制冷装置设计 教学课件 ppt 作者 申江_ 第一章

第1章　制冷系统及其设计1.1　氨高压系统1.2　氨低压系统1.3　融霜系统和润滑油系统1.4　制冷装置的供水系统1.5　氟利昂制冷系统1.1　氨高压系统1.1.1　压缩部分1.1.2　冷凝部分1.1.3　调节部分1.1.1　压缩部分1.1.1.1　单级压缩1.1.1.2　双级压缩图1-1　单级单机压缩部分1—制冷压缩机　2—本机阀3—单向阀　4—上排阀　5—反向工作阀图1-3　单机双级机压缩部分1—制冷压缩机　2—中间冷却器　3—过滤器　4—电磁主阀　5—节流阀　6—安全阀图1-4　配组式双级机压缩部分1—低压级制冷压缩机　2—中间冷却器　3—高压压缩机　4—过滤器　5—电磁主阀　6—节流阀　7—安全阀图1-5　玻璃管式液面指示器1—容器　2—弹子式直角阀　3—玻璃管图1-7　具有三个蒸发温度的压缩部分设计方案1—单级制冷压缩机　2、3—配组式双级压缩机　4—单机双级制冷压缩机　5、6—中间冷却器1.1.2　冷凝部分1.1.2.1　冷凝部分的组成1.1.2.2　冷凝部分的管道设计表1-1　各种冷凝器的特点 　　　　　　　形式项目　　　　　　　　 立式壳管式 卧式壳管式 蒸发式 安放位置 露天 室内 露天通风处 清洗 方便 不方便 困难 水质 不高 较高 很 用水量 很大 一般 很少 冷却水压头 低 高 低图1-8　立式壳管式冷凝器的冷凝部分1—洗涤式油分离器　2—立式冷凝器　3—高压储液器　4—空气分离器图1-9　洗涤式油分离器进液管的正确连接方法图1-10　通过式和波动式高压储液器连接a)通过式　b)波动式1—卧式冷凝器　2—高压储液器图1-11　多台油分和多台冷凝器的连接1—油分离器　2—立式冷凝器图1-12　不同规格的卧式壳管式冷凝器并联所产生的问1—卧式壳管式冷凝器　2—高压储液器图1-13　多台高压储液器的连接1—气体均压管　2—液体均压管图1-14　空气分离器的管道连接1—卧式空气分离器　2—立式空气分离器　3—自动式空气分离器　4—高压储液器1.1.3　调节部分1.总调节站2.加氨站3.热氨站4.分调节站图1-15　单阀门组式总调节站1—高压储液器　2—排液桶图1-16　双阀门组式总调节站1—中间冷却器　2—高压储液器　3—排液桶图1-17　用氨瓶加氨的加氨站图1-18　用氨槽车加氨的加氨站图1-19　热氨站图1-20　分调节站1—双排阀式气体调节站　2—双排阀式液体调节站　3—单排阀式气体调节站　4—单排阀式液体调节站1.2　氨低压系统1.2.1　直接冷却系统1.2.2　间接冷却系统图1-21　间接冷却系统和直接冷却系统a)间接制冷系统　b)直接制冷系统1—压缩机　2—冷凝器　3—节流阀　4—冷却载冷剂的蒸发器5—载冷剂循环泵　6—冷却器　7—冷却空气的蒸发器1.2.1　直接冷却系统1.2.1.1　直接膨胀供液1.2.1.2　重力供液1.2.1.3　氨泵供液图1-22　直接膨胀供液系统1—液体调节站　2—蒸发器　3—气体调节站图1-23　不同高度蒸发器的供液图1-24　重力供液系统原理图1—氨液分离器　2—蒸发器图1-25　重力供液系统1—氨液分离器　2—液体分调节站3—蒸发器　4—气体分调节站图1-26　高度不同的蒸发器的管路连接1—液包　2—顶排管　3—墙排管图1-27　机房氨液分离器的管道连接a)比较完善的一种连接方式　b)用于小系统的一种简易方案1—氨液分离器　2—低压储液器表1-2　液柱高度对蒸发温度的影响 蒸发温度/℃ -10 -30 -50 -60 1m深处的/℃ -9．6 -28．9 -47．4 -55．5 1m液柱的温升Δ/℃ 0．4 1．1 2．6 4．