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发布时间:2020-08-28 19:18:14

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作者:宋友山

出版社:电子工业出版社

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冷库安装与维修

冷库安装与维修试读:

前言

本书依据教育部于2013年制定的中等职业学校《制冷和空调设备运行与维修专业教学标准》中对冷库安装与维修课程的基本要求编写。在编写过程中,我们与冷库行业专家、企业专家一起对冷库安装与维修的工作内容和工作过程进行研究分析,提炼出典型工作任务,并对其进行梳理,形成学习任务。

本书内容包括冷库的基本认识、冷库的安装与调试、冷库的维护工艺基本操作与故障排除、冷库的安全警示四个单元。

本书采用理论与实践一体化的编写模式,以真实的工作任务为学习任务,以真实的工作环境为学习背景,以真实的工作过程为学习过程,将每个学习单元分为几个学习任务,每个学习任务按照任务描述、任务目标、任务实施、知识链接等环节,围绕工作过程展开。任务实施是整个课程的核心,是培养学生理论知识和实践技能的过程,旨在培养学生冷库的安装与维修能力。

本书注重实用,按照职业技术教育和学生认知的基本规律,尽可能采用图形、实物照片或表格等表现形式,以图表代文,将各个知识点、操作要点及工作流程生动地展示出来,直观简明,降低了学习难度,提高了学生的学习兴趣,使内容更吸引读者,老师教起来轻松,学生学起来容易,也便于自学。

本书由宋友山任主编,张彦礼任副主编,宋友山对全书进行了统稿,参加本书编写的还有权福苗、张巍、陈亚芝、张晶、王鹏等老师。本书的编写得到了企业专家张世奇和深圳市松大科技有限公司提供相关资料的支持,在此表示衷心的感谢。

由于编者水平有限,加之编写时间仓促,书中内容难免存在一些缺点和不足之处,敬请各位专家和广大读者批评指正,以期再版时加以完善。编者绪论

冷库是用人工制冷的方法让固定的空间达到规定的温度,便于储藏物品的建筑物。冷库主要用于食品的冷冻加工及冷藏,它通过人工制冷,使室内保持一定的低温。

随着社会的发展和人民生活水平的不断提高,人们对食品的质量要求也相应提高,这促使食品冷藏业及冷库迅速发展。当前冷库朝着大型、专业化方向快速发展,特别是以节能和功能完善著称的大型冷库,得到了广泛的应用,这不仅使冷库安装调试、运行维护方面专业技术人才需求量的增大,同时也对从业人员的专业技能和职业能力提出了更高的要求。

一、冷库的基本组成(1)制冷系统:包括各种制冷设备。制冷设备是冷库的心脏,它制造出冷量,保证库房内的冷源供应。(2)电控装置:电控装置是冷库的大脑,它指挥制冷系统,保证冷量供应。(3)有一定隔热性能的库房:作用是保持低温环境的稳定,通常把隔热性能说成保温。(4)冷库附属性建筑物等。

二、冷库类型简介(1)按库容大小分类,有大型、中型和小型之分。

一般资料上讲的商业大、中型库,库容都偏大。根据目前我国冷库都比较小的特点及群众的习惯称谓,可以把库容1000 t以上的库称为大型库,1000 t以下、100 t以上的库称为中型库,100 t以下的库称为小型库。乡村最适于建10~100 t的小型冷库。(2)按制冷机使用的制冷剂可分成氨机制冷的氨机库和氟机制冷的氟机库,乡村产地建小冷库可选用自动化程度高的氟机库。(3)按库房的建筑方式分为土建冷库、装配冷库和土建装配复合式冷库。

土建冷库一般是夹层墙保温结构,占地面积大,施工周期长,早期的冷库是这种方式;装配式冷库是预制保温板装配式的库房,其建设工期短,可拆卸,但投资较大。

土建装配复合式冷库,库房的承重和外围结构是土建的形式,保温结构是聚氨酯喷涂发泡或聚苯乙烯泡沫板装配的形式,其中聚苯乙烯泡沫板保温的土建装配复合式冷库最经济适用,是建冷库的首选形式。

