XKZLZR1型制冷制热实训装置指导书Word格式.docx
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1）实训柜：
以型材为主框架，铝合金板作为辅助材料。
桌面为铝质面板，四个底角并配有万向轮，以方便移动。
2）制冷系统：
主要由热泵型空调系统和直冷式电冰箱系统组成，均由压缩机、蒸发器、冷凝器、过滤器、毛细管等各部分组成。
采用可拆装式结构，通过管道螺纹连接的方式，将各部件串联到一个回路当中，组成一套完整的制冷系统。
3）电气系统：
由电源电气系统模块、空调电气控制模块、电子温控式冰箱电气控制模块和智能温控式冰箱电气控制模块组成。
在装置平台上设置有接线区域，作为各电气模块与被控制元件的连接过渡区。
4）系统基本配置表
序号
名称
规格
数量
单位
1
实训平台
830mm铝型材实训平台
台
2
电源及仪表模块
单相电源总开关（带漏电和短路保护）1个、红色电源指示灯1只、数字显示交流电压表1只（测量范围0—250V）、数字显示交流电流表1只（测量范围0—5A）、双联三芯插座1只、保险丝座1只
个
3
空调电气控制模块
通用型热泵空调控制主板1块、保险丝座1只、接线柱18个、对应指示灯7个、强制启动按钮1个、压缩机启动电容1个、室内风机启动电容1个、室外风机启动电容1个
4
电子温控式冰箱电气控制模块
冰箱电子温控主板1块、保险丝座1只、接线柱15个、对应指示灯6个、按钮2个、电位器1只
5
智能温控式冰箱电气控制模块
智能温控式冰箱控制主板1块、控制显示屏1块、控制按键4个、接线柱14个、对应指示灯2个、保险丝座1只
6
热泵型空调系统
空调压缩机1台、室内换热器1台、室外换热器1台、风机2台、温度传感器2只、四通换向阀1只、过滤器2只、毛细管2根、单向阀1只、截止阀1套、视液镜1只、压力表2块
套
7
直冷式电冰箱系统
冰箱压缩机1台、钢丝式冷凝器1个、铝复合板吹胀式蒸发器1个、盘管式蒸发器1个、毛细管2根、温度传感器2只、压力表2块、二位三通阀1只、PTC启动器1个、过流过温保护器1个、视液镜1只、箱体内照明灯1只、电冰箱门开关1只
8
弯管器
CT-368-90°
适用于1/4″、5/16″、3/8″的铜管
9
工具
活动扳手（2把）、内六角扳手、2M卷尺、螺丝刀（2把）、封口钳、割刀
10
便携式气焊
手提式
11
压力表
测量范围为-0.1～1.5MPa和-0.1～3.5MPa
12
真空泵
13
钳形表
块
14
制冷剂
R22
罐
15
R600a
16
胀管扩口器
17
银焊条
10
根
18
指导书
本
第二章制冷系统主要器件
2.1压缩机的种类与结构
压缩机是制冷系统中的关键部件，是制冷循环系统的动力源，它的作用是将蒸发器中吸热汽化后的低压制冷剂蒸气由吸气管吸入，将其压缩成高温高压的过热蒸气后，再从排气管送出，从而实现制冷循环。
目前，压缩机大体可分为往复活塞式、旋转活塞式、涡旋式以及变频式等几种。
制冷系统中多采用往复活塞式压缩机和旋转活塞式压缩机。
但随着技术的发展和人们对节能降耗的需求，变频式压缩机将逐渐占主导地位。
往复活塞式压缩机的外形如图2.1.1所示。
这种压缩机是通过一定的传动机构，将电机的旋转运动变成压缩机的往复运动，靠活塞在汽缸中运动所构成的容积差来实现气体的压缩和输送。
往复活塞式压缩机的吸气管和工艺管可以互换。
图2.1.1往复活塞式压缩机
旋转活塞式压缩机又称为滚动转子式压缩机，它的外形如图2.1.2所示。
