7.蒸汽喷射式制冷
低压蒸汽喷射制冷站设备操作及维护规程分解
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低压蒸汽喷射制冷站设备操作及维护规程
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第一章 制冷站工艺概述 ...................................... 1
1 主要构成及用途 ......................................... 1
2 核心设备 ............................................... 1
3 制冷原理 ............................................... 1
4 工艺流程图 ............................................. 1
5 系统概述 ............................................... 2
6 主要优点 ............................................... 2
第二章 制冷站在主要设备及性能参数 .......................... 3
1 GY-250K型低压蒸汽喷射制冷机技术参数 .................. 3
2 冷冻水系统设备参数 .................................... 4
3 恒温恒湿空调机 ........................................ 4
4 冷却水循环系统设备 .................................... 7
第三章 制冷站蒸汽真空喷射制冷机操作及维护 .................. 9
1 试车、开车前阶段 ....................................... 9
2 开车 ................................................... 9
制冷原理基础知识
制冷原理基础知识
制冷原理
⼀、概述
（⼀）制冷技术发展史
古代地窖作冷贮室、⽔蒸发降温等1755年德国库仑利⽤⼄醚蒸发使⽔结冰。
布莱克导出潜热概念，发明了冰量热器，标志着现代制冷技术的开始。1834年美国波尔⾦斯造出第⼀台以⼄醚为⼯质的压缩式制冷机，成为后来蒸⽓压缩式制冷机的雏形。
1844年美国⾼⾥⽤封闭循环的空⽓制冷机建⽴了⼀座空调站，标志着空⽓制冷机开始应⽤。
1875年美国林德采⽤氨作制冷剂，从此蒸⽓压缩式制冷机在制冷领域中开始了它的统治地位。
1859年凯利发明氨⽔吸收式制冷系统。
1910年莱兰克在巴黎发明蒸⽓喷射式制冷系统。
1930年起发现氟利昂制冷剂；全封闭压缩机研制成功；混合制冷剂应⽤等。（⼆）制冷的定义
⽤⼈⼯的⽅法在⼀定的时间和⼀定空间内将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度以下，并保持这个低温。
（三）制冷⽅法1、蒸汽压缩式制冷
2、蒸汽吸收式制冷
3、蒸汽喷射式制冷
4、吸附式制冷
5、空⽓膨胀制冷
6、热电制冷（温差电制冷）
7、涡流管制冷
⼆、制冷剂与载冷剂
（⼀）制冷剂的种类1、⽆机化合物
如：⽔、氨、⼆氧化碳、⼆氧化硫2、氟利昂：饱和碳氢化合物的氟、氯、溴的衍⽣物的总称。
如：R12、R22、R134a、R152a3、碳氢化合物
如: R600、R600a、R1704、混合制冷剂
混合制冷剂是由两种或两种以上的氟利昂组成的混合物。
（1）共沸制冷剂
如：R500（R12/R152a）、R502（R22/R115）
（2）⾮共沸制冷剂如：R404A（R125/R143a/134a）、R407C(R32/R125/R134 a)
（⼆）对制冷剂的要求1、热⼒学性质
（1）在⼤⽓压⼒下的沸点要低，凝固点也要低；
（2）蒸发压⼒最好稍⾼于⼤⽓压⼒；
（3）在常温下的冷凝压⼒不应过⾼；
（4）在给定的温度条件下，对应的冷凝压⼒和蒸发压⼒之⽐较⼩；
（5）制冷剂在给定的蒸发温度下的汽化潜热值要⼤；
（6）制冷剂的临界温度⾼于环境⼤⽓温度；
蒸汽喷射制冷水机组在宣钢焦化厂应用