三、冷库行业发展趋势

在我国国内,大型冷库一般采用以氨为制冷剂的集中式制冷系统,冷却设备多为排管,系统复杂,实现自动化控制难度大。小型冷库一般采用以氟利昂为制冷剂的分散式或集中式制冷系统。在建筑方面以土建冷库偏多,自动化控制水平普遍较低,装配式冷库近几年来有所发展。

近年来,随着我国冷饮市场、冷鲜肉市场、肉类延伸品市场、水产品市场、水果蔬菜市场的不断扩大,人们对这些易腐食品消费量的快速增长,促进冷库需求量的进一步增长。虽然我国冷库容量近年来增长较快,但与发达国家相比仍有较大差距。

想要满足冷链物流对冷库的需求量,增加冷库的保有量是必然趋势。目前,我国冷库建设速度每年增长10%以上。根据农产品冷链物流建设的规划,2010—2015年,在全国范围内由政府扶持新建和改5扩建冷库容量为1000×10 t,新增量约为此前多年全国积累总量的60%。

四、冷库管理规范化

冷库技术工人是执行冷库管理制度和实施直接操作的工人,其人数和素质直接关系到冷库的生产和储存货物的质量,因此应加强行业组织化、加强职业技能培训,持证上岗,提高从业人员素质。管理的规范化,也有助于促进行业自律精神,维护市场秩序,有效改进无序竞争现状。从业人员素质的提高,更有助于确保冷库储存产品的质量。

五、冷库安装与维修的特点

1.库体安装

冷库可建成单层或多层。建筑物的主体一般为钢筋混凝土框架结构或者砖混结构。土建冷库的围护结构属重体性结构,它是目前建造较多的一种冷库。热惰性较大,室外空气温度的昼夜波动和围护结构外表面受太阳辐射引起的昼夜温度波动,故围护结构内外表温度波动就较小,库温也就易于稳定。

冷库安装库板为钢框架轻质预制隔热板拼装结构,组合板式冷库为单层形式,其承重构件多采用薄壁型钢材制作。库板的内、外面板均用彩色钢板(基材为镀锌钢板)库板的芯材为发泡硬质聚氨酯或粘贴聚苯乙烯泡沫板。由于除地面外,所有构件均是按统一标准在专业工厂成套预制,工地现场组装,所以施工进度快,建设周期短。

为了保证冷库良好的隔热、气密性,冷库的库门除能灵活开启外,冷库库体主要由各种隔热板组即隔热壁板(墙体)顶板(天井板)底板、门、支承板及底座等组成。通过特殊结构的子母钩拼接、固定,关闭严密,使用可靠。

室内拼装式冷库设备装置的隔热板均为夹层板料。隔热夹层板的面板应有足够的机械强度和耐腐蚀性。夹层隔热板性能应当符合要求,夹层板应平整,尺寸应准确,隔热层与内外面板黏结应均匀牢固。

2.机组安装

冷库机组安装包括螺杆压缩机组、活塞压缩机组等,冷库主机位置离蒸发器适当近一些好,易维修,散热良好,如外移需安装遮雨棚,冷库机组安装位置四角需要安放防震垫片,安装水平牢固,不易被人碰着。

3.制冷系统管道连接

安装冷库管道的基本流程:切割管道→弯曲管道→设置支架→连接管道→制冷管道的敷设。安装冷剂管道时,选材不当,可形成腐蚀。管道外壁未清除干净时,会形成锈蚀。管道内壁未清除干净时,杂物及焊渣进入压缩机汽缸,会造成拉缸事故。当安装管道时未做到横平竖直,易产生“气囊”和“液囊”现象,影响制冷剂在管内的正常流动。

在氨制冷系统中,一律采用无缝钢管,制冷剂管道及管件在安装前应将内外壁的氧化皮、污物和锈蚀清除干净,使内壁显现金属光泽,并用棉纱擦净,管道内壁应尽量干燥,必要时进行烘干,管道穿越墙体或楼板处应设钢套管,管道焊缝不得置于套管内。