5图1-28　制冷系统中制冷剂的流量1—压缩机　2—冷凝器　3—节流阀　4—蒸发器图1-29　氨泵供液系统原理图1—循环桶　2—氨泵　3—蒸发器图1-30　循环倍率与传热系数的关系(光滑管冷风机，内径23mm，管长521m，分段供液)图1-31　一桶一泵氨泵供液系统1—循环桶　2—氨泵　3—液体分调节站　4—蒸发器　5—气体分调节站　6—放油器图1-32　一桶两泵氨泵供液系统1—循环桶　2—氨泵图1-33　蒸发器供液量对传热温差的影响图1-34　停泵后液体倒流原理1—循环桶　2—氨泵　3—蒸发器1.2.2　间接冷却系统1)间接冷却系统由载冷剂系统承担冷量的输送和分配，由于载冷剂在远距离输送过程中，管道阻力的作用不会产生闪发气体，适用于载冷剂向较远的、分散的用冷单元供冷。2)用于冷却载冷剂的蒸发器靠近制冷系统，其吸、排气管路短，阻力小，可提高压缩机的输气系数。3)载冷剂有较大的蓄冷能力，当制冷压缩机长时间停止运行时，用冷单元的温度波动较小。4)大部分载冷剂属于无毒物质，用于食品冷库的冷却、食品生产过程的冷却时有其优势，因为一旦载冷剂外泄不会引起对人生命的危害和对食品的污染。5)在制冷剂与载冷剂、载冷剂与被冷却介质之间有二次温差。6)载冷剂系统需要增加载冷剂泵、冷却器、管道及载冷剂，制冷装置的初次投资增大。图1-35　封闭式载冷剂间接冷却系统1—卧式壳管式蒸发器　2—压力调节器　3—载冷剂泵　4—过滤器　5—冷却器　6—自动补水箱　7—膨胀水箱表1-3　液位控制器的安装高度 管筒长度与管筒直径的比值L/D 液位控制器的安装高度h ＜5．5 0．8D ＜6 0．75D ＜7 0．7D ＞7 0．65D图1-36　卧式壳管式蒸发器浮球阀的安装高度1—卧式蒸发器　2—浮球阀图1-37　膨胀水箱的接管位置1—卧式壳管式蒸发器　2—载冷剂泵3—冷却器　4—膨胀水箱图1-38　全敞开式系统1—水箱式蒸发器　2—过滤器　3—载冷剂泵　4—压力调节阀　5—湿式冷风机图1-39　喷水室的结构1—前挡水板　2—喷嘴排管　3—防水灯4—检查门　5—后挡水板　6—浮球　7—滤水器8—三通混流阀　9—冷冻水泵　10—溢水器图1-40　蒸发器敞开式系统1—水箱式蒸发器　2—载冷剂泵3—冷却排管　4—放气阀图1-41　冷却器敞开式载冷剂系统1—卧式壳管式蒸发器2—载冷剂泵　3—湿式冷风机1.3　融霜系统和润滑油系统1.3.1　融霜系统1.3.2　润滑油系统1.3.1　融霜系统1.3.1.1　热氨融霜系统1.3.1.2　间接冷却的热盐水融霜系统图1-42　表面结霜蒸发器传热系数的变化s—翅片管翅片间距　—空气质量流量φ—空气的相对湿度　—时间图1-44　重力供液热氨融霜原理图1—氨液分离器　2—液体分调节站　3—蒸发器　4—气体分调节站　5—排液桶　6—油分离器图1-45　重力供液热氨融霜系统1—氨液分离器　2—液体分调节站3—蒸发器　4—气体分调节站图1-47　氨泵供液热气融霜方案1—循环桶　2—氨泵　3—液体分调节站　4—回气分调节站5—热氨调节站　6—排液调节站　7—排液桶　8—蒸发器图1-48　间接冷却的热盐水融霜系统1—低温盐水冷却器　2—高温盐水冷却器　3—低温冷却器　4—高温冷却器5—盐水泵　6—膨胀水箱　7—溶盐水箱　8—盐水加热器1.3.2　润滑油系统1.3.2.1　制冷压缩机的加油和放油1.3.2.2　系统放油图1-49　制冷压缩机的加油和放油系统1—清油箱　2—油泵　3—制冷压缩机图1-50　放油系统设计方案1—油分离器　2—立式冷凝器　3—高压储液器4—中间冷却器　5—氨液分离器　6—集油器1.4　制冷装置的供水系统1.4.1　供水系统1.4.2　供水量计算1.4.3　制冷装置供水的水温、水质标准及水压要求1.4.4　水冷却设备的选择1.4.1　供水系统(1)一次用水　这是一种简单的供水形式，用水泵由水源直接抽取送入制冷设备，用完后排入下水道或结合农田排灌系统综合利用。(2)排污循环供水系统　送入制冷设备的冷却水使用后，将其中一部分重新引入制冷设备进水口与新鲜水混合后再送入制冷设备。