-船舶制冷装置
11-10 船舶制冷装置
武汉理工大学 轮机工程系
二、制冷装置的日常操作 1．制冷剂的充人 ． 系统经气密试验和抽空干燥后即可进行充装制冷剂。 系统经气密试验和抽空干燥后即可进行充装制冷剂。初次充剂量 通常在装置说明书中均有说明。把制冷剂钢瓶置于磅秤上(瓶头向下 瓶头向下， 通常在装置说明书中均有说明。把制冷剂钢瓶置于磅秤上 瓶头向下， 倾斜放置)，以便称量制冷剂的充注量。 倾斜放置 ，以便称量制冷剂的充注量。充制冷剂时先将接管一端与 钢瓶出口阀紧接，继而微开一下钢瓶阀，用瓶中制冷剂驱除接管中 钢瓶出口阀紧接，继而微开一下钢瓶阀， 的空气，然后再将接管的另一端紧接到系统的充剂阀上。开足冷凝 的空气，然后再将接管的另一端紧接到系统的充剂阀上。 器冷却水。 器冷却水。
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5．不凝结气体排放 ．
储液器原理演示
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6、融霜 、
1）电热融霜
利用电加热蒸发器，融化蒸发盘管表面的霜层。 利用电加热蒸发器，融化蒸发盘管表面的霜层。
2）热气融霜
把压缩机排出的制冷剂高温蒸气引 入到蒸发器盘管， 入到蒸发器盘管，融化蒸发盘管表面 的霜层。 的霜层。 热气融霜比电热融霜经济。 热气融霜比电热融霜经济。 热气融霜分类： 顺流式、 热气融霜分类： 顺流式、逆流式两种
制冷剂
R12
R22
R717
制冷剂在46℃ 制冷剂在 ℃时的饱和蒸汽压 最大工作压力（ 最大工作压力（表 压） MPa(kgf/cm2) 1.0(10.2) 1.68(17.2) 1.72(17.5) 设计压力（表压） 设计压力（表压） 1.03(10. MPa(kgf/cm2) 5)
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为了进一步减少系统中残留的水蒸气和其他气体， 为了进一步减少系统中残留的水蒸气和其他气体，氟利昂制冷系 统在达到稳定真空度后； 统在达到稳定真空度后；可从充剂阀或其他适当部位充人适量氟 利昂气体，使真空度降到0.04MPa，然后再起动压缩机重复前述 利昂气体，使真空度降到 ， 工作，再次抽空。 工作，再次抽空。
第十一章 船舶制冷装置(1)
第十一章船舶制冷装置marine refrigerating plant 第一节概述第二节蒸汽压缩式制冷装置的工作原理第三节制冷剂、载冷剂和冷冻机油第四节制冷压缩机第五节冷凝器、蒸发器和附件第六节附属设备第七节制冷装置自动化控制及控制元件第一节概述一、制冷在船上的应用制冷：用人工方法从被冷却对象中移出热量，使其温度降低到环境温度以下。
⏹伙食冷藏：延长食品储存时间，保证质量⏹空气调节：空调装置冷源⏹冷藏运输：冷藏船、冷藏集装箱⏹专门用途：渔船、海上作业船、军舰等二、合适的温度条件1、水果、蔬菜和乳品——冷藏温度0～5℃2、肉类——冷冻温度-23℃～-30℃冻结速度2～5cm/h船舶伙食冷库低温库-18℃～-20℃可保存6个月3、鱼肉、蛋类、菜类——速冻长航线船-18℃～-20℃可保存6个月短航线船-10℃～-15℃可保存2、3个月三、合适的湿度条件鲜肉蛋白类70%～80%，蔬菜70%～90%，水果90%左右，冻鱼，冻肉70%～100%四、二氧化碳和氧气浓度二氧化碳浓度控制在2%～8%之间，氧气浓度控制在2%～5%之间五、臭氧浓度水果、蔬菜、肉类舱，臭氧连续供给浓度应控制在0.3~0.4毫克每立方米,供臭氧时间为15min,鱼和其他有气味货物舱，臭氧连续供给浓度应控制在0.4~0.8毫克每立方米,供臭氧时20min抗霉剂Array消毒剂第二节蒸气压缩式制冷装置的工作原理一、压缩制冷的工作原理蒸汽压缩制冷装置是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。
