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工业冷冻系统介绍课程目录工业冷冻系统简介系统分类单级系统直联双级系统双级系统复叠系统1.工业冷冻系统简介1.1什么是制冷？天然制冷深井水或天然冰冷却物体，一般能获得0℃以上的温度。人工制冷蒸气压缩式制冷吸收式制冷蒸气喷射式制冷吸附式制冷液体蒸发时吸收热量不同液体的沸腾温度与压力、吸热 量也各不相同。因此，只要根据制 冷所用液体（制冷剂）的热力性质， 并创造一定的压力条件，就可获得 所要求的低温。吸收式制冷是利用某些具有特殊性 质的工质对，通过一种物质对另一 种物质的吸收和释放，产生物质的 状态变化，从而伴随吸热和放热过 程。吸收式制冷装置由发生器、冷 凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、 节流阀等部件组成，工作介质包括 制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制 冷剂的吸收剂，二者组成工质对， 例如溴化锂式制冷。汽喷射式制冷机用水作为制冷剂, 蒸发温度在0℃以上，仅可用于空 气调节和某些生产工艺过程。蒸汽 喷射式制冷机设备庞大,需要高位 安装,一般在10米以上，以便冷水 泵和冷却水泵吸入处为正压,且需 要较高压力（0.5～5兆帕）的工作 蒸汽，所以应用日渐减少,有被溴 化锂吸收式制冷机取代的趋势。固体吸附剂（如沸石、活性炭等） 对某些制冷剂（如水、甲醇等）蒸 气具有吸附能力，吸附能力的大小 与吸附工质对、吸附温度和吸附压 力等紧密相关加热吸附剂可使得吸 附剂中的制冷剂解吸，解吸出的蒸 气在冷凝器中放出热量凝结成液体； 冷却吸附剂可使得吸附剂重新恢复 吸附能力，吸附作用使得蒸发器中 的制冷剂藏体蒸发，从而制冷吸附 式制冷可以利用较低温度的工业废 热 、太阳能等作为驱动热源体吸附式制冷的。不同制冷方法适用于获取不同的温度。1.工业冷冻系统简介蒸发器1.2蒸气压缩式制冷411—2 压缩过程：来自蒸发器的低温低压气体在压缩机里被压缩成高温高压的气体2—3 冷凝放热过程：高温高压的气体在冷凝器中被冷却介质冷却后冷凝成中温，高压的液体3—4 节流过程：中温高压的液体经过节流装置后降温降压，形成气液 两相的混合制冷剂4—1 蒸发吸热过程：在蒸发器中，制冷剂吸收载冷剂的热量蒸发成低温低 压的制冷剂气体回到压缩机节流阀压缩机冷凝器23图1 循环图P3241h图2 压焓图2.工业冷冻系统分类最简单的单级系统（压缩机、冷凝器、节 流装置、蒸发器）单级系统单级系统带经济器单级系统单级系统+经济器低压级排气直接入高压机吸气，双 级共用一油分离器，通常配有过冷 器和低压级经济器。直联双级系统工业冷冻系统高、低压级分别有各自油分离器，配置中冷器，低压机排气 进入中冷器后再进入高压级吸气，制冷剂通过两级节流后进 入蒸发器带中冷双级系统（双级压缩两级节流 中间完全冷却系统）多级系统高、低压级分别有各自油分离器，配置中冷器，低压机排气 进入中冷器后再进入高压级吸气，制冷剂通过一级节流后进 入蒸发器，通常中冷器带盘管过冷。带中冷双级系统（双级压缩1级节流中间完全冷却系统）高、低温段分别采用两种不同冷媒，两级复叠系统配置复叠冷凝器。复叠系统多级复叠系统2.工业冷冻系统分类ASHRAE DESIGNATION600NO134a300 PSIG SAT200 PSIG SAT7170 PSIGSAT22*TEMP BELOWWHICH CAPACITY LOSSDUETOSUCTION P INCREASES RAPIDLY290?507? V (FT) 3> 2 2? P(LB) m X(LB) /(IN)404Af2 PSIGSAT (CHECKCOMPR INTAKE LIMITS)*23*5-300Figure 52.工业冷冻系统分类2.1 单级系统P4 362715图1.1 单级带经济 器（DX/满液）循环hP34 65271图1.2 单级带经济器（闪发式）循环 h2.工业冷冻系统分类2.2 双级系统——直联双级系统较低的蒸发温度时，单级系统选用有以下两方面的局限性:一、制冷循环压比的限制循环压比过大、压缩机效率降低、单位制冷量及COP明显下降、排温升高、功耗增大等二、制冷剂及油的热物理特性的限制较低的蒸发温度，有些制冷剂已是负压，有空气渗透到制冷系统的风险，制冷剂及润滑油在高排温下易分解变质三 、双级一般应用范围（与制冷剂和客户应用也有关）:蒸发温度制冷形式-50＜Te≦-30双级压缩直接双级系统是指低压级压缩机直接排气到高压级的吸气口，无中间冷却装置，而是两台压缩机共用一个油分离器 及供油系统。共用供油系统(Common Lube), 结构上可以做得很紧凑。经济性优势明显。2.工业冷冻系统分类2.2 双级系统——直联双级系统2.2 双级系统——直联双级系统案例油过滤器低压级压 缩机高低压级 压缩机公用油分 离器油冷却器2.2 双级系统——直联双级系统案例吸