制冷装置设计 复习

第二章 制冷负荷计算
■库房各种热量的来源
（1）维护结构传热量Q1 （2）货物热量Q2 （3）通风换气热量Q3 （4）电机运转热量Q4 （5）操作热量Q5
第三章 制冷压缩机与设备的选型计算
一、制冷压缩机的选择原则
1.压缩机的制冷量
制冷量应与制冷装置的机械负荷相等或接近，相近蒸发温度的冷间可能把必 需的制冷量集中在一个机组中，按不同的蒸发温度系统分别选配压缩机，尽可 能使每台（组）压缩机分别提供一种蒸发温度，以确保制冷系统运行可靠、经 济合理 。
• 高压制冷剂液体经节流机构降压后直接送入蒸发器，依靠 冷凝压力与蒸发压力之差输送制冷剂至蒸发器。
二、重力供液
利用低压制冷剂自身的质量向蒸发器供液。
三、泵供液
• 低压制冷剂液体由机械泵加压后送至蒸发器。
• 氟利昂系统压缩比到达？ • 需要采用双级压缩 • 氨系统压缩机到达？ • 需要采用双级压缩
制冷装置复习
2013.11
第一章 制冷系统
制冷系统的划分，高压系统：冷凝部分、节流部分、压缩部分。
机房系统：压缩部分、冷凝部分、 调节部分、润滑油系统、 融霜 系统。 库房系统：直接冷却系统、 间接冷却系统。 直接冷却系统：压差供液、 重力供液、 泵供液
放出热量
冷凝部分
冷凝 器
高压系统 压缩部分
1.差压预冷原理
• 差压预冷原理：差压预冷就是冷空气通过机械加压在食品两侧产生 一定压力差，迫使冷空气全部通过食品填充层，增加冷空气与被冷 却物间的接触面积，从而使预冷食品被迫迅速冷却的方法。
2.水预冷原理
– 水预冷（Water Pre-cooling）是将冷水作为冷媒，将果蔬浸入 冷水中或将冷水喷淋在果蔬上的一种冷却方法。
• 冻结方法： 1. 吹风式冻结法
2. 接触式冻结法 3. 喷淋浸渍式冻结法
• 解冻的方法与装置
– – – – – – – – 空气解冻 水解冻 电解冻 高压静电解冻 真空解冻 远红外辐射解冻 超声波解冻 高静水压解冻
8.3 冷藏运输装置
8.3.2 铁路冷藏车
1. 冰制冷冷藏列车 加冰冷藏车是利用水冰、冰盐混合物等作为 冷源冷却和平衡由环境所传入的热负荷。 2. 干冰制冷冷藏列车 干冰最大的特点就是从固态直接变为气态， 而不产生液体。 3. 机械制冷冷藏列车
时进行。
1. 螺旋剥离式制冰机
2.鼓式制冰机-立式片冰机 3.卧式片冰机
6.2.2 块冰机
1. 封闭冰模式块冰机
2. 敞开冰模式块冰机
3. 垂直冰模式块冰机 4. 热切式块冰机 5. 双板式块冰机
第七章 冷藏陈列柜
7.1 冷藏陈列柜的结构—分类
7.1.1.冷藏陈列柜的分类
1. 根据冷藏陈列柜的使用温度分类
热力膨胀阀的分类
内平衡式热力膨胀阀是通过阀体内部的通道，将膨胀阀出口 （即蒸发器进口）的制冷剂的压力传递给感应元件，适用于 管内流动阻力较小的小型蛇管蒸发器。 外平衡式热力膨胀阀则通过外平衡管，将蒸发器出口的 制冷剂压力传递给感应元件，用于蒸发器管路较长、管 内制冷剂流动阻力较大及带有分液器的场合。
• 制冷系统常用的压缩机类型 • 离心式、螺杆式、涡旋式、转子式、活塞 式。 • 工作原理
（1）单级压缩机的选型计算
① 按压缩机的理论输气量选型 ②按压缩机的标准工况制冷量选型 ③ 按压缩机的性能曲线选型 ④ 按压缩冷凝机组的性能选择
• 制冷温度<-60℃，建议采用复叠式循环 • 什么是复叠式循环。
