桶泵式制冷
桶泵式制冷設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、溫控器、換熱器等組成。根據(jù)壓縮機(jī)與蒸發(fā)器之間的熱交換關(guān)系可分為間歇式和連續(xù)式兩大類。間歇式壓縮機(jī)是指在蒸發(fā)量不變時(shí)壓縮機(jī)不停機(jī)制冷;連續(xù)式壓縮機(jī)是指蒸發(fā)量大于蒸發(fā)器冷卻水溫差時(shí)壓縮機(jī)仍在運(yùn)轉(zhuǎn)。蒸發(fā)器與制冷劑容器均采用特殊的材料制成。根據(jù)不同的制冷方式可分為固定式蒸發(fā)器和移動(dòng)式蒸發(fā)器;根據(jù)不同的制冷方式又分為電熱蒸汽蒸發(fā)器、電熱蒸汽冷凝器和電熱蒸汽冷卻器;根據(jù)不同季節(jié)又可分為冷凝器型(冷凍制冷型)和低溫冷凝器型(常溫冷凝器);根據(jù)各種壓縮機(jī)制冷方式的結(jié)構(gòu)又可分為殼管式和內(nèi)嵌管式制冷機(jī)組以及其他形式制冷機(jī)組等各類制冷機(jī)組。
制冷原理 編輯本段
冷卻原理:制冷過(guò)程是將冷媒(制冷劑)從氣態(tài)介質(zhì)中轉(zhuǎn)移到液態(tài)介質(zhì)中,從而使之溫度降低。冷媒在高溫環(huán)境下(100℃)可以被迅速加熱至100℃,冷卻后在溫度較低的容器內(nèi)經(jīng)冷卻介質(zhì)降溫或重新回到高溫狀態(tài)下再進(jìn)行加熱,最后以一定的溫差傳到低溫介質(zhì)中去。制冷系統(tǒng)是由冷媒及其產(chǎn)生的過(guò)程和相應(yīng)的控制方法組成的。制冷系統(tǒng)包括蒸發(fā)(干燥)、蒸發(fā)器和(蒸發(fā))冷凝器四個(gè)部分組成。按用途的不同可分為:一是制冷設(shè)備、二是運(yùn)輸設(shè)備和三是生活用制冷設(shè)備等三類;此外還有空調(diào)、電熱設(shè)備等四類。此外還包括生活用熱水設(shè)備等八類不同類型的制冷設(shè)備;其中還包括可用于冬季取暖用的水壺、飲水機(jī)等;同時(shí)還包括一些小型的家用電腦設(shè)備等與家庭生活息息相關(guān)的設(shè)備;與人們?nèi)粘I蠲芮邢嚓P(guān)的一些電子產(chǎn)品比如智能手機(jī)等與我們生活密切相關(guān)的電子產(chǎn)品;以及一些特殊環(huán)境中可能存在的各種使用設(shè)備等。
1、制冷設(shè)備一般用在低溫環(huán)境,比如-50℃至-100℃。
對(duì)于制冷設(shè)備,其主要作用是提供低溫環(huán)境,如嚴(yán)寒的冬季。而制冷設(shè)備不僅在冬季需要使用,同時(shí)還必須用在其它季節(jié)條件下使用。但是低溫環(huán)境通常對(duì)設(shè)備的性能和壽命都有一定的要求,所以一般不使用。此外,使用低溫環(huán)境也可能對(duì)設(shè)備的安全性能產(chǎn)生一定影響,比如如果出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象就會(huì)導(dǎo)致制冷熱媒釋放的熱量太大,使設(shè)備在高溫情況下難以散熱而造成設(shè)備故障。因此在設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品時(shí)必須考慮到這些因素,根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇合適的冷卻設(shè)備。例如:一般在冬季使用的制冷設(shè)備可以采用壓縮機(jī)來(lái)制冷以保證生產(chǎn)上的要求和質(zhì)量;在夏季的制冷設(shè)備則必須采用蒸發(fā)冷卻法來(lái)提高制冷劑的使用壽命;還有一些制冷劑需要在低溫條件下才能發(fā)揮其制冷作用。隨著各種技術(shù)和設(shè)備的不斷發(fā)展和進(jìn)步,目前在低溫環(huán)境下已經(jīng)可以使用很多不同類型的氟利昂制冷劑來(lái)提高制冷劑系統(tǒng)效率和降低噪音、提高制冰能力、減少耗電量。因此對(duì)低溫環(huán)境中使用冷媒的溫度越低越好(即低溫環(huán)境中使用冷媒越安全)。