它主要由壳体、电机组件、和压缩机组件三部分组成。
由于没有往复运动的部分，可减小空间容积，使得整机结构紧凑、重量轻。
常见的旋转活塞式压缩机有螺杆式、定片式和旋片式多种结构，目前常用的是定片式结构。
图2.1.2旋转活塞式压缩机
2.2冷凝器和蒸发器
冷凝器是制冷系统中主要的换热装置之一。
冷凝器的作用是将压缩机排出的高温高压的过热蒸气，通过其放热面将热量传递给低温物质，让制冷剂冷凝成液态，以使制冷剂在系统中循环使用。
图2.2.1分别是空调和冰箱的冷凝器图片。
空调冷凝器冰箱冷凝器
图2.2.1冷凝器图
蒸发器又称“结冰器”、“冷却器”，是制冷系统中的另一个重要的热交换部件。
蒸发器的作用是使低温低压的液态制冷剂在其内迅速蒸发为蒸气，吸收周围热量，使温度降低，从而达到制冷的目的。
图2.2.2分别是空调和冰箱蒸发器图片。
空调蒸发器
冰箱蒸发器
图2.2.2蒸发器图
2.3毛细管
毛细管是内径为0.2-3mm的细长紫铜管，它连接在蒸发器之前，利用制冷剂在毛细管中的流动阻力起节流降压作用。
这样就将制冷剂由原本的中温高压状态转变成了低温低压状态，为其在蒸发器中汽化创造了条件。
图2.3.1是毛细管的实物外形。
图2.3.1毛细管实物图
2.4干燥过滤器
干燥过滤器安装在冷凝器和毛细管之间。
它的作用主要有两个：
第一个是清除制冷系统中的残留水分，防止产生冰堵，并减小水分对制冷系统的腐蚀作用；
第二是滤除制冷系统中的杂质，如灰尘、金属屑和各种氧化物，以防止杂质堵塞毛细管或损坏压缩机。
它是由在一个铜管壳体内装设两层铜丝滤网和干燥剂而制成。
图2.4.1（a）和（b）分别是干燥过滤器的外形图和结构示意图。
图2.4.1（a）干燥过滤器外形图
图2.4.1（b）干燥过滤器结构示意图
2.5视液镜
图2.5.1是一种视液镜的外形图。
他的接头有螺纹型和焊接型两种，它通常安装在节流元件之前。
当制冷压缩机开始运转后，从视液镜中心玻璃视窗可以见到液态制冷剂的流动。
正常时见不到气泡。
若连续运转中，总有气泡流动，说明制冷系统内制冷剂量不足。
还可以通过玻璃视窗观察系统内制冷剂的颜色是否变黄，判定污物多少，以决定是否更换干燥过滤器。
有的视液镜还可用来检测制冷剂中是否含有水分。
当制冷剂中含有水分时，装在视液镜中的特殊材料的颜色会发生变化；
当制冷剂不含有水分时，装在视液镜中的特殊材料的颜色呈绿色；
当制冷剂含有水分时，特殊材料的颜色由绿色变黄绿色或黄色；
制冷剂含水分越多，特殊材料的颜色越黄。
图2.5.1视液镜外形图
2.6电磁阀
冰箱电磁阀的主要功能是在冷冻室及冷藏室两个温控器的双重控制下，通过不断改变系统中制冷剂流动的方向，来控制不同室温的制冷状态，优化制冷结构，达到理想的设定要求，方便不同用户需求。
电磁阀通常装在节流元件之前。
二位三通电磁阀的实物外形如图2.6.1
所示。
图2.6.1二位三通电磁阀
2.7单向阀
单向阀又称止回阀，具有单向导通、反向截止的能力。
它只允许制冷剂向某一方向流动，而不允许返航。
单向阀多用于分体热泵型空调器中，主要用来控制在制冷和制热不同状况下的制冷剂流向。
单向阀与毛细管并联安装在系统中，在制冷循环时，高、低压压差较小，制冷剂正向流过单向阀，节流元件为主毛细管，而与单向阀并联的毛细管（辅助毛细管）则被单向阀短路；
在制热循环时，制冷剂反向流动，单向阀截止，不导通，节流元件为主毛细管和辅助毛细管（二者串联），这样可增加节流元件的阻力，即增大制冷系统的高、低压压差，降低室外热交换器的温度，从外界获取更多的热量，以达到制热的目的。
