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精良空调的组成和工作原理
精良空调的组成和工作原理
精良空调的组成和工作原理
一、蒸气压缩式制冷原理
??????蒸气制冷是利用某些低沸点的液态制冷剂在不相同压力下汽化时吸热的性
质来实现人工制冷的。
在制冷技术中,蒸发是指液态制冷剂达到沸腾时变成气态的过程。液态变
成气态必定从外界吸取热能才能实现,因此是吸热过程,液态制冷剂蒸发汽化时的温度叫做蒸发温度,凝固是指蒸汽冷却到等于或低于饱和温度,使蒸汽转变成液态。
在平时生活中,我们能够察看到好多蒸发吸热的现象。比方,我们在身上
擦一些酒精,酒精很快蒸发,这时我们感觉擦酒精部分反应很凉。又如常用的
制冷剂***利昂R-22液体喷洒在物体上时,我们会看到物体表面很快结上一层白
霜,这是由于R-22的液体喷到物体表面立刻吸热,使物体表面温度迅速下降(当
然这是不合用的制冷方法,由于制冷剂R-22不能够回收和循环使用)。
蒸气压缩式制冷是利用液态制冷剂汽化时吸热,蒸汽凝固时放热的原理进
行制冷的。
二、制冷循环
?压缩机是保证制冷的动力,利用压缩机增加系统内制冷剂的压力,使制冷
剂在制冷系统内循环,达到制冷目的。开始压缩机吸入蒸发制冷后的低温低压
制冷剂气体,尔后压缩成高温高压气体送冷凝器;高压高温气体经冷凝器冷却
后赌气体冷凝变成常温高压液体;当常温高压液体流入热力膨胀阀,经节流成
低温低压的湿蒸气,流入蒸发器,从周围物体吸热,经过风道系统使空调房间
温度冷却下来,蒸发后的制冷剂回到压缩机中,又重复下一个制冷循环,进而
实现制冷目的。
三、制冷剂在制冷系统中状态
从压缩机出口经冷凝器到膨胀阀前这一段称为制冷系统高压侧;这一段的压力等于冷凝温度下制冷剂的饱和压力。高压侧的特点是:制冷剂向周围环境放热被冷凝为液体,制冷剂流出冷凝器时,温度降低变成过冷液体。
从膨胀阀出口到进入压缩机的回气这一段称为制冷系统的低压侧,其压力等蒸发器内蒸发温度的饱和压力。制冷剂的低压侧段先呈湿蒸气状态,在蒸发器内吸热后制冷剂由湿蒸气渐渐变成汽态制冷剂。到了蒸发器的出口,制冷剂的温度上涨为过热气体状态。过冷液态制冷剂经过膨胀阀时,由于节流作用,
由高压降低到低压(但不用耗功、外界没有热交换);同时有少部分液态制冷剂汽化,温度随之降低,这类低压低温制冷剂进入蒸发器后蒸发(汽化)吸热。低温低压的气态制冷剂被吸入压缩机,并经过压缩机进入下一个制冷循环。
四、制冷量
在制冷循环中,循环流动的每千控制冷剂从被冷却物体吸取的热量叫做单位重量制冷量,用符号q表示,单位是大卡,单位重量制冷量是表示制冷循环的一个特别参数,这由制冷剂的性质,循环温度等条件决定,蒸发温度越低,冷凝温度越高,其值越小,反之越大。制冷装置的产冷量是单位时间内从被冷
却物体吸取并在冷凝器中放掉的热量,用符号Q表示,单位是大卡。Q值的大小等于制冷剂重量流量G与单位重量制冷量q的乘积,即:Q=G·q
在实质工作中,有时为了方便的获得制冷量的大概计算也过下式计算Q=L·(t2-t1)
式中L循环风量,(t2-t1)为进出风温差.
