213蒸气压缩式制冷系统的构成
蒸气压缩式制冷系统的构成
01
03
02
(a)
阀结构示意图
(b)
阀与蒸发器连接图
(c)
过热度控制原理
图2-38 阀的静态特性曲线及MSS线 QOK—额定制冷能力 曲线K—静过热度设定最佳时，阀K的静特性 阀B静特性与蒸发器匹配不好 K′—静过热度设定过小时，阀K的静特性 阀K静特性与蒸发器匹配好 K″—静过热度设定过大时，阀K的静特性 B—阀B的静特性 MSS—蒸发器的稳定信号线
容积型压缩机
速度型压缩机
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。
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
组成
机体（曲轴箱）
气缸
活塞
吸、排气阀
曲轴连杆机构 活塞式压缩机
不稳定区
B
K″
K
K′
QOK
QO
MSS
图2-39 电子膨胀阀 流量调节系统原理 (a)按真实过热度控制 (b)按温差控制
(a)
(b)
目前，国际上流行的电子膨胀阀种类很多，按阀的结构型主要有三类：热动式、电磁式和电动式（双金属片式的热电膨胀阀已很少应用）。
⒌离心式压缩机
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。
制造成本低
回转机当前研究与开发的重点
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。 降低振动与噪声，改善油处理和减 小摩擦。
蒸汽压缩式制冷系统的组成
蒸汽压缩式制冷系统的组成蒸汽压缩式制冷系统是一种常用于制冷和空调系统中的技术。
它的核心是压缩机，该压缩机通过压缩制冷剂，将其转化为高压高温的气体，然后通过冷凝器将其冷却，使其变成高压液体，最后通过蒸发器降温蒸发，产生冷量，从而完成制冷循环。
以下是蒸汽压缩式制冷系统的主要组成。
1. 压缩机：蒸汽压缩式制冷系统的核心部件，主要用于将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，从而提高制冷效率。
压缩机的类型有很多种，包括活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机等。
2. 冷凝器：压缩机压缩制冷剂后，产生的高温高压气体通过冷凝器散热，从而使其冷却成高压液态制冷剂。
冷凝器一般为管式或板式换热器，通常采用风冷或水冷方式散热。
3. 蒸发器：蒸发器是制冷系统中完成制冷的关键部件。
它将高压液态制冷剂通过节流装置降压成低压液态，在蒸发器内通过换热，与空气或冰水进行接触，从而产生冷量。
蒸发器一般为管式或板式的换热器。
4. 膨胀阀：膨胀阀负责在制冷系统中降低制冷剂的压力，使其从高压液态制冷剂转变为低压液态制冷剂，从而实现制冷的目的。
目前广泛采用的是电子膨胀阀和电磁膨胀阀。
5. 制冷剂：制冷剂是蒸汽压缩式制冷系统中完成制冷的重要介质。
一般采用氟利昂等环保制冷剂。
6. 油分离器：制冷系统中经常需要使用润滑油，因此需要设置油分离器来分离出油和制冷剂，防止油滞留在制冷系统中，影响制冷效果和运行稳定性。
7. 管道和阀门：管道和阀门是蒸汽压缩式制冷系统中的重要组成部分。
它们负责将制冷剂从一个部件输送到另一个部件，同时也需通过控制阀门来调整制冷系统的运行状态和效率。
综上所述，蒸汽压缩式制冷系统是一种由多个部件组成的复杂系统，其中压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、制冷剂、油分离器、管道和阀门等部件相互协作，共同完成制冷和空调的功能。
随着制冷技术的不断发展，蒸汽压缩式制冷系统也在不断优化和改进，以提高其效率和环保性能。
蒸汽压缩式冷冻机原理
蒸汽压缩式冷冻机原理
蒸汽压缩式冷冻机是一种常用的制冷设备，其原理是利用蒸发和压缩的过程实现制冷。
蒸汽压缩式冷冻机的主要组成部分包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
首先，压缩机将低压低温的蒸气吸入，通过机械压缩使其温度和压力升高，从而形成高温高压的蒸汽。