单向阀在冰箱制冷系统中很少用到。
它的主要作用是防止压缩机在停机时，其内部大量的高温高压蒸气倒流向蒸发器，使蒸发器升温，从而导致制冷效率降低。
在压缩机回气管路中接入单相阀，可使压缩机停转时制冷系统内部高、低压压力能迅速平衡，以便再次启动。
其实物外形如图2.7.1所示。
图2.7.1单向阀
2.8电磁四通换向阀
电磁四通换向阀是热泵型空调器的关键部件，它利用导向阀的电磁作用改变制冷剂流向，以达到制冷、制热的目的。
阀体本身有四根铜管分别与制冷管路连接，因而简称换向阀。
空调器在夏季制冷时，室内机作为蒸发器，室外机作为冷凝器；
制冷剂由压缩机排出，先流经室外机换热器，后流经室内机换热器，然后再回到压缩机。
当空调器在制热运转时，制冷剂由压缩机排出，先流经室内机热交换器，后流经室外机热交换器，然后再回到压缩机。
制冷剂的流动方向在夏季和冬季恰恰相反，这就要通过四通换向阀来改变制冷剂的流动方向。
图2.8.1是四通换向阀的实物外形图。
图2.8.1四通换向阀
2.9截止阀
为了安装和维修方便，分体式空调器室外机中气管和液管的连接口上各连接一个截止阀。
截止阀是一种管路关闭阀，以手动方式启闭阀芯来控制制冷剂的通过与截止。
截止阀按结构可分为二通截止阀和三通截止阀。
二通截止阀通常安装在室外机配管中的液管侧，其实物外形如图2.9.1所示。
图2.9.1二通截止阀
三通截止阀除具备二通截止阀的功能外，还多了一个维修口，为检修空调提供了方便。
三通截止阀安装在室外机的气管连接口上。
有的空调器在连接口的气管侧和液管侧均采用三通截止阀。
三通截止阀的外形呈直角状，它有两个管路连接口、一个阀杆定位调整口和一个维修口即工艺口。
实物如图2.9.2所示。
图2.9.2三通截止阀
第三章空调、冰箱工作原理
3.1冷暖空调的工作原理
图3.1.1是空调的制冷循环示意图。
图3.1.1
空调器在制冷工作时，制冷剂（R22）在压缩机中被压缩，将原本低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的过热蒸气后，由压缩机排气管口排出。
高温高压的过热蒸气从四通阀的A口进入，由于在制冷工作状态下压缩机排气管通过四通阀与室外机的冷凝器相连，因此高温高压的过热蒸气经四通阀的B口被导入到室外热交换器（冷凝器）中。
高温高压的过热蒸气在冷凝器中进行冷却，通过风扇的冷却散热作用，过热的制冷剂由气态变为液态。
经视液镜进入过滤器，然后再通过单向阀。
从视液镜中可以看到制冷剂的状况。
由于冷暖空调器在室内蒸发器与室外冷凝器之间安装有单向阀，它是用来控制制冷剂流向的，具有单向导通、反向截止的作用。
当有冷却后的中温高压制冷剂液体流过时，单向阀导通，因此制冷剂液体经单向阀后，再通过毛细管节流降压成为低温低压的制冷剂液体，然后，低温低压的制冷剂液体由液体管（细管）送入室内蒸发器。
制冷剂液体在室内机的蒸发器中吸热汽化，周围空气的温度下降，冷风即被风扇吹入室内。
汽化后的制冷剂气体再经气体管（粗管）和三通截止阀送回到四通换向阀，此时四通阀的D口与C口相通，从而使制冷剂气体得以由压缩机吸气口吸回到压缩机中，再次被压成高温高压的过热蒸气，维持制冷循环。
图3.1.2是空调制热循环示意图
图3.1.2
空调器在制热时，制冷剂经压缩机压缩成高温高压的过热蒸气由压缩机的排气口排出，进入电磁四通阀的A端（这时空调的主控板发出驱动信号，从而使四通阀线圈得电，通过机械的切换，使四通阀的A口与D口相通，B口与C口相通）,再经四通阀D口直接将过热蒸气送入到室内机的蒸发器中。
