制冷实习报告.docx
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制冷实习报告
制冷实习报告
1.各种空调系统
实习期间，我们参观了重庆宏美制冷设备有限公司、重庆美的通用制冷设备有限公司、川渝中烟工业公司重庆公司重庆分厂、重庆冷冻库、沙坪坝体育馆，我们参观了各式的制冷剂，倾听技术人员给我们讲解的制冷剂知识。
1.1汽车空调原理（宏美制冷设备有限公司）
汽车空调是随着汽车的普及和高新技术的应用而发展起来的。
汽车空调系统采用人工制冷的方法调节车内温度、湿度、气流速度、空气洁净度等性能指标来创造一个空气清新的环境，改善驾乘人员的舒适性。
汽车空调系统由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀管、蒸发器等主要部件组成。
采用蒸汽压缩式制冷循环方式，图1为其工作原理图，压缩机吸入蒸发器出来的低温低压气态制冷剂，压缩后成为高温高压气态制冷剂送入冷凝器，在冷凝器中制冷剂被冷凝成高温高压液体，送入储液干燥器，除掉水分和杂质经过过滤后送入膨胀阀转变成低温低压液态并控制流量进入蒸发器，在蒸发器中，低压制冷剂液体沸腾气化，吸取蒸发器管外空气中的热量，使流经蒸发器的车内循环空气的温度降低成为冷气，通过鼓风机送入车内，从而降低车内的空气温度。
气化后的制冷剂蒸汽又进入压缩机进行循环。
图1工作原理图图2蒸发器翅片结构
其中一型号：
QNX-17
散热性能：
4000W
风量：
350m3/hr
水流量：
6L/min
液气总温差：
65摄氏度
1.2家用空调系统
1.2.1空调制冷原理
空调器通电后，制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。
同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。
高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量。
同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内。
如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。
1.2.2变频技术在家用空调的应用
图1变频空调器基本结构
变频空调就是采用变频的方法来改变空调器压缩机的转速，从而达到调节空调器的制冷量，以满足空调器千变万化的实际运行工况，使空调器工作在较佳的状态下。
采用变频技术后，变频空调和普通空调相比最大的特点是节能和舒适度高。
图1为交流分体变频空调的基本结构，主要由变频器、室内、外机控制线路三部分组成，与普通空调相比多了一个变频器。
室内机和室外机利用单片机的通信功能进行控制与协调。
变频空调的室外机控制较为复杂，变频器是电路的核心。
首先由传感器（热敏电阻）获得室外温度、室外热交换温度、压缩机温度，过流、过压保护等信号送给单片机，然后与室内单片机取得通信数据，如室内温度、指令信息，进行综合比较，运算后生成变频器的逆变器的驱动（激励）信号，控制变频器中电力电子器件的通断，使变频器输出所需的频率、相序和大小的交流电压，进行变频调速。
与此同时，单片机还要对室内外的风扇电机、电磁四通换向阀、电子膨胀阀等部件进行相应的控制。
1.3强制对流空气冷却式冷凝器（重庆美的通用制冷）
1.4冷水机组（重庆美的通用制冷）
1.4.1
制冷量：
130～1718kW
主要特点：
一机多用，可制冷、供暖
技术领先的双螺杆压缩机,优质可靠,寿命长
变容量调节,确保始终高效运行
人性化的微电脑控制系统,兼具远程控制能力
高压、低压、欠压过载保护等，确保机组长期运行安全稳定
应用范围：
宾馆、商场、机场、医院、写字楼、工厂等场所
螺杆式冷水机组
螺杆式水（地）源热泵机组（R22）
压缩原理：
吸气过程：
