制冷方案的制定

图2-5带有中间负荷的双级压缩制冷循环原理图 • 1-低压压缩机；2-高压压缩机；3-中间冷却器 •
图2-6带有中间负荷的双 级压缩制冷过
4-低温蒸发器；5、6、9-膨胀阀；7-冷凝器；8-中温蒸发器
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【例】某系统，主要负荷为冻结物冷藏间，其蒸发温度为28℃，冷凝温度为33 ℃，少量负荷为冷却物冷藏间，蒸发 温度为-5℃。这个系统可否采用带中间负荷的双级压缩制冷 循环？ 解：P62，tzj=0.4tl+0.6tz+0.3 =0.4*33+0.6*(-28)+0.3 =-3.3 ℃
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三、二氧化碳 1.天然存在的物质，环保。无毒无害,不可燃。 2.在复叠式制冷系统中得到广泛的应用。 3.蒸发潜热大,单位容积制冷量相当高(0℃时单位容积制冷量 是氨的1.58倍,是R22的5.12倍,是R12的8.25倍) ；运动粘度 低(0℃时CO2饱和液体的运动粘度只有氨的5.2%、R12的 23.18%)；CO2的导热系数高,液体密度和蒸汽密度的比值小。 CO2优良的流动性和传热特性,可显著减小压缩机与系统的尺 寸,使整个系统非常紧凑。
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五、复叠式制冷系统
1.为什么要采用复叠机 从理论上讲，制冷系统的压缩级数越多，可得到的蒸发温度 就越低，但压缩级数过多，势必导致系统的繁杂。实际的冷 库制冷系统中通常采用的是单级或双级压缩机，而双级压缩 机可达到的最低蒸发温度通常为-40℃左右，更低的蒸发温 度，采用复叠式制冷机。
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CO2 在速 冻机 上的 应用
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Байду номын сангаас
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2.3 压缩机形式的确定
1.活塞压缩机
活塞式制冷压缩机工艺成熟， 制冷量从十几千瓦到几百千瓦。 迄今为止还是应用最广泛的一 种机型。 易损件多，零部件也多，管理 和维修比较麻烦。 第一个箭头指的是什么？ 23 第二个箭头指的是什么？ 1 《制冷工艺设计》14:54
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4.不足之处是CO2较高的临界压力(7.372MPa) ,对系统的承 压能力以及压缩机都有了更高的要求。 5.设备的承压能力与其体积与压力的乘积成正比， CO2制冷 剂压力高，但相同制冷量时，其体积小，故对设备的要求并 不太高。
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国内 首台 CO2 机组
二、氟工质 1.无毒、不易燃烧、不易爆炸。 2. 能部分地与润滑油互溶。回油困难。 3.对水的溶解度小，易造成低温系统的“冰堵”，堵塞节流 阀或管道。 4. 与天然橡胶起作用，其装置应采用丁晴橡胶作垫片或密封 圈。
5.注意环保性能，破坏臭氧层、产生温室气体效应。
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960rpm
300
轴功率 kw
300
200 40°C 100 冷凝温度 30°C 35°C
110 100
200 35°C
40°C 100 冷凝温度 35°C
90 80 70 60 50
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
+5
40
-30
-25
-20
-15
-10
蒸发温度°C
蒸发温度°C
图4-13p91 8AS-12.5压缩机性能曲线图 《制冷工艺设计》14:54
常用工质： 1．R22： R22是氟里昂制冷剂中应用较多的一种中温制冷 剂。其热力学性能与氨相近。标准气化温度为-40.8℃，通 常冷凝压力不超过1.6MPa。 ODP=0.04～0.06，GWP=1700，我国将在2040年1月1日起 禁止生产和使用。 2．R-404A：R404A为近共沸混合制冷剂，标准沸点可达46.56℃，滑移温度0.677℃，其臭氧破坏指数ODP=0,温室 指数GWP=3750。R404A运行性能如容量和效率都比较接 近R502，可以替代R22及R502用于较低蒸发温度场合。
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§2-2 制冷工质的确定
一、氨工质 1.热力性能优越，价格低廉，环保。 2.不能使用铜、锌、锡类材料。 3.有较强的毒性和可燃性。根据冷库设计规范（GB50072） 规定，严禁在包装间、分割加工间、产品整理间等人员较多 的房间的冷却设备，使用氨为制冷剂。 4.氨制冷机房必须注意通风换气，通风换气次数不应小于3 次/h；事故排风量按183m3/（m2·h）并不小于34000m3/h， 采用防爆电机。 5.女生不宜操作氨机。 《制冷工艺设计》14:54
2.系统组成：重力供液系统在蒸发器与节流阀之间增设一只 气液分离器。 3.特点：蒸发器的供液和回气都要经过氨液分离器，将节流 后产生的闪发气体和回气携带的液滴分离掉，液体进入蒸发 器，提高传热效果，气体回到压缩机，可避免湿冲程。 4.液位要求：气液分离器内液面高出蒸发器1～2m。 为什么?