此时，室内机的蒸发器就相当于冷凝器的作用，过热的蒸气通过室内机的热交换器散热，散出的热量由风扇从出风口吹出，送往室内。
过热蒸气被冷却成中温高压的液体后，再由液体管（细管）从室内机送回到室外机中。
此时，在制热循环中，根据制冷剂的流向，单向阀截止，制冷剂液体通过过滤器，毛细管以及并联在单向阀上的毛细管节流降压后经过视液镜，被送入室外机的冷凝器中。
与室内机蒸发器的功能正好相反，这时冷凝器的作用就相当于制冷时室内机蒸发器的作用，低温低压的制冷剂液体在这里完成气化的过程，制冷剂液体向外界吸收大量的热，重新变为饱和蒸气，并由风扇将冷气由室外机吹出。
饱和蒸气最后再由四通阀的B口进入，由C口返回压缩机的吸气口，继续空调器的制热循环。
可以看到，制热循环和制冷循环的过程正好相反。
在制冷循环中，室内机的热交换设备起蒸发器的作用，室外机的热交换设备起冷凝器的作用，因此制冷时，室外机吹出的是热风，室内机吹出的是凉风。
而制热循环时，室内机的热交换设备起冷凝器的作用，而室外机的热交换设备则起蒸发器的作用，因此，空调器在制热时室内机吹出的是热风，而室外机吹出的是冷风。
3.2电冰箱工作原理
图3.2.1是电子温控式电冰箱工作原理图
图3.2.1
电冰箱的主要部件包括全封闭式压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器和主控板等。
制冷剂（R600a）以气态的形式由压缩机吸入，经压缩机压缩后成为高温高压的过热蒸气，然后从压缩机的排气管排出，经排气管进入冷凝器中。
冷凝器有助于制冷剂将热量散发给周围的空气，使得制冷剂由高温高压的过热蒸气冷凝为中温高压的液体，然后经过视液镜和干燥过滤器进入毛细管。
由于毛细管的通道细长，制冷剂进入毛细管被节流降压后变为低温低压的制冷剂液体，再进入蒸发器。
在蒸发器中，低温低压的制冷剂液体要大量吸收外界热量而汽化为饱和蒸气，这就达到了在蒸发器中向外界吸收热量而制冷的目的。
由蒸发器出来后，在吸气管中变为低压蒸气的制冷剂再被压缩机吸入，开始下一次循环。
在蒸发器上由于温度较低，在保温效果良好的情况下会结霜的，这就需要具有除霜功能。
图3.2.2是智能温控电冰箱系统原理图
图3.2.2
智能温控电冰箱的组成除了主要由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、冷藏室蒸发器和冷冻室蒸发器外，还有一个重要部件，即二位三通电磁阀。
通过电磁阀的机械转换控制，冰箱可有两种控制方式。
1、冷冻室和冷藏室同时开启
此时，二位三通电磁阀得到一个脉冲电压信号，使A.C端相通，A.B端关闭。
制冷剂通过电磁阀的A端流经C端，再进入毛细管，在毛细管的节流降压之下，变为低温低压的制冷剂液体。
低温低压的制冷剂液体先进入到冷藏室蒸发器，然后再进入冷冻室蒸发器。
制冷剂在蒸发器中大量吸收外界热量而汽化为饱和蒸气，将冷藏室和冷冻室内的热量吸入。
由蒸发器出来后，在吸气管中变为低压蒸气的制冷剂被压缩机吸入，再经过压缩机压缩成高温高压的气体，进入冷凝器，如此的反复循环。
2、冷藏室关闭，只开冷冻室
此时，二位三通电磁阀又获得一个脉冲电压信号，使A.B端相通，A.C端关闭。
经冷凝器冷凝后变为中温高压的制冷剂液体由电磁阀的A端流经B端，到毛细管中，在经过毛细管节流降压之后，变为低温低压的液体，进入到冷冻室蒸发器中，制冷剂液体吸热汽化，将冷冻室内的热量吸入，然后低温低压的制冷剂气体再被压缩机吸入，开始下一次循环。
