剂通过其他通道（如毛细管）的膨胀过程介于二者之间。制冷剂液体膨胀具有以下特点： (1)液体通过膨胀后，温度必然降低。其膨胀过程的压差（）越大，则温度降低（）也越大。而且温差同过程无关。其原因在于两相区内饱和温度与饱和压力呈对应关系。 V p V (2)膨胀过程具有尽可能大的比体积比且随压比 p 的增大而增大。从而使比体积比有限的膨胀机难以实现。 (3)膨胀过程的等熵焓降很小（可利用的膨胀功很小）不加以利用损失也不会很大。因此在制冷装置中均采用小孔或管道节流机构，来实现液体制冷剂的膨胀制冷。
低压浮球阀常直接和满液式蒸发器连通，按蒸发器液位的高低，调节从贮液器进到满液式蒸发器的制冷剂流量。
（3）用蒸气过热度调节的节流机构：这种节流机构包括热力膨胀阀和电热膨胀阀。 1）热力膨胀阀工作原理：通过蒸发器出口蒸气过热度的大小调整热负荷与供液量的匹配关系，以此控制节流孔的开度大小，实现蒸发器供液量随热负荷变化而改变的调节机制。热力膨胀阀适用于没有自由液面的蒸发器，如干式蒸发器、蛇管式蒸发器和蛇管式中间冷却器等。现主要用于氟利昂制冷机中，对于氨制冷机也可使用，但其结构材料不能用有色金属。
(1) 冷却液体介质的干式蒸发器：
干式壳管式蒸发器的特点是： ①能保证进入制冷系统的润滑油顺利返回压缩机； ②所需要的制冷剂充注量较小，仅为同能力满液式蒸发器的1/3; ③用于冷却水时，即使蒸发温度达到 0 C ，也不会发生冻结事故； ④可采用热力膨胀阀供液，这比满液式的浮球阀供液更加可靠。此外，对于多程式干式蒸发可能会发生同流程的传热管气液分配不均的情况。
（2）套管式冷凝器：它是由不同直径的管子套在一起，并弯制成螺旋形或蛇形的一种水冷式冷凝器。
2. 空气冷却式冷凝器
(1)空气自由运动的空冷冷凝器：该冷凝器利用空气在
管外流动时吸收制冷剂排放的热量后，密度发生变化引起空气的自由流动而不断地带走制冷剂蒸气的凝结热。它不需要风机，没有噪声，多用于小型制冷装置。
（二）冷凝器计算 1.冷凝器热负荷的确定冷凝器热负荷是其计算的主要依据，为了简化计算，还可由下式确定，即：
式中， c0 为冷凝器负荷系数，对于氨制冷装置和 c0 氟利昂制冷装置的可分别由图6－18a、b查出。 2.卧式壳管式冷凝器的计算 (1) 设计计算参数的选择：参阅表6－2。 (2) 卧式壳管式冷凝器设计计算举例：通过设计计算举例，旨在说明其设计计算的方法和步骤。
3.蒸发式冷凝器蒸发式冷凝器以水和空气作为冷却介质。它利用水蒸发时吸收热量使管内制冷剂蒸气凝结。水经水泵提升再由喷嘴喷淋到传热管的外表面，形成水膜吸热蒸发变成水蒸气，然后被进入冷凝器的空气带走。未被蒸发的水滴则落到下部的水池内。箱体上方设有挡水栅，用于阻挡空气中的水滴散失。
第六章制冷设备
学习要点：
1、掌握制冷装置中的主要换热设备包括: 冷凝器、蒸发器、冷凝－蒸发器、中间冷却器、回热器、过冷器等的结构特点、工作原理及设计计算。 2、掌握热力膨胀阀、电子膨胀阀及毛细管节流装置的工作原理、结构特点及计算方法。 3、了解各种辅助设备包括: 油分离器、空气分离器、气液分离器、贮液器、过滤干燥器以及膨胀容器等的工作原理及结构特点。 4、掌握制冷装置中各种管道的计算方法。 5、了解制冷装置中常用的绝热材料及计算方法。
二、制冷装置热交换设备的计算制冷热交换器的计算主要是传热计算。它分为两种情况：一种是给定两传热介质流量及其进出口温度，计算所需要的传热面积和结构尺寸，称之为设计计算；另一种是对已知热交换器在给定两种介质流量和进口温度的情况下，计算两传热介质的出口温度，叫做校核计算。其计算方法通常是采用传热方程计算法。
3.循环式蒸发器这种蒸发器中，制冷剂在其管内反复循环吸热蒸发直至完全气化，故称做循环式蒸发器。循环式蒸发器多应用于大型的液泵供液和重力供液冷库系统或低温环境试验装置。
（三）低温制冷装置的制冷剂换热器
1.中间冷却器它是两级压缩制冷装置的关键设备，用于同时冷却低压级压缩机的排气和高压制冷剂液体，使之获得较大的过冷度。中间冷却器内具有的压力称做中间压力，该压力下制冷剂液体保持一定的液面高度。
1)卧式壳管式冷凝器：结构特点：卧式壳管式冷凝器在管板外侧设有左右端盖，盖的内侧具有满足水流程需要的隔腔，保证冷却水在管程中往返流动，使冷却水从一侧端盖的下部进入冷凝器，经过若干个流程后由同侧端盖的上部流出。冷却水在冷凝器内流过一次称做一个流程。采用多流程设计主要是为了减小水的流通面积，提高冷却水流速，增强水侧换热效果。国产卧式壳管式冷凝器一般为 4~10 个流程。
(2)立式蒸发器（直管式和螺旋管式蒸发器）：工作特点：制冷剂液体在管内蒸发吸热，载冷剂在管外循环动，通过搅拌器以增强传热效果，使管外载冷剂降温。优点：在蒸发温度降低时也不会发生传热管冻裂。缺点：在使用盐水作载冷剂时，因其与空气接触易造成传热管严重腐蚀。因此应注意加强系统与空气隔离的措施。从传热性能和经济性分析，宜采用螺旋管式蒸发器取代直管式蒸发器。