(3)循环供水系统　冷却水循环使用，只需少量补充水。1)重力回水供水系统。2)压力回水供水系统。图1-51　排污循环供水系统1—混水池　2—水泵　3—立式冷凝器图1-53　卧式壳管式冷凝器的循环供水系统1—卧式壳管式冷凝器　2—冷却塔　3—水池　4—水泵图1-54　立式冷凝器的循环供水系统1—立式冷凝器　2—水池　3—水泵　4—冷却塔图1-55　压力式循环供水系统1—卧式壳管式冷凝器　2—冷却塔　3—水池4—水泵　5—压缩机　6—冷风机1.4.2　供水量计算1.冷凝器用水量2.制冷压缩机气缸水套用水量3.冷风机融霜用水量4.排污循环系统应补充的低温水量表1-4　冷凝器单位面积用水量和冷却水进出温差Δt 序号 形式 /［/（·h）］ Δt/℃ 1 立式冷凝器 1．0~1．7 2～3 2 卧式冷凝器 0．5~0．9 4～6 3 蒸发式冷凝器 0．15~0．201.4.3　制冷装置供水的水温、水质标准及水压要求1.冷却水用水2.冷风机融霜用水表1-5　冷凝器进水温度最高允许值 序号 冷凝器形式 进水温度/℃ 1 立式 32 2 卧式 29表1-6　冷却水水质标准 指标 最大允许含量 备　　注 浑浊度/（mg/L） 50～150 浑浊度在洪水期允许大值 硫化氢/（mg/L） 0．5 100～200 铁/（mg/L） 0．3 　浑浊度、碳酸盐硬度，其值较大的用于立式、淋水式冷凝器，较小的用于卧式、蒸发式冷凝器 硫酸钙/（mg/L） 1500～2000 碳酸盐硬度/ 5～10表1-7　不同水温所允许的暂时硬度①钙镁离子的总和相当于10mg氯化钙称之为1“度”。 游离C的含量/（mg/L） 不同水温所允许的暂时硬度/度 20℃ 30℃ 10 9．1 8．3 20 11．5 10．4 30 13．2 12．0 40 14．5 13．2 50 15．6 14．2 60 16．6 15．1 80 18．3 16．6 100 19．7 17．9图1-56　冷风机融霜用水方案1.4.4　水冷却设备的选择1.4.4.1　水冷却设备的种类1.4.4.2　冷却塔的选择图1-57　喷水池示意图1—回水台　2—集水池　3—喷头4—配水管　5—溢流井图1-58　常用的冷却塔结构示意图a)开放喷水式冷却塔　b)开放点滴式冷却塔c)鼓风逆流式冷却塔　d)塔式冷却塔　e)抽风逆流式冷却塔　f)抽风横流式冷却塔1—配水系统　2—淋水装置　3—百叶窗　4—集水池　5—空气分配区　6—风机　7—风筒1.5　氟利昂制冷系统1.5.1　高压系统1.5.2　低压系统1.5.3　油路系统1.5.4　融霜系统1.5.1　高压系统1.压缩部分2.冷凝部分图1-59　压缩机排气管上设油分离器的方案1—制冷压缩机　2—油分离器图1-60　多台压缩机的并联配置方案图1-61　配组式中间不完全冷却双级压缩方案1—低压级压缩机　2—低压级油分离器　3—高压级压缩机　4—高压级油分离器　5—中间冷却器图1-62　单机双级中间完全冷却双级压缩方案1—气液分离器　2—单机双级压缩机　3—中间冷却器　4—油分离器图1-63　双级压缩管路配置1—压缩机　2—中间冷却器　3—油分离器图1-64　采用卧式壳管式冷凝器的高压系统冷凝部分1—卧式壳管式冷凝器　2—高压储液器　3—干燥过滤器图1-65　采用蒸发式冷凝器的高压系统冷凝部分1—蒸发式冷凝器　2—高压储液器3—干燥过滤器　4—空气分离器1.5.2　低压系统1.直接膨胀供液方式2.液泵式供液方式图1-66　直接膨胀供液系统(一)1—蒸发器　2—气液分离器图1-68　液泵供液系统1—循环桶　2—液泵　3—蒸发器图1-69　集油器的管路设置1—集油器　2—清油器图1-70　有辅助加热器的热气融霜方案1—蒸发器　2—减压阀　3—辅助加热器图1-71　融霜排液方案