制冷装置(与金文版配套)168页.ppt

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1、制冷装置,一、制冷装置在专业课程体系中的定位,二、制冷装置研究内容,制冷设备1、含意：制冷装置是将 组合在一起的装置 耗冷设备2、组成：主机（四大件）辅机（各种分离器、贮液器等）连接管道及阀门、仪表3、研究：如何供冷：通过制冷设备产生冷量 如何用冷：使已有的冷量满足用户需要,三、制冷方案的设计,制冷方案设计是设计单位依据设计任务书提出的初步设想。1压缩机选型（型式和级数）2冷凝器选型（水冷、风冷）3蒸发器选型（直冷、间冷）课程主体是冷库：冷间的冷却方式为直冷 冷风机 冷却排管 直接膨胀供液4蒸发器供液方式：重力供液 液泵供液5自动控制系统型式的确定,四、制冷装置分类及应用,1、冷藏制冷装置：用

2、于食品保鲜贮存（冷藏链）,冰箱家用冷藏库大型冷藏冷藏运输运输冷藏陈列商用,四、制冷装置分类及应用,2、空调制冷装置：用于室内空气调节,四、制冷装置分类及应用,3、工业冷却装置：满足工艺生产要求4、真空冷冻干燥装置：干燥食品、冷冻血液、冷藏种子等5、液氮制取装置：低温制取液氮6、工程冷冻装置：在建筑中，混凝土浇灌冷冻处理7、试验制冷装置：科学试验条件要求的特殊制冷装置,五、发展趋势,制冷剂：CFC、CHFC、HFC，制冷剂更新对制冷装置调整节能：变频、改变能源形式自动化：PLC程序控制,制冷装置,绪论金文,一、制冷装置在专业课程体系中的定位,二、制冷装置研究内容,制冷设备1、含意：制冷装置是将

3、组合在一起的装置 耗冷设备2、组成：主机（四大件）辅机（各种分离器、贮液器等）连接管道及阀门、仪表3、研究：如何供冷：通过制冷设备产生冷量 如何用冷：使已有的冷量满足用户需要,三、制冷方案的设计,制冷方案设计是设计单位依据设计任务书提出的初步设想。1压缩机选型（型式和级数）2冷凝器选型（水冷、风冷）3蒸发器选型（直冷、间冷）课程主体是冷库：冷间的冷却方式为直冷 冷风机 冷却排管 直接膨胀供液4蒸发器供液方式：重力供液 液泵供液5自动控制系统型式的确定,四、制冷装置分类及应用,1、冷藏制冷装置：用于食品保鲜贮存（冷藏链）,冰箱家用冷藏库大型冷藏冷藏运输运输冷藏陈列商用,四、制冷装置分类及应用,2

4、、空调制冷装置：用于室内空气调节,四、制冷装置分类及应用,3、工业冷却装置：满足工艺生产要求4、真空冷冻干燥装置：干燥食品、冷冻血液、冷藏种子等5、液氮制取装置：低温制取液氮6、工程冷冻装置：在建筑中，混凝土浇灌冷冻处理7、试验制冷装置：科学试验条件要求的特殊制冷装置,五、发展趋势,制冷剂：CFC、CHFC、HFC，制冷剂更新对制冷装置调整节能：变频、改变能源形式自动化：PLC程序控制,六、冷库基础,制冷装置,氨制冷系统高压系统金文,制冷系统类型,氨系统 按工质分 氟利昂系统 混合制冷剂系统 活塞式制冷系统分类 螺杆式 压缩式 涡旋式 转子式 按原理分 离心式 吸收式,制冷系统组成,压缩部分

5、高压系统 冷凝部分 基本四大件 调节部分 辅助设备 低压系统供液方式 制冷剂循环系统 管道及阀门 仪表及控制器制冷装置 润滑油循环系统 融霜系统（仅限热氨融霜系统）冷却水循环系统（仅限水冷式系统）冷媒水循环系统（仅限间冷式系统）,一、压缩部分,1、压缩类型：（考虑制冷剂）单级单机单级压缩：蒸发温度较高的制冷系统 单级双机双级压缩：蒸发温度较低的制冷系统 单机双级 配组式复叠式压缩：用于更低的蒸发温度制冷系统单双级混合压缩：用于蒸发温度不同的制冷系统,一、压缩部分,2、单级压缩：吸气口+吸气管+仪表阀门 压缩机 排气口+排气管+仪表阀门组成结构 高压控制器：安全保护 控制器 高低压控制器 低压控

6、制器：节能 压差控制器：安装于压缩机油泵上,一、压缩部分,2、单级压缩：更换压缩机安全方便 双排阀 保护排气管上的单向阀 保证反向工作阀正常工作 单级单机 单向阀防止停机后排气管中氨气冷凝为 氨液回流进入压缩机。阀门安装特点 反向工作阀促使压缩机反向工作，使高 压系统内部真空。吸气管并联，并设吸气互换阀作用：灵活 单级多机 控制蒸发器工作系统 排气管串联,一、压缩部分,2、单级压缩：阀门类型：,一、压缩部分,3、双级压缩：原因：判断：类型：工作原理：,氨机：Pk/Po8时，采用双级压缩,氨系统使用一次节流中间完全冷却的双级压缩,一、压缩部分,3、双级压缩：组成：单机双级压缩机+中冷器：1节省机