在商用制冷装置中自然对流型空气冷却蒸发器主要有管 板式、吹胀式和冷却排管等几种。
（2）冷却液体式蒸发器
• 这类蒸发器包括壳管式、水箱式和套管式三种型式。
第三节 辅助设备的选型计算
一、液体储存设备 1.高压储液器
– 高压贮液器的选择主要是确定容积，保证制冷 装置在运行时，最大贮液量小于容积的70%， 最小贮液量大于容积的10%。 二、分离捕集设备的选型计算 1. 油分离器 2. 气液分离器
具有自重轻、容积大、隔热性能好、气密性好、使用 寿命长、自动化程度高、耐腐蚀性强、机组控温范围 广、经济效益好等优点，
4. 蓄冷板制冷冷藏列车
8.3 冷藏运输装置
8.3.3 冷藏汽车
– 机械冷藏汽车
– 液氮制冷冷藏车
– 蓄冷板冷藏汽车
8.3.4 冷藏船
– 舱式冷藏船
– 冷藏集装运输船
8.3.5 冷藏集装箱
节流阀
压缩机
库房系统
蒸发器
低压系统
吸收热量
• 库房系统主要有两种形式： • 直接冷却系统：
– 制冷剂—蒸发器—空气
• 间接冷却系统：
– 制冷剂—蒸发器—载冷 剂—冷却器—空气
• 直接冷却系统特点 • 间接冷却系统特点
图1-21 间接冷却系统和直接冷却系统
• 三种供液方式
• 一、直接膨胀供液系统
选择的依据是什么？
压力损失值来确定
• 毛细管 • 毛细管的确定方法 • 实测法和图解法
第四章 管道设计
• 管道设计包括：制冷剂管道、载冷剂管道、 冷却水管道和润滑油管道的设计；
1. 管道伸缩弯
– 当管道直径段，低压管超过100m，高 压管超过50m时，为防止管道由于热应 力被破坏，应设计伸缩弯。
气液分离器的作用是使混合的气体和液体制冷剂进 行分离。
节流元件
• 毛细管 • 电子膨胀阀 • 热力膨胀阀
一、电子膨胀阀结构组成：
电子膨胀阀主要有四部分组成: (1)转子：相当于同步电机的转 子，其连接阀杆控制阀孔开度大 小。 (2)定子：相当于同步电子的定 子；其将电能转为磁场驱动转子 转动。 (3)阀针（芯）：其受转子驱动 ，端部呈锥形，上下移动进行流 量调节。 (4)阀体：一般采用黄铜制造。
2.按制冷机组的布置方式分类
– 陈列柜的制冷机组可分为内置式和分离式两种型式。
3.按柜体陈列部位的结构分类
（1）封闭型陈列柜 （2）敞开型陈列柜
特点：封闭式温度波动小，冷 藏条件好；对环境要求不高， 能耗小，成本低。 适应：对于储藏温度、卫生条 件要求高，对温度波动敏感的 商品，如冰淇淋、雪糕、、蛋 糕、药品等。 当用于便利店可起到陈列 和贮藏的双作用。 从销售来说，敞开式更方 便顾客拿取。
封 闭 式 冷 柜
7.3 冷藏陈列柜的设计计算
• 冷藏陈列柜的设计计算主要包括：
一、热负荷计算 二、热力计算 三、结构设计 四、系统设计
• 下面以敞开型陈列柜为例，介绍敞开型陈 列柜的设计计算。
冷藏陈列柜
第八章 预冷、快速冻结 与冷藏运输
• 预冷是指食品从初始温度（25~30℃左右）
迅速降至所需要的冷藏温度（0℃～15℃） 的过程。 • 常见的预冷方式有：差压预冷、真空预冷 和冷水预冷 。
2、热力膨胀阀
什么是热力膨胀阀
• 热力膨胀阀是制冷系统的重要自控元件，利用气箱头
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（感温包）的温度变化作为信号，调节阀开度，改变
制冷剂流量。
膨胀阀在制冷系统中的作用