第四章制冷专用工具的认识
4.1割管器
在焊接制冷管路之前，往往需要对铜管进行切割，以使铜管的长度尺寸符合要求。
由于制冷循环系统的要求十分严格，杂质、灰尘和金属碎屑等都会造成制冷系统堵塞，因此，对制冷铜管的切割要使用专用的工具—-割管器（或称切管刀），这样才可以保证铜管的切割面平整、光滑，且不会产生金属碎屑掉入管中阻塞制冷循环系统。
割管器的外形如图4.1.1所示。
图4.1.1割管器
4.2扩管器
当制冷系统管径相同的管道连接或管道与截止阀连接时，都需要对铜管进行扩口，扩管器是铜管扩口的专用工具。
图4.2.1是扩口器实物图。
铜管扩口分扩喇叭形口和扩圆柱形口两种。
扩喇叭形口就是将管口扩成喇叭形，这种制作工艺常用于管道与截止阀连接。
而管径相同的管道连接时，则是将其中一根管子的管口扩成圆柱形，以便使另一根铜管能够插入该铜管中，这样才能使两根铜管焊接牢固，并且不容易发生泄漏。
图4.2.1扩口器
4.3弯管器
制冷系统的管道经常需要弯成特定的形状，弯曲部分并要保持管道内腔不变形，弯管器就是用来弯曲铜管的专用工具。
弯管器的结构如图4.3.1所示。
图4.3.1弯管器
4.4封口钳
封口钳也称大力钳，通常是用于电冰箱修复、试机正常后，封闭制冷系统工艺管的专用工具。
封口钳的结构如图4.4.1所示。
图4.4.1封口钳
在对电冰箱维修完毕且充注制冷剂试机正常后，必须将电冰箱上所接的压力表取下，但又不能让电冰箱中的制冷剂泄漏，此时就需要使用封口钳将连接压缩机工艺管（从此处充注制冷剂）一端的连接管的管口封死。
4.5真空泵
在对制冷管路系统检修完毕后，必定会有空气进入到制冷系统中。
由于空气中夹杂有杂质和水分，这些都会使制冷系统出现堵塞。
因此，必须对系统进行抽真空操作后，再添加制冷剂。
图4.5.1是真空泵实物外形图。
图4.5.1真空泵
4.6钳形表
钳形表又称钳形电流表，它是测量交流电流的专用电工仪表。
如图4.6.1所示。
图4.6.1钳形表
钳形表在测量交流电流时，只要将被测导线置于钳形表的钳形窗口内，不需将钳形表接入电路就能测出导线中电流的数值。
钳形表使用注意事项
（1）使用钳形表应先估计被测电流的大小，选择合适量程。
一般要先选择较大量程，然后再视被测电流的大小，调整到合适量程。
（2）为使钳形表的读数正确，导线夹入钳口中后，钳口铁心的两个面应很好的吻合。
（3）钳形表的钳口内只能夹一根导线，将两根导线夹入，将测不出导线中的电流。
（4）钳形表每次测量完毕后，量程转换开关应放在最大量程位置，以免他人未经选择量程就使用，损坏仪表。
第五章技能实训
实训一制冷系统专用工具的基本操作技能
1.实训目的：
掌握制冷系统专用工具的基本操作方法
2．实训设备
工具名称
割管器
1把
扩口器
封口钳
1台
铜管
若干（自备）
3．实训操作原理
3.1割管器
割管器的使用方法是：
将需要切割的铜管放置于割管器的刀片和滚轮之间。
缓慢转动割管器末端的进刀旋钮，直到刀口碰到管壁，并确保刀口垂直地压在铜管上。
然后转动割管器，使其绕铜管沿顺时针方向旋转，每当割管刀片绕铜管旋转一周时，应旋紧割管器末端的进刀旋钮四分之一圈，直到铜管被切断为止。
割管器一般可切割4mm--16mm的铜管。
较粗铜管的切割宜采用钢锯锯断，对于较细的毛细管宜用锐利的剪刀剪住毛细管的割断部位，轻轻来回转动，当毛细管上划出一定深度的刀痕后，但不能划透，用双手拿住划痕的两边轻轻来回扳动几下，毛细管即可断开，管口不需要再加工，可直接使用。
3.2扩口器
扩喇叭形口的方法：
