压机和冰箱匹配方法

压缩机和冰箱匹配方法
概述
从理论上讲，设计电冰箱制冷系统时，在计算出系 统的总热负荷和冷凝热负荷后，就可以根据选择的冷凝 器和蒸发器结构、材料等，确定它们的的面积；同时， 可以根据制冷剂流量和选择的毛细管内径确定毛细管的 长度尺寸，剩下的就是要确定适合的压缩机。压缩机作 为制冷系统的心脏，对它的选择非常关键，除了根据系 统总热负荷和制冷系统的工艺要求确定压缩机结构外， 还要考虑制冷量和消耗功率。压缩机与冰箱的匹配是否 合理，对冰箱的成本、能耗、制冷性能及使用寿命都有 影响。因此，对每个冰箱制造厂商来说，压缩机和冰箱 制冷系统的匹配都被作为一个非常重要的项目进行研究， 并进行不断的优化和改进。
• 三、冰箱测试方法
• 主要项目 : 耗电量 储温(16度32度38度) 冷冻能力 低温 特况 防凝露 负载温度回升 噪音 安全性能等
冰箱和压缩机的匹配原理
• 四、冰箱和压机匹配
• 在了解了冰箱制冷系统和冰箱测试内容之后,匹配工作就变得 不是那么困难和复杂了.一般情况下,像海尔这种大的冰箱生产厂 家,在制冷系统的匹配方面,他们已经有很多非常成熟的技术,很多 基本型号的冰箱 他们已经匹配的比较成功,他们就是在此基础上 进行新型号冰箱的开发和匹配,同时对原有的系统进行优化和调整, 这主要是在使用新型压缩机、使用新式冷凝器、蒸发器、改进发 泡技术、更换制冷剂等情况下进行的. 在把压缩机装到冰箱上之前,就要根据制冷系统的结构、冰箱
冰箱和压缩机的匹配原理
• 该系统有两个温控器分别控制冷藏箱和冷冻箱的温度.冷藏 (冻) 箱温控器是根据冷藏(冻)箱温度变化来控制电磁阀切换.当冷 藏箱温度达到设定值时,冷藏温控器使电磁阀通电,制冷剂停止流 入冷藏蒸发器,直接进入冷冻蒸发器.冷冻温控器根据冷冻室要求 来控制压缩机开停.其循环路线为:压缩机---除露管---冷凝器 ---干 燥过滤器---第一毛细管---电磁阀---第二毛细管---冷藏(冻)蒸发器--冷冻(藏)蒸发器---压缩机. • 4 、双门间冷式冰箱制冷系统 • 该系统是在冷冻室和冷藏室之间安装一个翅片管式蒸发器, 通过小型风扇强制上下室之间通风对流冷却.制冷剂循环路线为: 压缩机---门口除露管---冷凝器 ---干燥过滤器---毛细管---翅片管式 蒸发器---压缩机.
冰箱和压缩机的匹配原理
• 者多用于直冷式冰箱;后者多用于间冷式冰箱. • 3.毛细管:它常作为冰箱的节流机构,是蒸发器供夜的控制元件. 毛细管的内径一般为0.5~2mm ;长度一般为1~4.5m;材料一般为紫 铜管.毛细管的长度和内径根据冰箱的制冷量大小而确定,要是毛 细管的阻力能满足从冷凝器出来的高压液体制冷剂流经毛细管时, 不断克服阻力而自身压力不断下降,到毛细管出口处其压力与蒸发 压力相等,并使通过毛细管的制冷剂流量与冰箱制冷量相匹配.毛 细管只能在一定范围内控制制冷剂液体流量,而不能随冰箱的负荷 变化自动调节流量,所以要求制冷系统内充注的制冷剂的量必须准 确,否则将影响制冷效果.充注的制冷剂过多,多余的制冷剂将滞留 在冷凝器内,造成冷凝压力升高,制冷量降低,功耗增加.若充注的制 冷剂量小于蒸发器热负荷所需的流量,则蒸发器内产生过热蒸气, 压缩机回气温度过高,制冷效率降低.毛细管作为节流元件,具有以 下几个特点: • (1)不能按工况变化需要调节流通截面.(即调节流量)