它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。
其工作过程如图所示：1、压缩机制冷工作原理Compressor Conde n-sation LiquidCoolin g Superheat RemovalCondenser Evaporator L.P . Liquid Liquid& Gas Gas Suction to Compressor Compressor DeliveryExpansion Valve原理：制冷剂液体在蒸发器内以低温与被冷却对象发生热交换，吸收被冷却对象的热量并气化；产生的低压蒸汽被压缩机吸入，经压缩后以高压排出；压缩机排出的高压气态制冷剂进冷凝器，被常温的冷却水或空气冷却，凝结成高压液体；高压液体流经膨胀阀时节流，变成低压低温的气液两相混合物，进入蒸发器，其中的液态制冷剂在蒸发器中蒸发制冷，产生的低压蒸汽再次被压缩机吸入。
第八章 船舶制冷与空气调节装置
第八章船舶制冷与空气调节装置第一节船舶制冷装置所谓制冷，就是用人工方法从被冷却对象中移出热量，使其温度降低到一种相对的低的状态。
显然，要使一个冷藏室中的温度低于周围环境温度，必须不断地从室内移出热量。
因为热量只会自行从高温处传至低温处，而不能反向转移，所以制冷装置的功用就在于将冷藏室中的热量强行排出。
在船上安装制冷装置的目的是：1．伙食冷藏船舶一般来说本身都必须储藏相当数量的食品，以满足船上人员生活上的需要。
为了储存食品，大多设有伙食冷库和相应的制冷装置，船上习惯称为伙食冰机。
比如。
有的远洋船一次在海上就得连续航行一个多月，就“育鲲”轮来说，是一条远洋实习船，船上的船员和实习生通常都是二百多人，因此必须设有相当容积的食品冷库和制冷装置。
2．船舶空调现代船舶为了能向船员和旅客提供适宜的生活条件和工作环境，一般都装有空气调节装置。
为空调提供冷源的制冷装置船上习惯称为空调冰机。
3．冷藏运输为了防止易腐蚀食品或一些特殊货物，在运输过程中腐烂变质或蒸发、自燃或爆炸，早在19世纪80年代就开始建造并使用专门运送冷藏货物的冷藏船。
现在冷藏集装箱运输已日趋普遍，冷藏船和冷藏集装箱都设有专门的制冷装置。
食品冷库的冷藏条件是：1．温度低温是食品冷藏最重要的条件。
低温可以抑制微生物的活动，同时也抑制水果、蔬菜的呼吸，延缓其成熟。
只有食品中的水分完全冻结，微生物的生命活动才会停止。
食品中的水分溶有盐类等物质，要完全冻结约需—60℃；但到—20℃时食品中的大部分微生物已基本停止繁殖。
储藏冻结的肉、鱼类食品的船舶伙食冷库习惯称为低温库。
长航线航行的船低温库储藏温度以—18℃～—22℃为宜(也有的设计温度低至—25℃)，肉类能较长时间(半年以上)保存。
库温保持在0℃以上的其他伙食冷库习惯称为高温库，其中菜库温度多保持在0～5℃，粮库和干货可选择为12～15℃左右。
2．湿度相对湿度过低会使未包装的食品因水分散失而干缩；而湿度过高又使霉菌容易繁殖，但对冷冻食物影响不大。
船舶制冷装置实例
11-9 船舶制冷装置实例(2)
当蒸发温度为一28℃，冷凝温度为40℃时每台机组 的制冷量为6．9kW 装置设计条件为气温35℃、冷却水温32℃ 压缩机用V型皮带传动，排气阀为环片阀 能量调节采用气动启阀式卸载机构，可调的各级能 量为100％—66％—33％—0％ 滑油泵为转子泵，正常工作时应保证油压比吸气压 力高0.3～0.5MPa 系统装有12L2 SHELL 32K冷冻机油 膨胀阀选用Danfoss TX2-0.7，R22专用，制冷量为 2．4kW
在冷凝器上设有应急释放阀兼安全阀
冷却水量调节阀装在冷凝器的出水管路上，使压缩机 的排气压力控制在1.0MPa以上 压缩机启停由低压继电器控制，系统中还设有高压保 护继电器和油压差继电器
