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1、工业制造业：工业成型冷却、精密机床油压系统冷却、激光机发热管、冲床模头、电解液等冷却。食品工程：食品保鲜、贮藏、加工、运输等。如冷加工设备、冷冻冷藏库等。农业：人工气候室、种子贮存以及育苗等 ；医疗卫生事业：血浆、疫苗及某些特殊药品的低温保存 ；国防工业和现代科学：人工降雨；在高寒地区使用的发动机、汽车、常规武器的环境模拟试验 等。建筑业：混凝土的冷却、搅拌冻土开采等。第2讲 一、热力学基本定律热力学第一定律：能量守恒和转换定律 热力学第二定律：能量贬值原理 不可能把热从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。二、蒸汽压缩式制冷的基本原理制冷系统组成：蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀（膨胀阀毛细管

2、）。 蒸发器：制冷剂汽化吸热实现制冷的设备。作用是依靠节流（膨胀阀、毛细管）后的低温低压制冷剂液体在蒸发器管路内的沸腾（蒸发），吸收被冷却介质的热量，达到制冷降温目的。 冷凝器：将气态制冷剂变回液态制冷剂向外界散热的设备。作用是将经压缩机压缩升压后的制冷剂过热蒸气向周围常温介质（水或空气）传热，从而还原为液态制冷剂，使制冷剂能循环使用。 压缩机：维持制冷剂在系统内连续循环耗能设备。作用是吸入蒸发器低温低压制冷剂，压缩成高温高压制冷剂并送至冷凝器。节流阀：冷凝器与蒸发器连接所需的对制冷剂降压设备。作用将冷凝器内高温高压液态制冷剂变成低温低压液态制冷剂，满足蒸发器工作条件。制冷循环过程：压缩机（输

3、入电能）吸入蒸发器内低温低压气态制冷剂，将其压缩成高温高 压气态制冷剂并送至冷凝器，冷凝器内高温高压气态制冷剂向外界散热（空气或水）变成高温高压液态制冷剂，经过节流阀（膨胀阀、毛细管）后变为低温低压液态制冷剂，低温液态制冷剂进入蒸发器内吸热（对外制冷）低温低压气态制冷剂后被压缩机吸入，连续循环构成制冷循环过程。二、理论循环 Pk为制冷剂冷凝压力。 Po为制冷剂蒸发压力。 单位制冷量qo：1Kg制冷剂在蒸发器完成一次循环所制取冷量。 qo=h1-h4 单位冷凝热量qk：1Kg制冷剂在冷凝器内对外散放的热量。 qk=h2-h3 单位耗功wo：1Kg制冷剂经压缩机后所需功（电能）。 wo=h2-h1

4、 从上图可知：加大冷凝器散热面积降低冷凝压pk （冷凝温度Tc），可提高制冷效率。 加大蒸发器传热面积升高蒸发压po （蒸发温度Te），可提高制冷效率。三、制冷工况 。工况：是指制冷压缩机工作的状况，即制冷压机工作的条件。 它的工作参数包括： 蒸发温度（冷冻出水温度） 冷凝温度（冷却水温或环境温度） 吸气温度 过冷温度工况分为：空调工况、标准工况、设计工况等。 空调工况：标明高温用压缩机的名义制冷能力和轴功率。标准工况：标明低温用压缩机的名义制冷能力和轴功率。设计工况：在特定工作参数条件下设计的名义制冷能力和轴功率。空调工况参数：蒸发温度5、冷凝温度40、吸气温度15、过冷温度35。 工业冷水

5、机设计工况参数：水冷式 蒸发温度2、冷凝温度40风冷式 蒸发温度2、冷凝温度50 制冷量随工况变化而变化第3讲 制冷剂和载冷剂 一、制冷剂定义制冷剂是在制冷装置中通过热力变化完成制冷循环的工作介质，又称制冷工质。通常称冷媒或雪种。常用制冷剂有：R22、R134a（单一物质）、R407C、R404A（混合物质）二、制冷剂类型及命名及特点制冷的四大类：无机化合物、烃类、卤代烃、混合溶液。1.无机化合物NH3、CO2、H2O。 命名：R7* *为分子量 例：NH3R717 CO2R744 H2OR7182.烃类（碳氢化合物） 烷烃类：甲烷CH4，乙烷C2H6，丙烷C3H8;3. 卤代烃（氟利昂） 分

