溴化锂吸收式制冷机的性能.ppt(2)

2 ) 对HCFC包括HCFC一22、HCFC一123、HCFC一142b等。发达国家从1996年开始冻结生产量，2004年开始削减，2030年完全停业使用;发展中国家从2016年开始冻结生产量，2040年完全禁用。 3)．1997年的《蒙特利尔修正案》则更进一步地将上述HCFC的禁用时间提前，发达国家从2030年提前到2020年，发展中国家从2040年提前到2030年。 4)．1999年的《北京修正案》规定对HCFCs, 允许所有国家其冻结后可以继续生产其冻结水平的15％，以满足国内基本需求。 . 温室效应及京都议定书 CFC的排放会加剧地球的温室效应，CFC是产生温室效应的气体，使地球的平均气温升高，海平面上升，土地沙漠化加速，危害生物，破坏生态平衡。在目前估计的气温变暖的因素中，20％-25％是CFC类物质作用的结果。CFCs的禁用及替代物的使用，不仅要考虑ODP值，而且应考虑到GWP值，即对温室效应的影响。 1997年12月联合国气候变化框架公约缔约国第三次会议在日本东京都召开，会议通过了《京都议定书》。《议定书》确定C02、HFCs等6种气体为受管制的温室气体，并将限制上述温室气体排放总量。

要求各国降低其能源需求，调整能源结构等技术措施，降低其温室气体排放总水平。具体指标是在2008-2012年之间，工业国温室气体排放量必须比1990年的排放总量减少5.2％，其中美国排放总量比1990年水平减少7％；欧盟减少8％；日本、加拿大减少6％；维持在1990年的水平上。因此,CFCs及HCFCs的长期替代物HFCs制冷剂的排放、生产和使用将会受到限制，因此，HFCs物质作为永久性替代制冷剂问题，国际上尚存着不同看法。我国于2002年9月正式核准《京都议定书》，并承担相应的国际义务。 在寻求CFC替代剂的同时，可以采取一些措施，如提高制冷系统的密封性，减少机器故障，回收制冷剂等，以降低CFC向大气的扩散。从国际制冷学会最近汇总的调查结果表明，如采取各种措施，有可能降低30％～50％的CFC的扩散。 四、常用制冷剂的性质 1．氨（R717）：中温制冷剂 单位容积制冷量大 与水可以任何比例相互溶解，但对铜及铜合金有腐蚀作用 难溶于润滑油，密度比润滑油小 氨蒸气无色，有强烈的刺激性臭味，会引起中毒，有可燃和爆炸的危险性 绝热指数高，排气温度也较高 容易获得，价格便宜 2．氟利昂 性能随其所含的氟、氯、氢的原子数不同而变化 很难与水溶解，会产生冰塞属有腐蚀作用 氟利昂和润滑油的溶解性与制冷剂的种类、润滑油的成分及其温度有关： a．难溶：R13，R14，R115，有明显的分层； b．有限溶解：R22，R114，R152，R502，高温时无限溶解，低温时分离成两层； c．完全溶解：R11，R12，R113，R500，形成均匀溶液。

优点：无毒，不燃烧，对金属不腐蚀；绝热指数小，因而排气温度低；具有较大分子量，适用于离心式制冷压缩机。 缺点：部分制冷剂（R12）单位容积制冷量较小，因而循环量大；密度大，流动阻力较大；吸水性能差，价格昂贵，极易渗漏又不易被发属发生腐蚀和镀铜现象，一般R134a系统中的最大含水量不超过20x10-6。

根据冷藏室和冷冻室的温度情况决定是否开压缩机，若冷藏室的温度过高，则打开电磁阀门1，同时打开压缩机，产生高温高压过热蒸气，经过冷凝器冷凝，干燥过滤器干燥，毛细节流管降压后，在蒸发器汽化制冷，产生低温低压的干燥气体。在蒸气压缩式制冷机中，使用在常温或较低温度下能液化的工质为制冷剂，如氟利昂（饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物），共沸混合工质（由两种氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液）、碳氢化合物（丙烷、乙烯等）、氨等。制冷温度t不同，制冷机制冷系数也不同，制冷温度t降低，压缩式制冷的制冷系数copc与吸收式制冷的制冷系数cop都随之降低，表１表示了copc，cop与制冷温度t的关系。

