小型制冷空调设备基本原理和维修

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1吸无收泵式溴制化冷锂
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• 图2.4是无泵溴化锂吸收式制冷机的原理图。它由 发生器、汽液分离器、冷凝器、蒸发器、吸收器、 溶液热交换器和热虹吸管组成。
• 稀溶液在发生器1中被加热，产生的大量水蒸汽泡 夹带着浓溶液沿热虹吸管7上升至汽液分离器2。由 于空间容积突然扩大及挡水板的作用，汽泡破裂， 制冷剂水蒸汽与溶液分离。分离出的高压水蒸汽 进入冷凝器3冷凝成制冷剂水，经细管道节流进入 蒸发器4汽化制冷。
又可使工质对溶液自发生器返回吸收器，这样就
不需设置溶液泵，制成无泵吸收式制冷机。这种
制冷机的能耗少，无运动部件，振动和噪音非常
小，设备简单，制造成本较低，维修管理方便，
但工质对溶液的循环量小，制冷量较小。现在小
制冷量的吸收式制冷机，特别是吸收式商用家用
冰箱、制冷设备，多采用无泵吸收式制冷。
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• 来自蒸发器的低温低压制冷剂蒸气进入吸收 器，为吸收剂吸收；从吸收器出来的制冷剂 －－吸收剂溶液由溶液泵输送至发生器，工 质对在发生器中吸热升温，其中沸点低的制 冷剂便大量气化和吸收剂分离，形成高压制 冷剂蒸气；发生器排出的高压制冷剂蒸气通 过冷凝器冷凝、节流阀减压降温，再进入蒸 发器吸收冷室介质热量沸腾汽化制冷，即完 成了吸收式制冷循环。
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2.1.2 理工作原
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• 1 蒸发器的作用
• 蒸发器由一组或几组盘管组成。低温液态制 冷剂进入蒸发
• 器盘管流动时，通过管壁吸收盘管周围介质 (空气或水)的热量沸腾汽化(工程上简称为蒸 发)，使盘管周围的介质湿度降低或保持一 定的低温状态，从而达到致冷的目的。
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2.2 制吸冷收式
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• 循环－－制冷剂的逆循环与吸收剂 • 溶液的正循环共同组成，此两循环 • 缺一不可。
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图2.3
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2.2 制吸冷收式
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2.2式.2制无冷泵原吸理收
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• 由于发生器的压力高于吸收器，前面介绍的吸收 式制冷机采用溶液泵加压，将工质对溶液由吸收
器输送到发生器。如果在结构上使吸收器高于发
生器，则可在一定位差的作用下，使工质对溶液
自流进入发生器；再利用热虹吸管的提升作用，
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3 压作缩用机的
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• 单级蒸气压缩制冷理论循环，一般可在制冷 剂的压焓图上表示如图2.2中的循环4a12bc34。 它由4→a→1、1→2、2→b→c→3和3→4四个 分过程组成，说明如下：
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3 压作缩用机的
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2.1.原2 理工作
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• 制冷剂在蒸发器盘管内沸腾汽化时保持温度和压 力不变，相应的湿度和压力称为蒸发温度和蒸发 压力，分别用t0和p0表示。蒸发温度随蒸发压力的 增大而升高，它们有确定的对应关系。对给定的 制冷剂，利用它的饱和蒸气表或压焓图，从已知 的t0可查出对应的p0，反之亦然。同时，通过控制 或调节蒸发压力也就可控制或调节蒸发温度。由 于蒸发温度通常都很低，因而对应的蒸发压力也 不高。相对于冷凝器，制冷剂在蒸发器中牌低温 低压状态。
第二章 制冷原理
蒸气压缩式制冷、蒸汽喷射式制冷、 吸收式制冷和热电式制冷是常见的 制冷方式。本章介绍这几种制冷方 式的系统组成和它们的工作原理。
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2.1 蒸气压缩 式制冷
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• 蒸气压缩式制冷是利用低沸点的液态工质(如氟利 昂等制冷剂)沸腾汽化时，从致冷空间介质中吸热 来实现制冷的。这种制冷方法利用制冷剂的液－ －气集态变化过程，实现定温吸热和放热，使致 冷循环较为接近逆向卡诺循环，从而可提高致冷 系数；又由于工质的汽化潜热一般较大，能提高 单位质量工质的制冷能力。因此，这种制冷方式 有广泛的应用。
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2.1.原2 理工作
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• 制冷剂在蒸发器中沸腾汽化时从致冷空间介 质吸收的热量，就是制冷系统的制冷量。
• 为了让制冷剂能被反复使用，需将从蒸发器 流出的制冷剂蒸气冷凝还原为液态。冷凝器 就是让气态制冷剂向环境介质放热冷凝液化 的换热器。
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3 压作缩用机的