11-9 船和莱库回气管上装有直动式蒸发压力调节阀 两个低温库回气管路上则装有止回阀 压缩机和滑油分离器装在冷凝器上，组成压缩冷凝 机组 冷却水由专用冷却水泵供给，应急时也可由海水压 力柜或主机冷却水系统供应 运行时可以一台工作一台备用，也可以两台同时工 作，压缩机排气温度控制在130℃以下 在各冷库蒸发器的供液管上都设有供液电磁阀，分 别由各库的RT34型温度继电器控制
11-9 船舶制冷装置实例(4)
该系统采用电热融霜，融霜的起始指令、融霜时间及 时间间隔由融霜定时器控制
为防止融霜时间过长，在融霜定时器中插人温控终止功能， 这样，在霜层较薄时可提前结束融霜,融霜时也可根据实际情 况进行手动操作 当机舱发生火灾时，可以及时将系统中的制冷剂释放到舷外， 以防爆炸和产生剧毒气体
第九节
船舶制冷装置实例
11-9 船舶制冷装置实例(1)
一、船舶伙食冷库制冷装置
《船舶制冷装置》课件
点是制 冷效率相对较低， 需要定期维护
工作原理：利用热电效应产生制冷效果 特点：结构简单，体积小，重量轻，易于安装和维护 应用范围：适用于小型船舶、游艇等 优点：无噪音，无振动，无污染，节能环保
工作原理：利用蒸汽喷射原理，将 低压蒸汽转化为高压蒸汽，实现制 冷效果
利用效率
环保性：减少 制冷装置对环 境的影响，符 合环保法规要
求
舒适性：保证 船舶内部环境 的舒适度，满 足船员和乘客
的需求
可维护性：便 于制冷装置的 维护和维修， 降低维护成本
适应性：适应 不同船舶类型 和航行环境的 需求，提高制 冷装置的通用
性
优化制冷剂选择：选择高效、环保的制冷剂，提高制冷效率 优化制冷系统设计：合理设计制冷系统，提高制冷效率和稳定性 优化制冷设备选型：选择高效、节能的制冷设备，降低能耗
特点：结构紧凑、 体积小、重量轻、 安装方便、运行 稳定、效率高、 噪音低、使用寿 命长。
应用范围：广泛 应用于船舶、汽 车、空调等领域。
发展趋势：随着 科技的发展，压 缩式制冷装置的 性能和效率不断 提高，应用范围 也越来越广泛。
工作原理：利用吸 收剂和制冷剂的相 互作用，实现制冷 效果
特点：结构简单， 运行稳定，噪音 低，节能环保
船员生活区：提供舒适的生活环境
船舶空调系统：提供舒适的船内环境
船员工作区：提供适宜的工作环境
船舶冷冻系统：提供冷冻食品的储存和 运输
节能环保：采用高效节能的制冷技术和设 备，降低能耗和污染排放
智能化：实现制冷系统的智能化控制，提 高运行效率和可靠性
模块化：采用模块化设计，便于安装、维 护和升级
绿色制冷剂：采用环保型制冷剂，减少对 环境的影响
冷凝器：将高温高压的制冷 剂冷却成低温高压的液体
第十一章 船舶制冷装置(5)
一、8FS10
型制冷压缩机
第八节船舶制冷装置实例
1.
8FS
10
压
缩
机安全阀：1.72MPa 打开，高压气
体流回吸气腔。
吸气集管，内
置滤网缸套凸缘与缸体上部隔板间设有垫片，垫片厚度会改变余隙容积。
假盖及假盖弹簧：液击时打开，保护零件。
铝制活塞，钢制活塞
销，二者过盈配合。
单端面机械轴封曲轴设2个曲拐，每个曲拐上
连接4个连杆。
能量调节机构：根据吸气压力，控制气缸的加载或卸载。
曲轴箱可设加热器：防止启动时“奔油”(冬季启动前或停车时间长油温下降，溶入的氟利昂增多。
重新启动时压力下降，氟利昂逸出产生大量气泡的现象)
缸径：100mm 气缸夹
角：45︒
45︒
45︒45︒回油均压孔：使漏入曲轴箱的制冷剂
能经该孔被抽走；使吸气中所带的滑油流回曲轴箱；经此孔抽空压缩机。
2.
8FS1
0压
缩机
机体
3.8FS10压缩机缸套气阀组件
油压启阀式能量调
节机构
4. 双阀座截止阀
1-阀体
2-阀芯
3-阀座
4-常开通道
5-阀座
6-阀杆
7-填料
8-垫片
9-压盖
10-阀帽
11-多用通道
5.