6、子式：CmHnFxClyBrz （满足2m+2=n+x+y+z）1）命名法1：R m-1 （为0时略） n+1 x Bz（z为0时与B一起略）例：一氯二氟甲烷分子 CHF2ClR22 （非环保）四氟乙烷分子 C2H2F4R134a （环保） 一溴三氟甲烷分子 CF3BrR13B1 （环保） 2）命名法2：表示含氯原子的氟利昂对大气臭氧层的破坏作用CFC氯氟化碳，不含氢，公害物，严重破坏臭氧层，禁用；CF2Cl2R12 CFC12 蒙特利尔议定书规定2000年前禁止生产和使用CFC 现R134a已取代R12HCFC氢氯氟化碳，含氢，低公害物质，属于过渡性物质；CHF2ClR22HCFC22蒙特利

7、尔议定书规定发达国家2010年后新设备上禁止用HCFH，所有签字国家2030年前禁止生产和使用HCFC。HFC氢氟化碳，不含氯，无公害（环保冷媒），可作为替代物，待研究开发。C2H2F4R134aHFC134a4. 混合溶液 由两种（或以上）制冷剂按一定比例相互溶解而成的混合物。 A共沸溶液：固定p下蒸发或冷凝时，t0、tk不变，气、液相组分相同。命名：R5* *为发现的顺序：R500、R501、R502. R509等。R502由48.8%R22和51.2%R115组成。 B非共沸溶液：固定p下蒸发或冷凝时，t0、tk变，气、液相组分不同。R4* *为发现的顺序：R400、R401、R404A

8、、R407C、等。R404A由44%R125和4%R134a及52%R143a组成。 环保，用于低温制冷机。（如：-10以下小型冷水机）R407C由23%R32和25%R125及52%R134a组成。 环保，用于常规空调制冷和工业制冷。缺点：冷媒泄漏率不同，制冷剂性质会改变。三、制冷剂的选择要求：对环境的亲和友善。热力学性质满足制冷循环。具有良好的物理化学性质。来源广，易制取。1.对环境的亲和友善。 1）臭氧衰减指数ODP： 表示物质对大气臭氧层的破坏程度。（主要是Cl氯元素对臭氧层破坏） 应越小越好，ODP=0则对大气臭氧层无害。2）温室效应指数GWP： 表示物质造成温室效应的影响程度。应越

9、小越好，GWP=0则不会造成大气变暖。四、载冷剂定义 将制冷装置的制冷量传递给被冷却介质的媒介物质。载冷剂的优点：1）减小制冷剂管路系统的总容积，从而减小制冷剂的充注量。2）可将冷量送到较远地方，对冷量的分配和控制较方便。3）载冷剂的热容量一般都较大，容易保持温度的稳定。在被冷却物质与制冷剂中间增加了一级传热温差，也就增加了冷量损失。五、载冷剂类型及常用载冷剂 1. 水：空调系统中常用，但只能做0以上的载冷剂。2. 盐水溶液：NaCl、CaCl2、MgCl2 用盐水时要注意水系统防腐，注意盐水浓度变化而引起凝固点变化。3. 有机物及其水溶液 甲醇、乙二醇、丙三醇 注意因挥发而引起的凝固点变化。

10、第4讲制冷系统组成（氟利昂系统）：主要设备：压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀；一、制冷压缩机作用：吸入、压缩和输送制冷剂蒸气，驱动循环进行。类型：涡旋式、转子式、活塞式、螺杆式等。1）、涡旋式制冷压缩机特点： 结构简单、运行可靠性优、制冷效率高，但加工及装配精度要求高。 如：35HP日立、6HP三洋、730HP百福马、730HP常规谷轮涡旋压机。2）、转子式制冷压缩机特点：结构简单、运行可靠性优、制冷效率高，广泛用于小型机（冷量5KW以下）。如：0.6-2HP日立、松下。3）、活塞式制冷压缩机特点：最早期的压缩机，技术成熟加工容易，制冷效率较低，现多用于低温机组。低温机组中的美优乐压机和谷轮半封