7、房面积及管道2操作方便3压缩机高低压容积比固定（0.33、0.5）,配组式双级压缩机+中冷器：1系统庞大2组成灵活，能满足各种需要,一、压缩部分,3、双级压缩：辅助设备中间冷却器 降低低压级压缩机排气温度 作用 保证高压级压缩机供气 分离润滑油 高压液体节流前过冷 结构特点：大容积：保证中冷效果，减少液面波动 两种：氨用、氟利昂用 管道连接：,二、冷凝部分,油分离器冷凝部分 冷凝器 高压贮液器 空气分离器,二、冷凝部分,1、油分离器作用：分离制冷剂中携带的润滑油位置：压缩机后、冷凝器前 洗涤式 离心式 油分离器类型 填料式 过滤式 干式,为什么制冷系统中有油？,制冷压缩机工作需要润滑油。润滑油

8、作用：1、润滑机械运动部件 2、冷却压缩机气缸 3、密封活塞与气缸等间隙 4、控制能量调节机构,为什么制冷系统中要分离润滑油？,润滑油随制冷剂进入制冷系统会造成：1、润滑油进入换热设备，会在换热表面 形成油垢，影响传热效果。2、润滑油粘性大，增加制冷剂流动阻力。3、混合杂物阻塞管道,二、冷凝部分,2、冷凝器 立式：用水量多，水质可差 壳管式 卧式：水质要好，水温低 水冷式 套管式：小型水冷系统 淋水式：用水少，水质可差，空气干燥类型 风冷式 自然对流式：负荷小 强制对流式：负荷较大 蒸发式：用水少，空气干燥,二、冷凝部分,3、高压贮液器作用：贮存高压制冷剂液体（避免冷凝器积液，保证冷凝面积）；

9、稳定/调节供液量（根据负荷变化调节蒸发器供液）；系统液封（液封高低压两部分压差）分离润滑油 位置：冷凝器之后结构：管道连接：直通式、波动式,二、冷凝部分,4、不凝性气体分离器作用：分离制冷剂中混杂不凝性气体，并回收净化后的制冷剂。位置：冷凝器和高压贮液器的旁边原理：降温冷凝类型：（1）立式（2）卧式注意：（1）氟里昂制冷系统没有专用的放空气装置，因空气积存于冷凝器的上部，停机时打开 冷凝器顶部的放空气阀即可。（2）氟里昂制冷系统放空气最好停机进行。（3）氨制冷系统放空气则应在开机时进行。,在制冷系统冷凝温度冷凝压力下不能冷凝的气体,制冷系统中不凝性气体从何而来？,在第一次充灌制冷剂前系统中有残

10、留 空气；补充润滑油、制冷剂或检修机器设备 时，空气混入系统中；当蒸发压力低于大气压力时，空气从 不严密处渗入系统中；制冷剂和润滑油分解时产生的不凝性 气体。,制冷系统中不凝性气体有何危害？,不凝性气体占据换热空间，使换热设备 的传热效果变差空气绝热指数高，导致压缩机的排气压 力、温度升高，压缩机耗功增加 空气加剧氨腐蚀作用,二、冷凝部分,5、冷凝部分管道设计,三、调节部分,总调节站 调节站 分调节站 加氨站 热氨站,三、调节部分,1、总调节站作用：分配高压系统来的液氨。单阀门组式：适用于单级压缩、双级压缩 类型 双阀门组式：适用于单双级混合压缩,三、调节部分,2、分调节站作用：用于重力供液o

11、r氨泵供液时,分配低压氨液及氨气。氨液分离器液体分调节站（分）蒸发器；单排阀组：蒸发器气体分调节站（集）氨液分离器 双排阀组：不仅分配氨液分离器蒸发器之间；类型 而且分配热氨融霜系统 集中式：靠近氨液分离器 分散式：靠近蒸发器,三、调节部分,3、加氨站作用：向系统充注氨。要求：必备压力表，设于室外。方法：钢瓶倒置耐压橡胶管连接抽气管称重确定加氨量 氨瓶加氨 加氨位置 总调节站类型 低压系统氨液分离器/低压循环桶/蒸发器 适用于：大型制冷系统 氨槽车加氨 给氨槽车加压接高压系统（用油分离器排出的热氨气）方法：氨槽车排液接低压系统or总调节站,三、调节部分,4、热氨站作用：分配融霜用的热氨到各个蒸

12、发器融霜。要求：管道保温；安装压力表（控制压力0.60.9MPa）过程：油分离器热氨气热氨站分调节站蒸发器 蒸发器,制冷装置,氨制冷系统低压系统金文,系统简单 优点 氨与被冷物只有一次传热温差 冷场均匀，冷却速度快 氨泄漏直接污染冷藏食品直冷系统 缺点 机房库房距离远不适合 直接膨胀供液 供液方式 重力供液 氨泵供液 气泵供液,有利于远距离分散式输送冷量 制冷系统集中 优点 载冷剂蓄冷能力大，输冷温度波动 小，停送载冷剂立即停止供冷 载冷剂无毒，不会污染冷藏食品间冷系统 存在二次传热温差 缺点 增加载冷系统，投资和运行费用 部分载冷剂对管道有腐蚀作用 冷媒水系统类型 封闭式 同程式 敞开式 异