2、運(yùn)輸設(shè)備一般用在低溫環(huán)境。
運(yùn)輸設(shè)備是為了使冷媒達(dá)到規(guī)定的溫度,然后運(yùn)輸?shù)叫枰獪囟鹊牡胤?。其中,運(yùn)輸設(shè)備包括各種冷凍機(jī)組、冷凍容器和儲(chǔ)存設(shè)施,例如冷卻箱、貯藏箱、保溫容器和運(yùn)輸容器等。冰袋是冷凍運(yùn)輸工具必須具備的設(shè)備和必要的技術(shù)條件。在低溫環(huán)境下,冰袋在常溫下不能正常工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定程度的變形。因此,要使冰袋恢復(fù)其正常狀態(tài)并保持其工作溫度是有一定要求的。而目前市面上銷(xiāo)售的大多數(shù)冰袋都是冷凍冷藏設(shè)備的產(chǎn)品。冰袋的運(yùn)輸設(shè)備一般都用蒸發(fā)器來(lái)完成的。蒸發(fā)器利用冷媒在高壓下進(jìn)行蒸發(fā),以蒸發(fā)來(lái)冷卻液體。
原理分析 編輯本段
蒸發(fā)器:由蒸發(fā)器組成。蒸發(fā)器內(nèi)部由兩個(gè)液體介質(zhì)(水和空氣)的高溫高壓水及微粒組成,兩種介質(zhì)在蒸發(fā)過(guò)程中,通過(guò)換熱膨脹等物理變化(壓縮功)后,熱量由高溫高壓水中的水與空氣兩種介質(zhì)間的換熱效率最高的部分傳至另一部分,在此過(guò)程中蒸發(fā)器上的冷液體不斷蒸發(fā)、冷卻而獲得所需的制冷制冷量。換熱器水封的水和空氣通過(guò)換翅片和換熱器進(jìn)行熱量交換取得制冷量。蒸發(fā)器的水封是一種不密封不散熱的容器(如水桶等)。水封水封的作用是防止水封中進(jìn)冷劑的蒸發(fā)對(duì)制冷機(jī)件造成損害并起到隔離作用。冷凝器主要由以下部分組成:1)冷卻換熱體;2)冷卻水通過(guò)換熱器;3)換翅片連接管道;4)換翅片與管殼體之間的密封墊;5)換翅片連接管道;6)管殼;7)冷水與熱交換管;8)冷卻換熱體;9)管殼等;10)其它換熱器和設(shè)備組成。
1、冷凝器
冷凝器的工作原理是在制冷劑溶液中通入熱量,冷卻流體,使流體溫度降低,從而使流體帶走部分熱量。這樣在冷卻液壓力升高的情況下,液體不會(huì)沸騰,流體溫度升高,又使液體能夠冷卻,從而使傳熱得到有效的控制。冷的基本形式就是“管狀”,它有三個(gè)作用:(1)把冷凝器內(nèi)所含的蒸氣凝結(jié)成水蒸氣或其它氣體形式排出散熱器;(2)把液態(tài)進(jìn)入散熱器的溫度降低到很低的程度;(3)把液態(tài)排出散熱器。冷卻管和排汽管都是從冷卻器中向散熱器的頂部流動(dòng)的過(guò)程中通過(guò)的。這些過(guò)程對(duì)熱傳導(dǎo)非常重要。它與蒸發(fā)器的性質(zhì)相似,都是對(duì)液態(tài)制冷劑吸收、蒸發(fā)傳熱性能良好等不變狀態(tài),只有液體被冷卻到適當(dāng)狀態(tài)后,才能達(dá)到要求的蒸發(fā)溫度。
2、蒸發(fā)器
蒸發(fā)器是以水作為加熱介質(zhì)進(jìn)行蒸騰,由于水為固體,不易流動(dòng),且具有一定的壓力。為了達(dá)到蒸騰后液體保持不流動(dòng)狀態(tài)的目的,蒸發(fā)器的主要目的是將液體蒸發(fā)成氣體或蒸汽。蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)有兩種:1)真空狀態(tài)蒸發(fā)器。真空狀態(tài)下制冷系統(tǒng)蒸發(fā)箱內(nèi)液相會(huì)沸騰并汽化產(chǎn)生大量氣泡.而真空狀態(tài)下制冷劑液體被蒸發(fā)掉.蒸發(fā)成氣體或蒸汽而從制冷箱的蒸發(fā)箱中排出.2)蒸汽蒸發(fā)器。