氨制冷设备的构造及制冷工作原理

浅谈氨制冷设备的构造及制冷工作原理一、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，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，我局安装的就是一台6AW10型单级氨轴、连杆、润滑系统和直连式电动机配装而成的。

6AW103个排气缸、3个吸气缸），“A”表示以氨做制冷剂，型，“10”表示汽缸直径为10厘米。

该机活塞行程为100千焦/小时，电动机功率为37千瓦/小时，该机能将库温降至-300C。

8ASJ10型压缩机的总体结构是：“8”表示压缩机为8个缸，“A”表示以氨做制冷剂，“S”表示汽缸排列的样式如同字母S型，“J”表示单机两极，即在一台机体上设有低压级和高压级，两次压缩制冷。

其中6个缸（3个低压吸汽缸、3个低压排汽缸）为低压级，2个缸（1个高压吸汽缸、1个高压排汽缸）为高压级，该机分设高压腔和低压腔两次分别做工制冷的目的是：分割高低压缸压力差，做梯级压缩制冷，以取得较低的温度，该机能将库温降至-450C，标准制冷量为1100000千焦/小时，电动机功率为31千瓦/小时。

活塞式制冷压缩机的工作原理是靠电动机的转动，来传动直连式曲轴，带动连杆、活塞和汽阀系统，在曲轴箱汽缸中作上下往复运动，来完成吸汽、压缩、排汽三个过程使低压氨气转化为高压氨气，排至冷凝器中，强迫氨气体分子在高压作用下在容器内聚集，形成液态氨。

第十一章冷冻设备第二节活塞式压缩制冷设备的附属装置一、油分离器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%。

二、集油器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。

三、贮液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。

（－）高压贮液器设在冷凝器之后，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。

（二）低压贮液器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。

（三）排液桶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。

（四）循环贮液涌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。

四、氨液分离器氨液分离器的作用，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。

第十一章冷冻设备第二节活塞式压缩制冷设备的附属装置一、油分离器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%。

二、集油器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。

三、贮液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。

（－）高压贮液器设在冷凝器之后，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。

（二）低压贮液器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。

（三）排液桶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。

（四）循环贮液涌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。

四、氨液分离器氨液分离器的作用，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。

七、凉水装置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4627MJ／h的氨制冷机。

一、冷藏库的作用、分类和组成（一）作用（二）分类1500～5000t）和小型冷库(1500t以下）。

1．按使用性质分（l）生产性冷库主要建在产地。

（2）分配性冷库主要建在消费中心。

（3）混合性冷库兼有生产性和分配性冷库的特点。

2.按使用要求分（l）高温冷库主要冷藏果品、蔬菜、鲜蛋等食品，。

一般库温4～-2℃。

（2）低温冷库主要冷冻并冻藏肉类、水产品等，一般库温为-l8～-30℃。

（3）空调库在常温条件下贮藏米、面、药材、酒等，一般库温在10～15℃。

（三）冷库的组成如机房，冷却间、速冻间、冷藏间、冻藏间、制冰间、产品分级清洗间、调节站、配电间、货物升降装置、氨库和冷却塔等，有的还设有零配件间与卫生间。

二、冷藏库的制冷系统及其设备选择(一）机房系统1．压缩机（l）一般选择原则①负荷制冷压缩机的总负荷，按库房各冷间的耗冷量加以汇总修正确定。

②台数冷库所需制冷压缩机的总负荷较大时，宜选用大型压缩机，以减少台数，简化系统，但整个冷库中的压缩机，不得少于两台，以防因压缩机发生故障而停止供冷，且避免在淡季时压缩机长期在小负荷下运转。

③备件不同蒸发系统的压缩机，应考虑到各系统之间相互代替的可能性。

以便各零件的互换使用。

④技术条件选用压缩机应按其制造厂规定的技术条件计算。

如缺少资料可按前一机部部颁标准《中小型活塞式单级制冷压缩机型式与基本参数》（JB955—67）考虑。

⑤压缩比按氨制冷压缩机的使用条件，高低压的压缩比小于8时，即-15℃蒸发温度的制冷系统，采用单级压缩机。

若压缩比大于8时，即-28～-33℃蒸发温度的制冷系统，则采用双级压缩机。

（2）单级压缩机的选型计算根据压缩机总负荷，有以下两种方法：①按压缩机的理论排气量选型。

用制冷量和需冷量的平衡关系，求得压缩机的理论排气量，再查得相近的理论排气量，即可选定压缩机的型号和台数。

压缩机的理论排气量Vp由下式求得：式中Q j——冷却系统压缩机总负荷（kJ／h);V2——吸入气体的比容（m3／kg）；i l——蒸发器出口干饱和蒸汽的焓值（kJ／kg）；i5——节流阔后液体制冷剂的焓值（kJ／kg）；i1、i5——由已知的制冷工作参数（蒸发温度、冷凝温度、吸气温度、过冷温度）绘制制冷剂的压焓图确定；λq――压缩机吸气系数，按制造厂给定值选用。

②按压缩机的标准工况制冷量选型。

即把所需的压缩机负荷折算成标准工况下的制冷量，以选配压缩机的型号和台数。

(3)压缩机的有关计算压缩机产冷量的计算(1)压焓图(2)理论排气量：V p＝15πD2snz(m3/h)(3)氨循环量：G＝V pλq/V1(4)产冷量(制冷能力)Q＝V pλq q r/3.6或Q＝G(i1－i4)/3.6不同工况下制冷量换算Q g＝Q b q gλg/q bλb压缩机功耗的计算(1)绝热功率：N j＝G(i2－i1)/3600(2)指示功率：N I＝N j/ηη=T s/T l＋bt s(3)摩擦功率：N m＝P m V p/3600(4)轴功率：N e＝N I+N m(5)电机轴功率：N=N e/ηe=(N I+N m)/ηe(6)配用电机功率：N'd=(1.10～1.15)N2．冷凝器冷凝器的选型主要按制冷设备的制冷量、机房布置、当地的水温、水质、水量及气象条件确定。