4.防腐与隔热建设

制冷系统的设备和管道经检验合格后,应按规定进行涂装和防腐。在制冷系统中,处于低压侧的设备和管道,其表面温度一般均低于周围空气环境温度。为了防止冷量散失,凡是输送和储存低温流体的设备和管道,都应敷设一定厚度的隔热保温层。

冷库系统一次性投资较大,包含的设备品种多,管线长,自动化程度高。为了保证工程质量,冷库的安装调试工作应由专业技术人员严格按照相应的规范、标准及设计要求来进行。

5.制冷系统的调试

制冷系统的安装调试质量好坏,对系统运行性能和操作维修是否方便具有长期的影响。制冷系统的安装过程不仅难度较大,辅助设备也较多,而且涉及的技术、工种面很广,主要包括制冷压缩机(组)和辅助设备的安装调试、管道的连接与安装、自动控制系统的安装调试等。

冷库系统的设备及管道安装完毕后,需要进行试运转。只有试运转达到规定的要求后,方可交付验收和使用。机器设备单机试运转,包括制冷压缩机(组)的试运转、风机试运转、水泵试运转和冷却塔的试运转等。其中,制冷压缩机(组)在试运转之前,必须对制冷系统进行吹污和气密性试验。一般来说,气密性试验分为压力试漏、抽真空试漏和充注制冷剂检漏三个阶段。在制冷系统中,处于低压侧的设备和管道的表面温度一般低于周围空气环境温度。

6.冷库设备检修与制冷系统故障的分析与排除

除了能正确运行操作外,冷库系统能否处于完好的运转状态还取决于合理的维护和保养,其内容包括日常维护和定期检修两个方面的工作。定期检修是指有计划、有步骤地对制冷系统的设备进行预防性检查和修理。

制冷系统由制冷设备和辅件组成,彼此相互联系、相互影响,影响运行工况的因素复杂多变,要定期对制冷设备进行检修,例如,制冷压缩机的定期拆卸检测、维修和拼装等。在制冷系统运行过程中,有时会出现故障或在修检中发现不妥的地方,操作人员必须能够运用有关知识,对故障现象进行分析、判断,找到产生故障的原因,并及时排除,保证冷库安全有效运行。

六、冷库的安全警示

冷库制冷机组及配电箱的金属外壳应有可靠的接地保护和漏电保护开关。接地保护设施每半年检查维护一次;每年使用专用工具(接地摇表)进行电阻值摇测,不得大于4Ω(一般3、4 月份进行)。冷库内照明用电应使用安全电压(12 V);应使用防潮灯具,并有可靠接地保护装置。必须在断电情况下方可对冷库内进行清洗、除冰作业。确定专人(最好是电工)管理,对冷库进行日常的维护保养。库内严禁吸烟和明火作业,无关人员不得入内。冷库管理人员在开启冷库前,应进行认真检查,确认无漏电时,方可开启(发现故障不能修理时,应及时请专业公司进行维护)。进入冷库人员应换好绝缘鞋,戴好绝缘手套,并在冷库外设置明显的“有人进入”提示牌。

冷库内物品码放整齐,通道畅通,保持安全间距。不得存放有毒有害物品(药品)、废弃物、私人物品等,商品外包装应及时清理,制冷剂(氨)是有毒、易燃、易爆品,一旦大量泄漏,容易爆炸并危及人身安全。因此,为了确保制冷系统安全可靠地正常运行,安全生产管理必须贯穿于冷库安装调试和运行维护的全过程。

总之,“冷库的安装与维修”是一门实践性很强的课程,通过本课程的学习,应掌握冷库相关的专业知识和技术,具有一定的冷库安装调试和运行维护的专业技能和职业能力,以适应制冷与空调业快速发展的需要,成为有价值的人才。单元一 冷库的基本认识