13、程式,直接冷却系统：主要用于冷藏低压系统 间接冷却系统：主要用于空调、制冰、工业冷却,一、直接膨胀供液,1、原理：利用Pk与Po的压差作为动力，高压氨液经节流直接进入蒸发器。2、结构：调节站+蒸发器3、优点：减少功耗（功耗设备只有压缩机）系统简单 闪发蒸气进入蒸发器 负荷变化供液量与蒸发量平衡失调 缺点：(Pk-Po)决定供液量 热力膨胀阀调节能力 手动阀工作量 高度不同的蒸发器，高位蒸发器因含闪发蒸气而供液量下部蒸发器供液量4、适用于：负荷稳定的小型装置or备用,二、重力供液,1、原理：利用氨液自身重力，从较高位的氨液分离器流入较低位的蒸发器。2、结构：氨液分离器+调节站+蒸发器3、氨液分离

14、器与蒸发器高差确定：分析：高差过小供液不足 高差过大PoTo不能满足用户要求 两器最大液面差12米取值：氨液分离器出液管面积2进液管面积 蒸发排管每一回路管长不宜过长：如管径D38mm管长120m,二、重力供液,4、问题处理：蒸发器高度位置不同：问题：制冷剂蒸气影响供液平衡 处理方法：采用液包借位重力供液负荷波动大/机房库房距离远：问题：回气中易存在冷凝氨液造成湿压缩 处理方法：机房的压缩机前加氨液分离器 机房氨液分离器类型 简易型：定期加压排液 完善型：连续工作,二、重力供液,避免湿压缩5、优点 阻止闪发蒸气进入蒸发器 供液较均匀（有均压管和气液调节站的作用）两器液面高度差影响蒸发温度To

15、缺点 设备间相对位置受限制 工质流速较慢总换热强度 系统复杂，一次投资大6、适用于：小型制冷装置,三、氨泵供液,1、原理：依靠氨泵为氨液提供动力，将高压氨液送入蒸发器工作。2、结构：低压循环桶+氨泵+调节站+蒸发器低压循环桶：氨液分离器+排液桶氨泵：扬程：低压系统总阻力 流量 理论：供液量=蒸发量 实际：供液量=循环倍率*蒸发量 安装于低压循环桶下：保证氨液进入，防止气蚀 泵体前后设抽气管：低压条件下流动易气化装 安装 设自动旁通阀：部分蒸发器停机蒸发量(氨泵供液量一定)n不利制冷开启旁通阀，过多氨液回循环桶 出口安止回阀：防止停机氨液倒流 进出口安断液保护器：方便氨泵检修更换,三、氨泵供液,

16、3、系统工作过程一桶一泵：高压液节流循环桶截止阀过滤器氨泵单向阀 _蒸发器液体分调节站截止阀 一桶二泵：过程同上，结构二泵并联，可单独工作也可同时工作,图1-31 氨泵供液系统原理图,三、氨泵供液,4、蒸发器供液方向的影响 停机后，氨液全部回流到循环桶而立即停止制冷 优点 停机即可融霜上进下出 蒸发器内氨液自重下流，易冲出润滑油及杂质 设备安装有要求：自上而下为蒸发器循环桶氨泵 缺点 循环桶容积要足够大：足够盛放停机后蒸发器回流的全部氨液 蒸发器多组时，需设调节阀均匀供液于各个支路 优点 氨液靠压力供液，供液均匀下进上出 停机后，蒸发器残余氨液继续制冷 缺点 融霜需先排液 多组蒸发器安装高差大

17、时，会有液柱静压影响下部蒸发器Po,三、氨泵供液,5、氨泵供液优缺点优点：n36氨泵供液量蒸发量蒸发器内呈“雾环流”换热效果 氨泵强制供液对复杂蒸发回路也可均匀供液 循环桶双重作用 气液分离防止氨泵气蚀；压缩机湿压缩 兼做排液桶简化融霜系统 设备集中于机房，便于操作及自控缺点：动力消耗增加59；泵需定期检修6、适用于：大中型制冷装置,四、气泵供液,1、原理：利用高压气体or高压液体作为动力，输送氨液到蒸发器内制冷.恒压罐式 单罐式 交替式2、类型：气泵供液 气体加压 双罐式 液体加压：同上3、工作过程：低压循环桶供液时，加压罐也补充供液，类似氨泵供液GbGZF,四、气泵供液,4、气泵供液优缺点

18、 优点：加压的高压液体，高压气体均来自制冷系统，此压能为系统固有，省去氨泵耗能；省去氨泵检修；易于实现自控；可根据需要调节循环倍率:改变加压罐的加压压力。缺点：自控系统维护复杂5、适用于：冷藏库制冷装置,制冷装置,氨制冷系统融霜系统 润滑油系统金文,一、融霜系统,1、结霜现象：蒸发器表面温度低于环境露点，空气中水份则结露or结霜于蒸发器表面。2、除霜方法：中止制冷循环除霜 适用于：可间断工作的小型制冷装置 方法：停机，升温，自然融化 人工扫霜 适用于：冷藏库的光滑墙排管和顶排管 方法：人工扫霜 外能除霜 适用于：冷风机 方法：电加热，蒸汽加热，温水加热，水融霜 适用于：蒸发管束组集中的蒸发器