气体通过吸气口进入转子齿槽。
随着转子的旋转，星轮依次进入与转子齿槽啮合的状态，气体进入压缩腔（转子齿槽曲面、机壳内腔和星轮齿面所形成的密闭空间）。
压缩过程：
随着转子旋转，压缩腔容积不断减小，气体随压缩直至压缩腔前沿转至排气口。
排气过程：
压缩腔前沿转至排气口后开始排气，便完成一个工作循环。
由于星轮对称布置，循环在每旋转一周时便发生两次压缩，排气量相应是上述一周循环排气量的两倍。
螺杆式制冷机螺杆式制冷机：
1优点：
⑴结构简单，制冷效率高，易损件少，体积小，重量轻；⑵单机压缩比大，对湿行程不敏感；⑶振动小，对基础要求低，通常无需采用隔振措施；⑷输气系数高，排气温度低；⑸运动部件少，加工零件的总数只有活塞式的1/10，检修周期长，无故障运行时间可达2—5万小时，新型的全封闭压缩机的无故障运行时间可以达到10万小时；⑹制冷量可在10%—100%的范围内无级调节，由于机器结构上的特点，使它实现了中间进气的经济器系统，占地面积小等优点；
2缺点：
噪音较高，耗油量大，油路系统和辅助设备比较复杂。
1.4.2离心式冷水机组
离心式压缩机一般是由电动机通过齿轮增速带动转子旋转。
自蒸发器出来的制冷剂蒸气经吸气室进入叶轮。
叶轮高速旋转，叶轮上的叶片即驱动气体运动，并产生一定的离心力，将气体自叶轮中心向外周抛出。
气体经过这一运动，速度增大，压力得以提高。
显然，这是作用在叶轮上的机械能转化的结果。
气体离开叶轮进入扩压器，由于扩压器通道面积逐渐增大，又使气体减速而增压，将其动能转变为压力能。
为了使制冷剂蒸气继续提高压力，则利用弯道和回流器再将气体引入下一级叶轮，并重复上述压缩过程。
被压缩的制冷蒸气从最后一级扩压器流出后，又由蜗室将起汇集起来，进而通过排气管道输送至冷凝器，这样就完成了对制冷剂蒸气的压缩。
2.制冷制的替代进程
在以上提到的制冷系统，它们使用的工质普遍为R134a，我们不止一次听到这个R134a。
为此，我了解了一下制冷剂的发展历程与现状。
2.1制冷制的早期发展
早期的制冷剂是自然界中容易获得或制取的物质，如乙醚、氨、CO2等。
但是这些早期的制冷剂最后都因为制冷设备庞大效率较低，所以在后来出现热力性能较好的氟利昂制冷剂后，最后在20世纪50年代退出常规制冷系统。
1929年美国通用公司合成出R12，以后很快出现了R11、R22等称为氟利昂的系列卤代烃化合物，因其优良的热力学特性，无毒，不燃烧，极其稳定等性质，很快成为制冷剂的主角，被大量生产和使用，如家用冰箱、汽车空调、小型冷库都用R12，至20世纪七十年代，包括制冷剂，发泡剂在内的各种卤代烃的年产量达到数百万吨，并有继续增加的趋势。
但是，氟利昂是一种化学性质非常稳定的人工合成物质，当它们挥发到大气中以后很长时间不会被自然界分解，而一直扩散到平流层，在大气层11km至45km处的同温层与臭氧层相遇，由于在平流层受到强烈太阳紫外线照射，含氯的氟利昂分子（称为氯氟碳化合物，英文缩写为CFC）便分解游离氯原子，而氯原子可以催化分解臭氧分子，在反应中氯原子被不断的放出，所以分解反应不断进行，氯原子使臭氧层受到破坏、减薄直至消失。
由于氟得昂被大量使用，导致近年来南极上空的臭氧空洞不断扩大；而且据报道在我国青藏高原上空也出现了臭氧空洞，因此对氟利昂制冷剂的替代势在必行。
2.2冷媒替代物
现在一些国家竞相开展了对HCFC22替代技术的研究。
经过几年的实验和评估，R22比较成熟的HFCS替代物有如下几种：
A、R407c：
是众多候选替代制冷剂中呼声较高的R22替代物。
这是由于R407c的热力性质与R22比较相似，它们的工作压力和制冷量都比较接近。
这使得替代简单易行，原有R22机器设备改用R407c后除更换润滑油，调整系统冲注量及节流元件外，对压缩机和其余设备均可不做改动。
但采用R407c后机器的制冷量和能效比比用R22时稍有下降，而R407c最大的缺陷可能是温度滑移较大。
