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冷库制冷的工作原理

日期:2019-05-30

一、冷库的制冷原理
   制冷剂在制冷系统中依次经过压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程完成制冷循环。
 
二、制冷系统的类型
  按所使用的制冷剂种类的不同可分为氟利昂制冷系统、氨制冷系统、混合工质制冷系统及空气等工质的制冷系统;按组合冷库工作原理的不同可分为压缩式、吸收式、蒸汽喷射式、热电式、吸附式等制冷系统;其中压缩式制冷系统又称为蒸汽压缩式制冷系统,由于这种组合冷库系统性能好、效率高而成为一种组合冷库工程中常见的制冷系统。
        1.氨制冷系统:一般在大型冷冻库中应用。
           问题:氨制冷剂有毒,泄漏易引起爆炸,国内使用氨制冷系统事故率高。
      原因:组成氨制冷系统的设备包括阀件等不合格,管理跟不上。
     2.氟利昂制冷系统:适合于果蔬肉类冷冻冷藏系统。
 
三、冷库制冷系统包括:制冷剂循环系统、润滑油循环系统、融霜系统、冷却水循环系统(或风冷、蒸发冷系统等)、载冷剂循环系统等
  冷库制冷原理:液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后,汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热,冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化,达到循环制冷的目的。
 
这样,制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环
 
1.膨胀阀的作用及工作原理:
热力膨胀阀通过感受蒸发器出口制冷剂的过热度,从而调节蒸发器中的液体制冷剂的供给量,进而控制蒸发器的负荷,使之与系统实际负荷相匹配。在热力膨胀阀过热度控制特性取决于温包压力F1与蒸发压力F2+弹簧力F3之间的匹配关系。F1=F2+F3。
 
2.蒸发式冷凝器
蒸发式冷凝器是利用盘管外的喷淋水部分蒸发时吸收盘管内高温气态制冷剂的热量而使管内的制冷剂逐渐由气态被冷却为液态。蒸发式冷凝器是由冷却管组、填料、淋水器、轴流风机、集水槽、水泵、收水器、箱体等部件组成。
 
3.冷库蒸发器:
冷库蒸发器是冷库等制冷设备使用的蒸发器,是一种间壁式热交换设备。它的原理是低温低压的液态制冷剂在蒸发器传热壁的一侧气化吸热,从而使传热壁另一侧的介质被冷却,被冷却的介质通常是水或空气。

 
四、冷库蒸发器可分为两大类:
 
  1、冷却液体(水或盐水)的蒸发器:这种蒸发器又可分为卧式壳管式蒸发器(制冷剂在管外蒸发的为满液式,制冷剂在管内蒸发的称干式),和立管式冷水箱。
 
  2、冷却空气的蒸发器:冷库蒸发器就是这种类型
 
  一类是空气做自然对流的蒸发冷库排管,如广泛使用于冷库的墙排管、顶排管,一般是做成立管式、单排蛇管、双排蛇管、双排U形管或四排U形管式等型式;另一类是空气被强制流动的冷风机,冷库蒸发器使用的冷风机是做成箱体型式,空调中使用的通常系做成带肋片的管簇,在这种的冷库蒸发器中,制冷剂靠压差、液体的重力或液泵产生的压头在管内流动,因为被冷却的介质是空气,空气侧的放热系数很低,所以蒸发器的传热系数也很低。为了提高传热性能,往往是采取增大传热温差、传热管加肋片或增大空气流速等措施来达到目的。
 
五、霜对制冷系统的影响:
 
  冷库制冷系统正常运行时蒸发器的表面温度远低于空气的露点温度,空气中的水分会析出而凝结在管壁上。若管壁温度低于0°时水露则凝结成霜。结霜也是制冷系统正常运行的结果,所以蒸发器表面允许少量的结霜。
 
  由于霜的热导率太小,它是金属的百分之一,甚至几百分之一,因而霜层就形成了较大的热阻。特别是霜层较厚时,犹如保温一样,使蒸发器中的冷量不容易散发出来,影响了蒸发器的制冷效果,最终使冷库达不到所要求的温度。同时,制冷剂在蒸发器内的蒸发情况也要减弱,不完全蒸发的制冷剂有可能被压缩机吸入而造成液击事故。因此,必须设法将霜层除掉,否则霜层会越来越厚,制冷效果越来越差。

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