先把铜管的扩口端退火，管口去毛刺并用锉刀锉平整。
将扩管夹板一端的紧固螺帽拧开，打开扩管夹板，把需要加工的铜管放置在孔径与管径相同的孔中，使管口朝向扩管夹板有喇叭口斜面的一侧，且铜管露出扩口夹板的高度应是孔径长度的三分之一左右。
在确认铜管被夹牢后，把顶压器装上扩口支头，将顶压器的扩口支头垂直压在管口上，使顶压器的弓形脚卡住扩口夹板。
沿顺时针方向缓慢的旋转顶压器顶部的顶压螺杆，直至顶压器的扩口支头将铜管管口胀成喇叭形。
扩圆柱形口的方法：
把铜管的扩口端退火后的，将其夹紧在相应管径的扩口夹板中，且铜管露出扩口夹板的高度略大于铜管直径长度。
将顶压器的扩口支头换成圆柱形支头，用同样的方法将顶压器的弓形脚卡在扩口夹板上，然后旋转顶压螺杆，完成扩口操作。
3.3弯管器
弯管器的使用方法：
先将铜管的弯曲部位退火，然后将铜管放入轮子槽沟内，用夹管钩钩紧，将活动手柄按顺时针方向转动，直到所需弯曲的角度为止，松下夹管钩将弯管退出。
更换不同半径的导轮，可弯曲不同弯曲半径的管道。
3.4封口钳
封口钳的使用方法：
首先要调整好封口钳的钳口，使钳口正好能钳住工艺管。
钳口的间隙一般调到略小于铜管壁厚的2倍。
然后选定距工艺管与压力表焊口2cm左右的位置作为封口处，再用砂纸将铜管打磨干净，使用气焊设备对封口处进行加热软化。
待封口软化后，使用封口钳钳住封口处并用力按压封口钳手柄，将工艺管管口封死。
用割管器将压力表一端的铜管割断，取下压力表，再用气焊设备将断口处焊死。
断口焊好后拨动钳口松脱手柄，在钳口开启弹簧的作用下，钳口会自动打开，取下封口钳，再对封口处进行补焊，即可完成工艺管的封口操作。
3.5真空泵
空调制冷管路系统抽真空方法：
首先将气体截止阀工艺管口上的螺帽取下；
把带有压力表的三通控制阀连接软管的一端与气体截止阀的工艺管口相连（如果压力表显示系统里面有压力，应将系统泄压到大气压），另一根软管的一端与真空泵的吸气管口相连（这两根软管的另一端都与三通控制表阀连接）；
打开三通控制阀阀门和真空泵的电源，抽真空开始。
半小时左右观察真空表的读数，当表针指向-0.1Mpa时，真空度也就达到了要求，这时关闭压力表阀门，将真空泵电源断开，抽真空结束。
电冰箱制冷管路系统抽真空方法：
将三通控制表阀上其中一根连接软管的一端接在压缩机的工艺管口上（如果压力表显示系统里面有压力，应将系统泄压到大气压），另一根软管与真空泵相连，开启真空泵电源，半小时左右，当压力表指针指向-0.1Mpa时，先关闭压力表阀门，然后断开真空泵电源，抽真空结束。
4．实训内容
4.1割管器实训
4.1.1切割铜管操作步骤
1）把要切割的铜管放置在割管器的刀片和滚轮之间。
2）根据割管器的使用方法进行切割操作。
3）取不同管径的铜管进行切割练习，直到熟练为止。
4.1.2切割铜管注意事项
1）铜管一定要放在两个滚轮之间，而且要放平。
2）铜管一定要平直、圆整。
3）在割管过程中要始终注意滚轮与刀片应垂直压向管子，决不能侧向扭动。
4）要防止进刀过快、过深，以免将铜管压扁或损坏刀片。
5）切割完成后，如发现铜管内凹或管口有毛刺，需进行处理。
4.2扩口器实训
4.2.1扩口铜管操作步骤
1）切割一段铜管。
2）如果管口内凹或有毛刺，需重新切割或用割管器的刮刀片（也可用锉刀）处理。
3）按照扩口器的使用方法进行扩喇叭口和扩圆柱形口操作。
4）扩口完成后，观察扩口表面应光滑圆整，无毛刺、裂纹、卷边和歪斜现象
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