蒸汽喷射制冷水机组在宣钢焦化厂应用
摘要：利用低压蒸汽喷射式制冷机，以水为制冷剂和载冷剂，将焦化厂蒸汽吸气机使用完毕后的低压蒸汽作为动力源，制取低温水，实现了高效节能。
关键词：低压蒸汽；蒸发器；喷射器；节能
1 工作原理
蒸汽喷射制冷机主要以水为制冷剂，水和其它制冷工质一样，在某一状态下，其压力越低，相应的沸点温度亦越低。蒸汽喷射制冷就是利用水的这一特性。通过主喷射器使蒸发器内造成一定的真空，需要冷却的水被送入蒸发器后，在此真空条件下，部分水即沸腾蒸发，吸收人量的蒸发潜热，从而使另一部分未被蒸发的水因失热而被冷却到与蒸发器内真空压力也相对应的沸点温度。
2 主要设备简介
2.1 制冷蒸发器
制冷蒸发器又称冷冻塔，是低压蒸汽制冷装置中重要的组成部分。其主要功能是在蒸发器内，借一部分水的绝热蒸发带走水的潜热，使剩下的95％～98％的水迅速失热而降温达到所需要求的制冷水的温度。制冷蒸发器内部有筛板隔开的蒸发室。水从上部引进，经水的分布器洒下筛板，筛板孔一般为5-8mm若干个。要求水质好，不得有杂物。每层筛板是封闭的、分块的，以螺丝拧紧定位。分块筛板用不锈钢板制成，以防止腐蚀。蒸发器外表面及所有的进出口管道均需要保温以减少热损失。
2.2主喷射器
主喷射器在蒸汽喷射制冷循环中，起着压缩机的作用。从蒸发器内蒸发的冷媒蒸汽，经主喷射器的压缩升压提高到冷凝压力后，排入主冷凝器中冷凝。从而在蒸发器内达到制冷效果。主喷射器由主喷嘴和扩压器两部分组成。主喷射器是低压蒸汽制冷机的心脏，主喷射器抽出的是混合气。
2.3 辅助喷射器
辅助喷射器是把系统中不可凝气体排到大气中。这些不凝气体主要是空气、二氧化碳，它们是水在加热中放出来的气体，另一部分是从管路和设备渗进来的气体，同时也把不凝气体和部分水蒸气混合物排出去，达到一定的真空度。特别是开车启动时必须先开动一、二级辅助喷射器，把装置内部空气及水蒸气混合物抽空至少到0.065Mpa真空度以上才能保证顺利开车和正常运行。
大连理工大学科技成果——低压蒸汽喷射制冷机技术
大连理工大学科技成果——低压蒸汽喷射制冷机技术
一、产品和技术简介：
低压蒸汽喷射制冷机以低压蒸汽（2～3kg/cm2）作为动力，通过拉伐尔喷嘴产生超音速气流来产生高真空（真空度在750mmHg以上），使蒸发器中的冷水能在5℃-10℃的范围内进行蒸发制冷，所产生5℃-10℃的冷水可用于空调和产品的冷却。本项技术采用优化的喷嘴结构和扩压器结构，喷嘴采用特殊表面处理工艺以提高其硬度和耐磨性，同时采用高效的蒸发器和冷凝器。制冷系数COP值可达到0.65以上（即1吨蒸汽可产生32万千卡的冷量）。低压蒸汽喷射制冷机以水为工质，无污染无毒，环境友好，同时主体设备无运转部件，性能稳定可靠，操作简单，制造成本低。
二、应用范围：
低压蒸汽喷射制冷机可应用于制冷温度在5℃以上的任何场合。尤其适合于有工业余热（压力在2-3kg/cm2的蒸汽），同时又需要冷量的场合。可广泛用于石油化工、轻工、纺织、冶金和动力等行业。
三、生产条件：
可提供全部设计图纸，提供设备设计、制造、安装技术。
四、成本估算：
制冷量为100万千卡/小时的低压蒸汽喷射制冷机的成本大约为35万元人民币，仅为同等制冷量溴化锂吸收制冷机组成本的一半左右。
五、规模与投资： 可提供50万千卡/小时，100万千卡/小时，200万千卡/小时定型设计，也可按照用户的需要进行特殊设计。
六、市场与效益：
目前，世界范围内能源紧张日益加剧。我国能源人均占有量不足世界平均水平的一半，然而其能源利用率却很低，其产品的单位能耗是发达国家的几倍或十几倍。能源浪费现象比较普遍。低压蒸汽喷射制冷机技术非常适合于有工业余热可以利用的各种场合。预计在未来十几年内，利用工业余热进行制冷的需求量很大。
效益分析：
如果有工业余热可以被利用来制冷，以制冷量为100万千卡/小时低压蒸汽制冷机为例：每年利用余热蒸汽量为：2.8吨/小时×8000小时=2.24×104吨蒸汽；节省蒸汽费用：2.24×104吨蒸汽×100元/吨蒸汽=224万元人民币。
冷热源技术标准
冷热源技术标准
7.1 一般术语
7.1.1 制冷 refrigeration
用某种手段将热量从被控物体或者空间中排出，使其温度低于周围环境温度，并维持这个温度的过程。
7.1.2 蒸气压缩式制冷 vapour compression refrigeration