11、闭压缩机。4）、螺杆式制冷压缩机特点：结构简单、紧凑、易损件少、制冷效率高，适用于大中型制冷机组（1002300KW）汉钟螺杆压缩机、比泽尔螺杆压缩机。二、冷 凝 器 将经压缩机压缩升压后的制冷剂过热蒸气向周围常温介质（水或空气）传热，从而还原为液态制冷剂，使制冷剂能循环使用。水冷式、风冷式、水空气冷却式。1）、水冷式冷凝器特点： 水冷式冷凝器是用水作为冷却介质的热交换设备，换热效果好，但需要配冷却水塔。 常用：壳管式冷凝器套管式冷凝器。2）、风冷式冷凝器特点：风冷式冷凝器是用空气作为冷却介质的热交换设备。与水冷相比它不用水而使冷却系统简单，但初投资和运行费用高，制冷效率小于水冷。翅片式冷凝器

12、（铜管加铝片）。冷凝器选用原则： 取决于当地的水温、水质、水量、气候等自然条件和各种实际情况。实际工程中要根据工艺要求和各种类型冷凝器的特点及适用范围，综合比较衡量后来决定较合理的选用方案。冷凝器面积大，散热效果好，制冷效率高。相反会严重影响制冷效率。加大冷却水量或冷却风量，也可提高制冷效率。相反也会影响制冷效率。三、蒸 发 器 节流（膨胀阀、毛细管）后的低温低压制冷剂液体在蒸发器管路内的沸腾（蒸发），吸收被冷却介质的热量，达到制冷降温目的。冷却液体式、冷却空气式。1）冷却液体式：盘管式、壳管式、板式。 盘管式加工制作简单，换热效果较差。用小型机组，并且客户端设备 是封闭式循环管路。壳管式加工

13、制作简单，换热效果较好。适用各类机型，客户端设备 是开放式较理想。 板 式加工制作要求较高，体积小，换热效果好。适用中小型机组，使用同壳管式相当。2）冷却空气式翅片 一般直冷式用 如：家用空调蒸发器 。选用原则： 依据制冷剂、载冷剂的种类及供冷方式选择蒸发器。客户使用端是封闭管路系统，则可用水箱盘管式、壳管式或板式客户使用端是型放式系统，则选用壳管式或板式客户的载冷剂是纯净水或水质要求高，则用不锈钢材质蒸发器客户的载冷剂有腐蚀性，则考虑用不锈钢、钛或PVC材质蒸发器四、节流机构将冷凝器内高温高压液态制冷剂变成低温低压液态制冷剂，满足蒸发器工作条件。热力膨胀阀、毛细管1）热力膨胀阀特点：可以随蒸

14、发器出口温度的变化而自动调节阀的开启度，从而控制制冷剂流量。对温度变化范围宽的制冷系统能很好适应。较大机组和低温机组都用膨胀阀节流。2）毛细管特点： 毛细管是一种最简单的节流机构。制造方便价格便宜，但不能调节制冷剂的流量。 常用于小型机组，且温度变化范围不大的制冷设备中。第5讲辅助设备干燥过滤器、油分离器、贮液器、回热器。干燥过滤器：吸附制冷系统中的水份和清除制冷系统中的机械杂质，防止节流阀冰堵或脏堵。常用：艾可（ALCO）、丹佛斯（Danfoss）贮液器 高压贮液器：安装于冷凝器出口，防止没有完全冷凝（没变为液态）的气态制冷剂进入压缩机。 单机6HP以上风冷式冷水机都有装低压贮液器：安装于蒸