然后，高温高压的蒸汽进入冷凝器，在冷凝器中与冷却介质进行热交换，使蒸汽的温度和压力降低，同时冷却介质的温度升高。
这个过程中，蒸汽由气态转变为液态，释放出大量的热量。
接下来，冷凝后的高压液体通过膨胀阀进入蒸发器。
在膨胀阀的作用下，液体的压力骤然降低，使得部分液体蒸发为低温低压的蒸汽。
在这个过程中，蒸发器吸收环境中的热量，实现制冷效果。
最后，低温低压的蒸汽再次进入压缩机，循环进行上述过程。
通过这个循环，蒸汽压缩式冷冻机能够将热量从低温环境移动到高温环境，从而实现对低温环境的制冷。
蒸汽压缩式制冷原理
蒸汽压缩式制冷原理单级蒸汽压缩制冷系统，是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。
它之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。
其工作过程如图所示。
液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热，冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化，达到循环制冷的目的。
这样，制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。
在空调制冷系统中，蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件，这当中蒸发器是输送冷量的设备。
制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。
压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。
冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。
节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。
制冷方法是通过制冷剂的相变来完成制冷的，即：液态—汽态—液态。
液态变成汽态须吸收热量（蒸发器吸收热量）汽态要变成液态就必须放出热量（冷凝器放出热量）。
用制冷剂的相变及专业设备，即可使外界介质降温升温。
空调制冷制热的工作原理空调器通电后，制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。
同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。
高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量。
同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内。
如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。
除了制冷，冷暖两用空调还可以制热。
其实简单得说，制热就是将制冷过程颠倒了过来，当然颠倒过来也不是那么容易的，还需要额外增加一些部件，并且这样还会会影响到空调机的效率。
第三章__蒸气压缩式制冷系统的组成和
第三章__蒸⽓压缩式制冷系统的组成和第三章蒸⽓压缩式制冷系统的组成和图式第⼀节蒸⽓压缩式氨制冷系统⼀、制冷系统的供液⽅式在蒸⽓压缩式制冷系统中，根据向蒸发器供液的⽅式不同可分为直接供液、重⼒供液、液泵供液三种。
（⼀）直接供液⽅式直接供液是指制冷剂液体通过膨胀阀直接向蒸发器供液，⽽不经过其它设备的制冷系统，⼜称直接膨胀供液系统，见图3-1所⽰。
图3-1 直接供液的R12制冷流程图1—压缩机2—油分离器3—卧式壳管冷凝器4—⼲燥过滤器5—热交换器6—蒸发器7—⼿动膨胀阀8—热⼒膨胀阀9—电磁阀直接供液主要适⽤于氟利昂制冷系统和成套制备空调冷冻⽔或低温盐⽔的氨系统。
（⼆）重⼒供液⽅式重⼒供液是利⽤制冷剂液柱的重⼒来向蒸发器供液。
这种系统是经过膨胀阀的制冷剂先经过氨液分离器，将其中氨蒸⽓分离后，使氨液借助于氨液分离器的液⾯和蒸发器的液⾯之间的液位差作为动⼒，达到向蒸发器供液的⽬的。
见图3-2所⽰。