ODP=0，GWP=1530，毒性Al／Al,R407C的热力性质在工作压力范围内与R22非常相似，其制冷剂的COP与R22相近。使用R22的制冷设备改用R407C，需要更换润滑油，调整制冷剂的充灌量、节流组件和干燥剂等。由于R407C的相变滑移温较大，在发生泄漏、部分室内机不工作的多联系统以及使用满液式蒸发器的场合，混合物的配比可能发生变化，而影响预期的效果,另外，非共沸混合物在传热表面的传质阻力增加可能会造成蒸发、冷凝过程的热交换效率降低。由于R407C中含有Rl34a，故系统使用的润滑油、干燥剂及对清洁度等的要求同R134a。R410A是由R32和R125两种工质按各50％的质量分数组成，属HFCs混合物，其ODP=0，GWP=1730，毒性Al／A1，R410的相变滑移温度0.2(℃)，属近共沸混合物制冷剂，热力性能十分接近纯工质。与R22相比，R410A的冷凝压力增大近50％，是一种高压制冷剂，需提高设备及系统的耐压强度。由于R410A的高压、高密度，使系统制冷剂的管路直径可减少许多，压缩机的排量也有很大降低。同时，R410A的传热和流动特性优于R22。 五、载 冷 剂 载冷剂是指在间接制冷系统中用来传递冷量的中间介质。

在间接制冷系统中制冷剂可以在较小的制冷系统内循环，冷量通过载冷剂传递给被冷却对象。 （一）、对载冷剂的要求 （1）在使用温度范围内不凝固、不汽化； （2）比热要大； （3）密度小，粘度小； （4）导热系数大； （5）无腐蚀性，无毒溴化锂吸收式制冷系统，化学稳定性好； （6）价格便宜，易于购买。 （二）、常用的载冷剂 1．水 在空气调节系统中广泛使用，并只能用作制取0℃以上的载冷剂。 2．无机盐水溶液 在中、低温场合，一般用盐水溶液作为载冷剂。 常用的有氯化钙和氯化钠溶液。 盐水溶液的性质与溶液中盐的浓度有关。 对金属有腐蚀性，需加入防腐剂。 3．有机物载冷剂 （1）甲醇水溶液 （2）乙二醇水溶液 第三节蒸气压缩式制冷机组及选择计算 一、机组组成及系统流程 二、制冷压缩机的种类及特点 制冷压缩机根据其工作原理可分为容积型和速度型两大类。 在容积型压缩机中，气体压力的升高是靠吸入气体的体积被强行缩小，使单位容积内气体分子数增加来达到的。它有两种结构形式：往复活塞式和回转式。 在速度型压缩机中，气体压力的升高是靠气体的速度转化而来，即先使气体获得一定高速，然后再由气体的速度能转化为压力能。

其主要形式是离心式制冷压缩机。 （二）、制冷压缩机的特点 １．活塞式制冷压缩机 当压缩机在运行过程中需要调节其制冷量时，对于小型制冷压缩机，可用温度继电器直接控制电动机和压缩机的停开，但是由于中、大型制冷压缩机的电动机容量较大，停机后启动过程较复杂，而且因启动电流过大会对整个供电线路带来不良影响。 活塞式制冷压缩机的工作特点和目前的技术水平，比较方便和有效的办法是把部分气缸的吸气阀片顶开，使这部分气缸的吸气量为零（称为气缸卸载）。这样，制冷系统中的制冷剂循环量就减少，从而使制冷量得到调节（或称能量调节）。 单级活塞式制冷压缩机的压力比通常不大于8～10。 ２．螺杆式制冷压缩机 螺杆式制冷压缩机输气量调节的方法有：改变转速、吸气节流、吸排气旁通、间歇停机和滑阀调节等。由于滑阀调节能实现15%～100%的输气量无级连续调节，而且制冷量在60%以上的负荷运行中，其消耗的功率几乎是与制冷量成正比关系，因此运行经济性好，再加上滑阀调节机构能实现压缩机的空载启动，因此开启式螺杆式制冷压缩机，目前广泛采用滑阀调节机构。 螺杆式制冷压缩机有如下优点： （1）没有吸、排气阀和活塞环等易损件，故结构简单、运行可靠、寿命长。

制冷机的主要性能指标有工作温度(对蒸气压缩式制冷机为蒸发温度和冷凝温度，对气体压缩式制冷机和半导体制冷器为被冷物体的温度和冷却介质的温度)，制冷量(制冷机单位时间内从被冷却物体移去的热量)、功率或耗热量、制冷系数(衡量压缩式制冷机经济性的指标，指消耗单位功所能得到的冷量)以及热力系数(衡量吸收式和蒸汽喷射式制冷机经济性的指标，指消耗单位热量所能得到的冷量)等。制冷温度t不同，制冷机制冷系数也不同，制冷温度t降低，压缩式制冷的制冷系数copc与吸收式制冷的制冷系数cop都随之降低，表１表示了copc，cop与制冷温度t的关系。3、制冷系统内有空气【故障分析】空气在制冷系统中会使制冷效率减低，突出的现象是吸、排气压力升高（但排气压力还未超过额定值），压缩机出口至冷凝器处温度明显增高，由于系统内有空气，排气压力、排气温度都升高。