蒸汽蒸發(fā)器由外向內(nèi)的冷卻和蒸汽(液相)、蒸發(fā)器傳熱(氣相)兩部分組成。傳熱包括兩部分:一部分是外循環(huán)系統(tǒng),二部分是內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng)。外循環(huán)系統(tǒng)采用高效換熱器和合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),保證換熱器換熱能力。傳熱包括蒸汽及蒸發(fā)器內(nèi)液體在換熱器中對(duì)流傳熱及液體在換熱器內(nèi)循環(huán)傳熱,這幾種傳熱方式使其傳熱效果非常好.但蒸發(fā)換熱效率較低.而蒸發(fā)器內(nèi)液體不斷蒸發(fā)、冷卻而獲得所需制冷量.
3、壓縮機(jī)(壓縮機(jī)油)
活塞式壓縮機(jī)是目前世界上最大的壓縮機(jī)。它具有高效、可靠、操作方便、節(jié)能等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)。在我國(guó)有100多臺(tái)大、中型壓縮機(jī)?;钊綁嚎s機(jī)采用氣缸氣門(mén)芯壓縮機(jī),壓縮氣體在活塞頂部被壓縮并以壓縮功的形式放出。氣體在活塞頂部進(jìn)行壓縮,在壓縮中有一部分氣體被壓縮機(jī)油,在壓縮中產(chǎn)生高溫高壓氣體從而實(shí)現(xiàn)了冷液體之間的熱量交換?;钊綁嚎s機(jī)在運(yùn)行時(shí)對(duì)氣缸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及氣缸內(nèi)的空氣進(jìn)行嚴(yán)格的控制,以保證氣缸的進(jìn)氣溫度、壓力和效率得到保證,從而實(shí)現(xiàn)了壓縮、排氣、冷卻三個(gè)過(guò)程的連續(xù)運(yùn)行?;钊綁嚎s機(jī)由于對(duì)氣缸作了精確的控制,因此其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、功率大、體積重量比小、振動(dòng)小。活塞式壓縮機(jī)在工作時(shí)可充分利用壓縮氣體的壓強(qiáng)和溫度實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速運(yùn)行。在工作過(guò)程中,活塞將油液作為推動(dòng)潤(rùn)滑油進(jìn)行壓縮流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的巨大動(dòng)能轉(zhuǎn)化為摩擦熱使缸壁潤(rùn)滑,保證了活塞式壓縮機(jī)整機(jī)性能良好。
故障排除 編輯本段
1、膨脹閥故障:在蒸發(fā)器上會(huì)產(chǎn)生大量的冷凝液,并在壓縮機(jī)內(nèi)形成巨大的熱空氣積汽量,使壓縮機(jī)處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。2、熱交換器故障:當(dāng)制冷系統(tǒng)處于非正常工作狀態(tài)時(shí),冷凝器易發(fā)生結(jié)垢。堵塞在壓縮機(jī)上,會(huì)導(dǎo)致蒸發(fā)器蒸發(fā)壓力下降,并隨著冷凍油從排氣口排出。3、溫控器故障:如果壓縮機(jī)溫度過(guò)高,而制冷劑溫度則過(guò)低,就會(huì)導(dǎo)致制冷機(jī)組工作不正常而停機(jī)。4、換熱器故障:在蒸發(fā)器中裝有冷凍油循環(huán)泵用于保持蒸發(fā)器換熱良好。當(dāng)換熱器出現(xiàn)結(jié)垢時(shí),不僅造成制冷機(jī)組制冷效果降低和壓縮機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定,而且也會(huì)降低空調(diào)設(shè)備的使用壽命。5、蒸發(fā)器故障:在蒸發(fā)器中由于壓力高而使管壁和傳熱元件表面結(jié)有一層很薄的凝露結(jié)垢。當(dāng)冷凝器因超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),制冷效果減弱;同時(shí)可能由于制冷劑流經(jīng)管壁時(shí)的冷量較少而使冷凝處易結(jié)冰或結(jié)霜。