⽬前除⼩型氨为制冷剂的冷库采⽤重⼒供液外、⼤、中型冷库均采⽤液泵供液⽅式。
图3-2 重⼒供液制冷系统⽰意图1—膨胀阀2—氨液分离器3—顶排管4—墙排管5—供液调节站6—回⽓调节站7—放油阀8—集油器9—遥控液位计10—电磁阀（三）液泵供液⽅式液泵供液是指制冷系统借助液泵的机械⼒来向蒸发器供液，也称液泵强制循环。
见图3-3所⽰。
适⽤于各种类型冷藏库和⼈⼯冰场等。
图3-3 氨泵供液强制循环系统⽰意图1—低压循环贮液桶2—氨泵3—膨胀阀4—电磁阀5—正常液位控制器6—警戒液位控制器7—⽌回阀8—供液调节站9—回⽓调节站10—U形顶管11—盘管式墙管12—冷风机13—⾃动旁通阀14—差压控制器15截⽌阀⼆、空调⽤氨制冷系统图3-4为空调⽤氨制冷成套设备系统，该制冷系统采⽤直接供液⽅式。
其⼯作过程是：压缩机1将蒸发器内所产⽣的低压低温的氨蒸⽓吸⼊⽓缸内，经压缩后成为⾼压⾼温的氨⽓先经过氨油分离器2，将氨⽓中所携带的少量润滑油分离出来，再进⼊冷凝器3。
蒸气压缩式制冷原理
蒸气压缩式制冷原理
一、蒸气压缩式制冷原理
蒸气压缩式制冷机是将气体（如空气、氯气、甲烷等）从一个压力的设定值通过蒸气压缩机送入到另一个压力的设定值，以实现温度和湿度的控制。
在压缩过程中，气体产生的热量被抽出，会使气体温度降低，有助于冷却或加湿空气。
蒸气压缩式制冷机由蒸气压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和压缩机组成。
蒸气压缩机把气体压缩到一定压力，经过冷却后，气体变成液体，在进入膨胀阀前把液体压缩到一定的压力。
膨胀阀以线性方式控制气体的流量，当压力加入时，膨胀阀会自动开启，将气体释放到气体中，此时气体的温度和压力会减小。
此时，气体进入到蒸发器，这里的气体受到加热，温度升高，也会增加湿度，从而实现制冷和加湿的目的。
最终，气体经过蒸发器后进入到蒸气压缩机，然后再次压缩，重复循环，实现制冷和加湿的目的。
蒸气压缩机的优势是压缩率高，传热效率高，结构简单，安全可靠，制冷性能优良，使用寿命长。
- 1 -。
第六章 蒸汽压缩式制冷系统的组成和图式
精品课件
一、制冷系统供液方式 在蒸汽压缩式制冷系统中根据向蒸发器供液的方
式不同可分为以下三种：
直接供液
重力供液
液泵供液
精品课件
直接供液方式
直接供液是指制冷剂液体通过膨胀阀直接向 蒸发器供液，而不经过其他设备的制冷系统，又 称直接膨胀供液系统，下面我们以空调用氨系统 为例介绍直接供液方式。
均压管(即平衡管)时，两者的高度差应不少于300mm。
精品课件
(四)从储液器或冷凝器至蒸发器的给液管 (1)当冷凝器高于蒸发器时，为了防止停机后液
体进入蒸发器，给液管至少应抬高2m以后再通至蒸 发器，如图。但是，膨胀阀前设有电磁阀时，可不 必如此连接。
精品课件
(2)当蒸发器上下布置时，由于向上给液，管内 压力降低，并伴随有部分液体气化，形成闪发蒸气， 为了防止闪发形成的蒸气集中进入最上层的蒸发器， 给液管应如图配置。
精品课件
当数个高差较大的蒸发器由一根给液立管供液时， 为了使闪发蒸气得到均匀分配，应按图方式进行配管。
精品课件
(3)对于氨制冷系统的给液管，为了防止积油而影 响供液，在给液管路的低点和分配器的低点应设有放 油阀，如图。
精品课件
二、制冷剂管道管径的确定
(一)管径确定原则 (1)制冷剂管道管径确定应综合考虑经济、压力降和 回油三个因素。 (2)对于氟利昂制冷系统，其吸气管路和排气管路的 压力损失不宜超过相当于蒸发温度降低l℃或冷凝温度 升高1℃；氨制冷系统的吸气管路和排气管路的压力损 失不宜超过相当于蒸发温度降低0.5℃或冷凝温度升高 0.5℃。
精品课件
(3)对于有容量调节 的氟利昂制冷系统，可采 用双吸气立管(见图)，其 工作原理同双排气立管。 在制冷系统的低负荷运行 时，立管内制冷剂蒸气流 速能将润滑油带回压缩机。
蒸汽压缩式制冷装置工作原理工况资料
新技术的应用
市场竞争
人工智能、物联网等新技术将为蒸汽压缩 式制冷装置的发展带来新的机遇和挑战。
随着市场的不断扩大和技术进步，竞争将 更加激烈，企业需要不断创新和提高产品 质量来保持竞争优势。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
