氨制冷设备的构造.docx

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氨制冷设备的构造

浅谈氨制冷设备的构造及制冷工作原理

一、制冷系统的制冷工作原理：

主要由压缩机、冷凝器、储氨器、油分离器、节流阀、氨液分离器、蒸发器、中间冷却器、紧急泄氨器、集油器、各种阀门、压力表和高低压管道组成。

其

中，制冷系统中的压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器（冷库排管）是四个最基本部件。

它们之间用管道依次连接，形成一个封闭的系统，制冷剂氨在系统中不断循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换，其工作过程是：

液态氨在蒸发

器中吸收被冷却物的热量之后，汽化成低压低温的氨气，被压缩机吸入，压缩成高压高温的氨气后排入冷凝器，在冷凝器中被冷却水降温放热冷凝为高压氨液，经节流阀节流为低温低压的氨液，再次进入蒸发器吸热气化，达到循环制冷的目的。

这样，氨在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。

在实际的制冷系统中，完成一次制冷循环，制冷剂需要通过上述四大件外，还通过许多辅助设备，这些设备是为了提高运行的经济性、可靠性和安全性而设置的。

以双级压缩机制冷系统为例，完成一次制冷循环，氨必须依次通过低级氨压机、一级油分离器、中间冷却器、高级氨压机、二级油分离器、冷凝器、储氨器、节流阀、氨液分离器、调节站、蒸发器、再回到低级氨压缩机，这样才完成一次循环，实际制冷工艺流程是较为复杂的。

制冷学原理是一个能量转化过程。

即电能转化机械能，机械能转化为热能，热能又通过氨的作用进行冷热交换，完成制冷的过程。

第十一章冷冻设备

第二节活塞式压缩制冷设备

的附属装置

一、油分离器

油分离器又称为油器，用于分高压缩后的氨气中

所挟带的润滑油，以防止润滑油进入冷凝器，使传热

条件恶化。

油分离器的工作原理是借油液和制冷剂蒸汽的

比重不同；利用增大管道直径降低流速，并改变制冷

剂的流动方向；或靠离心力作用，使油滴沉降而分离。

对于蒸汽状态的润滑油，则采用洗涤或冷却的方式降低蒸汽温度，使之凝结为油滴而分离。

有的则采用过滤等方法来增强分高效果。

目前国内常用的油分离器，用于氨制冷的有洗涤式、填料式和离心式三种，用氟利昂制冷的为过滤式油分离器。

这种油分离器的分离率为80%〜85%。

二、集油器

集油器是汇集从氨制冷系统的油分离器、冷凝器及其他装置中分离出来的氨、油混合物，使油在低压状态下与混杂的氨再进行分离，然后分别放出，这样既保证放油安全，又减少制冷剂的损失。