1.单元概述

在本单元中,关键需要对冷库有一个全面的认知。认识拼装式冷库中的氟利昂冷库,内容包括氟利昂冷库中的库体结构和制冷设备;认识土建式冷库中的氨冷库,内容包括氨冷库的制冷系统、保温系统以及电气控制系统。

2.单元学习目标

知识目标

① 认识拼装式氟利昂冷库。

② 认识土建式氨冷库。

能力目标

① 会识别拼装式氟利昂冷库制冷系统主要的组成设备。

② 会识别氨冷库的制冷系统、保温系统及电气控制系统。

下面是单元学习活动介绍。任务一 认识拼装式冷库

1.任务描述

拼装式冷库制冷系统主要由冷库库体和制冷机组及辅助设备组成,其库体包括库门、库板等,制冷机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置等,本任务以氟利昂冷库为例,介绍拼装式冷库的基本特点。

2.任务目标

知识目标

① 认识氟利昂的库体结构;

② 认识氟利昴冷库的制冷设备;

③ 认识氟利昴冷库保温系统有哪些保温材料;

④ 认识氟利昴冷库电气控制系统。

能力目标

① 能识别拼装式冷库的库体结构;

② 能识别冷库制冷系统中各主要设备;

③ 能识别冷库一些保温材的情况;

④ 能识别冷库制冷电气控制系统。

3.任务分析

一个拼装式冷库包括库体、制冷系统、保温系统、电气控制系统四大块,认识冷库,首先要认识冷库库体,而后认识制冷系统的制冷设备,如压缩机的类型与特点、冷凝器的类型与分类等,还有冷库保温系统不同的保温材料,以及冷库电气控制系统的各种电动机和继电器。

下面具体介绍任务实施。1.1.1 认识拼装式氟利昂冷库结构

拼装式冷库为单层形式,库板为钢框架轻质预制隔热板装配结构,其承重构件多采用薄壁型钢材制作。库板的内外面板均用彩色钢板(基材为镀锌钢板),库板的芯材为发泡硬质聚氨酯或粘贴聚苯乙烯泡沫板。除地面外,所有构件均是按统一标准在专业工厂成套预制,在工地现场组装,建设周期短。其隔热保温材料常采用硬质聚氨酯泡沫板或硬质聚苯乙烯泡沫板等。

1.认识拼装式氟利昂冷库的整体结构

拼装式冷库库体由库底垫板、底板、墙板和顶板组成。库底垫板敷设在校平后的地坪上,主要作用是调整地坪的水平,通风防潮、防腐锈;底板由凸边底板、中底板和凹边底板组成;顶板的组成与底板相似,由凸边顶板、中顶板和凹边顶板组成。

拼装式冷库墙板分外墙和库内隔墙两种。外墙由角板、双凸墙板、凸凹墙板、双凹墙板组成,角板位于库体的四角处,每个完整的拼装式冷库有四个角板,每一面不安装库门的墙上必有一个双凸墙板,其余为凸凹墙板。隔墙将一个库隔成两个隔间,用于不同的食品储备。

拼装冷库库体结构如图1-1所示,其实物如图1-2所示。图1-1 拼装式冷库库体结构图图1-2 拼装式冷库库体实物图

2.认识拼装式冷库的库门

拼装式冷库库门一般由一次性发泡的聚氨酯或聚苯乙烯、金属面板、铰链、门锁、把手和密封条组成,门边装有防露加热丝及磁力胶条,防止结露及漏冷。冷库门配置自动关闭式重型门铰,每扇门拉手均备有内置安全门锁,可在冷库内自由开启。冷库门种类有推拉、平移、电动、手动等,如图1-3所示。图1-3 各种冷库门

库门铰链固定在门框上,冷库门要装锁和把手,同时要有安全脱锁装置;低温冷库门门框上要安装电压24 V以下的加热器,以防止冷凝水和结露。库内装防潮灯,测温元件均匀置于库内,温度显示器装在库体外墙板易观察位置。