1、對(duì)制冷系統(tǒng)的檢查,主要包括有:
a.壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常,并注意檢查有無(wú)異常聲音;b.進(jìn)、出風(fēng)管路有無(wú)堵塞;c.排氣閥的泄漏氣是否泄漏;d.制冷劑循環(huán)管路是否有異物堵塞;e.排氣管路是否有漏氣現(xiàn)象;f.溫控器是否正常工作;g.蒸發(fā)器溫度是否過(guò)高(或過(guò)低);h.制冷劑壓縮機(jī)流量是否正常;h.其他檢查項(xiàng)目。
2、定期清理制冷劑池中的水,以免在換熱過(guò)程中產(chǎn)生雜質(zhì)。
a.清洗冷卻風(fēng)扇。首先,用壓縮空氣吹散風(fēng)扇上的灰塵,然后用熱水清洗過(guò)濾器,同時(shí)添加適量的鈣鎂離子,以增強(qiáng)冷卻效果。b.添加新的添加劑例如氫氟酸,氟利昂,氟磷酸鋰等。c.請(qǐng)注意不要讓水接觸到新的化學(xué)物質(zhì),以免破壞其結(jié)構(gòu)。d.每次更換新過(guò)濾器時(shí),應(yīng)該重新洗滌;如果水被混入其他雜質(zhì),必須清洗過(guò)濾器并重新加水;如果過(guò)濾器上有污物,請(qǐng)通過(guò)特殊方法進(jìn)行清理。e.在冷卻風(fēng)扇周?chē)鷳?yīng)用柔軟的抹布或布進(jìn)行擦拭或消毒;如果長(zhǎng)時(shí)間使用風(fēng)扇,請(qǐng)安裝風(fēng)扇罩以保護(hù)風(fēng)扇。f.更換電池。如果系統(tǒng)不能連續(xù)運(yùn)行6個(gè)月或超過(guò)300小時(shí),應(yīng)更換電池并重新充電。e.清洗過(guò)濾器后應(yīng)進(jìn)行徹底的清潔。
3、制冷系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下,應(yīng)根據(jù)情況定期加入制冷劑,以便充分發(fā)揮制冷劑的性能。
加入制冷劑的順序是:先開(kāi)冷水泵,再通熱水-冷水泵-加熱水箱,最后加入制冷劑—冷凍油。制冷系統(tǒng)的加熱方式分為直接加熱、熱水式和冷卻器。直接加熱是指將蒸發(fā)器和壓縮機(jī)作為一個(gè)整體,這樣就可以使用空調(diào)設(shè)備里面的任何一種加熱方式,例如直接通冷水或直接用風(fēng)機(jī)對(duì)著它吹氣以增加熱量。間接式是將制冷系統(tǒng)當(dāng)作一個(gè)整體,這樣制冷時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)冷量損失或者冷凝劑過(guò)多導(dǎo)致壓縮機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行等現(xiàn)象。當(dāng)空調(diào)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)就可能需要停機(jī)進(jìn)行維修或更換故障設(shè)備。熱水式即是通過(guò)管道將開(kāi)水注入到空調(diào)機(jī)組的供水管中去,這是一種節(jié)能環(huán)保的加熱方式。而冷水式則需要水、油、氣三種介質(zhì)循環(huán)進(jìn)行制冷,所以對(duì)于一些大型的商業(yè)中心和辦公室來(lái)說(shuō),冷水式空調(diào)就是必不可少的一個(gè)常用的制冷設(shè)備。
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