滑
油
系
统
规定：油压差>0.1MPa gggggggg注意：油压
差=油泵排压−油泵吸压(压缩机吸入压力)
规定：氟利昂压缩机曲轴箱滑
油温度<76︒C
6. 滑油三通阀。
船舶制冷装置
§2、单级蒸汽压缩式制冷循环 §3、制冷剂 §4、载冷剂
§5 活塞式制冷压缩机 §6、船舶制冷装置的自动化元件
1
§1 制冷概述
制冷就是创造一个人工冷却工况，在一定时间和空间内将物体 或流体冷却，使其温度降到环境温度以下，并保持恒定低温状 态。制冷的温度范围如下：
1．120K以上，普通制冷。 2．120-20K，深度制冷。
2 2’ 1 1’
h
19
主讲 赵伟
19
实际循环与理论循环的比较图
中回
p
降热 压器
经排气阀的压降过程
冷凝器中压降冷却
3
2
多变压
4
1
缩过程
有压力损失和传热温差
经吸气阀的压降 和加热过程
吸气管与回热器中有压降及过h热
20
主讲 赵伟
20
§3、制冷剂
液体蒸发式制冷机中，制冷剂在要求的低温下蒸发，从被冷却 对象中吸取热量； 再在较高的温度下凝结，向外界排放热量。所 以，只有在工作温度范围能够汽化和 凝结的物质才有可能作为制 冷剂使用。多数制冷剂在常温和常压下呈气态。
3．通风因素
对于冷藏温度在冰点以上的食品，特别是新鲜的蔬菜和水果，
它们在贮运中不断散发水分和二氧化碳等气体，为保持库内合适
的湿度和气体成分，并使库内各处温度和湿度分布均匀， 则需
要通风换气。（气调储存）增加ＣＯ２ ２～８% 减少Ｏ２ ２～５%，
菜、果库每天换气2～4次，（换气一个舱容为一次），通风机使空气浓度均
当制冷剂通过膨胀阀时，压力从冷凝压力降到 蒸发压力，部分液体气化，剩余液体的温度降 至蒸发温度，于是离开膨胀阀的制冷剂变成温 度为蒸发温度的两相混合物。
第十一章 船舶制冷装置(2)
一、制冷压缩机的种类与分类
1.种类 速度式(离心式) 活塞式 容积式 回转式
(单、双)螺杆式 滑片式 滚动转子式 漩涡式
1
2.分类 按密封结构形式分：
开启式压缩机 半闭式压缩机 闭式压缩机 按工作的蒸发温度分：
高温制冷压缩机 (-10~0oC) 中温制冷压缩机 (-15~0oC) 低温制冷压缩机 (-40~-15oC) 注：1. 划分方法不统一；2. 单级。
14
四、旋涡式制冷压缩机
1、工作原理
15
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
2、总体结构
1-旋涡转子 5-电机 9-下壳体 2-旋涡定子 6-电机罩 10-排出端盖 3-曲轴 7-上壳体 11-吸入管 4-偏心轮 8-壳体 12-排出管
16
3、特点 ➢相邻2个室的压差小，气体的泄露量少。 ➢转矩变化幅度小，震动小。 ➢没有余隙容积，故不存在引起输气系数的膨胀过程。 ➢无吸、排气阀，效率高，可靠性高，噪声低。 ➢由于采用气体支撑机构，故允许带液压缩。 ➢机壳内腔为排气室，减少了吸气预热，提高了压缩机的输气 系数。 ➢涡线体型线加工精度非常高，必须采用专用的精密加工设备。 ➢密封要求高，密封机构复杂。
单级级离心式制冷压缩机 18
中间级离心式制冷压缩机
1-叶轮；2-扩压器；3-弯道；4-回流 器；
3、特点
中间级离心式制冷压缩机
➢外形尺寸小、重量轻、占地面积小。
➢动能平衡特性好，震动小，基础要求简单。
➢磨损部件少，连续运行周期长，维修费用低，使用寿命长。
➢润滑剂与制冷剂基本上不接触，提高了传热性能。
➢制冷量 较低时，效率较低。
第八讲：船舶制冷装置一
C．有强酸性 D．易分解出有强氧化作用的单原子氧
8、臭氧是一种_________。
A．氧化物
B．氧的同位素
C．分子为O3的气体 D．带臭味的氧气
9、冷库在需要时靠_________产生臭氧。
A．化学反应
B．高压气瓶
C．高压放电设备 D．常压放电设备
10、臭氧不具有_________作用。
A．杀菌消毒 B．减缓水果成熟
在压缩制冷循环中，从膨胀阀至压缩机吸口为系统的低压 部分，制冷剂在蒸发器中流动因流阻而蒸发压力和温度略有降 低，干度和焓值因吸热而不断增加，在出口略有过热。在蒸发 器至压缩机的吸气管中制冷剂压力略降，管外要包隔热层，减 少制冷剂温度和过热度因吸热而有害增高。从压缩机排出口到 膨胀阀进口为系统的高压部分。压缩机至冷凝器的排气管无须 隔热，冷凝器一般无明显压降，但制冷剂在冷凝器至膨胀阀的 液管中却要避免吸热降压过多，防止过冷度提前消失闪发汽化。 在此循环中，冷剂在蒸发器中所吸收的热量加上压缩冷剂气体 耗功所转换成的热量，经冷凝器传给冷却介质带走。
冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸取 的热量连同压缩机消耗的功所转化的热量的 冷凝器中被冷却介质带走。
低温饱和气体
－30℃
低温过热气体
蒸发器 －30℃
膨胀阀 电磁阀 视镜
－16℃
过滤器
+40℃ 大气+30℃
过热（过冷）器
冷凝器