19、方法：温水喷淋蒸发管束外表面 热气融霜 适用于：大中型制冷装置直接冷却系统 方法：压缩机排气送入蒸发器管内 热气和水联合融霜 适用于：冷风机 方法：蒸发器管内通入压缩机排气；蒸发器管外喷温水；喷水后用热气烘干表面,一、融霜系统,3、热氨融霜系统：1、重力供液的热氨融霜工作过程 开始除霜：关阀1和阀3开阀2和阀4 除霜结束：关阀2和阀4开阀1和阀3特殊点：液体分调节站变形热氨融霜同时冲走润滑油 融霜的热氨需分离油注意 进入蒸发器的热氨温度（28）压力（0.60.9MPa）不能过高防止脆裂 热氨管进入冷藏库需保温 热氨经蒸发器需上进下出,一、融霜系统,3、热氨融霜系统：2、氨泵供液的热氨融霜特点：

20、低压循环桶兼做排液桶工作过程：开始除霜：开阀1和阀3关阀2和阀4 除霜结束：关阀1和阀3开阀2和阀4分调节站变形：,二、润滑油系统,1、系统组成,二、润滑油系统,2、压缩机加油与放油压缩机加油与放油控制设备：压缩机曲轴箱外侧装有油位控制器 进油管上装有加油电磁阀加油：曲轴箱的油位降低到油位控制器下限位油泵启动电磁阀开启加油放油：曲轴箱的油位上升到油位控制器上限位油泵停机电磁阀关闭放油注意：加油过程曲轴箱内应保持低压，而放油时曲轴箱内应维持高压。制冷压缩机曲轴箱上有三通阀转换加油与放油工作。,二、润滑油系统,3、系统放油,二、润滑油系统,4、润滑油处理系统 物理法：油处理系统由加热、沉淀、过滤三

21、个物理过程将污油再生。,制冷装置,氨制冷系统水系统金文,1、类型：（1）直流系统：水源水泵冷凝器排放（2）混合系统：水源水泵冷凝器一部分排放 另一部分回系统（3）循环系统：冷却塔水池水泵冷凝器,一、冷却水系统,一、冷却水系统,2、冷库制冷装置需供水的设备冷凝器压缩机气缸及曲轴箱蒸发器融霜3、用水量计算 冷凝器用水量：压缩机用水量：冷风机融霜用水量：,一、冷却水系统,重力回水：冷却塔安于系统最高位冷凝器水池水泵4、循环供水方式 压力回水：冷却塔安于水池顶水池水泵冷凝器 供水水温：P45表155、供水水质要求 供水水质：P45表16 供水硬度：P45表17,一、冷却水系统,6、水冷却设备结构原理

22、类型：a.逆流式 b.横流式 c.喷射式 d.蒸发式 原理：风机引入空气与水逆流换热 适用：处理水量100t/h 特点：热交换效率高,一、冷却水系统,6、水冷却设备设计（1）确定型式：1)冷却塔的安装条件 2)冷水机组的冷却水进出口温差要求、噪声要求 3)放置冷却塔的建筑结构的承载能力（2）选择型号：冷却水流量=(1+1020)冷水机组的冷却水流量（3）计算台数：1)“一塔对一机”2)采用多台冷却塔时宜采用相同型号,二、冷媒水系统,1、闭式系统特点：冷媒水系统与大气隔绝，设膨胀水箱放气。组成：闭式蒸发器 闭式冷却器 冷媒水泵（泵前设膨胀水箱）系统充满载冷剂液体优点 只有膨胀水箱与大气接触，降低

23、了载冷剂腐蚀性 循环水不易受污染 不设回水池，占地小 需设膨胀水箱 缺点 支路压力不易稳定，运行调节复杂 高差大的系统，由于高位膨胀水箱作用，使低位系统压力过大,壳管式蒸发器,表冷器or风机盘管,二、冷媒水系统,2、开式系统 蒸发器旁设载冷剂水箱 开式：冷水箱特点：系统一处or多处与大气相通 蒸发器 闭式：壳管式 湿式冷风机 冷却器 开式 喷水室 闭式 表冷器 盘管 全敞开式系统：蒸发器和冷却器都使用开式设备类型 蒸发器敞开式系统：蒸发器使用开式，冷却器使用闭式 冷却器敞开式系统：冷却器使用开式，蒸发器使用闭式系统组成 供液均匀 优点 热稳定性好：载冷剂冲注量大，温度波动小 系统多处敞开，便于

24、检查载冷剂量及浓度 载冷剂泵能耗大：克服的阻力大 缺点 与大气接触多，腐蚀性大，管路和设备易受腐蚀 循环水易受污染,制冷装置,冷库负荷计算金文,若设计一个冷库，我们已经知道制冷装置系统组成，但系统组成设备该如何确定？压缩机：冷凝器：蒸发器：辅助设备：容器类设备选型参数容积or桶径：设备选型计算最基本参数为负荷制冷负荷 设备负荷：蒸发器负荷 机械负荷：压缩机负荷库房热量：维持库房低温，单位时间从库房应移出的热量-计算最大值,一、冷间生产能力和容量计算,1、冷库类型2、生产型冷库的生产能力计算设有吊轮的冷间生产能力的计算公式：搁架式排管冻结间生产能力计算公式：3、储藏型冷库的容量计算冷库的总容量（