据最新的资料预测，R407c在低制冷量范围的（5-20KW）家用空调中和除螺杆式压缩机之外的高制冷量范围（20-350KW）容积式压缩机的冷水机组中很有前途。
B、R32/134a：
这种非共沸混合物在30/70%时具有最佳的热力学性能。
许多报告指出，经系统冲注量、热交换器的优化后的空调设备采用这一混合工质后的制冷量完全可与R22相当，而能效比还可提高几个百分点。
其缺点是在某种条件下呈可燃性，虽然它在正常工作条件下是不可燃的。
C、R410a：
其热力性能十分接近单工质，虽然它与R22的热力性质不很相似，但却可能是R22最有前途的HFC类替代物。
使用R410a的制冷系统需彻底改型，但改型后的机器变得更为紧凑。
它的另一优势是液相的热导率高，粘度低，使其具有优于R22的传输特性。
R410a在适当的压力范围内经优化后有比R22更高的能效比，在相同的造价下整体效率可提高5%左右，足以弥补改型设计等所需费用。
故而它可作为R22的长期替代物，在普通空调如单元式或风冷，水冷的整体式冷水机组（大容量除外）及冷量较大的住宅空调中有广阔的应用前景。
D、R134a：
与R22相比，压力、冷量都会降低，大多数的管道包括换热器在内都应扩大以减少压力损失，压缩机的排量也要增加。
用它代替R22后系统的制冷量有大幅度的下降，能效比也略有下降。
系统的改型费用较高,因此对于小型住宅或商用空调不太可能用它，但对大型冷水机组尤其是用螺杆或离心式压缩机时比较合适。
E、R1270：
通过对R1270与R22的热物理性质和热力循环性进行比较，碳氢化合物R1270的环境接受性能好，主要的热物理性质与R22相似，其气化潜热比R22和R290都要高，传热效率高，并且R1270的可燃可爆性也可以通过生产过程和制冷装置中安全措施的完善而得到克服。
与R22系统润滑油及其它部件均能兼容，并且与R22容积制冷量相差不大，不需要压缩机进行改型。
具有高制冷量，高循环性能系数，充注量大大减少的优点，总体考虑可是一种性能优良的制冷剂。
2.3天然制冷剂
HFC替代物虽然解决了臭氧层的消耗问题，但其较高的GWP值仍然是困扰人们的一个不可忽视的问题。
如果从环境的可接受性考虑，天然制冷剂无疑是解决问题最彻底而又最完满的途径。
以挪威的劳伦曾（G.Lorentzen）教授为代表的提倡天然制冷剂的流派投向了“取之于自然,还之与自然”的天然制冷剂。
国际制冷学会（IIR）从1994年起举办两年一度的专题讨论天然工质的国际会议，交流探讨在此领域中的新发现和成果。
目前在天然制冷剂中以氨、丙烷与其他烃的混合物及CO2制冷技术最有可能成为R22的长期替代物。
（1）R717：
是具有120多年使用经验的一种廉价天然制冷剂，其热力性能优良，其容积制冷量和能效比均可优于R22；然而R717的排气温度很高，它与某些材料与原有润滑油的不相溶性令人顾虑。
但是新的润滑油及其他新技术的出现，为氨的扩大应用提供了可能性，目前已有使用氨的整装式冷水机组面市，制冷技术人员还在继续不断地努力。
（2）R290：
也是一种在化工生产中已长期使用的非常廉价的天然制冷剂。
丙烷的热力性质与R22非常接近，因而有可能成为R22的直接冲灌式制冷剂。
与R22相比，丙烷的能效比较高，排气温度低，容积制冷量也较小。
其弱点是具有可燃性。
近年来使用丙烷的呼声在增长，也已制定出有关的安全使用规程。
（3）CO2：
由于CO2的高密度和低粘度，CO2的流动损失小，传热效果好。
通过强化传热可以弥补它循环不高的缺点，增加回热器或者采用两级压缩即可达到与常规制冷剂相似的效率，而不设膨胀机，这也是各公司开发CO2小型制冷或者汽车空调的研究方向。
CO2制冷技术已经跨进实际应用的门槛。
日本几大公司开发的CO2热泵热水器已上市多年，年产已达十万台。
日本冷冻空调空调协会标准JRA-4050-2004家电热泵热水机（二氧化碳冷媒）对这类产品的性能、安装等有严格的规定。
实际上热水器稍加改装，即可变为有热回收的家用空调，所以将CO2用于家用空调也只有一步之遥。