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从图1中也可以看出压缩机性能系数的变化规律.当蒸发温度 为tB时， Qo>Wi，所以COP>1;当蒸发温度为tC时，则Qo <Wi，即 COP<1. • 通过以上分析可以看出，压缩机的制冷量对电冰箱的运行有 如下影响： • ①选配的压缩机制冷量较小时，电机输入功率也小，在一定的开 停机温差下，单位时间开机次数少，启动消耗的功率减小，因此 总的耗电量较低。另外，压缩机的功率小，压缩机的振动和噪音 也较低。但是，压缩机的制冷量过小时，开机率会大大地高，耗 电量反而增大。同时压缩机的寿命也受到影响。 • ②选配的压缩机制冷量过大时，电机的输入功率也增大，而且压 机开停机频繁，故启动消耗的功率增大。虽然开机率很低，但总 的耗电量仍然增大。另外，压缩机启动时，要产生较大的抖动和 很大的冲击电流，因此，频繁启动可能会导致压缩机连接管路断 裂、减震弹簧疲劳损坏、电机绝缘破坏等故障。还有压缩机制冷 量过大，造价也较高，冷凝器的面积也要适当增加。
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的结构和使用的制冷剂等确定制冷剂的充注量、合适的 毛细管流量,装机的过程中,一定要注意冷凝器、蒸发器、 干燥过滤器、箱体电缆线等系统件使用的正确性;同时 确保发泡质量,不能有溢料或发泡料不足的情况,因为这 将大大的影响箱体的换热系数;还要注意灌注量的正确,
冰箱和压缩机的匹配原理
• 不能多也不能少,制冷剂多了会最终影响制冷量、性能系数,还可 能导致回气管结霜和防凝露试验不合格.制冷剂少了会导致回气过 热,性能系数降低,还可能导致环境温度高时制冷量不足、冰箱内 温度不合格,所以一定要慎重;还要注意门体的质量,主要是发泡情 况和门封的好坏,不要有漏气的现象. • 冰箱总装完成之后,就要送到实验室进行测试,在测试过程中,一 定要留意冰箱的冷藏冷冻温度曲线,这是判断冰箱性能的最重要的 依据.一般情况下,从温度曲线上可以比较直观、准确地了解冰箱 的运行情况,也可以根据曲线判断冰箱存在的问题并从中找出解决 问题的方法.常见的故障有:储温不合格,包括冷藏温度拉不下来,冷 冻温度拉不下来和二者都拉不下来,也包括冷藏温度低于零度;冷 冻能力不合格,包括冷冻时间过长和冷藏温度不合格两种情况;防 凝露不合格;低温不合格;耗电量不合格,也就是耗电量超标(超过额 定值的115%),这是一个最常见的问题.(针对具体问题的分析和解 决我就不在此详细介绍,有兴趣的可以详细进行讨论)
冰箱和压缩机的匹配原理
• 气被吸入压缩机.