以机械能为驱动能量，通过蒸气压缩制冷循环，利用制冷剂液体在气化时产生的吸热效应的制冷方式。
7.1.3 吸收式制冷 absorption refrigeration
以热量为驱动能量，以一种物质对另一种物质的吸收和发生效应为驱动力，利用制冷剂液体在气化时产生的吸热效应的制冷方式。
7.1.4 吸附式制冷 adsorption refrigeration
以热量为驱动能量，以一种物质对另一种物质的吸附和脱附效应为驱动力，利用制冷剂液体在气化时产生的吸热效应的制冷方式。
7.1.5 制冷机 refrigerating machine
在某种动力驱动下，通过热力学逆循环连续地将热量从低温物体或介质转移到高温物体或介质，并用以制取冷量的装置。
7.1.6 热泵 heat pump
在某种动力驱动下，通过热力学逆循环连续地将热量从低温物体或介质转移到高温物体或介质，并用以制取热量的装置。它也可以实现制冷机的功能。
7.1.7 冷水 chilled water
由冷水机组等制冷设备提供的能满足空调或其他工艺降温需求的低温水。
7.1.8 冷却水 cooling water
带走冷水机组等制冷设备排放的冷凝热的冷却用水。
7.1.9 名义工况 nominal condition
用于设备性能检测的单组或多组规定的试验条件，通常规定在有关标准、产品铭牌或样本上。
7.1.10 制冷量 refrigerating capacity
在规定工况下，单位时间内从被冷却的物质或空间中移除的热量，也称制冷能力。
制冷原理与设备
制冷原理与设备
制冷：指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度 以下，并保持这个低温。
制冷方法有四种：液体气化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。
液体气化制冷循环：由工质低压下汽化、蒸气升压、高压气液化和高压液体降压四个基本过程组成。蒸气压缩式、吸收式、蒸气喷射式制冷都属于液体气化制冷。
以机械能或电能为补偿的：蒸气压缩式、热电制冷式制冷机
以热能为补偿的：吸收式、蒸气喷射式、吸附式制冷机
饱和状态：当液体处在密闭容器内时，若容器内除了液体及液体本身的蒸气外不存在任何其他气体，那么液体和蒸汽在某一压力下将达到平衡，这种状态称饱和状态。
汽化潜热：液体汽化时，需要吸收热量，该热量称为汽化潜热
制冷系数、热力系数（性能系数COP）热力完善度
压缩机：节流阀；蒸发器；冷凝器；
过冷：制冷剂液体的温度低于同一压力下饱和状态的温度称为过冷。两者之差称为过冷度。制冷剂液体离开冷凝器进入节流阀之间往往具有一定的过冷度。过冷总是有利的。
过热：制冷剂液体的温度高于同一压力下饱和状态的温度称为过热。两者之差称为过热度。制冷剂液体在蒸发其中完全蒸发后人然要继续吸收一部分热量，这样，在他到达压缩机之前就处于过热状态。有害过热和有效过热。氨不宜采用过高的过热度，吸入蒸气的过热会对往复式压缩机的容积效率有所改善，所以，对氨而言，也希望有5 C左右的过热度
闪发蒸气：液体节流产生的蒸气是饱和蒸气，又称闪发蒸气，以区别于加热液体后产生的饱和蒸气。
制冷
★制冷：指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度 以下，并保持这个低温。
◆制冷方法有四种：液体气化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。
★蒸汽压缩式制冷原理：蒸汽压缩式制冷属于液体汽化制冷方式。液体汽化制冷循环由工质低压下汽化、蒸汽升压、高压气液化和高压液体江亚四个基本过程组成。蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成，用管道将其连成一个封闭的系统。工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换，吸收被冷却对象的热量并汽化，实现低压下汽化；压缩机吸收此低压蒸汽，经压缩后以高压排出，实现蒸汽升压；高温高压气态工值在冷凝器被常温冷却介质冷却，凝结成高压液体，实现高压气液化；高压液体流经膨胀阀时节流，变成低压、低温湿蒸汽，实现高压液化降压，然后进入蒸发器，如此循环。
蒸汽喷射制冷原理
蒸汽喷射制冷原理