在汽车空调方面，可以说国际上各大汽车公司都进行了CO2汽车空调的研制，并能过专门协调机构联合攻关，国际汽车工程学会不断发布有关报告。
欧盟正在讲座相关CO2汽车空调的标准，准备在2008-2010年将欧洲的汽车空调全部改为CO2系统。
R134a汽车空调只是过渡性的，一旦时机成熟，向CO2系统转变已是定局。
而这个“时机”不仅是技术性的，而且是政策性、商业性的。
2.4冷媒替代路线需明确
中国在冷媒发展和未来替代等问题上正面临着严峻考验。
目前，我国HCFC22（二氟一氯甲烷）约占HCFCs（制冷剂）生产和消费总量的80%以上。
据中国制冷空调工业协会在2008年的统计数据，全国家用空调使用HCFC22约5.71万吨；商用空调使用HCFC22约4.13万吨，并以每年超过20%的速度增长。
因此，我国必须尽快明确替代路线，研究合适的替代技术。
目前，国内外对于HCFCs的替代主要有四种方案：
开发低GWP值（全球变暖潜能值）HFCs（氢氟碳化合物）制冷工质；开发新型工质；开发环保安全的混合制冷工质；开发以碳、氢、氧、氮等元素组成的天然工质。
参照这些国家采取的战略定位和策略方法，中国的HCFCs替代路线应注意几点：
首先，HCFCs冷媒替代存在极大的不确定性。
低GWP的不饱和HFCs替代产品使用范围未知，发展前景和预期进展不详。
中国作为发展中国家，众多企业是否能够获取可靠的资金、技术转让的可能性大小、新替代品的开发研究周期以及制冷工质回收、再生和销毁体系的建立等问题尚不明朗。
未建立HFCs替代机制，又提出HFCs可能的削减问题，加重了企业的技术压力、经济压力和市场紊乱程度，更需要摆脱对国际发达国家的依赖。
其次，对于可燃冷媒尤其是碳氢化合物的应用问题，应当采取开放的态度来对待。
最后，掌握核心技术是确保制冷行业冷媒替代工作有效落实的重要保证，因此，中国应全面推进冷媒替代技术的自主开发研究，并合理规划有中国特色的替代技术路线和产品结构，有计划、有条理地进行攻关。
政府应当从政策层面给予支持，出台鼓励措施，并在技术研发、生产推广和实际应用方面给予财政补贴。
2.5制冷行业冷媒应用情况浅析（重庆美的通用制冷）
我们听到技术人员说，虽然他们在进行新的冷媒的尝试，但是还是以R134a为主要的制冷剂，这好像在短期内不会有很大的改变。
这也让我们感觉到一种新的工质出现的苦难。
可是，大环境有要求这一个更好的、更环保的，热力性质更好的制冷剂的出现。
后来我了解到“大型水机平稳发展HFC-134a居于主导”。
近些年，家用空调市场容量日趋饱和，行业竞争非常激烈，而商用空调未来巨大的市场容量及可观的利润空间，使得各大空调企业纷纷将其视为重要的发展突破点，大型水机市场呈现出平稳发展局面。
从冷媒角度分析，目前大型冷水机组多数已采用较为环保的HFC-134a作为冷媒，也有部分螺杆冷水机组使用HCFC-22，少数离心式冷水机组使用HCFC-123。
3.实习总结
这六天的实习，我们去了很多地方，看到了很多。
总的来说，我们对制冷这一行业，有一个很初步的认识。
1.开拓我们的视野，增强专业意识，这将帮助我们在接下来的一年的专业知识学习有极大的作用。
2.通过生产现场的实习，加深对热工专业认识的理解，巩固专业思想，激发学习热情。
熟悉制冷工业的少许环节。
为以后走上工作岗位积累一定的知识与经验。
3.通过现场维修实习和企业员工的交流指导，理论联系实际，把所学的理论知识加以印证、深化、巩固和充实，培养分析、解决工程实际问题的能力，为后继专业知识的学习、课程设计和毕业设计打下坚实的基础。
对此次实习的一些建议：
1.希望实习的角度更加多元化。
希望能得到多一些，关于从产品内部剖析的，有关于制冷专业的知识。
2.希望能更多地得到一些关于行业前景的前沿观点。
200MW火力发电站模拟仿真
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