• 二、冰箱制冷系统分类
• • 1 、单门直冷式冰箱制冷系统 单门直冷式冰箱制冷系统的特点是制冷系统只设一个蒸发器 在箱体内.当压缩机运转时,制冷剂的循环路线为:压缩机---冷凝器 ---干燥过滤器---毛细管---蒸发器---压缩机,这样完成一个单回路制 冷循环. • 2 、双门直冷式冰箱双温单控制冷系统 • 该系统在冷藏箱和冷冻箱内各设一个独立的蒸发器,两个蒸发 器在系统中是串联的.通过设在门框四周的除露管来对门框四周加 热使之不结露.从毛细管节流降压后的制冷剂液体先进入冷藏蒸发 器,再进入冷冻蒸发器或者反之.其循环路线为:压缩机---门口除露 管---冷凝器 ---干燥过滤器---毛细管---冷藏(冻)蒸发器---冷冻(藏) 蒸发器---压缩机. • 3 、双门直冷式冰箱双温双控制冷系统
冰箱和压缩机的匹配原理
• 一、冰箱制冷系统简介
• 1.冷凝器:它的作用是通过与外界交换热量，将压缩机排出的 高温高压过热制冷剂蒸气冷却，变成中温、高压的液态制冷剂。 按冷却方式的不同，可分为自然对流式和强制对流式两种。前者 以空气自然对流方式冷却，常用于中小型电冰箱；大容量电冰箱 （300L以上）多用风扇强制通风冷却。常用的冷凝器有外挂式如 百叶窗式、钢丝盘管式、翅片盘管式和内藏式冷凝器。 • 2.蒸发器:它的作用是将通过毛细管减压降温后的液态制冷剂 在其中蒸发,使冰箱内温度降低,从而达到制冷目的.一般采用铜铝 等金属材料,它一般安装在冰箱的冷藏箱或冷冻箱内.蒸发器按其 冷却方式不同,可以分为自然对流式和强制对流式两种.自然对流 式蒸发器依靠箱体内的空气的自然对流传递冷量,直冷式冰箱均采 用这类蒸发器.强制对流式蒸发器依靠风扇强迫箱体内空气对流循 环传递冷量,冷却效果较好,间冷式冰箱均采用这类蒸发器.蒸发器 按结构不同,可以分为板管式蒸发器、铝管吹胀式蒸发器、单脊翅 片管式蒸发器、钢丝盘管式蒸发器、 翅片盘管式蒸发器等.前三
冰箱和压缩机的匹配原理 •
Wh Q’O Q’OB
W’i
QO Wi B QQB
Q’OC QTC C A
QTB QOC tC
QTHale Waihona Puke 电冰箱热负荷QTtA
tB
to℃
图1
冰箱和压缩机的匹配原理
• 冰箱热负荷QT与蒸发温度to的关系如图1所示。热负荷与箱体内外 温差△t成线性关系。在一定的环境温度下，箱内温度越低，蒸 发温度to也越低，箱内外温差△t越大，热负荷QT越高。而压缩机 的制冷量随蒸发温度to的降低而下降。在冰箱制冷工况下，蒸发 温度每降低1℃，制冷量Qo约下降3%。压缩机输入功率随制冷量 的大小而增减，由于功率曲线的斜率小于制冷曲线，所以，蒸发 温度越高，压缩机的单位功率制冷量也越高，即性能系数（COP) Qo/Wi越高。 • 由图1可以看出：如果蒸发温度在tA点，则QT= Qo,压缩机的开机 率为100%；若蒸发温度在tB点，则QTB<QOB,开机率（QTB/QOB) <100%;若蒸发温度在tC点，则QTC>QOC,说明压缩机制冷量不能满 足电冰箱热负荷的要求，需要另选制冷量较大的压缩机。如果选 择制冷量为Q’o的压缩机，则QTB/Q’OB << QTB/QOB,即其开机率大 大低于制冷量为Qo的压缩机；当蒸发温度为c时时，Q’OC>QTC,所 以其开机率仍小于100%，压缩机满足了要求。
冰箱和压缩机的匹配原理
• (2)压缩机停机后,冷凝器和蒸发器通过毛细管相连仍然畅通, 冷凝压力和蒸发压力很快达到平衡.减轻了电机的启动力矩. • (3)毛细管内径小、管子长,容易引起堵塞,要求制冷系统内 清洁、无水分和杂质. • 4.干燥过滤器:由于冰箱制冷系统中含有微量的空气和水分,再 加上制冷剂和冷冻机油中含的水分,其总水分含量可能超过系统的 极限含水量,当制冷剂通过毛细管节流降压时,制冷剂中的水分就 可能在毛细管进口处冻结成小冰块,堵塞毛细管,使制冷系统不能 正常工作.另外,冰箱制冷系统中还可能含有一些脏物和其它杂质, 若不除去,也可能堵塞毛细管.因此,冰箱上一般都要安装干燥过滤 器. • 5.气液分离器:它一般安装在制冷系统的回气管上,可使返回压 缩机的制冷剂中的液体分离出来并储存在其底部,以防压缩机发生 液击.从蒸发器出来的制冷剂经过气液分离器后,制冷剂蒸气中所 含的液滴会因自身的重力作用落入气液分离器底部,只有制冷剂蒸