五、制冷剂
精良空调的组成和工作原理
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制冷剂是进行制冷循环的工作物质。(一)对制冷剂的要求
理想的制冷剂要求化学性质是无毒、无刺激性气味、对金属腐化作用小、与润滑油不起化学反应,不易燃烧、不易爆炸、并且要求制冷剂有优异的热力学性质,即在大气压力下它在蒸发器内的蒸发温度要低、蒸发压力最好与大气压周边;制冷剂在冷凝器中、冷凝温度对应的压力要适中,单位制冷量要大,汽化热要大,而液体的比热要小,气体的比热要大。要求制冷剂的物理性质:凝固温度要低、临界温度要高,导热系数和放热系数要大,比重和粘度要小,泄露性要小。
(二)制冷剂的种类
制冷剂种类好多,实质应用时可依照制冷剂种类,蒸发温度、冷凝温度和压力等热力学条件以及制冷设备的使用地点来考虑。制冷剂可分为四类:即无机化合物、碳氢化合物、***里昂和共沸溶液。
目前我们空调最多使用的是***里昂R-22,属一代环保制冷剂,无毒无味,对臭氧层有损坏,单位制冷量大,冷凝温度压力适中,价格低价,近来一段时间很难裁汰.
六、制冷系统的构造及组成
组成基本的制冷系统主要有四大零件:压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀。为了改进制冷系统的性能,达到更好的使用性能,平时还有很多辅助器件:液体管路电磁阀、视液镜、液体管道干燥过滤器、高低压力控制器等。
(一)压缩机
压缩机按其构造分为三类:开启式、半关闭式、全关闭式。目前大部分机房专用空调采用全关闭式压缩机,只有力博特空调部分型号采用半关闭式压缩
精良空调的组成和工作原理
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机。
全关闭制冷压缩机是一种压缩机与电动机一起,装置在一个密闭铁壳内形
成的一个整体。从表面看只有压缩机的吸排气管接头和电动机的导线;压缩机
壳分为上下两部分,压缩机和电动机装入后,上下铁壳用电焊焊接成一体。平
时不能够拆卸,因此机器使用可靠。
在全关闭制冷压缩机中,又有活塞型压缩机和涡旋式压缩机。
在现在生产的机房专用空调系统中,采用的压缩机均为全关闭涡旋式制冷
压缩机。它的构造主要由以下各项组成:旋转式进、出口阀门;压力表接口;
内置式过载保护;弹性机座;曲轴箱加热器;内置式润滑油泵。
涡旋式制冷压缩机最大的优点是:
1、构造简单:压缩机体仅需两个零件(动盘、定盘)即可代替活塞压缩机中
的多种配件,因此故障率很低。
2、高效:吸气气体和变换办理气体是分其他,以减少吸气和办理之间的
热传达,能够提高压缩机的效率。涡旋压缩过程和变换过程都是特别沉寂的。
(二)蒸发器
1、蒸发器的分类:
蒸发器按其被冷却的介质种类可分为冷却液体的蒸发器(干式蒸发器)和冷
却空气用的蒸发器(表冷式蒸发器)这两大类。
空调系统所使用的蒸发器一般为冷却空气的蒸发器。当制冷系统的***里昂
液态进入膨胀阀节流后送入蒸发器,属于汽化过程,这时候需要吸取大量热量,
使房间温度渐渐降低、以达到制冷收效且能冷凝空气中的水分而达到除湿收效.