15、发器出口，防止没有完全蒸发（没变为气态）的液态制冷剂进入蒸发器。 5以下出水的风冷式冷水机必须安装油分离器 ：安装于压缩机出口，分离制冷剂中携带的润滑油，提高制冷效率。 5以下出水的风冷式冷水机和10以下出水的水冷式冷水机必须安装自动控制、自动调节、安全保护等装置高低压力力制（1）作用：自动感应制冷系统内高压和低压的压力，为压缩机提供保护。（2）位置：高压感应端口接于压缩机与冷凝器间管路，低压感应端口接于蒸发器与压缩机间管路。俊乐、奉申、鹭宫等。 0.62HP标准机只装有高压压力制，其它高低压力制均有安装电磁阀（1） 作用：自动接通或切断制冷系统的供液管路，防止停机时制冷剂过多的回到蒸发器中。

16、（2） 位置：冷凝器与蒸发器间的管路上装有，可控制液体管路的启闭。卡士托、艾可、丹佛斯等。 低温机和螺杆机有安装高低压力表显示制冷系统内高低压的压力值，从而了解机组状况。和高低压力制安装位置相同。 2HP以上标准机都有安装2HP以上标准机都有安装压缩机的保护 （1）排气压力保护 （高压保护）高压压力制 目的：压缩机排气压力超压则停机保护压缩机。（2）吸气压力保护（低压保护）低压压力力制压缩机吸气压力过低则停机保护压缩机。（3）油压保护 油压差开关或油位开关目的：压缩机内缺润滑油则停机，防止压缩机磨损。螺杆机有安装（3）压缩机过热保护压缩机自配压缩机温度过高则停机保护压缩机0.62HP松下压机有

17、配、35HP日立压机有配。（4）排气过热保护超温保护器防止压缩机排气温度过高而引起系统故障。 无特殊要求均不安装其它的保护 （1）防冻保护防结冰制感测水温到达或接近0时停机，防止水结冰而损坏系统。 客户指定时才安装（2） 超温保护温控器水温过高则停机保护，防止水温过高时机器运转而损坏机器。 常规工业冷水机均有（3）相序/缺相保护相序保护器电源缺相或逆相时不能起动机组，防止损坏压机、水泵、风机等动力部件。所有机组均有此功能（4）过流保护热继电器机组通电运转后电流过高则停机，防止电流过大损坏动力部件。2HP以上机器均有此功能第二章 具体机型设计参数及特点 （参照产品彩页）一 工业冷水机适用行业机组

18、配置特点及功能机组主要参数 微电脑PC电子板自动控制二 螺杆式冷冻机PLC程序控制三 激光冷水机 四 激光冷水机 五 冷热两用控温机六 低温冷冻机七 PCB冷水机八 AO冷油机适用行业 CNC综合加工中心 CNC平面磨床、拉床 各类机床之液压站 CNC车床、高速车床 放电加工机等 防止CNC工作机械主轴因油温的变化而影响精度防油震、油质裂化，并保持润滑粘度不变使主轴动作稳定选配冷油机需确认实际使用时冷却什么油（如切削油、液压油、汽油、柴油等），不同的油选用油泵不同，制冷系配置也有差别。九 模温机适用行业 塑胶注塑成型 橡塑挤出型 合金压铸成型 橡塑工业的压延、密炼、硫化等模温机的作用就是用来加

19、热模具并保持它的工作温度，保证注塑件品质稳定和优化加工时间油式200加热功率 6KW 9KW 12KW 15KW 18KW 24KW油式200-350加热功率 6KW 9KW 12KW 15KW 水式95加热功率第三章选配机型方法常用冷量单位换算1 KW=860 kcal/h 1 kcal/h=1.163 W 1 冷吨=3.517 KW1 KW=0.284 冷吨 1000 kcal/h=0.33冷吨 1 冷吨=3024 kcal/h1 KW=3412 BTU/h 1位kcal/h=3.684 BTU/h 1 冷吨=12000 BTU/h物质的能量变化潜能 物质的潜在能量 物质发生相态变化（气态