冷库门也称为冷藏门,它是冷库的重要设施之一,也是冷库跑冷的主要部位之一。由于冷库内外的温差,开库门时,空气通过门洞强烈对流,导致热湿交换,增加了冷库的热负荷。这部分热负荷通常称为开门耗冷量或开门冷损失。开冷库门时,进入冷库内的空气量与门的高度和宽度有关,与库内外的温差有关,当然也与开门的时间和次数有关。

从节能的角度出发,设计时应尽量控制冷库门数量,尽量缩小门洞尺寸,应选用启闭运行迅速的冷库门。平时应尽量减少热交换,及时关闭库门,尽可能减少开门的耗冷量。

3.认识拼装式冷库的库板

库板类型分为聚氨酯库板(见图1-4)和聚苯乙烯库板(见图1-5)两种类型,目前国际上普遍采用导热系数最佳的硬质聚氨酯夹芯板,库板的内外面选用聚酯覆膜彩色钢板,全新的凸凹插槽式结构,安装快捷,能大大缩短建造周期,降低建造成本。聚氨酯冷库板采用模具高压发泡而成,有一定的规格尺寸,库板宽度以295.3为模数,库板长度不超过13.5 m,由于聚氨酯库板的强度、隔热等性能优于聚苯乙烯库板,所以聚氨酯库板通常多应用于速冻库或低温库上,聚苯乙烯库板则由于隔热性能较好且价格适中而通常多用于普通低温冷库、高温冷库和食品加工厂等工业与民用建筑上。图1-4 聚氨酯库板图1-5 聚苯乙烯库板(1)库体结构工艺

冷库库体均采用组模压注而组成,能完全与100%的聚氨基甲酸乙酯泡沫绝缘材料黏合而无须物料支撑,嵌板的周边均以绝热材料封合,使结合处密封,有效防止漏冷,可以按要求组合各种尺寸的冷库。中间隔板采用冷库板,冷库板面板均采用钢板制成,一般采用偏心拉力钩互相扣锁,将板与板之间拉拢和锁紧,使冷库有非常坚实的结构,并可简单方便地拆迁。

冷面库板连接方式有镶嵌连接、PVC连接、H型铝材连接、挂钩连接。

表1-1是聚氨基甲酸乙酯的性能参数。表1-1 聚氨基甲酸乙酯的性能参数

表1-2是聚氨酯板的性能参数。表1-2 聚氨酯板的性能参数

为了达到设计科学、实用简单、节约成本的效果,厂家生产了墙板、角板、T形板等不同形式的库板,如图1-6所示。图1-6 各种库板

图1-7是拼装式冷库整体示意图。(2)拼装式冷库库板的识别

所有冷库的库板均采用加硬钢铁制成的偏心拉力锁扣,偏心钩和槽钩钢板互相扣紧,此拉力锁由精确定位的钩形锁臂及一条钢轴组成,确保库体结构更加坚固耐用,库板结合处为凹凸接口,并有密封胶边(海绵胶带密封),确保库体密封,以防漏冷。偏心拉力锁扣只需两次动作便可完成扣板程序:扣上、转动六角匙锁紧。图1-7 拼装式冷库整体示意图

表1-3是拼装式冷库库体情况汇总表。表1-3 拼装式冷库库体情况汇总表1.1.2 认识拼装式氟利昂冷库制冷机组

拼装冷式库是小型冷库,具有投资少,安装周期短,可活动搬迁的特点,它广泛用于大型饭店、食堂和小型畜禽屠宰加工厂冻结或冷藏各种食品,库温能够自动控制,无须专人看管,既有安全保护装置,又有温度控制装置。常见的机组类型根据机组中压缩机的密封结构形式,可分为开启式、半封闭式和全封闭式风冷或水冷机组,各种类型机组的选择主要取决于被冷却或冻结物的数量及拼装冷库所处场地的环境和位置。场地开阔且通风良好,通常选用风冷机组。风冷机组一般置于室外,所以要求必须处理好机组的防水,同时要考虑机组的通风效果。对于水源充足、制冷负荷较大的场所,通常选用水冷机组,水冷机组应尽量使用循环水,同时配备冷却塔,这样可降低耗水量。