25、冷库贮藏吨位数）：冷间的堆货容积（实际堆货容积）：,G每昼夜冷间冷加工能力（t）L吊轮有效总长度（m）g吊轮单位长度净载货量（kg/m）n每昼夜冷却或冻结加工次数2T冷却或冻结一周期的时间（h）,G：冻结间每昼夜冷加工能力（t）；：搁架利用系数，(盘装食品=0.850.90 听装食品=0.700.75 箱装食品=0.700.85)A：搁架各层截架各层截货有效面积之和a：每件冻结食品容器所占面积（m2）；g：每件食品净重（kg）；T：冻品所需冻结时间（h）,G：冷间贮藏吨位（t）V：冷间的公称容积（m3）：食品的计算密度（kg/m3）：冷间的容积利用系数,F：冷间的有效堆货面积（m2）H：货物堆

26、放高度（m）,二、计算参数,1、室外计算温度库房围护结构外侧环境：取夏季空气调节日平均温度（p54表2-7）库房围护结构外侧邻室：取邻室温度 常温室：室温 冷却间：10 冻结间：-10库房地坪隔热层：有通风装置：取12 无通风装置：取夏季空气调节日平均温度（p54表2-7）库房通风or换气时：取夏季通风温度（p54表2-7）2、室外计算相对湿度无通风冷间：取最热月平均相对湿度（p54表2-7）冷间通风换气or开门：取夏季通风室外计算相对湿度（p54表2-7）3、室外计算湿球温度：取夏季室外平均每年不保证50小时的湿球温度（p54表2-7）,二、计算参数,4、室内计算参数冷间设计温度 查阅相关设

27、计手册or设计技术规范（p55表2-8）5、进货温度：未经冷却的鲜肉按+35计算.冷却的鲜肉按+4计算。本库冻结货物冷藏按冻结终止温度计算，如：肉类为中心温度-15。从外库调入的冻结货物冷藏按-8-10计算。鲜鱼虾按整理鱼虾用水的水温计算；或按整理后的平均温度，即15计算。鲜蛋、水果、蔬菜及其包装材料均按当地进货旺月的月平均温度计算。如无此数据，可按夏季空气调节日平均温度乘以生产旺月的温度修正系数。,三、库房热量,1、库房围护结构传入热：Q1,A:围护结构传热面积:依据建筑设计图,tw：冷间外侧计算温度见上节 tn：库温设计要求,2、货物热：注意：冷库仅有鲜水果和鲜蔬菜的冷藏间时，只需计算Q2

28、c、Q2d。冻结过程中如果有需要加水的工艺要求时，如出口对虾的冷加工，应把水的热量加入计算值内。,三、库房热量,三、库房热量,3、通风换气热：注意：通风换气量只适用于贮存有呼吸作用食品的冷藏间。有操作人员长期停留的加工间、包装间等冷间，需计算操作人员需要新鲜空气的热量，其余冷间可不计。计算室外空气的含热量，应按夏季通风室外计算温度及夏季通风室外计算相对湿度取值。计算室内空气的含热量时，应按冷间设计温度和相对湿度取值。,三、库房热量,4、电动机运转热：Q4,P：冷库内电机额定功率,：热转化系数 电动机在冷间内时应取1 电动机在冷间外时应取0.75,：电动机运转时间系数 对冷风机配用的电动机取1

29、对冷间内其它设备配用的电动机可按实用情况改值，一般可按每昼夜操作8小时计，则为0.33.,三、库房热量,5、操作热：注意：当一冷间的冷藏门超过两樘时，应按两樘门的开门热量计算。冷却间、冻结间不计算Q5这项热量。操作人员数可按冷间的容积每250m2增加1人。,照明热量：qd：冷间每平方米地板面积照明热量(Wm2)冷藏间可取1.82.3 操作人员长时间停留的加工间、包装间等可取5.8A：冷间地板面积（m2）,开门热量：V：冷间内净容积（m）；hn和hw：冷间内、外空气的含热量（kJ/kg）见P69表2-25；n：每日开门换气次数，见图M：空气幕效率修正系数；有空气幕可取0.5，无则取1；：冷间内空

30、气密度（kg/m3）,查P70表2-26,操作热量：nr操作人员数qr每个操作人员产生热量（W/个）冷间设计温度-5时,取280W/个 冷间设计温度-5时,取 410W/个,四、冷库负荷,1、设备负荷：系数：负荷系数，冷却间和冻结间取值为1.3，其它冷间取1。说明：冷却间：冻结间：冷却物冷藏间：冻结物冷藏间 排管：冷风机：,四、冷库负荷,2、机械负荷：说明：,四、冷库负荷,制冷装置,机房设备选型设计金文,机房设备,一、制冷压缩机选型设计,1、设计步骤：确定制冷剂：确定设计工况：确定压缩级数：确定压缩机类型：压缩机选型计算：配备电机,氨,一、制冷压缩机选型设计,2、确定制冷压缩设计参数：,一、制

31、冷压缩机选型设计,3、单级压缩机氨制冷压缩机选择原则：.压缩机制冷量：压缩机所承担蒸发系统机械负荷.台数：按不同蒸发温度系统分别选配压缩机 一台压缩机负责一个蒸发温度系统，其制冷量与该系统机械负荷相平衡 大系统尽量选择大型机器，减少台数，简化系统.型式：尽量选同型，最多不超过2种压缩机选型计算方法：,一、制冷压缩机选型设计,.单级压缩机选型计算法1、计算机械负荷：2、确定工况：to、tk、tgl、tgr 3、绘制P-h图：4、计算压缩理论排气量：,：查P79表3-5,一、制冷压缩机选型设计,.单级压缩机选型计算法5、根据压缩机理论排气量Vh查样本，初选压缩机型号，并记录技术参数6、校核：理论输