压焓图中各状态点及各个过程叙述如下：
点1表示制冷剂进入压缩机的状态。
（3）二氧化碳和氧气的浓度。适当减少O2和增加CO2的浓度， 能抑制水果、蔬菜呼吸，减少水分的散失。菜、果库一般控制在 CO2浓度5%～8%、O2浓度2%～5%为宜。果蔬类冷藏舱或冷藏集 装箱的换气次数（指更换相当多少个舱室容积的新鲜空气量）以每 昼夜2～4次为宜。船上菜库每天开门存取食品，一般无需特意换气， 但库内应通风良好。
第十一章 船舶制冷装置
第十一章
第五节 制冷装置热交换器及附属设备
1-压缩机；2-冷凝器；3-贮液 器；4-热力膨胀阀；5-蒸发器； 6-干燥器；7-气液换热器；8滤器；9-压力继电器；10-电 磁阀；11-温度继电器；12-吸 入截止阀；13-排出截止阀； 14-水量调节阀；15-背压阀； 16-滑油分离器；17-浮球式自 动回油阀；18-手动回油阀； 19-冷剂钢瓶；20-冷凝器出液 阀；21-贮液器出液阀；22-充 剂阀；23-冷剂钢瓶阀；24-止 回阀； 25-吸入截止阀上的多 用通道；26-排出截止阀上的 多用通道；27-冷凝器进口； 28-安全阀；29-平衡管
第十一章
第二节 制冷剂、载冷剂和冷冻机油
一、制冷剂
制冷剂又称制冷工质，它是在制冷系统中不断循环并通过 其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。
氨
氟利昂
船舶常用制冷剂
第十一章
第二节 制冷剂、载冷剂和冷冻机油
二、载冷剂
在以间接冷却方式工作的制冷装置中，将被冷却物体的热 量传给正在蒸发的制冷剂的物质称为载冷剂。
第十一章
第五节 制冷装置热交换器及附属设备
一、冷库冷却方式
直接冷却
蒸发器由装在冷库 四周和悬挂在舱顶的蒸 发盘管组成，冷剂液体 经膨胀阀流入盘管，在 其中蒸发吸热，直接对 冷库空间进行冷却。
图11-14 直接冷却式制冷装置
1-冷库；2-蒸发盘管；3-压缩机； 4-冷凝器；5-膨胀阀
第十一章
第五节 制冷装置热交换器及附属设备
在一定压力下，温度低于相应饱和温度的液体。
6. 过冷度：饱和蒸汽温度ts- 过冷液体温度t。 7. 汽化潜热 (latent heat) ：
第十一章
第三节 蒸汽压缩制冷工作原理
第十一章 船舶制冷装置(3)
第七节制冷装置自动控制及控制元件
一、制冷自动控制内容
1、自动节流控制、
2、库温自动控制、
3、蒸发压力自动控制、
4、冷凝压力控制、
5、起、停与安全保护自动控制、
6、低油压差保护自动控制。
热力头
节流元件过热度调整机构
阀体
10-感温包
9-毛细管1-膜片2-顶杆
3-阀座4-阀芯6-调节螺杆5-调节弹簧
12-制冷剂进口13-制冷剂出口
1）内平衡式热力膨胀阀
二、制冷装置的自动控制元件
1.热力膨胀阀（分为内平衡式和外平衡式）
p 1
p '0p s
p '0(t 0)
p '0(t 1)
p '0
p 0
2）外平衡式热力膨胀阀
忽略顶杆和重力的摩擦力。
船舶辅机 第11章船舶制冷装置[Marine Refrigeratio Plant]
3）外平衡式热力膨胀阀图
延长阀芯和阀
座的寿命
2、温度继电器
用温度作为控制信号的电开关。
作用：
控制供液电磁阀的电路通断；
一个温度继电器直接控制压缩机起停；
多个温度继电器并联控制压缩机起停。
温度继电器控制
RT 型温度继电器
RT 型温度继电器：
2. 改变幅差调节螺母3，改变其与固定圆盘间隙，间隙越大，闭合温度与断开温度差(幅差)越大。
1.改变调节旋钮8，使调节弹簧张力变化，改变断开值。
船舶辅机 第五章 船舶制冷装置
1.【单选题】下列制冷剂在冷凝温度相同时排气压力最高的是______。
AR12BR22CR134aDR717正确答案：B2.【单选题】下列制冷剂中对大气臭氧层无破坏作用的是______。
AR12BR22CR502DR134a正确答案：D3.【单选题】氟利昂易溶于油不会______。
A妨碍冷凝器传热B久停车之后起动时“奔油”C使蒸发压力降低D使滑油粘度降低正确答案：A4.【单选题】R717在船上使用不普遍主要是因为______。
A价格贵B单位容量制冷量小C放热系数小D安全性差正确答案：D5.【单选题】新采用R134a为制冷剂主要是因为它______。
A廉价B制冷系数高C单位制冷量大D不破坏臭氧层正确答案：D6.【单选题】R22制冷剂限制含水量的目的是______。
①防冰塞；②防腐蚀；③防“奔油”。
A①B②C①②D①②③正确答案：C7.【单选题】R22的含水量限制在60〜80mg/kg以下是为了防止______。
A腐蚀金属B冰塞C降低电绝缘性D降低凝固点正确答案：A8.【单选题】以下制冷剂中属于共沸混合物的是______。
AR404ABR407CCR410ADR507正确答案：D9.【单选题】关于R22正确的是______。
①含水量不致“冰塞”即可能腐蚀金属；②气态溶水量比液态少；③不破坏臭氧层；④不会在压缩机中引起“奔油”；⑤液态含水多时水浮在上层。
