一、制冷系统的制冷工作原理:
主要由压缩机、冷凝器、储氨器、油分离器、节流阀、氨液分离器、蒸发器、中间冷却器、 紧急泄氨器、集油器、各种阀门、压力表和高低压管道组成 。其中,制冷系统中的压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器(冷库排管)是四个最基本部件。它们之间用管道依次连接,形成一个封闭的系统,制冷剂氨在系统中不断循环流动,发生状态变化,与外界进行热量交换,其工作过程是:液态氨在蒸发器中吸收被冷却物的热量之后,汽化成低压低温的氨气,被压缩机吸入,压缩成高压高温的氨气后排入冷凝器,在冷凝器中被冷却水降温放热冷凝为高压氨液,经节流阀节流为低温低压的氨液,再次进入蒸发器吸热气化,达到循环制冷的目的。这样,氨在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。
在实际的制冷系统中,完成一次制冷循环,制冷剂需要通过上述四大件外,还通过许多辅助设备,这些设备是为了提高运行的经济性、可靠性和安全性而设置的。以双级压缩机制冷系统为例,完成一次制冷循环,氨必须依次通过低级氨压机、一级油分离器、中间冷却器、高级氨压机、二级油分离器、冷凝器、储氨器、节流阀、氨液分离器、调节站、蒸发器、再回到低级氨压缩机,这样才完成一次循环,实际制冷工艺流程是较为复杂的。
制冷学原理是一个能量转化过程。即电能转化机械能,机械能转化为热能,热能又通过氨的作用进行冷热交换,完成制冷的过程。
油分离器又称为油器,用于分高压缩后的氨气中所挟带的润滑油,以防止润滑油进入冷凝器,使传热条件恶化。
油分离器的工作原理是借油液和制冷剂蒸汽的比重不同;利用增大管道直径降低流速,并改变制冷剂的流动方向;或靠离心力作用,使油滴沉降而分离。
对于蒸汽状态的润滑油,则采用洗涤或冷却的方式降低蒸汽温度,使之凝结为油滴而分离。有的则采用过滤等方法来增强分高效果。
目前国内常用的油分离器,用于氨制冷的有洗涤式、填料式和离心式三种,用氟利昂制冷的为过滤式油分离器。这种油分离器的分离率为8O%~85%。
集油器是汇集从氨制冷系统的油分离器、冷凝器及其他装置中分离出来的氨、油混合物,使油在低压状态下与混杂的氨再进行分离,然后分别放出,这样既保证放油安全,又减少制冷剂的损失。
集油器的结构是金属立式圆筒形容器,筒体上有进油管、放油管、回气管及压力表等。较大的集油器装有玻璃管液面指示器。
贮液器的功用是贮存和调节供给制冷系统内各部分的液体制冷剂。
各种贮液器的结构大致相同,都是用钢板焊成的圆柱形容器,简体上装有进液、出波、放空气、放油、平衡管及压力表等管接头;但各种贮液器的功用不同。
设在冷凝器之后,与冷凝器排液管直接联通,使冷凝器内的制冷剂液体能通畅地流入高压贮液器,这样可充分利用冷凝器的冷却面积,提高其传热效果。另外当蒸发器热负荷变化时,制冷剂的需要量随之变化,贮液器能起调节制冷剂循环量的作用。
只在大型制冷设备中使用。其功用是收集蒸发器回气管路上氨液分离器中分离出来的低压氨液,以免液滴随回气冲入压缩机。具有多种蒸发温度的制冷系统中,应分别设置低压贮液器。
它的功用是当冷库中排管冲霜时,用来暂时贮存排管排出的氨液。排液桶的容积,应能容纳需要冲霜各库房中最大房间的氨液量。
循环贮液桶是用于氨泵供液制冷系统的重要装置,它既能稳定地保证氨泵循环所需的低压氨液,又能对库房的回气进行汽液分离。
氨液分离器的作用,一种仅是分离来自蒸发器的氨液,防止氨液进入压缩机发生敲缸。另一种是兼用来分离节流后的低压氨液中所带的无效蒸汽,以提高蒸发器的传热效果,还能起到调剂分配氨液的作用。