32、气量制冷量 满足要求确定压缩机型号,一、制冷压缩机选型设计,.单级压缩机选型计算法7、制冷剂循环量：8、计算冷凝负荷：过冷负荷：9、计算压缩机功率：理论功率：指示功率：摩擦功率：压缩机轴功率：电机功率：,d 直接连接为1；三角带连接为0.90.95,一、制冷压缩机选型设计,.单级压缩机选型查表法1、设计工况与压缩机标准工况基本相符时，可根据设计的压缩机负荷，直接从产品样本中选型并确定机器台数。2、设计工况与机器标准工况不同时，需将设计工况下的压缩机负荷换算成标准产冷量，再从产品样本中确定机器的型号、台数，换算公式如下：,：查P79表3-5qv：查P79表3-6,一、制冷压缩机选型设计,.单级压

33、缩机选型查表法,一、制冷压缩机选型设计,.单级压缩机选型图解法1、凭借经验初选压缩机2、查压缩机性能曲线3、核对制冷量和功率4、确定压缩机型号,一、制冷压缩机选型设计,3、双级压缩机选型.计算法确定制冷工况：Pk、Po 确定中间压力Pm：(1)比例中项法：R717：0.951 R22：0.90.95(2)拉塞经验公式法：tm=0.4tk+0.6t0+3(3)查表法：p78表3-1和表3-2中查出中间温度tm(4)容积比插入法：任取两个中间温度t1和t2 分别计算其高低压理论排气量之比1和2 绘制-t图，由=1/3or1/2确定tm,一、制冷压缩机选型设计,3、双级压缩机选型.计算法低压级制冷剂

34、的质量流量：低压级理论排气量：高压级制冷剂的质量流量：高压级理论排气量：高低压理论排气量之比：,d由to和tm查P83表3-10,g由tm和tk查P79表3-5,一、制冷压缩机选型设计,3、双级压缩机选型.计算法有已确定的Pk、Pm、Po 绘制压焓图计算Vhd和Vhg由高、低压理论输气量查压缩机样本选型,一、制冷压缩机选型设计,3、双级压缩机选型.查表法确定的Pk、Pm、Po 确定中冷器盘管出液温度tgl（一般比中间温度tm高5）折算低压级压缩机标准产冷量计算低压级压缩机理论输气量计算高压级压缩机理论输气量由高、低压理论输气量查压缩机样本选型,to和tm查P83表3-10得dto和tgl查P8

35、3表3-11得qdv,一、制冷压缩机选型设计,3、双级压缩机选型.图解法初选压缩机根据to和tk，核对压缩机性能曲线中压缩机的产冷量Qo确定压缩机的型号和台数,S8-12.5型单机双级氨压缩机性能曲线,二、换热设备选型设计冷凝器,1、冷凝器选用原则2、选型参数计算冷凝面积,qf单位面积冷凝负荷,查P89表3-13,传热系数+传热温差可查设计手册,二、换热设备选型设计冷凝器,Qk：冷凝负荷（同上）C：水比热4.193、冷却水用量 t：冷却水进出温差，查P91表3-16 A：冷凝器换热面积（上已计算）Gwm：冷凝器单位面积用水量，查91表3-164、冷却水要求 冷却水进水温度 水质要求5、样本,二

36、、换热设备选型设计中冷器,1、选型参数计算 中冷器内蛇形管热负荷 蛇形管冷却面积 传热系数K465580 传热温差：输气系数 中冷器桶径 Vhg：高压级理论输气量：中冷器内气体流速(一般取0.5m/s)2、样本,t2为蛇形管出液温度节流制冷前的过冷温度tzj+5,三、辅助设备选型设计油分离器,1、选型参数计算 桶径2、样本,三、辅助设备选型设计贮液器,1、选型参数计算高压贮液器：容积低压贮液器：容积V0.251.0m3 排液桶：容积2、样本,Vpmax：最大冷间蒸发器排管总容积,三、辅助设备选型设计氨液分离器,1、选型参数计算 机房用:桶径氨液分离器 库房用:桶径2、样本,三、辅助设备选型设计

37、低压循环桶,1、选型参数计算 上进下出：容积 下进上出：桶径2、样本,低压循环桶选型计算是按不同蒸发温度回路分别进行计算的,三、辅助设备选型设计氨泵,1、选型参数计算流量 氨泵中心扬程：最高蒸发液面的液柱扬程克服3部分压损 氨泵出口扬程：蒸发器入口所有阻力 节流前保持100KPa自由压头调配支路流量 吸入压头气蚀余量流量查气蚀余量曲线（厂家提供）2、设计要求 保证氨泵的进出液管内不产生闪发气体 尽量减少氨泵进液管的阀件和弯头，在泵的出液管上设抽气 管与低压循环桶连接。,三、辅助设备选型设计循环桶泵组,1、循环桶泵组：低压循环桶与氨泵往往配套使用，厂家将两者组合在一起生产，成为循环桶氨泵组合装置