集油器的结构是金属立式圆筒形容器，筒体上有进油管、放油管、回气管及压力表等。

较大的集油器装有玻璃管液面指示器。

三、贮液器

贮液器的功用是贮存和调节供给制冷系统内各部分的液体制冷剂。

各种贮液器的结构大致相同，都是用钢板焊成的圆柱形容器，简体上装有进液、出波、放空气、放油、平衡管及压力表等管接头；但各种贮液器的功用不同。

（－）高压贮液器

设在冷凝器之后，与冷凝器排液管直接联通，使冷凝器内的制冷剂液体能通畅地流入高压贮液器，这样可充分利用冷凝器的冷却面积，提高其传热效果。

另外当蒸发器热负荷变化时，制冷剂的需要量随之变化，贮液器能起调节制冷剂循环量的作用。

（二）低压贮液器

只在大型制冷设备中使用。

其功用是收集蒸发器回气管路上氨液分离器中分离出来的低压氨液，以免液滴随回气冲入压缩机。

具有多种蒸发温度的制冷系统中，应分别设置低压贮液器。

（三）排液桶

它的功用是当冷库中排管冲霜时，用来暂时贮存排管排出的氨液。

排液桶的容积，应能容纳需要冲霜各库房中最大房间的氨液量。

（四）循环贮液涌

循环贮液桶是用于氨泵供液制冷系统的重要装置，它既能稳定地保证氨泵循环所需的低压氨液，又能对库房的回气进行汽液分离。

氨液分离器的作用，一种仅是分离来自蒸发器的氨液，防止氨液进入压缩机发生敲缸。

另一种是兼

用来分离节流后的低压氨液中所带的无效蒸汽，以提

高蒸发器的传热效果，还能起到调剂分配氨液的作用。

氨液分离器有立式、卧式和T型三种结构型式。

图11-14所示是常用的一种立式氨液分离器。

它是一个圆筒壳体，其上有氨气进出口、氨液进出口、安全阀、放油口及压力表等。

氨液分离器的工作原理与油分离器类同。

图IH14盘液分离器

第十一章冷冻设备

第二节活塞式压缩制冷设备的附属装置

一、油分离器

油分离器又称为油器，用于分高压缩后的氨气中所挟带的润滑油，以防止润滑油进入冷凝器，使传热条件恶化。

油分离器的工作原理是借油液和制冷剂蒸汽的比重不同；利用增大管道直径降低流速，并改变制冷剂的流动方向；或靠离心力作用，使油滴沉降而分离。

对于蒸汽状态的润滑油，则采用洗涤或冷却的方式降低蒸汽温度，使之凝结为油滴而分离。

有的则采用过滤等方法来增强分高效果。

目前国内常用的油分离器，用于氨制冷的有洗涤式、填料式和离心式三种，用氟利昂制冷的为过滤式油分离器。

这种油分离器的分离率为80%〜85%。

、集油器

集油器是汇集从氨制冷系统的油分离器、冷凝器及其他装置中分离出来的氨、油混合物，

使油在低压状态下与混杂的氨再进行分离，然后分别放出，这样既保证放油安全，又减少制冷剂

的损失。

集油器的结构是金属立式圆筒形容器，筒体上有进油管、放油管、回气管及压力表等。

较大的集油器装有玻璃管液面指示器。

三、贮液器

贮液器的功用是贮存和调节供给制冷系统内各部分的液体制冷剂。

各种贮液器的结构大致相同，都是用钢板焊成的圆柱形容器，简体上装有进液、岀波、放空

气、放油、平衡管及压力表等管接头；但各种贮液器的功用不同。

（―）高压贮液器

设在冷凝器之后，与冷凝器排液管直接联通，使冷凝器内的制冷剂液体能通畅地流入高压

贮液器，这样可充分利用冷凝器的冷却面积，提高其传热效果。

另外当蒸发器热负荷变化时，制

冷剂的需要量随之变化，贮液器能起调节制冷剂循环量的作用。

（二）低压贮液器

只在大型制冷设备中使用。

其功用是收集蒸发器回气管路上氨液分离器中分离岀来的低压

氨液，以免液滴随回气冲入压缩机。

具有多种蒸发温度的制冷系统中，应分别设置低压贮液器。

（三）排液桶

它的功用是当冷库中排管冲霜时，用来暂时贮存排管排岀的氨液。

排液桶的容积，应能容纳需要冲霜各库房中最大房间的氨液量。

（四）循环贮液涌

循环贮液桶是用于氨泵供液制冷系统的重要装置，它既能

稳定地保证氨泵循环所需的低压氨液，又能对库房的回气

进行汽液分离。

四、氨液分离器

图II14甄液分离器

氨液分离器的作用，一种仅是分离来自蒸发器的氨液，防止氨液进入压缩机发生敲缸。

另

一种是兼用来分离节流后的低压氨液中所带的无效蒸汽，以提高蒸发器的传热效果，还能起到调

剂分配氨液的作用。

氨液分离器有立式、卧式和T型三种结构型式。

图11-14所示是常用的一种立式氨液分离

器。

它是一个圆筒壳体，其上有氨气进岀口、氨液进岀口、安全阀、放油口及压力表等。

氨液分离器的工作原理与油分离器类同。

七、凉水装置

能参数:

BL-50型点波式冷却塔的性

为13m3/（m2h）。

此种冷却塔适用于配套627MJ/h的氨制冷机

第十一章冷冻设备

第三节冷藏库

一、冷藏库的作用、分类和组成

（一）作用

1使易腐产品能较长时间保存；

2为农产品、食品加工厂长时间均衡加工创造条件；

3供大型副食店、菜场和食堂短期或临时贮存食品之用

（2）分类

1按使用性质分

（1）生产性冷库主要建在产地。

（2）分配性冷库主要建在消费中心。

（3）混合性冷库兼有生产性和分配性冷库的特点

2•按使用要求分

（I）高温冷库主要冷藏果品、蔬菜、鲜蛋等食品，。

一般库温4〜-2C。

（2）低温冷库主要冷冻并冻藏肉类、水产品等，一般库温为-I8〜-30°Co

（3）空调库在常温条件下贮藏米、面、药材、酒等，一般库温在10〜15C

（3）冷库的组成

如机房，冷却间、速冻间、冷藏间、冻藏间、制冰间、产品分级清洗间、调节站、配电间、货物升降装置、氨库和冷却塔等，有的还设有零配件间与卫生间

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冷藏库的制冷系统及其设备选择

图11-2）单级压堀制檜紊蜕原理图

1.压妁机2St廉武二團港牌4+贮鼻*1i骰压!

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（一）机房系统

1.压缩机

（I）一般选择原则

1负荷制冷压缩机的总负荷，按库房各冷间的耗冷量加以汇总修正确定。

2台数冷库所需制冷压缩机的总负荷较大时，宜选用大型压缩机，以减少台数，简化系统，但

整个冷库中的压缩机，不得少于两台，以防因压缩机发生故障而停止供冷，且避免在淡季时压缩

机长期在小负荷下运转。

3备件不同蒸发系统的压缩机，应考虑到各系统之间相互代替的可能性。

以便各零件的互换使

用。

4技术条件选用压缩机应按其制造厂规定的技术条件计算。

如缺少资料可按前一机部部颁标准

《中小型活塞式单级制冷压缩机型式与基本参数》（JB955—67）考虑。

5压缩比按氨制冷压缩机的使用条件，高低压的压缩比小于8时，即-15C蒸发温度的制冷系统，

采用单级压缩机。

若压缩比大于8时，即-28〜-33C蒸发温度的制冷系统，则采用双级压缩机。

（2）单级压缩机的选型计算

根据压缩机总负荷，有以下两种方法:

1按压缩机的理论排气量选型。

用制冷量和需冷量的平衡关系，求得压缩机的理论排气量，再查

得相近的理论排气量，即可选定压缩机的型号和台数。

压缩机的理论排气量Vp由下式求得：

（m3/h）

式中Qj――冷却系统压缩机总负荷（kJ/h）;

V2——吸入气体的比容（m3/kg）;

ii――蒸发器岀口干饱和蒸汽的焓值（kJ/kg）；

i5――节流阔后液体制冷剂的焓值（kJ/kg）；

ii、i5――由已知的制冷工作参数（蒸发温度、冷凝温度、吸气温度、过冷温度）绘制制冷剂的

压焓图确定；

入一一压缩机吸气系数，按制造厂给定值选用。

2按压缩机的标准工况制冷量选型。

即把所需的压缩机负荷折算成标准工况下的制冷量，以选配

压缩机的型号和台数。

（3）压缩机的有关计算

压缩机产冷量的计算

（1）压焓图

用―弓一敬级乐缩制冷綸环田和t

FMj

23

（2）理论排气量：

Vp=15nDsnz（m/h）

（3）氨循环量：

G=VpXq/V1

（4）产冷量（制冷能力）

Q=Vpgr/3.6或Q=G（ii—i4）/3.6

不同工况下制冷量换算

Qg=Qbqg2g/qb入

压缩机功耗的计算

（1）

绝热功率：

Nj=G（i2-i1）/3600

（2）

指示功率：

Ni=

:

Nj/n

n:

=TTl+bts

（3）

摩擦功率：

Nm=

二PmVp/3600

（4）轴功率：

Ne=Ni+Nm

（5）

电机轴功率：

N=Ne/n=（NI+Nm）/n

（6）

配用电机功率：

N'd=（1.10〜1.15）N

2.冷凝器

冷凝器的选型主要按制冷设备的制冷量、机房布置、当地的水温、水质、水量及气象条件

确定。

（1）立式冷凝器适用于水质较差、水源丰富的地区，一般布置在冷库机房外面；常用于大、中型冷库。

（2）卧式冷凝器适用于水温较低、水质较好的地区，一般布置在室内与中小型制冷机组配套，亦用于船舶制冷装置。

（3）淋水式冷凝器适用于空气干燥、水源不足和水质较差