蒸汽喷射制冷是一种利用蒸汽喷射产生制冷效果的方法。它主要包括热力学、喷射器、冷凝器、压缩机、膨胀阀、热交换器和控制系统等原理。
1. 热力学原理
蒸汽喷射制冷涉及到热力学原理，主要是热力学第二定律和热力学第一定律。热力学第二定律指出，热量总是从高温物体传导到低温物体，而不能自发地从低温物体传导到高温物体。这意味着制冷过程需要外部能量输入，例如电能或热能。热力学第一定律则是指能量守恒定律，即能量不能被创造或消除，只能从一种形式转化为另一种形式。
2. 喷射器原理
喷射器是蒸汽喷射制冷系统的核心部件之一。它利用蒸汽在高速流动过程中产生的压力差来吸入和压缩气体，从而将蒸汽和气体混合在一起。混合后的气体通过喷嘴以高速度喷出，产生强烈的吸力，将冷凝器中的制冷剂吸入并输送到冷凝器中。
3. 冷凝器原理
冷凝器是蒸汽喷射制冷系统中最重要的设备之一。它利用制冷剂在低温下冷凝的特性，将制冷剂从气态转化为液态。当蒸汽喷射器将蒸汽和气态制冷剂混合物输送到冷凝器时，混合物中的气态制冷剂在低温下冷凝成液态，释放出大量的热能。这些热量被传递给冷却水并排放到环境中。
4. 压缩机原理
压缩机是蒸汽喷射制冷系统的另一个核心部件。它利用电动机驱动，将气态制冷剂从低压区吸入并压缩成高压区，然后输送到冷凝器中。压缩过程中，制冷剂的压力和温度都会升高，从而提高了制冷效果。
5. 膨胀阀原理
膨胀阀是蒸汽喷射制冷系统中的另一个重要设备。它位于冷凝器和蒸发器之间，用于将高压液态制冷剂转化为低压气态制冷剂。膨胀阀通过控制制冷剂的流量和压力，实现制冷剂在蒸发器中的均匀分配和蒸发。
6. 热交换器原理
热交换器是蒸汽喷射制冷系统中的重要设备之一。它利用两种不同温度的流体之间的热交换来实现热量传递。在蒸汽喷射制冷系统中，热交换器通常分为蒸发器和冷凝器两部分。蒸发器利用冷却水将热量从被冷却物体传递给制冷剂，而冷凝器则将热量从制冷剂传递给冷却水。
汽轮机抽汽驱动喷射式制冷系统研究
Ｚｈｕａｎｇｂｅｉｙｉｎｇｙｏｎｇ ｙｕ Ｙａｎｊｉｕ￣装备应用与研究＿
！！ ！ ！！！！！Ｅ！■＝■目！ ！！！！！！！■，■ｅ■■
汽轮机抽汽驱动喷射式制冷系统研究
张涛
（安徽省淮南市田家庵电厂综合公司，安徽淮南２３２００７）
摘要：介绍了蒸汽喷射制冷原理及制冷机主要部件，分析了汽轮机抽气驱动喷射式制冷系统的运行过程及其影响因素，阐述了系统常见
故障及排除措施，并提出了经济运行方法。
关键词：汽轮机；抽气驱动；喷射式制冷
１ 蒸汽喷射制冷原理及制冷机主要部件
１．１ 原理
水作为制冷剂同其他制冷介质相似，在某种状态时，压力越低其
所对应的沸点温度就越低，蒸汽喷射制冷正是利用了水的这种特性。
蒸汽喷射制冷机借助主喷射器使得蒸发器中产生一定的真空，需冷
却的水被送至蒸发器，在真空条件下，一部分水瞬间沸腾蒸发，带走
大量汽化潜热，使得另一部分还未蒸发的水由于失热而冷却，最终达
到蒸发器中真空压力所对应的沸点温度，从而实现了制冷效果。
１．２主要部件
蒸汽喷射制冷机主要有２种喷射器：主喷射器、辅助喷射器。
主喷射器的主要作用是在蒸汽喷射制冷时充当压缩机，以实
现冷循环的过程。主要过程如下：蒸发器中所蒸发出来的冷媒蒸汽
通过主喷射器压缩，压力得以升高至冷凝压力，再通过主冷凝器进
行冷凝，并达到在蒸发器中实现制冷的效果。
辅助喷射器的主要作用即排除制冷装置中的连续空气，以确
保各设备中所需真空度得以维持。此外，制冷装置启动抽真空也是
通过辅助喷射器得以实现的。因此，一旦辅助喷射器无法正常工作
并达到预期效果，就会导致各设备中真空度无法得到保障，那么整
个制冷循环也会遭到破坏。
主喷射器、辅助喷射器均为蒸汽喷射制冷机中相当关键的装
置。蒸汽喷射器的设计是否良好，将对制冷设备的整体效果和经济
性能造成直接影响。
２汽轮机抽汽驱动喷射制冷机的运行
２．１ 汽轮机抽汽驱动喷射制冷机的开、停机步骤
２．１．１开机的主要步骤
六种常见制冷方式
六种常见制冷方式
一、蒸汽式压缩制冷
原理：在蒸汽压缩制冷循环系统中，压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂蒸汽，经压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽，再压入冷凝器中定压冷却，并向冷却介质放出热量，然后冷却为过冷液态制冷剂，液态制冷剂经膨胀阀（或毛细管）绝热节流成为低压液态制冷剂，在蒸发器内蒸发吸收空调循环水（空气）中的热量，从而冷却空调循环水（空气）达到制冷的目的，流出低压的制冷剂被吸入压缩机，如此循环工作。