2、A型蒸发器
“A型”构造蒸发器的优点是该构造拥有较大的迎风面积和较低的迎面风速
以防备迎风带水。蒸发器装备有1/2”铜管铝翅片及不锈钢凝固水盘,以利热
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量更好的传达。
蒸发器盘管分为多路进入并作交叉安排,籍此将每个制冷系统都能遍布于
盘管迎风面上,当单一制冷系统运转时,显热制冷量可达总制冷量的55%—60
%。
3、蒸发器的去湿功能
在正常制冷循环中,室内机风扇以正常速度运转,供给设计气流以及最经
济的能量以知足制冷量的要求。
(1)简单的除湿功能
当需要除湿时,压缩机运转,但室内机马达转速降低,平时为原转速的2
3,因此风量也减少了1/3,经过冷却盘管的出风温度变成过冷,产生优异的冷凝收效即增加了除湿量。以此法增加去湿量带来的缺点有:当出风量减少
1/3,平时在几秒种之内出风温度降低2oC—3oC,当突然降低温度速度达到
最大赞同值每10分钟降低1℃时,造成控制可靠性降低;当出风量减少1/3,过滤效率降低,对换气次数及通风量都有很大影响,造成室内控制精度降低和
温度散布不平均;由于出风温度降低,需接通电加热器以提高室温,造成温度控制不精确和增加运转花销。
(2)专门的去湿循环
冷却绕组分为上、下两个部分,分别为总冷却绕组的l/3和2/3。在正
常冷却方式下,制冷工质流过冷却绕组的两个部分。在除湿方式下,常开电磁
阀关闭,这样就把通向冷却绕组的上部绕组(1/3部分)的***里昂制冷剂切断
了,全部***里昂制冷剂都流向冷却绕组的下部绕组(2/3)部分。经过下部绕组
的空气的温度是很低的,平时最少比冷却循环中的空气降低3oC,因此增加了
去湿收效,但其缺点是总制冷量会减小和吸气压力降低。
(3)旁路气体调治器
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在“A型”蒸发器顶部安装一个旁路气体调治器,在正常冷却方式下这个调治器是关闭的,全部返回的气体都要平均地经过两个冷却绕组。当需要进行除湿
操作时,旁路气体调治器完好打开,使1/3的返回气体旁路经过A框绕阻的顶部而没有经过冷却,其他2/3的返回气体平均地经过A框绕组,排出气体的温度被迅速降低,增加去湿收效。
此种去湿方法的收效与专门的去湿循环相同,但是其优点是总制冷量将保持不变。
(三)冷凝器
冷凝器按其冷却形式可分为三大种类:水冷式、风冷式、蒸发式及淋水式。
①水冷式:
在水冷式冷凝器中,制冷剂放出热量被冷却水带走。冷却水能够一次流过,也能够循环使用。当使用循环水时,需要有冷却水塔或冷水池。水冷冷凝器有壳管式、套管式、陶醉式等构造形式。
②风冷式
在风冷式冷凝器中,制冷剂放出的热量被空气带走。它的构造形式主要为若干组铜管所组成,由于空气传热性能很差,故平时都在铜管外增加肋片,以增加空气侧的传热面积,同时采用通风机来加快空气流动,使空气逼迫对流以增加散热收效。
③蒸发式及淋水式:
在这类冷凝器中,制冷剂在管内冷凝,管外同时碰到水及空气的冷却。目前入口机房专用空调的种类以风冷型为主。下面对风冷型冷凝器作详细
表达。
风冷冷凝器采用10厘铜管,铝翅片构造,风机采用可调速电机也许压力控制器控制风机的频频开停,以保证冷凝器在冬季、夏季能够平衡使用,也使
精良空调的组成和工作原理
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冷凝压力在很冷,很热的环境下不致变化太大。
风冷冷凝器合用于环境温度-30oC—+40oC范围之内,当环境温度较高时,将惹起冷凝器压力高升,这将由调速器的压力传感机构感觉到这类压力的
变化,并将这类变化转变成输出电压的变化,进而使电机转速产生变化也许是控制风机开停以达调治逼迫对流收效的目的。
机房专用空调室外冷凝器在出厂时已经过调整及校验,但由于长途运输也许长久使用中的震动,有时会出现调速器的设定漂移现象。若是出现此情况可参相应型号的说明书适合调整。压力控制的也是这样。
平时室外机调整压力范围为:室外机高压压力在14kgf/cm2左右时风机起
转,在20—24kgf/cm2时达到满负荷转速,而在14—18kgf/cm2时调速性能