A①②③B①②⑤C①⑤D全对正确答案：B10.【单选题】某制冷剂的编号是R170，则它的分子式是______。
ACHCLF₂BC₂H4CNH₃DC₂H6正确答案：D11.【单选题】下面关于制冷剂说法正确的是______。
A在冷凝器中是等温放热B在蒸发器出口为饱和蒸汽C膨胀阀前后比焓相等D在液管中流动为降压降温过程正确答案：C12.【单选题】关于膨胀阀说法错误的是______。
A内平衡式弹性元件上方作用着温包内饱和压力B外平衡式弹性元件上方作用着温包内饱和压力C外平衡式弹性元件下方作用着蒸发器出口压力D原来用外平衡式膨胀阀的蒸发器改用内平衡式后，出口过热度减小正确答案：D13.【单选题】在理论回热循环中，制冷剂经过回热器所产生的过热度比过冷度______。
船舶制冷装置ppt课件
h
Q0
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
其他条件p 不变，蒸发温度t0变化(降低)的影响
54
tk
3
2 2´
6 6
t´t00
1 1´
´
单位压缩功w0 制冷剂质量流量G
P0
pk
/
p0
3时，P最大 下页解释
w0
h
w´0
制冷系数 q 0 w0
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
q0
Q0
过冷度 Pe不变
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
其他条件不变，吸气过热度的影响
p
4´ 4
pk
3
2 2´
5´ 5 p0 1 1´
h
无过冷过热时：1-2-3-4-5-1 吸气有过热时：1´-2´-3-4-5-1´
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
考点6：回热循环 利用气液换热器(回热器)使膨胀阀节流[Throttle] 前的冷剂液体与压缩机吸入前的冷剂蒸气进行热量 交换，是液体过冷、气体过热的工作循环。
冷凝器
4
2’
1’
回热器
4’
膨胀阀
5’
1
蒸发器
冷剂气体吸热,冷 剂液体液体放热 冷剂气体的过热度
对臭氧层破坏性的强弱用臭氧消耗潜能值 ODP[Ozone Depletion Potential]表示
船舶制冷装置_概述_工作原理
Marine Auxiliary Machinery
臭氧禁用于奶 类、油脂类、 含叶绿素多的 蔬菜
Marine Engineering institute of Jimei University
Marine Auxiliary Machinery
压焓图的组成
Marine Engineering institute of Jimei University
Marine Auxiliary Machinery
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焓：H=U+pV=内能+推动功 熵：ds=dq/T 制冷剂热力性质的压焓图可归纳为： 一点、两轴、三区、六线。（见下 图）
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Marine Auxiliary Machinery 制冷剂热力状态的术语 （12）临界状态 随着蒸气压力的升高，蒸气的比容逐 渐接近于其液体的比容，当压力增高到某 一值时，饱和蒸气和饱和液体之间就没有 明显的区别了，这种状态称为临界状态。 （13）临界点 临界状态所处的状态点称作临界点。 每一种气体都有自己的临界点。 临界点对气体的液化有着非常重大的 意义。在临界点以上的蒸气，无论施加多 大的压力，都不会使其达到液化。 Marine Engineering institute of Jimei University
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船舶辅机-制冷空调锅炉
第四章船舶制冷装置第一节食品冷库冷藏条件1408 冷库的“换气次数”是指进库新鲜空气风量/冷库容积。
1412 长航线船舶鱼、肉库库温以-10～-12℃为宜。
1413 在①菜库；②鱼库；③肉库；④干货库，其中“低温库”通常指。
A．② B．③ C．④ D．②③1426 制冷齐钢瓶中压力取决于冷剂的温度。
1431 工作正常时冷剂氟利昂在压缩机进口是过热蒸气。
A．湿蒸气 B．饱和蒸气 C． D．过冷蒸气提示：工作正常时冷剂离开蒸发器时已有3℃~6℃过热度。
1434 制冷剂在冷凝器中基本上是等压放热。
A．等温 B．等温 C．等焓 D．等熵提示：冷凝器中流速不高，压力降低可以忽略。
1435 制冷剂在液管中的流动过程一般是降压升温过程。
1436 制冷剂流经膨胀阀的节流过程前后比焓相等。
1441 制冷剂流过膨胀阀后比容、干度、熵会有明显的增加。