氨液分离器有立式、卧式和T型三种结构型式。图 11-14所示是常用的一种立式氨液分离器。它是一个圆筒壳体,其上有氨气进出口、氨液进出口、安全阀、放油口及压力表等。氨液分离器的工作原理与油分离器类同。
油分离器又称为油器,用于分高压缩后的氨气中所挟带的润滑油,以防止润滑油进入冷凝器,使传热条件恶化。
油分离器的工作原理是借油液和制冷剂蒸汽的比重不同;利用增大管道直径降低流速,并改变制冷剂的流动方向;或靠离心力作用,使油滴沉降而分离。
对于蒸汽状态的润滑油,则采用洗涤或冷却的方式降低蒸汽温度,使之凝结为油滴而分离。有的则采用过滤等方法来增强分高效果。
目前国内常用的油分离器,用于氨制冷的有洗涤式、填料式和离心式三种,用氟利昂制冷的为过滤式油分离器。这种油分离器的分离率为8O%~85%。
集油器是汇集从氨制冷系统的油分离器、冷凝器及其他装置中分离出来的氨、油混合物,使油在低压状态下与混杂的氨再进行分离,然后分别放出,这样既保证放油安全,又减少制冷剂的损失。
集油器的结构是金属立式圆筒形容器,筒体上有进油管、放油管、回气管及压力表等。较大的集油器装有玻璃管液面指示器。
贮液器的功用是贮存和调节供给制冷系统内各部分的液体制冷剂。
各种贮液器的结构大致相同,都是用钢板焊成的圆柱形容器,简体上装有进液、出波、放空气、放油、平衡管及压力表等管接头;但各种贮液器的功用不同。
设在冷凝器之后,与冷凝器排液管直接联通,使冷凝器内的制冷剂液体能通畅地流入高压贮液器,这样可充分利用冷凝器的冷却面积,提高其传热效果。另外当蒸发器热负荷变化时,制冷剂的需要量随之变化,贮液器能起调节制冷剂循环量的作用。
只在大型制冷设备中使用。其功用是收集蒸发器回气管路上氨液分离器中分离出来的低压氨液,以免液滴随回气冲入压缩机。具有多种蒸发温度的制冷系统中,应分别设置低压贮液器。
它的功用是当冷库中排管冲霜时,用来暂时贮存排管排出的氨液。排液桶的容积,应能容纳需要冲霜各库房中最大房间的氨液量。
循环贮液桶是用于氨泵供液制冷系统的重要装置,它既能稳定地保证氨泵循环所需的低压氨液,又能对库房的回气进行汽液分离。
氨液分离器的作用,一种仅是分离来自蒸发器的氨液,防止氨液进入压缩机发生敲缸。另一种是兼用来分离节流后的低压氨液中所带的无效蒸汽,以提高蒸发器的传热效果,还能起到调剂分配氨液的作用。
氨液分离器有立式、卧式和T型三种结构型式。图 11-14所示是常用的一种立式氨液分离器。它是一个圆筒壳体,其上有氨气进出口、氨液进出口、安全阀、放油口及压力表等。氨液分离器的工作原理与油分离器类同。
制冷系统中的冷凝器、过冷器及制冷压缩机的汽缸等,都需要不断地用大量水冷却,而这些冷却水吸热后温升只 3~4℃,通常是用凉水装置将吸热后的冷却水降温后重复使用。 凉水装置的型式很多,常用的有点波填料凉水塔,如图11-17所示。它是依水-空气对流换热和蒸发冷却原理使水降温的高效冷却装置。冷凝器等设备的回水过自动旋转的布水器从上向下喷淋,水滴沿点彼填料的表面成膜状向下流动,空气在顶部风机作用下,从下部进入塔体,由下而上在塔内与水流逆向运动进行热交换。这种装置结构紧凑,占地面积小,冷却效果好,耗水量低。
BL-50型点波式冷却塔的性能参数:
冷却水量 L= 50m3/h;当空气干球温度为31.5℃,湿球温度为28℃,大气压力为100.4kPa,进水温度 36℃,出水温度32℃,冷却水温降4℃时。循环水自身的蒸发量约为0.7%;淋水密度为13m3/(m2·h)。此种冷却塔适用于配套627MJ/h的氨制冷机。。。。待续。。