氨制冷设备的构造及制冷工作原理

氨制冷设备的构造及制

冷工作原理

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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，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。

二、活塞式压缩机的基本结构及其工作原理：

活塞式压缩机是目前广泛应用于大中型冷库的制冷机型。我局安装的就是一台6AW10型单级氨压缩机和一台8ASJ10型双级氨压缩机，均由大连冷冻机厂生产的。活塞式压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞、进排气阀组、安全阀、能量调节机构、润滑系统和直连式电动机配装而成的。6AW10型压缩机的总体结构是：“6”表示压缩机有6个缸（3个排气缸、3个吸气缸），“A”表示以氨做制冷剂，“W”表示汽缸排列的样式如同字母W 型，“10”表示汽缸直径为10厘米。该机活塞行程为100毫米，转数960转/分，标准制冷量为2900000千焦/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。