相差不大，可以采用。
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注： 设计带有中间负荷的双级压缩制冷系统时，应使冷却间蒸发 器的蒸发压力（温度）与双级压缩制冷循环中的中间压力 （温度）相适应。如果低压级的负荷或中间负荷不稳定，会 相互影响，使冷库中的温度波动较大。具有压缩机能量调节 的系统，通过调节压缩机的制冷量可以改善制冷系统的运行 情况。
4.上面三者关系？ 5.同一台压缩机蒸发温度降低，制冷量 如何变化？功率如何变化？下页图
4
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600
600
500
压缩机型号: 转速：
8AS-12.5
500
压缩机型号: 制冷剂： R22 转速：
8FS-12.5
制冷剂： R717
制冷量 kw 制冷量 kw
400
960rpm
400
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3.R507A：R507A为共沸混合制冷剂，由相同比例的R125 与R143a组成。这种制冷剂的标准沸点可达-47.1℃，滑移 温度0.023℃。，其臭氧破坏指数ODP=0,温室指数 GWP=3800。 采用同样的压缩机，R507A与R404A的制冷量比R22大。 R507A的制冷量比R22大7～13%，R404A的制冷量比R22 大4～10%。在环境温度较高时，R507A与R404A的效率 (EER)比R22略低；而在环境温度较低时，R507A与R404A 的EER比R22略高。
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• 4
1-低压循环储液桶；2-氨泵；3-液体调节站；4-蒸发器；5-气体调节站；6-放油器
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再循环倍数：液泵供液系统中，泵对蒸发器的供液量与蒸发 器的蒸发量（质量计）之比称再循环倍数。
倍数的确定：1）负荷较稳定、蒸发器组数较少、不易积油 的蒸发器的下进上出供液系统，再循环倍数取3～4； 2）对负荷有波动、蒸发器组数较多、容易积油的蒸发器的 下进上出供液系统，再循环倍数取5～6； 3）上进下出供液系统，再循环倍数取7～8。为什么？？？ •18
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二、双级蒸汽压缩式制冷系统的基本构成
**1.各点制冷剂状态？2.中间冷却器共有几个接口？ 《制冷工艺设计》14:54
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三、单双级综合制冷系统的基本构成
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四、带有中间负荷的双级压缩制冷循环
这是一种国外应用很普遍的制冷方式，很有特点，国内应用 较少。
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6.并联机组
多台小型制冷机组装在一个公共机座上，其吸气、排气管并 联，利用一台控制柜控制，根据系统负荷的变化情况开启不 同台数的制冷机投入工作的制冷机组。 控制灵活、高效节能、稳定可靠、紧凑灵巧、安装维护方便
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7.冷水机组
间接蒸发制冷装置，将压缩机、冷凝器、冷水用蒸发器及自 动控制元件等组装成一个整体。用于集中供冷的地方。在蒸 发温度低于0℃的场合，载冷剂采用盐水或乙二醇。
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五、复叠式制冷系统
2.复叠机的组成
复叠式制冷机由高温级及低温级两部分组成。高温部分制冷 剂的蒸发是用来使低温部分系统中制冷剂冷凝，用一个冷凝 蒸发器将两部分联系起来，它既是高温部分的蒸发器，又是 低温部分的冷凝器。