38、。2、循环桶氨泵组合装置技术参数 低压循环桶参数：V、D、H 配套氨泵参数：流量、扬程、转速、功率等,三、辅助设备选型设计空气分离器,1、选型参数：连接管径 2、样本,三、辅助设备选型设计集油器,1、选型参数标准工况下 Qo200KW选桶径D325mm，二台，高低压分开2、样本,三、辅助设备选型设计过滤器,1、选型参数：连接管径 2、样本,三、辅助设备选型设计紧急泄氨阀,制冷装置,库房设备选型设计金文,一、库房工艺设计的基础知识,一、库房工艺设计的基础知识,1、冻结间目的：食品冻结（一般冻肉、冻鱼）特点：库温要低于食品的冻结点 设计要求：冷冻结果：食品中心温度-15,一、库房工艺设计的基础知识

39、,2、冷却间 目的：食品冻结前or冷藏前的预冷特点：食品热负荷大，速降温但不冻严格控制温度设计要求：设计参数：库温02，相对湿度90，肉间风速12m/s 冷却时间：2024h 肉类 肉温变化：进库35，终温4 冷却设备：冷风机 设计参数：库温0，相对湿度7585，货间风速0.51.5m/s 蛋类 冷却时间24h 冷却设备：冷风机 果蔬类 设计参数：不同果蔬要求不同，查手册 冷却设备：冷风机（+均匀送风管道）,一、库房工艺设计的基础知识,3、冻结物冷藏间目的：长期贮存冻结食品，如冻肉、禽、水产、冰淇淋等。特点：较高的相对湿度以减少干耗 设计要求：冷风机：原理同前，但食品要加包装or冰衣防干耗设备

40、 墙顶排管：应用最普遍 夹套式冷库：冷库外围护结构内设空心衬套，冷风在此间循环,一、库房工艺设计的基础知识,4、冷却物冷藏间目的：长期贮存新鲜果蔬，鲜蛋。特点：库温波动小；保持一定相对湿度减少干耗；通风换气保证呼吸设计要求：设备：冷风机（+均匀送风管道）,二、蒸发器设计,1、蒸发器类型及选用原则,二、蒸发器设计,1、蒸发器类型及选用原则 卧式壳管式 冷却液体的蒸发器 冷水箱 冷风机蒸发器 冷却空气的蒸发器 墙顶排管 搁架排管 新型速冻装置 螺旋式 隧道式,冷却间、冷冻间、冷却物冷藏间,冻结物冷藏间、储冰间,盘装、箱装、罐装食品的冻结,制冰,2、冷却液体的蒸发器选型参数：蒸发面积 典型设备冷水箱

41、 直立管式蒸发器 V型管式蒸发器 螺旋管式蒸发器样本,二、蒸发器设计,设备负荷,二、蒸发器设计,3、冷却排管 选型参数：排管传热面积设备：设计要求：a.只有墙排管or顶排管，按其传热面积，选择冷却排管的规格(P111115查表)。b.墙排管+顶排管：先确定顶排管，分配定排管承担的负荷，选择规格，计算其面积及换热量；再将剩余换热量（负荷）分配给墙排管，计算其面积和尺寸。c.冷却排管每一通路总长：冷却排管总长是有限定的（P115表4-12），若该长度达不到要求，可并行管路。,二、蒸发器设计,4、搁架排管 材料：圆or方形无缝钢管 搁架宽740or1300mm 搁架尺寸：搁架高1.82m搁架设计 管

42、间水平距离812mm，安装尺寸：层高50400mm 层数一般设68层 底层距地 300400mm 布置尺寸：冻结能力5T/日：走道能单行手推车 冻结能力5T/日：走道能双行手推车搁架换热面积：,二、蒸发器设计,4、搁架排管确定搁架每层的有效面积 计算每层搁架入货量 搁架层数 计算搁架高度 设计要求：a.搁架排管供液方式：b.若搁架式排管所能承担的负荷小于冷间设备负荷，根据Qo-Q搁之差，设计一组顶排管，集中安装在搁架式排管上部。,二、蒸发器设计,5、冷风机 换热面积：风量：:配风系数设计参数 全风压：功率 离心风机：轴流风机：融霜水量：:融霜时间 选型样本：,1、安装冷风机落地式：采用射流侧送

43、风，用大口径圆形喷头强烈吹风，类型 纵向吹风 横向吹风 横向吹风 吊挂式：侧送风，类型 纵向吹风 下送风，设吊顶配风挡板，类型 通过挡板与墙地均匀分配送风，通过条缝或孔板送风其它方式：吊篮 吊轨 横向吹风：冷风机多（系统复杂，供液难均），吹风距离短，风速及温度均匀，冻结速度快特点 纵向吹风：冷风机少（一般12台），吹风距离长，风速及温度不均匀（定时移动挂肉轨道）吊顶式下送风：风速及温度均匀，冻结时间短，耗电少，由于迎风面积大，融霜周期增长,三、气流组织,三、气流组织,2、安装搁架排管顺流吹风型：风机设于排管一侧，沿制冷剂流向平行吹过排管(长而不匀)直角吹风型：风机设于走道上方，沿制冷剂流向垂直

44、方向吹过排管(均匀)混合吹风型：风机设于走道上方，垂直下吹，分流到两侧排管，沿墙上回,四、节流阀,1、手动节流阀结构：阀芯、阀座、手轮工作原理：利用阀芯与阀座间隙变化调节工质通过量应用：a.氨制冷系统或试验装置中还有使用。b.在制冷系统作为备用阀装在旁通管路上，以备应急或 检修自动膨胀阀时使用。选型：按接管管径选型 a.用于直接膨胀供液系统的节流阀，可以根据“每一通路”供液管径确定节流阀规格。b.用于安装在中间冷却器、氨液分离器、低压循环桶等设 备上的节流阀，应根据各设备进液管接头公称直径Dg确 定节流阀的规格。,手动节流阀1手轮；2阀体；3阀芯；4阀杆,四、节流阀,2、浮球阀工作原理：根据满

