单级压缩制冷循环单级压缩制冷机工作流程
图1 FJZ-170、230冷水机组流程图
图1(1—4V-12.5压缩机 2—冷凝器 3—安全阀 4—热交换器 5—干燥过滤器 6—电磁阀 7—热力膨胀阀 8—干式蒸发器)示出某冷冻机厂生产的FJZ-175、230型冷水机组的流程图。它表示出机组的设备、控制阀门、设备与阀门的管道连接、以及各种监测仪表和安全阀等。这程可以说是典型的单级压缩蒸气制冷机的工作流程。
[1] 单级压缩制冷循环设备、阀门的作用
(1)压缩机是用来压缩和输送气体,使蒸发器中产生的R 22低压蒸气被压缩到冷凝压力,并迫使R22在系统内循环流动。
(2)冷凝器是用来使被压缩到冷凝压力的R22冷却并凝结为液体,冷凝时放出的热量被冷却水带走。
(3)热力膨胀阀是用来使R22液体节流降压,并同时起控制流量的作用,以适应冷量负荷的变化。
(4)热交换器是利用R22低压蒸气的低温,使由冷凝器出来的R22液体过冷,以防在膨胀阀前汽化,干燥过滤器是用来清除R22液体中的水分和机械杂质,免使阀孔被堵塞或在膨胀阀中产生冰塞。
(5)在蒸发器中,R22液体在低压低温条件下蒸发吸热,使冷水(或称冷媒水)的温度降低,可用于空气调节或某些生产工艺过程。
(6)系统中设有几个截止阀,通过它们的启闭,可以使制冷系统连通或断开,其中电磁阀同热力膨胀阀连用,以防停机后R22液体继续流入蒸发器引起下次开机时的液击;另有两个Dg6阀门,分别用来充入R22和排除系统内的不凝性气体(主要是空气)。
(7)系统中还装有压力表和温度计,用来监测冷水、冷却水和R22的压力和温度;此外,冷凝器上还装有安全阀,当压力超过规定值时,安全阀能自动开启,将部分R22蒸气放掉。[1]
单级压缩制冷循环原则性系统图
图2 单级压缩制冷机的原则性系统图
图1所示冷水机组的设备和阀门虽然较多,但对完成制冷循环来说,起主要作用的只有四件:压缩机、冷凝器、热力膨胀阀和蒸发器。它们在制冷循环中是缺一不可的。气液热交换器虽对完成制冷循环有一定的影响,但不是基本设备。因为不用气液热交换器同样可以完成制冷循环,只是循环特性有所不同。这些设备的类型是比较多的,例如制冷压缩机有活塞式、回转式和离心式,冷凝器有水冷式和空冷式,蒸发器有冷却液体载冷剂的蒸发器和冷却空气的蒸发器,而可使制冷剂液体节流降压的设备有热力膨胀阀、浮球调节阀、手动节流阀及毛细管等多种(通称为节流机构)。但从热力学角度考虑,制冷剂在其中所进行的热力过程是基本上相同的。因此,单级压缩制冷机的基本组成和工作过程可以用图2所示的简图表示,称为单级压缩制冷机的原则性系统图。而且所用工质不限于R22,可以是任一种合用的制冷剂。
[1] 图2所示单级压缩制冷机的工作过程简述如下。在蒸发器中产生的压力为P0的制冷剂蒸气,首先被压缩机吸入并绝热地压缩到冷凝压力Pk,然后进入冷凝器中.被冷却水(或空气)冷却而凝结成压力为Ph的高压液体,制冷剂液体经节流机构绝热膨胀,压力降低到蒸发压力P0,同时降温到蒸发温度t0,变成气液两相混合物;然后进入蒸发器中,在低温下吸取被冷却对象(液体载冷剂或空气)的热量而蒸发成蒸气。这样,便完成了制冷循环。在低温下吸取被冷却物体的热量,连同压缩机的功转化的热量一起,转移给环境介质。[1]
单级压缩制冷循环单级压缩蒸气制冷的特点
(1)制冷设备需组成一个封闭系统,制冷剂在其中循环流动,并在一次循环中要连续两次发生相变(一次冷凝、一次蒸发)。
(2)实现制冷循环的推动力来自压缩机,在它同节流机构的配合作用下,将制冷系统分为低压和高压两个部分。在低压部分中,通过蒸发器向被冷却物体吸热,在高压部分中,通过冷凝器向环境介质放热。
(3)制冷剂蒸气只经一次压缩,从蒸发压力P0压缩到冷凝压力Pk。[1]