压缩机功能：
把制冷剂蒸气从低压状态压缩至高压状态，创造了制冷剂在冷凝器中常温液化的条件。被称为整个装置的“心脏”。
冷凝器功能：
使压缩机排出的制冷剂 过热蒸气冷却，并凝结为制冷剂液体，在冷凝器内制冷剂的热量排放给冷却介质。
分类：水冷式冷凝器、风冷式冷凝器、蒸发式冷凝器。
风冷式冷凝器：
使用和安装方便，不需要冷却水、热量由分机将其带入大气中。但同样传热系数低，相对其他类型重量偏大，翅片表面会积灰是散热能力下降，须及时清理。
蒸发器功能：
依靠制冷剂液体的蒸发来吸收冷却介质热量的换热设备，它在制冷系统中的任务是对外输出冷量。
分类：满液式（沉浸式）蒸发器、干式蒸发器。干式蒸发器：沉浸式蛇管、壳管式、板式、喷淋式等。
节流装置功能：
截流降压：高压常温的制冷剂流过膨胀阀后，就变为低压、低温的制冷剂液体。
控制制冷剂流量：膨胀阀通过感温包感受蒸发器出口处制冷剂过热度的变化来控制阀的开度，调节进入蒸发器的制冷剂流量，使其流量与蒸发器的热负荷相匹配。
控制过热度：膨胀阀具有控制蒸发器出口制冷剂过热度的功能，即保持蒸发器的传热面积的充分利用，又防止压缩机冲缸事故的发生。
分类：手动节流阀、热力膨胀阀、毛细管、电子膨胀阀、浮球板、固定孔板、可变孔板。
二、蒸汽吸收式制冷
以制冷剂-吸收剂为工作流体，称为吸收工质对。
常用工质对：溴化锂-水（制冷剂是水）、氨-水（制冷剂是氨）-低沸点工质是制冷剂。
蒸汽喷射制冷的现状及发展趋势
第７卷第６期 ２ ０ ０ ７年１ ２月 制冷与空调
ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＡＩＲ—ＣＯＮＤＩＴ１０ＮＩＮＧ ６．１０
蒸汽喷射制冷的现状及发展趋势
李树江 陈亮 桂琚 金光 赵健 张轶
（沈阳工业大学）
摘要在综合大量蒸汽喷射制冷文献和已有研究成果的基础上，简述蒸汽喷射制冷的原理，对国内外蒸
汽喷射制冷的研究和应用现状进行评述，并根据蒸汽喷射制冷的未来需求和相关技术的发展，提出蒸汽喷
射制冷的未来发展趋势。
关键词 喷射器性能系数制冷量模型
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ ａｎｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅａｍ ｅｊ ｅｃｔｏｒ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ
Ｌｉ Ｓｈｕｊｉａｎｇ Ｃｈｅｎ Ｌｉａｎｇ Ｇｕｉ Ｊｕｎ Ｊｉｎ Ｇｕａｎｇ Ｚｈａｏ Ｊｉａｎ Ｚｈａｎｇ Ｙｉ
（Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ ｏｆ ｓｔｅａｍ ｅｊｅｃｔｏｒ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｃｈｉｅｖｅ—
ｍｅｎｔｓ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｓｔｅａｍ ｅｊｅｃｔｏｒ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ，ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｓｔｅａｍ ｅｊｅｃｔｏｒ ｒｅｆｒｉｇｅｒ—
ａｔｉｏｎ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｓｔｅａｍ ｅｊｅｃ—
ｔｏｒ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌ—
ｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ．
ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ ｓｔｅａｍ ｅｊ ｅｃｔｏｒ；ＣＯＰ；ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇ ｏｕｔｐｕｔ；ｍｏｄｅｌ