图1-8为半封闭水冷机组,图1-9为全封闭冷凝机组。图1-8 半封闭水冷机组图1-9 全封闭冷凝机组

图1-10为拼装式氟利昂冷库整体示意图。图1-10 拼装式氟利昂冷库整体示意图

1.认识拼装式氟利昂冷库机组的压缩机(1)开启式制冷压缩机

开启式制冷压缩机整体结构如图1-11所示。

① 曲轴功率输入端伸出机体,它通过联轴器或带轮和原动机相连接。

② 整体密封为法兰连接。

③ 曲轴箱和汽缸体是一个整体铸件,承装各个零部件位置牢固。

④ 曲轴箱内存有润滑油并有过滤网且支承曲轴两端定位。

⑤ 曲轴与连杆大头连接两端:右端为润滑油泵,左端为轴封装置。

⑥ 汽缸体:外有散热片、内有缸套、活塞组件、连杆小头、轴。

⑦ 阀组、假盖、弹簧、缸盖、右端为吸气端、左端为排气端。图1-11 开启式制冷压缩机1—轴封 2—进气腔 3—油压推杆机构 4—排气管 5—汽缸套及进排气阀组合件 6—缓冲弹簧 7—水套 8—汽缸盖 9—进气管 10—油泵 11—曲轴箱 12—连杆 13—活塞 14—曲轴

该压缩机具有以下特点。

① 容易拆卸修理,压缩机和电动机可个别更换。

② 电动机和压缩机不直接连成一体,缸盖和汽缸体充分暴露在外,能效比高,在低温下使用,具有较好的冷却性能。

③ 可以采用改变皮带传动比的简单方法调整压缩机的制冷量。

④ 在无电力供应的场合,可由发电机驱动运转。

⑤ 缺点:尺寸质量大,工质易泄漏,噪声大。(2)认识半封闭式制冷压缩机

整体结构:

① 曲轴箱结构与开启式制冷压缩机相同。

② 多了一个电动机传动机构及接线柱连接构造。

③ 电动机壳体和压缩机机体是铸在一起,内腔相通,不需轴封。

④ 电动机的定子,转子间隙为吸入通道,改善冷却,降低能耗,取消了联轴器传动机构,如图1-12所示。

特点:

① 比开启式制冷压缩机结构紧凑,噪声低,比全封闭式制冷压缩机易于拆卸修理。

② 制冷剂泄漏得到改善,但还是不如全封闭式压缩机。

③ 缺点:要求有高质量耐氟的电动机,一旦有故障,修理不方便。(3)认识全封闭式制冷压缩机

制冷压缩机与电动机一起水平或者垂直装在一个密闭的,由上下两部分冲压而成的铁壳内,焊接成一个整体。从外表看,只有压缩机的吸排气管和制冷剂充注这种形式的压缩机称为全封闭式压缩机。它比半封闭式压缩机的结构更加紧凑、更轻、密封性更好,机组与壳体间设有减振装置,运转比较平稳,噪声低,接线柱空间为低压,高压借助于管道伸出壳外。如图1-13所示。这种形式的压缩机称为全封闭式压缩机,它的另一个特点是壳体好像一个气液分离器,电动机沉浸在低温制冷剂蒸汽中,改善了电动机的冷却条件,并提高了工作效率。图1-12 半封闭式压缩机(往复式)的结构图1—过滤器 2—吸油管 3—端轴承盖 4—液压泵轴承 5—液压泵 6—曲轴 7—活塞连杆组 8—排气截止阀 9—汽缸 10—曲轴箱 11—电动机室 12—主轴承 13—电动机室端盖 14—吸气过滤器 15—吸气截止阀 16—内置电动机 17—油孔 18—油面 19—油压调节阀 20—底盖图1-13 全封闭式螺杆制冷压缩机结构图1—排气孔口 2—内置电动机 3—吸气截止阀 4—吸气口 5—吸气止回阀 6—吸气过滤网 7—滤油器 8—输气量调节油活塞 9—调节滑阀 10—阴阳转子 11—主轴承 12—油分离器 13—挡油板(4)活塞式制冷压缩机