为最正确状态。压力控制的室外机高压压力在14kgf/cm2风机停转,在20—24kgf
cm2时达到满负荷转速,且压力偏高,正常控制在14—18kgf/cm2为最正确状态。
(四)热力膨胀阀
1、热力膨胀阀的构造:
膨胀阀的顶部由密封箱盖涟漪薄膜感温包和毛细管组成一个密闭容器,里面灌注***里昂,成为感觉机构,感觉机构内灌注的制冷剂能够与制冷系统的相
同,也能够不相同,比方制冷系统用的是R-22,感温包可灌注R-12,感温包用
来感觉蒸发器出口的过热蒸汽温度,毛细管作为密封箱与感温包的连接收,传
递压力作用在膜片上,膜片是由一块薄合金片冲压成形。受力后弹性伸缩性很
好,调治杆是用来调整膨胀阀门的开启过热度,在调试过程中用它来调治弹簧
的弹力,调治杆向里旋时,弹簧压紧,调治杆向外旋时,弹簧放松,传动杆顶
在阀针座与传动盘之间传达压力,阀针座上装有阀针,用来开大或关小阀孔。
2、热力膨胀阀的工作原理
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膨胀阀经过感温包感觉蒸发器出口端过热度的变化,致使感温系统内充注
物质产生压力变化、,再经过传
动片将此力传达给传动杆而推动阀针上下搬动,使阀门关小或开大,起到降压
节流作用和自动调治,蒸发器的制冷剂供给量并保持蒸发器出口端拥有必然过
热度,得以保证蒸发器传热面积的充分利用,以及减少湿压缩和冲缸现象的发
生。
3、膨胀阀的种类:(内平衡、外平衡)
作用于热力膨胀阀体内传动膜片下部的压力为节流后的蒸发压力(这一压
力经过传动杆和传动片的缝隙而进入膜片下部分空间)这类构造称为内平衡式
膨胀阀。
作用于热力膨胀阀体内传动膜片下部的压力不是节流后的蒸发压力,而是
经过外接平衡管将蒸发器出口端的压力引入传动膜片下部空间构造的阀门、称
为外平衡式热力膨胀阀。
在专用空调机中采用的平时是外平衡式热力膨胀阀。热力膨胀阀虽可是一
个很小的零件,但它在制冷系统中的作用必不能少,因此它与制冷压缩机、蒸
发器、冷凝器、并称为制冷系统四大零件。
(五)制冷系统的其他辅件
液体管路电磁阀在制冷系统中受主控板控制,与压缩机,高压保护开关,气流
保护开关串通。在压缩机停机时,由于惯性作用以及***里昂的热力性质,使***
里昂大量进入蒸发器,在压缩机再次启动时,湿蒸气进入压缩机吸入口惹起湿
冲程,不易启动,严重的时候甚至将阀片击破。液体管路电磁阀的设置,使这
种情况得以防备。在STULZ空调机系统,压缩机和电磁阀控制系统串通,停
机时电磁阀将高低压分为二个部分。当压缩机需要启动时,电磁阀与压缩机启
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动而同时打开.
视液镜在制冷系统中处于制冷电磁阀和干燥过滤器之间,顾名思意,它是
用来察看液体流动状态的,依照气泡的多少能够作为制冷剂注入量的参照,根
据视液镜颜色能够看出系统内水份的含量。
:
平时,液体管道干燥过滤器是不能拆卸的。内部采用分子筛构造,能够去
除管道中的少量杂质水份等,起到净化系统的目的。因管道在焊接中会出现氧
化物,并且***里昂制冷剂的纯度也有所不一,因此我们采用的***里昂制冷剂都
要求入口的。液体管道干燥过滤器出现拥挤时,会惹起吸气压力降低,在过滤
器两端会出现温差,如出现这类情况,需要更换过滤器。
在制冷系统中高低压力控制器是起保护作用的装置。高压保护是上限保
护,当高压压力达到设定值时,高压控制器断开,使压缩机接触器线圈断电,
压缩机停止工作,防备在超高高压下运转损坏零件。高压保护是手动复位,当
压缩机要再次启动时,需先按下复位按钮。自然,在重新启动压缩机前,应先
检查出造成高压过高的原因,恩赐除掉后,才能使机器运转正常。
低压保护是为了防备制冷系统在过低压力下运转而设置的保护装置。它的
设定分为高限和低限。它的控制原理是:低压断保护器断开会给电脑控制板一
个信号,压缩机停机切控制板告警。低压控制器是自动复位,但受电脑板控制告
警除掉后才能再次启动因此要求操作人员出席察看机器的运转情况,出现报警
时能实时办理,进而起到更好的保护收效.
精良空调的组成和工作原理
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