制冷系统辅助设备介绍.pptx
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制冷系统中的辅助设备一、油分离器与集油器(一)油分离器的作用在蒸汽压缩式制冷系统中,经压缩后的氨蒸汽(或氟利昂蒸汽),是处于高压高温的过热状态。
由于它排出时的流速快、温度高。
汽缸壁上的部份润滑油,由于受高温的作用难免成油蒸汽及油滴微粒与制冷剂蒸汽一同排出。
且排汽温度越高、流速越快,则排出的润滑油越多。
对于氨制冷系统来说,由于氨与油不相互溶,所以当润滑油随制冷剂一起进入冷凝器和蒸发器时会在传热壁面上凝成一层油膜,使热阻增大,从而会使冷凝器和蒸发器的传热效果降低,降低制冷效果。
据有关资料介绍在蒸发表面上附有0.1mm油膜时,将使蒸发温度降低2.5℃,多耗电11~12%。
所以必须在压缩机与冷凝器之间设置油分离器,以便将混合在制冷剂蒸汽中的润滑油分离出来。
(二)油分离器的工作原理大家都知道,汽流所能带动的液体微粒的尺寸是与汽流的速度有关。
若把汽流垂直向上运动产生的升力与微粒的重量相平衡时的汽流速度称为平衡速度,并用符号ω表示。
则显然当汽流速度等于平衡速度时,则微粒在汽流中保持不动;如果汽流速度大于平衡速度时则将微粒带走;而当汽流速度小于平衡速度,微粒就会跌落下来,从而使油滴微粒制冷剂汽流中分离出来。
油分离器的基本工作原理主要就是利用润滑油和制冷剂蒸气的密度不同;以及通道截面突然扩大,气流速度骤降(油分离器的筒径比高压排气管的管径大3~15倍,使进入油分离器后蒸气的流速从原先的10~25m/s 下降至0.8~1m/s);同时改变流向,使密度较大的润滑油分离出来沉积在油分离器的底部。
或利用离心力将油滴甩出去,或采用氨液洗涤,或用水进行冷却降低汽体温度,使油蒸汽凝结成油滴,或设置过滤层等措施来增强油的分离效果。
(三)油分离器的形式和结构目前常见的油分离器有以下几种:洗涤式、离心式、过滤式、及填料式等四种结构型式,下面分述它们的结构及工作原理。
1、洗涤式油分离器洗涤式油分离器适用于氨系统,它的主体是钢板卷焊而成的圆筒,两端焊有钢板压制的筒盖和筒底。
在一个完整的蒸汽压缩式制冷系统中,除压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个主件外,为了保证系统正常、经济和安全的运行,还需设置一定数量的其它辅助设备。
辅助设备的种类很多,按照它们的作用,基本上可以分为两大类:(1)维持制冷循环正常工作的设备,如两级压缩的中间冷却器等;(2)改善运行指标及运行条件的设备,如油分离器、集油器、氨液分离器、空气分离器以及各种贮液桶(或器)等。
此外,在制冷系统中还配有用以调节、控制与保证安全运行所需的器件、仪表和连接管道的附件等。
制冷系统中的辅助设备一、油分离器与集油器(一)油分离器的作用在蒸汽压缩式制冷系统中,经压缩后的氨蒸汽(或氟利昂蒸汽),是处于高压高温的过热状态。
由于它排出时的流速快、温度高。
汽缸壁上的部份润滑油,由于受高温的作用难免成油蒸汽及油滴微粒与制冷剂蒸汽一同排出。
且排汽温度越高、流速越快,则排出的润滑油越多。
对于氨制冷系统来说,由于氨与油不相互溶,所以当润滑油随制冷剂一起进入冷凝器和蒸发器时会在传热壁面上凝成一层油膜,使热阻增大,从而会使冷凝器和蒸发器的传热效果降低,降低制冷效果。
据有关资料介绍在蒸发表面上附有0.1mm油膜时,将使蒸发温度降低2.5℃,多耗电11~12%。
所以必须在压缩机与冷凝器之间设置油分离器,以便将混合在制冷剂蒸汽中的润滑油分离出来。
(二)油分离器的工作原理大家都知道,汽流所能带动的液体微粒的尺寸是与汽流的速度有关。
若把汽流垂直向上运动产生的升力与微粒的重量相平衡时的汽流速度称为平衡速度,并用符号ω表示。
则显然当汽流速度等于平衡速度时,则微粒在汽流中保持不动;如果汽流速度大于平衡速度时则将微粒带走;而当汽流速度小于平衡速度,微粒就会跌落下来,从而使油滴微粒制冷剂汽流中分离出来。
油分离器的基本工作原理主要就是利用润滑油和制冷剂蒸气的密度不同;以及通道截面突然扩大,气流速度骤降(油分离器的筒径比高压排气管的管径大3~15倍,使进入油分离器后蒸气的流速从原先的10~25m/s下降至0.8~1m/s);同时改变流向,使密度较大的润滑油分离出来沉积在油分离器的底部。
第三章制冷辅助设备第一节传热设备1.冷凝器冷凝器是蒸气压缩式制冷系统的四大部件之一,是将压缩机排放的高温制冷剂气体冷凝成饱和或过冷液体的设备。
通过冷凝器,将热负荷(制冷场所、电机功耗)传递给环境介质(水或空气)。
(1)冷凝器的传热a.制冷剂侧油膜的影响:氟利昂系统中,油和制冷剂在冷凝器中互溶,对传热没有影响;在氨系统中,油膜会严重影响换热,必须及时排放冷凝器底部的存油。
不凝性气体的影响:会占据一定的换热空间并提高冷凝压力,应及时排放。
氨系统必须通过空气分离器排放,氟系统可以通过冷凝器上部的放空气阀排放。
制冷剂充注量:过多的制冷剂充注量会减少冷凝空间,导致冷凝压力升高,应控制。
b.冷却介质侧(水或空气)冷却介质流速的影响:适当的流速会提高放热系数并降低污垢的沉积。
水为冷却介质的,水的流速为0.8~1.2m/s(氨,钢管),或小于2.5m/s(氟,铜管);空气为冷却介质的,空气流速为2~4m/s。
污垢的影响:污垢的导热系数比较小,会影响热量的传递,应当尽量避免并及时排除。
水冷式冷凝器水侧污垢包括水垢、锈蚀、泥沙等。
对水质较差的,应采取软化处理或用水池沉积泥沙。
冷凝器的水路一般走管程,可以采取机械式清洗或化学方法清洗。
风冷式冷凝器空气侧的污垢主要有灰尘、油污和锈蚀物等。
要采取防尘、防腐处理。
(2)冷凝器的结构冷凝器的类型很多,按其带走热量的方式,可分为三类:a.水冷式冷凝器水冷式冷凝器由于采用水作为冷却介质,而水温通常又比较低,所以可以获得较低的冷凝温度,有利于提高制冷能力,降低运行费用,应用十分广泛。
水冷式冷凝器又分为立式和卧式两种。
立式冷凝器:..\立式冷凝器.doc冷凝器顶部装有配水箱,可以将水均匀地分配给各个管口的分水头,沿管内壁螺旋状流下,与管外的高温气体进行热交换。
制冷剂蒸气放出热量后,冷凝成液体后沿管外壁流下沉积在冷凝器底部,经液体管路流入贮液器。
冷凝器底部装有放油阀。
立式冷凝器的优点是:占地面积小,可以安装在室外;易清洗,且不必停止工作;不易堵塞,对水质要求不高。