活塞式制冷压缩机是应用最早的一种压缩机,它具有使用温度范围广,设计、制造及运行管理技术成熟可靠的特点,应用较广。但由于传动结构复杂和振动的存在,限制了其转速和制冷量的提高。我国制造的活塞式制冷压缩机多为中小型。

小型、中型活塞式单级制冷压缩机的基本参数见表1-4和表1-5。表1-4 小型活塞式单级制冷压缩机的基本参数表1-5 中型活塞式单级制冷压缩机的基本参数

活塞式压缩机的主要零部件与结构如下所述。

活塞组:活塞组(见图1-14)是活塞、活塞销、活塞环等的总称。活塞组在连杆的带动下,在汽缸内往复运动,在气阀部件的配合下完成吸入、压缩和输送气体的作用。

活塞实物图如图1-15所示。图1-14 活塞组部件图1—活塞 2—气环 3—油环 4—活塞销 5—弹簧挡圈图1-15 活塞实物图(5)螺杆式制冷压缩机

1)特点

与活塞压缩机的往复容积式不同,螺杆式压缩机是一种回转容积式压缩机。与活塞压缩机相比,螺杆式制冷压缩机有以下优点:

① 体积小重量轻,结构简单,零部件少,只相当于活塞压缩机的1/3~1/2;

② 转速高,单机制冷量大;

③ 易损件少,使用维护方便;

④ 运转平稳,振动小;

⑤ 单级压比大,可以在较低蒸发温度下使用;

⑥ 排气温度低,可以在高压比下工作;

⑦ 对湿行程不敏感;

⑧ 制冷量可以在10%~100%无级调节;

⑨ 操作方便,便于实现自动控制;

⑩ 体积小,便于实现机组化。

缺点:转子、机体等部件加工精度要求高,装配要求比较严格;

油路系统及辅助设备比较复杂,因为转速高,所以噪声比较大。

2)螺杆式制冷压缩机工作原理

双螺杆(压缩机)是由一对相互啮合、旋向相反的阴、阳转子,阴转子为凹型,阳转子为凸型。随着转子按照一定的传动比旋转,转子基元容积由于阴阳转子相继侵入而发生改变。侵入段(啮合线)向排气端推移,于是封闭在沟槽内的气体容积逐渐缩小,压力逐渐升高,当升高到一定值(或者说转子旋转到一定位置)时,齿槽(密闭容积)与排气孔相通,高压气体排出压缩机,进入油分离器。吸气、压缩、排气过程见图1-16。图1-16 螺杆式制冷压缩机工作原理

2.认识机组换热装置

在蒸发器和冷凝器之间的供液管路上设置电磁阀,用于自动控制供液管的通断。当压缩机启动运转时,经电路控制电磁阀自动开启,冷凝器自动开启,冷凝器向蒸发器供液;当压缩机停止运转,电磁阀自动关闭,冷凝器不再向蒸发器供液,以免蒸发器中储液过多,从而防止压缩机再次启动时产生冲缸事故。

水冷式冷凝器的小型冷库氟利昂制冷系统流程图如图1-17所示。

在压缩机的排气管和吸气管上分别设置高、低压压力继电器,用于在压缩机排气压力过

高或吸气压力过低时,自动使压缩机停转。这样既可防止压缩机排气压力超过允许值时发 生事故,又可避免蒸发温度过低时压缩机仍然运转而费电。

在冷凝器冷却水进水管上设置水量调节阀,可按照冷凝器工况的变化,自动调节进入冷凝器的冷却水量,从而可使冷凝压力和冷凝温度基本保持稳定。

按冷却介质来分,拼装式冷库冷凝器主要分为风冷式和水冷式。图1-17 水冷式冷凝器的小型冷库氟利昂制冷系统流程图1—压缩机 2—水冷式冷凝器 3—冷却水量调节阀 4—冷却水泵 5—冷却水塔 6—油分离器 7—高压表 8—高低压力继电器 9—低压表 10—热力膨胀阀 11—蒸发器 12—分液头 13—气液换热器 14—电磁阀 15—干燥过滤器