20、、液态、固态）时存潜能变化100水蒸气变为100液态水会放热（潜能）显能 物质的外显能量（与温度直接相关）实际能量变化过程大都是物质的显能变化冷热能量计算总公式 Q=MCT / S Q 为制冷（热）量，单位KW M 为物质的质量，单位 Kg C 为物质的定压比热，单位 KJ / Kg T 为物质变化温差，单位S 为时间，单位为秒M=VPV 为物质体积，单位 L（升）P 为物质的密度，单位 Kg / L 选型要点及方法一 注塑机要点：锁模力T注塑能力安士成型能力Kg / h 液压系统需不需要冷却，若需要则制冷量翻倍冷冻水几进几出冷冻水管路阻力情况，对水泵出口压力和流量有无特殊要求一般注塑成型模具

21、冷却，冰水的压力选择0.10.2Mpa，即可满足要求，当压力要求高于0.2Mpa时，需另行规划。选型经验 1安士注塑机约配0.7KW制冷量的冷水机 锁模力90T 注塑机约配1HP的冷水机二 挤出机、片材机、制杯机、流延机生产能力kg/h 塑胶料名称 溶胶温度 成型（出模）温度 液压系统需不需要冷却挤出机、造粒机冷却产品时一般有水槽要用壳管式蒸发器选型计算1）根据胶料温差法Q=MQ: 制冷量（KW）M: 胶料质量（Kg）C: 定压比热（J/Kg）T：温差（） S: 时间（秒）参考材料溶胶温度模具温度比容热kJkg 聚 乙 烯pe1603100702.31聚苯乙烯ps1852500601.47尼龙

22、 nylon23030025702.43聚碳酸脂pc280320701301.26聚 丙 烯pp2002800802.0abs18026040801.682）根据水温上升率Q= 1000qvPT /3600qv: 冷却介质循环流量（m3/h）p: 冷却介质的密度（g/cm3或Kg/L）.水1g/cm3或1Kg/L 冷却介质的定压比热（J/Kg）.水:4186.8J/KgT:冷却介质进出温度差（）.T2-T13）快速选型法CpTNQ 为制冷量 kcal/h; M为胶料生产能力 kg/h; Cp为塑料原料比热kcal/kg; 1 kcal/kg=4.187 kJ/kgT为熔胶温度与制品脱模时的温度

23、差N 为安全系数 一般取1.35当Cp取0.6 ，T取200，N取1.35时，Q=M162（Kcal/h）注：上式选配机型可能有所偏大例如：一副模具生产PP制品，每小时生产量约50kg,问选配多大冷量冷水机？Q=500.62001.35=8100（kcal/h）;三 激光冷水机激光器的功率 不锈钢、压力、水流量、进出口温度焊接机、点燃机、氩弧焊机、缝焊机主要冷却的是焊枪头部位 半导体激光冷水机控制在0.1，要用到钛管 温度控制精度1）: 根据激光器的光电转换率计算激光机输入电功率约为光功率的1720倍，如1200W激光器的输入功率为20000W。 热量计算公式:Q=P（1-n） Q:激光器发热

24、量（W） P:激光器输入电功率（W）n:激光器电功率转化热量损耗系数0-20%例:1200W激光器的输入功率为20000W, 损耗系数15%激光器输入功率（W） Q=20000（1-15%）激光器光电转换率（%） =20000x0.85=17000W=14620Kcal/h （1W=0.86Kcal/h）2）: 根据水温上升率计算,寻找水温上升的最大变化率 激光器的功率80W配1HP冷水机四 电镀槽整流器电流（安）、电压（伏）、个数 槽长*宽*高*80% 时间 温差电镀液进冷水机，根据液体的腐蚀性的程度选蒸发器和水泵及管路电镀液不进冷水机，槽内要求盘材质及面积热量来源于整流器或是还有其它1）热量计算公式Q=IV制冷量（W） I: 整流器电流（安）V: 整流器电压（伏）N: 整流器数量 1KVA约为0.75KW2）温差法 冷却介质体积（m3）.