蒸汽压缩式制冷的系统构成

长处
能够用同一个电动机在很宽 的工作范围内高效运转
热泵的季节供热系数HSPF 提高
整个系统的效率提高，即季 节能效比SEER提高
5.1.5 螺杆式压缩机
近年来，随着螺杆机可靠性方面的改进，它 在中等容量的制冷与空调装置上的应用更为广泛 了。
特点
螺杆机在部分负荷时的效率比离 心机高8%～10%
而且不存在离心机的喘振问题。
立管式冷水箱型蒸发器
直立管内制ห้องสมุดไป่ตู้剂的流动
充灌量 润湿周长
三种蒸发器的优缺点比较
干式
满溢式
再循环式
传热系数
回油 结构紧凑 液体静压力 其它
充灌量 润湿周长
三种蒸发器的优缺点比较
干式
满溢式
再循环式
少，不需储液器 大
较多，体积大
传热系数
回油 结构紧凑 液体静压力 其它
充灌量
三种蒸发器的优缺点比较
第5章 蒸气压缩式制冷系统的构成
蒸气压缩式制 冷系统的构成
5.1 压缩机 5.2 热交换设备 5.3 节流机构 5.4 管道
5.5 辅助部件
5.1 压缩机
5.1.1 压缩机的分类 5.1.2 活塞式压缩机 5.1.3 回转式压缩机 5.1.4 涡旋式压缩机 5.1.5 螺杆式压缩机 5.1.6 离心式压缩机
空气强制对流冷凝器
管带式冷凝器
1－波形翅片 ２－椭圆扁管
自然对流空气冷却式
电冰箱 冷柜
空调器 强制通风空气冷却式 小型冷库
陈列柜
蛇形管+套片式肋片+轴流风机 冷凝器
冷凝器+压缩机+储液器+电机等 冷凝机组
水冷式冷凝器
氨卧式壳管式冷凝器
氟里昂卧式壳管式冷凝器
1—盖板 2－进气管 3－筒体 4－传热管 5－管板 6－密封橡胶 7－紧固螺钉 8－出液管口 9－支座
1-通风机 2-挡水栅 3-传热管组 4-水泵 5-滤网 6-补水阀 7-喷水嘴
鼓风式蒸发式冷凝器
吸风式蒸发式冷凝器
优点：压力低，蒸发温度低，冷却效果好。 缺点：风机潮湿，易腐蚀。
鼓风式蒸发式冷凝器
优点：风机干燥，不易腐蚀。 缺点：压力高，蒸发温度高，冷却效果差。
5.2.2 蒸发器
蒸发器是制冷机中的冷量输出设备。 制冷剂在蒸发器中蒸发，吸收低温热源介 质（水或空气）的热量，达到制冷的目的。
冷凝器按冷却方式
水冷式
蒸发冷却式
空气冷却式冷凝器中 根据管外空气流动方式
自然对流空气冷 却式冷凝器
强制对流空气冷 却式冷凝器
自然对流空气冷却式冷凝器
a) 丝管式
b) 百叶窗式 c) 箱体表面式
空气强制对流冷凝器
翅片管式冷凝器
1-肋片 2-传热管 3-上封板 4-左端板 5-进气集管 6-弯头 7-出液集管 8-下封板 9-前封板 10-通风机 11-装配螺钉
由旋转部件连续将角动量转换给蒸 气，再将该动量转为压力。
图2-26 各类压缩机在制冷和空调工程中的应用范围
5.1.2 活塞式压缩机
机体（曲轴箱）
气缸
组成
活塞
吸、排气阀
曲轴连杆机构
活塞式压缩机有以下特点：
①因为是往复运动，转速不宜太高 ②气缸工作腔有余隙容积 ③气缸工作腔必须设置吸、排气阀， 使吸、排气过程产生阻力损失 ④结构复杂，零部件多。 ⑤往复式压缩机不允许吸气带液
5.1.3 回转式压缩机
回转机最普通的为固定叶片式结构， 常常又称作“滚动活塞式压缩机”。
“固定叶片” 叶片只滑动不转动
特点：没有吸气阀
优点
比往复机更可靠 是同等能力下尺寸小
制造成本低
回转机的局限性
压缩机中任何基本磨损（轴承、轴、 转子或叶片等磨损）都使间隙变大，并明 显影响压缩机性能。
回转机当前研究与开发的重点
离心机的特点是：
①结构简单、转速高、输气 量大，故体积、重量小
②制冷剂不与润滑油接触， 避免了油对制冷剂的影响
③与前述各种容积式压缩机 特性一个重要的不同之处是
它的吸、排气压力差（或压力比）与吸 气量有密切关系，吸气量变化还影响机器效 率，在部分负荷运行时，有可能出现喘振。
喘振现象就是气流在流道内来回撞击而 不能正常输出。
5.1.6 离心式压缩机
离心式压缩机依靠气流速度变化的动力学 效应，起到压缩作用：吸入气体由叶轮旋转达 到很高速度，然后导入涡壳使速度能转变成压 力能。单级压力比受叶轮圆周速度与制冷剂性 质的影响。轮周速度受制于材料强度和气体动 力条件。
一级叶轮可以达到的压力比（级压 力比）一般为3～4
一般限制轮周速度不超过制冷剂进 口处音速的1.4 – 1.5倍
立式壳管式冷凝器
a) 立式壳管式冷凝器 b) 斜槽式水分配器 c) 盖式水分配器
氟利昂套管式冷凝器
螺旋板式冷凝器
壳－盘管式冷凝器
斜波纹板式冷凝器
空气冷却式 水冷却式
丝管式 百叶窗式 箱体表面式 翅片管式 管带式
卧式壳管式 立式壳管式 螺旋板式
套管式 壳盘管式 斜波纹板式
蒸发式冷凝器
吸风式蒸发式 冷凝器原理图
5.2 热交换设备
制冷系统的热交换设备主要是冷凝 器和蒸发器，它们是制冷剂与外部热源 介质之间发生热交换的设备。
5.2.1 冷凝器 5.2.2 蒸发器 5.2.3 其它换热器 5.2.4 强化传热
5.2.1 冷凝器
用冷凝器将制冷剂从低温热源吸收的热量及 压缩后增加的热焓排放到高温热源。
空气冷却式
冷却空气的蒸发器
空气自然对流时 多采用光盘管结构
空气强制对流时 采用翅片管结构
冷却液体（水或其它液 体载冷剂）的蒸发器
干式 满溢式 再循环式
干式式蒸发器原理图
满液式蒸发器原理图
重力型再循环式蒸发器
用泵输送液体的再循环式蒸发器
干式直管式壳管式蒸发器
圆缺形折流板
Ｕ形管式干式蒸发器
卧式满液式壳管式蒸发器
降低振动与噪声，改善油处理和减 小摩擦。
5.1.4 涡旋式压缩机
涡旋机
结构简单 复杂的形线 极高的精度要求
制造困难
数控机床技术的发展
涡旋机在技术上的特长
没有气阀在制冷装置中 可靠性大大提高 轴的扭矩更均匀，运转平稳 压力脉动小 振动和噪声低
在给定吸气条件下 涡旋机的容积效率几乎与压力比无关
不存在余隙容积的影响
5.1.1 压缩机的分类
制冷和空调用压缩机的分类及结构示意图
称为
压缩机
主机 压缩式制冷系统的心脏
有用能的输入 制冷剂在系统中的循环流动
整机性能 可靠性 寿命 噪声
压缩机按压缩原理有两大类： 容积型
容积型压缩机
速度型
通过对运动机构作功，以减少压缩 式容积，提高蒸气压力来完成压缩功能。
速度型压缩机