特点 涡旋式制冷压缩机特点： 1）相邻两工作容积的封闭啮合线两侧压差较小，气体泄漏量小。 2）由于吸气、压缩、排气过程是同时连续地进行，压力上升速度较慢，因此转矩均衡、振动小，并有利于电动机在高效率点工作。 3）没有余隙容积，无膨胀过程，输气系数高。 4）无吸、排气阀，效率高，可靠性高，噪声低。 5）允许吸入少量湿蒸气，故特别适合于热泵型空调器。 6）机壳内腔为排气腔，减少了吸气预热，提高了压缩机的输气系数。 7）涡旋型线加工精度非常高，必须采用专用的精密加工设备。 8）密封要求高，密封机构复杂。 ４、离心式制冷压缩机 离心式制冷压缩机特点： （1）无往复运动部件、动平衡特性好、运转平稳、振动小、基础要求简单。 （2）无进、排气阀、活塞、气缸等磨损部件，故障少、工作可靠、寿命长。 （3）单机制冷量大、结构紧凑、广，且可连续无级调节，经济方便。 （5）在多级压缩机中容易实现一机多种蒸发温度。 （6）润滑油与制冷剂基本上不接触，冷凝器与蒸发器的传热性能高。 （7）对大型离心式制冷压缩机，可由蒸汽透平或燃气透平直接带动，能源使用经济、合理。

（8）单机制冷量不能太小，否则会使气流流道太窄，影响制冷效率。 （9）因依靠速度能转化为压力能，速度受到材料强度等因素的限制，故压缩机的单级压力比不大，在压力比较高时，需采用多级压缩。 （10）通常工作转速较高，需通过增速齿轮来驱动。 （11）当冷凝压力太高或制冷负荷太低时，机器会发生喘振而不能正常工作。 （12）制冷量小时，效率较低。 三、制冷压缩机的性能参数 活塞式制冷压缩机的运行性能主要指它的容积效率、吸气量、制冷量、耗功率以及能耗指标等，这些性能参数对于一台制冷压缩机而言，均不是定值，而是随所用制冷剂性能和运行工况等许多因素而变化。 １、活塞式制冷压缩机的理论输气量（活塞排量或理论吸气量 ）： ２、容积效率ηv 压缩机的实际吸气量Vr小于活塞排量Vh，两者之比称为压缩机的容积效率ηv。 影响容积效率的主要因素有五个： （1）气缸余隙容积的大小 （2）吸、排气压力以及吸、排气阀片阻力 （3）吸入气缸的低温制冷剂蒸汽遇到热的气缸壁所引起的热膨胀 （4）气缸内部的泄漏 （５）气阀运动规律不正常由于影响制冷压缩机容积效率的因素较多，难以用公式精确计算，应通过制冷压缩机的实验求得。

因此，为了能计算压缩机的理论制冷量，目前常用推荐的经验公式：制冷压缩机的实际吸气量为：Vr =ηvVh （m3/s） 由于容积效率ηv随压缩机运行时的压力比增大而降低，因此为了不使ηv过低，通常规定单级制冷压缩机的压力比应不大于8～10。 ３、制冷量 ４、耗功率 （1）理论功率N = Mrw （kW） （2）指示功率 （3）轴功率：（4）配用电机功率：（5）电机输入功率：五、机组的性能参数 1级能源效率最高，2级为节约评价值，5级为合格值 第四节蒸气压缩式制冷系统及机房设计 一、制冷系统的主要特点 2、氟利昂制冷系统的特点是： (1) 氟利昂制冷系统需进行干燥处理，系统中通常设置干燥器，防止产生“冰塞”，影响正常工作。 (2) 由于氟利昂12和氟利昂22的排气温度比相同工况下氨的排气温度低，油分离器中分离出的润滑油一般不带结焦物，可以直接返回压缩机曲轴箱中重新使用，因此，油分离器与曲轴箱之间设有自动回油管路。 (3) 为了保证润滑油能顺利返回压缩机，氟利昂制冷系统一般采用非满液式蒸发器。 (4) 氟利昂制冷系统一般采用回热循环，以增大膨胀阀前制冷剂的过冷度和提高压缩机吸气的过热度，既提高运行的经济性，又可以减少有害过热和发生“液击”现象。

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