组成
蒸汽压缩式制冷装置主要由压缩 机、冷凝器、节流阀和蒸发器等 部件组成。
工作原理简介
蒸发过程
在蒸发器中，低温低压的湿蒸汽吸收被冷 却物体的热量，从而降低温度。
制冷剂循环
在蒸汽压缩式制冷装置中，制冷剂在封闭 的管路中循环流动，经过压缩、冷凝、节 流和蒸发四个主要过程，完成制冷循环。
压缩过程
制冷剂气体被吸入压缩机，经过压缩后压 力和温度升高，然后排入冷凝器。
节流过程
液态制冷剂经过节流阀时，压力和温度降 低，变为低温低压的湿蒸汽。
冷凝过程
在冷凝器中，高温高压的制冷剂气体与冷 却水或空气进行热交换，放出热量并凝结 为液态。
历史与发展
历史
蒸汽压缩式制冷技术最早由美国人威 利斯·开利在19世纪20年代发明，经 过不断改进和发展，逐渐成为现代制 冷技术的主流。
湿度
环境湿度的高低会影响制冷装置的除湿能力。湿度过高会导致蒸发器表 面结霜，影响换热效果；湿度过低则会导致空气干燥，影响人体舒适度。
03
空气质量
空气中的污染物和异味会影响制冷装置的性能和运行稳定性，长时间运
行还可能对设备造成腐蚀和损坏。
05 蒸汽压缩式制冷装置的应 用与案例分析
应用领域与实例
食品工业
பைடு நூலகம்
热量的传递
在蒸发器中，制冷剂吸收 被冷却物体的热量，实现 热量的转移。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
理
使吸、排气过程产生阻力损失
与
技
④结构复杂，零部件多。
术
⑤往复式压缩机不允许吸气带液
⒉ 回转式压缩机
回转机最普通的为固定叶片式结构，
制 常常又称作“滚动活塞式压缩机”。
冷
“固定叶片” 叶片只滑动不转动
原
理
特点：没有吸气阀
与
比往复机更可靠
技
优点 是同等能力下尺寸小
术
制造成本低
回转机的局限性
制 冷
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
⒉ 手动膨胀阀
制
通常与其它控制元件配合使用，
冷 一般只在短时期内使用，例如在冷冻
原 初期辅助送液，或者在自动膨胀阀出
理 故障时作为旁路备用阀。
与
技
术
⒊ 定压膨胀阀
制
冷 原
从保持蒸发压力恒定为目的，自动 调节蒸发器供液量。其结构原理是：由 设定弹簧力和蒸发压力产生的流体压力
理 之差提供阀打开方向的驱动力。当蒸发
理
与 技
一级叶轮可以达到的压力比（级压 力比）一般为3～4
术
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
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
制
②制冷剂不与润滑油接触，
冷
避免了油对制冷剂的影响
原
③与前述各种容积式压缩机
理
特性一个重要的不同之处是
与
它的吸、排气压力差（或压力比）与吸
术
剂质流率。
图2-37 热力膨胀阀结构原理图
制
冷
原
理
制 冷
空气冷却式
原
冷凝器按冷却方式
水冷式
理
蒸发冷却式
与
技 术
空气冷却式冷凝器中
自然对流空气冷 却式冷凝器
根据管外空气流动方式 强制对流空气冷
却式冷凝器
制
冷
原
理
与
技
术
图2-27 自然对流空气冷却式冷凝器
1-肋片
2-传热管
3-上封板
制
4-左端板 5-进气集管
冷
6-弯头
原
7-出液集管 8-下封板
理
9-前封板 10-通风机
技 气量有密切关系，吸气量变化还影响机器效
术 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。
（二）热交换设备
制
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
冷
外部热源介质之间发生热交换的设
原
备。
理
与
技
术
⒈ 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。与技在给定吸气条件下术
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
长处
制 冷
能够用同一个电动机在很宽 的工作范围内高效运转
原
热泵的季节供热系数HSPF
理
提高