45、液式蒸发器的液面变化来控制蒸发器的供 液量，可控制蒸发器的液面高度，同时节流降压。结构：直通式、非直通式应用：广泛使用于满液式蒸发器的氨制冷系统中选型：按制冷量选型，但应留有一定余量,四、节流阀,3.热力膨胀阀工作原理：利用蒸发器出口处制冷剂蒸气过热度的变化调 节供液量。结构：阀体：金属膜片、阀座、阀芯、旋转弹簧座螺钉 感温包+毛细管应用：氟利昂系统中广泛使用（与非满液式蒸发器配合使用）选型：基本参数：制冷量注意膨胀阀制冷量应大于蒸发器制冷量 其它项目：接管类型、制冷剂、平衡形式、过热度、充注形式安装：a.阀体应尽量接近蒸发器，以及调节和拆修都比较方便的部位 b.阀体应垂直安装，其位置高于感温

46、包的位置 c.膨胀阀前应装过滤器 d.感温包安装在蒸发器出口吸气管道水平部分，并且要用没有吸 湿性的材料充分隔热,四、节流阀,4、毛细管工作原理：利用孔径和长度变化产生压力差，实现节流降压，控制制冷剂流量。应用：主要用于热负荷较小的家用制冷器具中，同时要求制冷系统有比较稳定的冷凝压力和蒸发压力，如空调、冰箱。,制冷装置,机房布置设计金文,一、机房设计的一般要求,（一）土木建筑：1、组成：大中型：压缩机间+辅助设备间泵房自控间休息间 小 型：设备间泵房油处理间2、设计一般原则：机房独立，靠近库房，不在库房交通干道上 机房在库房下风向，通风采光好 机房 高6m 宽 单列式4.57m 双列式712m

47、 长视设备台数 机房：通道宽度 主通道宽1.52.5m 非主通道宽0.8m 机器间距 两压缩机突出部位间距1m 压缩机距墙0.5m 设备间：通道宽度 主通道宽1.5m 非主通道宽0.8m 设备间距：应保证检修空间时间手册有具体说明 仪表安装：安装于可观测处，面向主通道 阀门安装：位于主操作通道，高1.21.5m 考虑扩建留有余地,一、机房设计的一般要求,（二）给 排 水：合理设计地漏，用循环水 压缩机冷却 用途 水冷冷凝器 冷风机冲霜 消防（三）采暖通风：机房严禁明火 北方：设供暖装置 机房设窗自然通风 机房设事故通风装置（四）供电照明：变配电间靠近机房 机房内外均设开关 冷间用防潮灯,一、机

48、房设计的一般要求,（五）机房设备平面布置：,二、压缩机的布置,1、压缩机间的设备：压缩机、控制柜、中冷器、总调节站、仪表屏 下设基础高150mm2、压缩机布置方式 单列式 双列式 双列横向式 双列纵向式,压缩机附带 1、油分离器：位置：在压缩机房有三种情况 冷凝器在压缩机房 热氨用干式油分离器 在设备间 在室外（无自动回油装置情况）安装高度：洗涤式油分离器进液口低于冷凝器出液口250mm2、冷凝器：位置：靠近油分离器、高贮器，其出口高于它们的进口 立式冷凝器置于室外 卧式冷凝器置于室内 淋水式和蒸发式冷凝器置于室外通风处or机房顶3、高贮器：位置：设备间内or室外冷凝器旁 注意：有并联设备的均

49、压问题,三、辅助设备的布置,三、辅助设备的布置,4、氨液分离器：单层冷库：设于机房阁楼，重力供液应高出顶层蒸发管0.52m，多层冷库：同设机房氨液分离器，其下方设低贮器or排液桶5、低压循环桶：放于设备间，与氨泵配套，与之相近6、氨泵：位置：放于设备间，在低压循环桶下方 注意：设自控回气管，防止气蚀附设详见氨泵供液 氨泵四周设排融霜水的明沟,三、辅助设备的布置,7、中冷器：位置：压缩机一侧，并靠近设备间（放在压缩机房内）下设基础：高150mm；垫防腐处理木块厚50mm保温，保温处理：设备需保温，保温后距墙200mm8、低贮器：与机房氨液分离器配套，放于机房，低于氨液分离器9、排液桶：放于设备间

50、，靠近冷库10、空气分离器：设于设备间or机房外，安装在墙上高1.2m11、集油器：靠近油分离器；加基础高200mm；四周设排明沟12、调节站：总调节站：在压缩机房or设备间，高度要操作方便 分调节站：在设备间or库房旁 重力供液时应紧挨氨液分离器下方,制冷装置,氨制冷系统的管道设计金文,一、氨制冷系统管道设计要求,二、氨制冷系统管材设计,1、管材：无缝钢管（内壁不能镀锌）管壁厚度：根据工作压力选用标准定型管设计手册有标准管各项 技术指标（管道规格，P133表6-1）2、管道连接：管与管焊接 管与管件、设备、阀门采用法兰连接或螺纹连接3、密封材料：普通橡胶4、阀件、仪表要求：氨系统所应用的各种