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• c→3为制冷剂冷产液的定压(pK)、放热过冷 过程，至节流装置入口点3，冷凝液温度降 到过冷tG，制冷剂成为过冷液体。
• 4 绝热节流过程3→4
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3 压作缩用机的
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2.2 制吸冷收式
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• 2.2.1 吸收式制冷的基本组成与工作原理
• 如图2.3所示，吸收式制冷的基本组成与压 缩式制冷的区别在于：由吸收器、溶液泵、 发生器和调压阀组成的系统代替了压缩机。
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2.2 制吸冷收式
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• 本节介绍单级蒸气压缩式制冷系统的基本组成、 工作原理及其理论循环在制冷剂压焓图上的表示。
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2.1.1 基本 组成
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• 如图2.1所示，蒸发器、压缩机、冷凝器和 节流阀是蒸气工制冷系统的四个必不可少的 基本部件。在小型氟里利制冷系统中，用毛 细管代替节流阀。
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3 压作缩用机的
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• 2 定熵压缩过程1→2
• 1→2为压缩机的干压缩过程，假定压缩过程 是定熵的，即压缩机的入口和出口处蒸气的 状态点1和2位于同一条等熵线上，s2=s1。 蒸气经压缩后，压力由p0升至pK，温度由t1 升至压缩机排气温度t2。由图可见，t2＞tK， 在压缩机出口处蒸气是过热蒸气。
• 吸收式制冷是通过工质对在发生器中吸收外 界热源提供的低温热能作补偿，来实现制冷 的。可综合利用其它设备排出的温度较高的 热水(75℃以上)、低压水蒸汽、烟道气中的 余热，或者利用地热、太阳能等作为发7
2.2 制吸冷收式
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制冷剂在制冷系统中循环流动，方向如图。
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2.1.1 基本 组成
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蒸气压缩式制冷系统使用的制冷剂是常压下 沸点低于0℃的物质。例如氟
• 利昂12和22（代号为R12和R22）在1个大气 压下的沸点分别是
• －29.8℃和－40.8℃。
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2 冷作凝用器的
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• 制冷剂蒸气在冷凝器中冷凝液化时也保持温 度和压力不变，相应的湿度对压力称为冷凝 温度和冷凝压力，分别用t0和p0表示。冷凝 温度随冷凝压力的增大而升高，它们也有确 定的对应关系，这种对应关系也可在制冷剂 的饱和蒸气表或压焓图中查取。
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2.2 制吸冷收式
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图2.4
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• 1 蒸发和吸气过热过程4→a→1
• 4→a为低温低压的液态制冷剂在蒸发器中定 温(t 0)、定压(p0)吸热沸腾汽化的过程，湿蒸 气的干度逐渐增大，假定至蒸发器出口a处 制冷剂完全汽化为干蒸气，即x=1。
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3 压作缩用机的
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• a→1为压缩机的吸气过热过程，假定它是定 压(p0)的吸热过程，制冷剂蒸气的温度由t0 升至压缩机的吸气温度t1，因而点1处蒸气 呈稍过热状态。
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2.2 制吸冷收式
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• 吸收式制冷也是液体气化法制冷的一种方式。 由于它以消耗低温热能作为补偿实现制冷循 环，对有余热场所热能的综合利用，以及对 于太阳能的开发和应用都有重要的意义，因 而近几十年发展非常迅速。
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2.2 制吸冷收式
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• 可见，吸收器、溶液泵和发生器的共同作用 相当于压缩机，使制冷剂蒸气完成了由低温 低压状态到高压高温状态的转变。
• 为使工质对中的吸收剂也能循环使用，发生 器中制冷剂吸热气化后所剩剂溶液，经调压 阀减压降温(也是绝热节流过程)，重新返回 吸收剂蒸气。于是，吸收式制冷由两个
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图2.1
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