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3.根据《蒙特利尔议定书》,目前已有多种制冷工质被限用 或即将被限用，因此,需要采用对环境友好的制冷剂来满足 低温制冷的需要。天然工质CO2 (ODP=0,GWP=1)具有作为 制冷工质所具有独特的优势,越来越受到人们的关注。国内 外的研究使用表明，CO2复叠式制冷机不仅对保护环境有着 巨大的社会意义，而且在-40℃左右的食品冻结领域有着较 高的制冷系数。
确定系统压缩级数的主要依据是压力比，即一定工况下系统 冷凝压力与蒸发压力的比值。 氨系统压力比小于或等于8时，采用单级压缩；大于8时，采 用双级压缩 氟系统当压力比小于或等于10时，采用单级压缩；当压力比 大于10时，采用双级压缩。
对一些小型冷库，当冻结量小而又不连续生产时，按照冷凝 压力和蒸发压力比值来确定应是双级压缩，可压力比大于8 的运转时间所占比例很小，仍可确定为单级压缩形式这样不 仅简化了系统，又方便操作管理，降低冷库造价。
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空调冷水机组的制冷系统是 2.4.1.直接供液系统 哪种供液系统方式 31 1.定义：利用冷凝压力和蒸发压力的压差，将液态制冷剂经 节流降压后直接送入冷却设备。 又叫压差供液、直接膨胀供液。 2.优点：这种供液方式简单，也不消耗其他动力。 3.缺点：供液量调节困难，尤其是当冷间负荷发生剧烈变化 时，就会出现供液过多或过少的现象。 4.适用场合：适宜于单一节流装置控制单一蒸发回路、负荷 比较稳定的小型制冷装置中。特别是小型氟利昂制冷系统 。
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• 9
• 简述流程
1-浮球阀 2-氨液分离器 3-蒸发器
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2.4.3 液泵供液系统
1.定义：利用液泵的机械力，向蒸发器输送低温制冷剂液体。 2. 组成：低压循环贮液器、液泵。 3.原理：高压液体节流后，进入低压循环桶，分离出闪发气 体，液体由氨泵输往蒸发器吸热蒸发，蒸发形成的气体和未 蒸发的液体一并返回低压循环桶再次分离，气体和闪发气体 被压缩机吸走，液体和补充来的液体供液泵再循环。
• 封闭机组 • 还是开启机组
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4.离心压缩机
离心式制冷压缩机磨损小，易损件少，结构紧凑，运转平 衡，维护简单。用于制冷量为630 -1160kW的大型制冷装置 上，如空调装置。由于单机制冷量不能过小，限制了使用范 围。
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5.制冷机组
2.涡旋压缩机
机器中没有吸气阀，提高了其可靠性，转速变化范围可增大； 还有动力平衡性较好，工作可靠性提高。涡旋压缩机的发展 在于扩大其制冷量范围，做成多联机组，应用范围扩大。
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3.螺杆压缩机
应用于中等冷量范围的制冷工程中，装配零部件少、较高的 可靠性和效率成功地跻身原来活塞压缩机所主宰的较小冷量 范围。
2.4 供液方式的确定
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• 5
•1-油分离器；2-压缩机；3-冷凝器；4-储液器；5-手动膨胀阀； •6-排液阀；7-蒸发器；8-集油器；9-氨液分离器；10-安全阀；11-压力表
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2.4.2 重力供液系统
1.定义：低压液态制冷剂依靠自身重力进入蒸发器的供液方 式。
制冷机组是将制冷系统中的部分设备或全部设备配套组装在 一起，成为一个整体。制冷机组结构紧凑、占地小、使用灵 活、管理方便、安装简单，其中有些机组只需连接水源 压缩一冷凝机组将压缩机、油分器、冷凝器、贮液器等组装 成一个整体，供液到蒸发器，自气液分离器吸气。此形式一 般用于直接膨胀供液或重力供液的小型制冷装置。
制冷工艺设计2.1
刘乐 山东商业职业技术学院
2016年9月26日星期一 14:54
《制冷工艺设计》14:54
第二章 冷库制冷方案的确定
§2-1 压缩级数的确定 一、单级蒸汽压缩式制冷系统的基本构成
《制冷工艺设计》14:54
1.制冷量表达式； 2.压缩功表达式；3.冷凝负荷表达式；