冷凝器 贮液器 膨胀阀 M 蒸发器 高压气体 高压液体 低压液体 低压气体 压缩机
①
节流降压
将冷凝器冷凝后的高温高压液态制冷剂节流降压，成为容易蒸发的低温低 压的汽液混合物，进入蒸发器蒸发，吸收外界热量；
氨系统采用无缝钢管
• 管径的确定
• 经济性 • 压力降 • 回油
第六章
• 应用：
制冰与冰库
– 食品、医疗、纺织、玻璃和橡胶等工业；
• 制冰方法：盐水制冰和快速制冰；
– 盐水制冰：吹风桶式制冰和无风桶式制冰； – 快速制冰：片冰机和块冰机；
• 冰产品：白冰和透明冰。
6.1 盐水制冰—盐水配置
2.型式
当机械负荷较大时，应选用大型压缩机 。
3.台数
同一制冷系统中如需多台压缩机，应选同一系列，且台数要适宜。
4.压缩级数
冷凝压力与蒸发压力的比值，如对NH3＞8，氟利昂＞10时，应采用双级压 缩
5.电动机
压缩机在不同的工况下运行，消耗的功率不同，压缩机配用电动机的功率 应按照运行的工况校核。对在变工况下工作的压缩机应按最大轴功率工况选配
（1）冷却型—柜内空气温度为-6℃以上，主要用于贮藏陈列水果、蔬 菜、肉制品、鲜鱼、猪肉、饮料等；
（2）冷冻型—柜内空气温度为-6℃以下，主要用于贮藏陈列冰淇淋、
冻鱼、冻肉等冷冻食品； （3）冷却冷冻型—兼有冷藏柜、冷冻柜的功能； （4）温热型—柜内空气温度为35℃以上，用于贮藏陈列各种熟食。
冷藏陈列柜
3.真空预冷原理
– 真空预冷是利用降低水的沸点，靠水分蒸发带走产品热量的冷 却方法。
• 速冻：食品的速冻是指食品迅速通过其最大冰结
晶生成带，当中心温度达到-18℃时迅速冻结的方 法。
• 速冻食品的2个重要要素
– 冻结要在-18~-30℃的温度下进行，并在20min
内完成冻结
– 速冻后的食品中心温度要达到-18℃以下
– 套管式冷凝器 ——主要用于小型商用制冷装置中
– 蒸发式冷凝器适用于缺乏水源或夏季室外空气相对湿度较低的地区； 冷凝器的传热系数K 由冷凝器的结构型式、制冷剂种类、冷却介质的速度、温度 差、传热面上的污垢系数、传热管的材质等因素所支配。
第二节 换热设备的选型计算
二、蒸发器的选型计算 1. 结构形式的选择 （1）冷却空气式蒸发器
②
调节流量
根据感温包或气箱头得到的温度信号，膨胀阀能自动调节进入蒸发器的制 冷剂流量，以适应制冷负荷不断变化的需要。
③
保持一定过热度、防止液击和异常过热
膨胀阀通过流量的调节使蒸发器具有一定的过热度，保证蒸发器总容积的 有效利用，避免液态制冷剂进入压缩机引起液击；同时又能控制过热度在一 定范围，防止异常过热现象的发生。
第二节 换热设备的选型计算
一、冷凝器的选型计算 （一）结构形式的选择
（1）风冷式冷凝器
– 风冷式冷凝器—适用于水源极为缺乏或不能用水冷的场合
（2）水冷式冷凝器
– 立式壳管式冷凝器—适用于水质较差、水源丰富的地区；
– 卧式壳管式冷凝器—适用于水温较低、水质较好的地区； – 板式冷凝器—适用于中、小型制冷装置
6.1.2 盐水的配制
1.盐水的浓度和防腐
载冷剂: 氯化纳、氯化钙。
G S VS S S
• 氯化钠溶液多用于冰池、食品冻结装置，如鱼类 或肉类副产品的冻结装置 • 氯化钙溶液的共晶温度比氯化钠溶液低的多，但 不能与食品接触。
6.2 快速制冰机—片冰机
6.2.1 片冰机
• 片冰机是一种连续式制冰机，制冰过程与出冰过程同