1452 液管流阻过大、液管吸热过多、液管上行高度大等一般造成制冷剂在膨胀阀前“闪气”产生气体。
1453 冷却水流量减少、空气进入系统、冷凝器换热面脏污会使压缩制冷循环冷凝温度增高。
1454 清洗冷凝器、增加冷却水量、冷却水温降低均能使压缩机制冷装置冷凝压力降低的。
1455 会使压缩制冷装置蒸发压力降低的是增加压缩机工作缸数。
1456 会使压缩制冷装置蒸发压力提高的是压缩机皮带传动打滑。
1457 冷凝压力过低可能使制冷压缩机吸气过热度增加的。
1458 当其它温度条件一定时，蒸发温度越高，单位功耗越小。
1459 当其他温度条件一定时，冷凝温度越低，则膨胀阀后蒸气干度越小。
1460 其它温度条件不变，制冷压缩机的吸气温度、吸气过热度、排气压力高时，压缩后排气温度就低。
1461 蒸发器风机停转可能使制冷压缩机吸气过热度降低。
1463 压缩机工作时一般压力比大于3，若机器状况和其它温度条件不变，随着蒸发温度降低，制冷压缩机的轴功率通常是降低。
1464 当压缩机状况和其它温度条件不变时，随着蒸发温度降低，制冷压缩机的制冷量降低。
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考点2：蒸气压缩式制冷的工况及其影响因素
压缩机的制冷量和轴功率等参数随工况条件 变化，为了衡量、比较压缩机性能，制定公认的温 度条件(名义工况)，作为压缩机制冷量选用和比较 的标准。 标准工况 名义工况(旧) 至8 空调工况 铭牌上标示的制冷量和功率一般是在标准工况 下的值，如为空调专用，则为空调工况。 至9
高温工况[High Temp. Condition] 名义工况(新) 中温工况[Medium Temp. Condition] 低温工况[Low Temp. Condition] 至10 最大压差工况：用来考核压缩机零件强度、 排气温度、油温、电机绕组温度
最大轴功率工况：用来考核压缩机噪声、振动， 并依此选配电动机 至11
影响食 品干缩 的因素
侵入库内热量越多,食品水分散发越多 返1
3. 二氧化碳和氧气的浓度 菜果库浓度
CO2:浓度控制在5～8﹪为宜
O2:浓度控制在2～5﹪为宜
换气次数：是指更换了相当于多少个舱室容积 的新鲜空气量，即新鲜空气量/舱室容积。 果蔬冷藏舱或冷藏集装箱换气次数以每昼夜 2～4次为宜。 船舶菜库不需专门换气 CO2浓度对菜、果库物质的保持时间影响较大, 对菜、果库进行换气要求较高。 返1
表11-2 活塞式制冷压缩机的标准工况和空调工况
工况 标准 空调 制冷剂 R22 R717 R22 R717 5 蒸发温 度/℃ -15 吸气温 度/℃ 15 -10 15 -10 40 35 冷凝温 度/℃ 30 过冷温 度/℃ 25
返7
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
为横坐标，以(tk、t0 、t、 t )为参变量。由tk
和t0可确定(q0、、Q0、Pi、w0、P)。
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记住：
工况/参数
q0
w0
—
Q0
P
tk t0
t
R12
2)其他条件不变，蒸发温度t0变化(降低)的影响
p 54
tk
2 2´ 3 1 1´
6 6
t´ 0
t0
´ 蒸发温度t0时：1-2-3-4-5-6-1
h
蒸发温度降低为t´0时：1´-2´-2-3-4-5-6-6´-1´
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4. 臭氧浓度 臭氧发生器 O2 高压放电
O3 O2 + [O]
杀菌(氧化微生物细胞膜) 作用 抑制水果呼吸(乙烯)作用 对鱼类除臭
禁用食品： 奶类、油脂类、含叶绿素多的蔬菜 臭氧浓度
国际卫生标准:0.1PPm,接触≯10h
国内卫生标准:0.15PPm,接触≯8h
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其他条件不变，冷凝温度tk变化(升高)的影响
p
5´ 4´ 5 4 6´ t0
tk
t´ k
3´ 3
2
2´
6
1
w0 w´
0
h
单位压缩功w0
吸气比容v1 不变
wv Pe
q0 制冷系数 0 w0
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
问题：下列( )会使冷凝温度tk增高。
库温在 菜库:多在0～5℃ 0℃以上 粮库:多为15℃
长航线:库温-18～-20℃为宜, 肉类能较长时间(半年)保存 短航线:保存期不超过2～3月, 库温在-10～-12℃为经济
2. 湿度
相对湿度过低水分散失而干缩,过高霉菌易繁 殖但对冷冻食物影响不大。
相对湿度 高温库:85～90﹪ 低温库:90～95﹪ 空气的含湿量 库内空气流速 干缩速度 食品的性质 外形和包装
h
过热度
q0 w0
q0 w0
?