① 水冷式冷凝器:在水冷式冷凝器中,活动冷库压缩机中制冷剂放出的热量被冷却水带走。水冷式冷凝器种类较多,按其形状分有套管式、壳管式及板式等。

水冷式冷凝器工作示意图如图1-18所示。图1-19是水冷式冷凝器实物图。图1-18 水冷式冷凝器工作示意图图1-19 水冷式冷凝器实物图

② 风冷式冷凝器:在风冷式冷凝器中,制冷剂放出的热量被空气带走。适合在冷负荷较小的小型活动冷库制冷系统中使用。

风冷式冷凝器工作示意图如图1-20所示。风冷式冷凝器实物图如图1-21所示。

组合式冷库制冷用的套管式冷凝器如图1-22所示,它是在一根直径较大的钢管或铜管中套一根或数根直径较小的铜管(光滑管或低肋管),然后根据机组布置的要求弯制成圆形或U形螺旋式。制冷剂蒸气从上部进入外套管,冷凝液从外套管下部流出;而冷却水则由下部进入内管,与制冷剂呈逆向流动,沿程吸收制冷剂的热量,最后由上部流出,这种冷凝器常用于冷负荷小于40 kW的组合式冷库、小型冷库氟利昂制冷系统中。

壳管式冷凝器分为立式和卧式两种。立式壳管式冷凝器外壳是用钢板卷制焊接成的圆柱体,筒体两端焊有多孔管板,孔内对应有传热管,用于对制冷剂冷却。其特点是结构庞大,耗材多;冷却水流速低,易结垢,冷却水消耗量大,适用于水源充足、水质较差的地区。图1-20 风冷式冷凝器工作示意图图1-21 风冷式冷凝器实物图图1-22 套管式冷凝器实物图

卧式壳管式冷凝器的结构与立式类似,当制冷剂为氨时,传热管采用无缝钢管,制冷剂为氟利昂时,传热管采用低肋铜管。卧式壳管式冷凝器的传热系数较高,冷却水耗用量较少,但对水质要求较高,广泛用于大、中、小型冷库氨和氟利昂制冷系统。

小型冻库、小型氟利昂拼装式冷库常见的蒸发器如下所述。

① 自然对流式冷却空气的蒸发器(见图1-23)。这种蒸发器的蒸发管又称排管,常用于冷库中。它可安装在冷库内的顶棚下、墙面上或货物搁架上。制冷剂在排管内流动,吸收周围空气的热量气化,依靠空气在热压作用下自然对流,使库内空气冷却,并维持库内要求的低温状态。这是一种自然对流的换热方式,传热系数较低,但它具有结构简单、制作方便的优点。

② 强迫对流式冷却空气的蒸发器(见图1-24)。这种蒸发器又称为直接蒸发式空气冷却器,它由几排带肋片的盘管和风机组成,依靠风机的强制作用,使被冷却房间的空气从盘管组的肋片间流过。管内制冷剂吸热,强迫流经管外空气的热量气化,使管外的空气冷却降温后送入房间。图1-23 自然对流式冷却空气的蒸发器图1-24 强迫对流式冷却空气的蒸发器

盘管通常采用φ10~φ18 mm的钢管,肋片一般采用平板型或波纹型的连接整体式铝片。片厚0.2~0.3 mm,片间节距大小与蒸发温度有关。蒸发温度不太低,肋片管上不结霜时,片距可取2~4 mm;蒸发温度较低时,肋片管上结霜,会影响空气流动,片距应大一些,可取6~12 mm。

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