与
整个系统的效率提高，即季
技
节能效比SEER提高
术
⒋ 螺杆式压缩机
制
近年来，随着螺杆机可靠性方面
冷
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。
技
图2-33 干式壳管蒸发器
术
制 冷 原 理 与 技 术
图2-34 空气强制对流的蒸发器及其肋片管型式 a) 蒸发器 b) 绕片管 c) 套片管
1-传热管 2-肋片 3-挡板 4-通风机 5-集气管 6-分液器
（三）节流机构
制
节流机构是实现制冷循环所必 须的四个基本的系统组成部件之一
冷
位于冷凝器与蒸发器之间。
原
理
螺杆机在部分负荷时的效率比离
与 特点 心机高8%～10%
技
而且不存在离心机的喘振问题。
术
⒌ 离心式压缩机
离心式压缩机依靠气流速度变化的动力学
制
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
冷 原
力能。，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。
原
显影响压缩机性能。
理
与
回转机当前研究与开发的重点
技
降低振动与噪声，改善油处理和减
术
小摩擦。
⒊ 涡旋式压缩机
制
冷
结构简单
原 理
涡旋机 复杂的形线 极高的精度要求
制造困难
与
技
数控机床技术的发展
术
涡旋机在技术上的特长
没有气阀在制冷装置中
制
可靠性大大提高
冷
轴的扭矩更均匀，运转平稳
原
压力脉动小
理
振动和噪声低
与 技
压力降低时，阀开大，供液量增多，以 补偿蒸发压力的下降；当蒸发压力升高 时，阀关小，供液量减少，抑制蒸发压
术 力上升。
⒋ 浮球阀
制
用液位控制供液量。以浮球—杠杆机
冷 构产生阀动作的驱动力。根据制冷机的情
原 况，又分两种。对于制冷剂液体主要在高
理 与 技 术
压侧（冷凝器或高压贮液器）的制冷机， 采用高压浮球阀。它的浮球感受冷凝器或 高压贮液器的液位。当液位升高时，阀开 大，增大蒸发器供液量；当液位降低时， 阀关小，减少供液量。
制 冷 原 理 与 技 术
制 冷 原 理 与 技 术
制 冷 原 理 与 技 术
制 冷 原 理 与 技 术
⒈活塞式压缩机
制
冷
原
理
组成
与
技
术
机体（曲轴箱） 气缸 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 制
冷
②气缸工作腔有余隙容积
原
③气缸工作腔必须设置吸、排气阀，
与
11-装配螺钉
技
术
图2-28 空气强制对流冷凝器
制
冷
原
理
与
技
图2-29 氨卧式壳管式冷凝器
术
制 冷 原 理 与 技 术
图2-30 氟利昂套管式冷凝器
1-通风机
2-挡水栅
制
3-传热管组 4-水泵
冷
5-滤网
原 理
6-补水阀 7-喷水嘴
与
技
术
图2-31 蒸发式冷凝器结构原理
⒉ 蒸发器
制
蒸发器是制冷机中的冷量输出
⒌ 热力膨胀阀
制
广泛用于干式蒸发器的供液量调节
冷
原
以蒸发器出口处制冷剂的过热度为控制参数
理
与
通过弹簧力设定静态过热度
技
术
设定范围一般为2～8℃
蒸发器出口制冷剂的过热度低于静态
过热度时
制 冷
阀处于关闭状态
原
过热度高于静态过热度时
理
阀才打开
与
并按二者之偏差成比例地改变阀开
技
度，即成比例地调节送入蒸发器的制冷
冷
设备。制冷剂在蒸发器中蒸发，
原 理
吸收低温热源介质（水或空气） 的热量，达到制冷的目的。
与
技
术
空气自然对流时
多采用光盘管结构
制
冷却空气的蒸发器
冷
空气强制对流时
原
采用翅片管结构
理
与
冷却液体（水或其它液
壳管式
技 体载冷剂）的蒸发器 术
沉没式
制
冷
原
理
与
技
术
图2-32 卧式满液式蒸发器结构
制
冷
原
理
与
原
理
作用
与
对制冷剂的流动起扼制作用
技
使来自冷凝器的高压液态制冷剂压力降低
术
控制进入蒸发器的制冷剂质流率
⒈ 毛细管
毛细管用在小型而且不需要精确调 制 节流量的制冷装置。
冷
原
理
应用
家用冰箱 冷柜
与
房间空调器
技
简单
术
长处
便宜
便于大批量生产
制 冷 原 理 与 技 术
制 冷 原 理 与 技 术
图2-36 R22、R12毛细管初步选择曲线图