R12 R22 不变(略降) R717
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
p
其他条件不变，吸气过热度的影响
4´ 4
pk
3
2
2´
5´
5
p0
1
1´
q0 q´
w0 w´0
R12 Q0 R22 不变 G ) R717
h
q0
过热度
0
v1 G Pe (w0
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有害过热： 发生在蒸发器后的吸气管中的过热 过程，装置的q0未增加，Q0和下降
过热度大小的确定： 对制冷系数的影响 防止液击[Liquid strike]，减少有害过热 氨
表11-1 有机制冷剂压缩机的名义工况
类型 吸入压力饱和温度 吸入温度 排出压力饱和温度 环境温度
高温
7.2℃/45℉
18.3℃/ 65℉
54.4℃/130℉(高pk) 48.9℃/120℉(低pk)
35℃/95 ℉
中温
-6.7℃/20℉
48.9℃/120℉ 40.6℃/105℉
低温 -31.7℃/-25℉
p
54
tk
2 2´
3
1 1´
6 6
t´ 0
t0
´ 单位压缩功w0 制冷剂质量流量G pk / p0 3时，P最大
下页解释
w0 w´0
h
P0
q0 制冷系数 w0
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问题：下列(
)会使蒸发温度t0降低。
A. 冷库加入新食品 B. 蒸发器化霜
考点4：其他条件不变，蒸发温度t0变化的影响
p 54 tk 2 2´ 3
6 6
´
q´ q0 0
t´ 0
t0
1 1´
h
单位制冷量q0 吸气比容v1 制冷剂质量流量G
Q0
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其他条件不变，蒸发温度t0变化(降低)的影响
3.采用蒸发式过冷器的过冷循环 R22装置液管压降较大需提高液体过冷度,又要 防吸、排气和滑油温度过高时采用 与不用过热相比:其单位制冷量q0不变, 单位压 缩功和制冷系数也不变
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考点7：制冷压缩机的性能曲线
(3)压缩机的排、吸气压力比不太高,从而输气 系数不致过低；
(4)汽化潜热大,气体比体积小,单位容积制冷量qV大， 容积流量较小，可使容积式压缩机和管路尺寸减小；
(5)压缩终温不太高，以免降低滑油的性能和使 用寿命； (6)热导率较大，可减小换热器尺寸； (7)粘度较低，管路流动的阻力损失小； (8)临界温度适当提高。 此外，化学稳定性和安全性好，毒性低，与所 用材料相容，而且希望对大气臭氧层的耗损作用和 温室效应都比较轻微。
第十一章 船舶制冷装置
制冷------用人工方法从被冷却对象中移出热 量，使其温度降低到环境温度以下。 考点1：食品的冷藏条件 1. 温度（至2） 2. 湿度（至3） 条件 3. 二氧化碳和氧气的浓度（至4）
4. 臭氧浓度（至5）
1. 温度 低温可抑制微生物活动，抑制水果、蔬菜的呼 吸、延缓其成熟。食品冻结温度(-60℃), -20℃时 食品中仅剩约10﹪的汁水。 高库温 库温 低库温 返1
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其他条件不变，冷凝温度tk变化(升高)的影响
p
5´ 4´ 5 4 6´ t0 q´0 q0
tk
t´ k
3´ 3
2
2´
6
1
h
单位制冷量q0 输气系数 吸气比容v1 不变
qv
Q0
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考点5：其他条件不变，供液过冷度的影响
冷凝器
4 2’
1’
回热器
4’
膨胀阀
5’
1
蒸发器
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其他条件不变，供液过冷度的影响
p
4´ 4
pk
3
2
2´
5´
5
p0
1
1´ h
1-2-3-4-5-1 无过冷过热时：
有过冷时： 1-2-3-4-4´-5´-5-1
A. 冷却水流量减少 B. 空气进入系统 C. 制冷装置工作时间长 D. 冷凝器换热面脏污 E. 冷却水温度降低
F. 冷剂量过多
换热管浸于液体中
切记：使冷凝效果下降或压缩机排气量升高的因素， 都会使冷凝温度(压力)升高。反之降低。
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冷凝器
4 2’ 1’
冷剂气体吸热,冷 剂液体液体放热 冷剂气体的过热度 冷剂液体的过冷度
回热器 膨胀阀
5’ 4’ 1
蒸发器
过热度 过冷度
>
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问题：在回热器中，为什么液态冷剂能向气态 冷剂放热？
压力 温度 焓值 过冷度
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考点3：其他条件不变，冷凝温度tk变化的影响