制冷系统的主要设备

    在制冷系统中,压缩机、冷凝器、膨胀阀(节流阀)和蒸发器是制冷系统中的四大机械部件。

一、压缩机

 压缩机是制冷系统的主要设备,其功用是吸取蒸发器中的低压低温制冷剂蒸气,将其压缩成高温高压的过热蒸气,推动制冷剂在系统中循环流动,达到制冷的目的。

 基本工作原理分为容积型和速度型两大类。

 容积型压缩机又可分为两类,一是往复式压缩机,二是回转式压缩机。

二、冷凝器

 冷凝器是蒸气压缩机制冷系统中的主要设备之一,作用是将压缩机排出的高温制冷剂蒸气冷凝成为冷凝压力的饱和液体。在冷凝器里,制冷剂蒸气把热量传给周围介质,如水或空气,因此,冷凝器实际上是一个热交换设备。

 制冷剂在冷凝器放出的热量包括三个部分:蒸发器里的液体制冷剂沸腾时吸收的热量;制冷剂蒸气在压缩机内被压缩而消耗的机械功转化的能量;制冷剂蒸气从蒸发器到压缩机的低压管路(回汽管)中流通时,从周围介质所吸收的热量。

三、膨胀阀

 膨胀阀又称节流阀,其作用是把来自冷凝器的高压制冷剂液节流降压和调节流量,使具有冷凝压力的制冷剂液体压力降至所要求的蒸发压力,在降压的同时,制冷剂液体因沸腾蒸发而吸热,使其本身的温度降低到需要的低温,然后把低压低温的制冷液体按需要的流量送入蒸发器中。

v膨胀阀的形式较多,但其基本原理为迫使高压液态制冷剂通过一个适应系统流量的小孔而产生压力降,使其一部分液体气化为蒸气,并从其本身吸取气化潜热而膨胀,膨胀后的气化混合流体变为低压低温状态。

四、蒸发器

 蒸发器的作用是通过热交换,把被冷却介质的热量传递给制冷剂

v(1)冷却盐水或水等载冷剂的蒸发器,如立式蒸发器、卧式蒸发器、螺旋管式蒸发器等。

v(2)冷却空气的蒸发器,如装在冷库的自然对流冷却排管,强制循环冷却空气的冷风机等。

v(3)冻结设备蒸发器,如接触式冷却平板冻结器等。

五、制冷机的附属设备

  在制冷循环系统中,制冷剂既要经过气态与液态不断循环的过程,又要经历压力、速度、密度和温度等物理参数的变化,因此,会在系统中出现一些诸如压缩机排出的制冷剂气体中会带出一些润滑油,在系统中会渗入一些空气等问题。为了完善制冷系统的工作条件,通常会在系统中加设一些部件,统称为附属设备。附属的部件一般随制冷系统要求的不同而不同,如要求自动化程度高的制冷系统,其附属设备则会增多。

六、中间冷却器

    外形为一个立式带盘管的钢制壳体,上下端由封头焊接而成,冷却器外包绝热层,在冷却器的上端,一直管自封头伸入冷却器内,一直伸至在正常氨液面下150~200㈣处。其作用是保证低压排气能充分被洗涤冷却。进气口下端周围开口并焊有底板,作用是避免进入的气体直接冲击冷却器的底部,将润滑油冲起。冷却器的上部设置了两块多孔伞形挡板,作用是将氨蒸气中的液滴分离出来。进气管液面以上的管壁上开有一个压力平衡孔,作用是避免停机时氨液进入氨气管道。冷却器的下部设有一组盘管,作用是使氨液获得过冷。冷却器还装置了液面指示器、压力表和安全阀等观察和安全设施。中间冷却器工作过程为:氨气由直管进入液面以下,经过氨液的洗涤而迅速地被冷却,氨气上升被送入高压级,在上升的过程中,带有液滴的氨气在上升的过程中通过冷却器上部的带孔伞形挡板时,蒸气中的液滴被分离。同时,氨液吸收了低压排气的热量而蒸发。

七、水冷却装置

    制冷设备冷却装置中,常采用循环冷却水系统对制冷系统进行冷却,以保证制冷系统的冷凝温度不超过压缩机的允许工作条件。在循环冷却水系统中,用来降低循环水温度的冷却装置很多,如自然通风冷却塔和机械通风冷却塔等通用设备。

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