压缩制冷剂蒸汽，提高
压力和温度
制冷剂液体吸热、蒸发、制冷
1. 制冷原理
1.4 制冷剂的变化过程
1. 制冷原理
1.5 小结




单级蒸汽压缩式制冷理论循环组成：制冷压缩机 冷凝器 节流器 蒸发 器 压缩过程（压缩机中进行） 通过压缩使制冷剂由低温低压的蒸汽变为高温高压气体。 冷却冷凝过程（冷凝器中进行） 在冷凝器中冷却冷凝成制冷剂液体。 节流过程（节流阀中进行） 压力、温度降低，焓值不变 蒸发过程（蒸发器中进行） 吸热蒸发，变成低温低压制冷剂气体
冷库盘管式墙排管蒸发器
3
蒸发器
蒸发盘管 ：主要用于冷库
绕片式蛇行管
3 蒸发器
3.4.2 冷风机
冷风机由空气冷却器和通风机组成，它是强迫对流式的蒸发器。 其传热系数比普通盘管大4—6倍，结构紧凑，安装方便，冷库 降温速度快，库内温度分布均匀，并可采用电热融霜，融霜简 便并易于实现自动控制，所以使用日趋普遍。高低温冷藏库和冷 藏舱、冷藏集装箱等普遍采用。
4 结霜和除霜
除霜方式：自然融霜、水冲洗、电热除霜、热气除霜 1.自然融霜：停机自然融霜 2.水溶霜：通过淋水装置向蒸发器表面淋水融霜 3.电热除霜:蒸发器内置电热装置，较为常用， 4.热气除霜：将压缩机排出的过热蒸气，引进 蒸发器除霜 热气除霜

水冲洗
除霜
电热除霜
4 结霜和除霜
思考题 1. 蒸发器在什么情况下会结霜？ 2. 蒸发器结霜有什么危害？ 3. 除霜的方法有哪几种？
6 其他问题

6.2 液击
6.1.1在正常的工作情况下，压缩机吸回的是制冷剂蒸汽而不是液体.但 由于制冷剂量充注过多或膨胀阀调节流量过大，使制冷剂在蒸发器 中没有完全蒸发，致使制冷剂以湿蒸汽或液态被压缩机吸回，造成 压缩机的液击。 6.1.2 液击对压缩机的影响： 液击的危害在于当液体制冷剂进入汽缸被压缩时，其压力瞬间急剧升 高，远远超过正常运行时的气体压力冲击排气阀片，很容易击碎阀片 损坏压缩机，所以压缩机要特别防止液击。
制冷基础知识
上海冰山冷冻空调成套设备销售服务有限公司
提
纲
本幻灯片内容主要针对XDX阀产品需要了解的制冷原理 而安排，由以下部分组成： 一、制冷原理 二、节流机构 三、蒸发器 四、结霜和除霜 五、分液器 六、其他问题
1. 制冷原理
日常生活中我们都有这样的疑问:怎样才能制冷呢?
1.1 制冷循环系统的基本组成

2

节流机构
什么是过热蒸气 我们知道制冷剂在蒸发器中由液体吸热沸腾变为气体，在这个过程 中，当液体沸腾全部变为蒸气，此时的蒸气为干饱和蒸气，干饱和蒸 气在继续加热，蒸气温度仍会自饱和温度继续升高，比容增大。由于 这时的蒸气的温度已经超过了相应压力下的饱和温度，故称为过热蒸 气。 什么是过热度 过热蒸气时的蒸气温度与干饱和蒸气时的饱和温度之差就称为过热 度。 过热的作用 1. 适度增加过热度，可以保护压缩机免遭液击危险，延长其使用 寿命 2. 过热度过大，使得蒸发器内气液两相区过大，导致换热效率下 降；另外流经蒸发器的制冷剂流量过小，不利于带油，又会缩短压缩 机寿命。

2.2.1 内平衡式热力膨胀阀 内平衡式热力膨胀阀由阀体、推杆、阀座、阀针、 弹簧、调节杆、感温包、联接管、感应膜片等部件 组成
2 节流机构
2 节流机构
内平衡式热力膨胀阀
2 节流机构
2 节流机构
2 节流机构

2.2.2 外平衡式热力膨胀阀 外平衡式热力膨胀阀在内平衡热力膨胀阀基础上增 设了一条外部连接管，将膜片下部空间与蒸发器出 口相通，使膨胀阀提供的过热度与蒸发器出口处的 饱和温度相适应，避免 出现较大的过热度。

6 其他问题

6.1 润滑油
6.1.1润滑油是压缩机的重要问题之一，与压缩机的寿命、可靠性、安全性 直接相关，主要作用如下： （1）润滑作用：减少运动部件的摩擦和磨损，延长使用寿命； （2）降低温度：带走压缩机工作产生的大量热量，保持低温； （3）密封作用：在各轴封及气缸与活塞间起密封作用，防止制冷 剂泄露； 6.1.2 压缩机排气温度升高对润滑油的影响： （1）润滑作用降低； （2）排气温度升高容易引起润滑上将对压缩机的正常运转和安全寿命产生不利影响。
5 分液器
—保证将制冷剂均匀分配给直接蒸发式空气冷却器各通路的装置。
概述 分液器与毛细管是安装在膨胀阀与蒸发器之间均匀分配制冷剂流量的装 置。由于液态制冷剂经膨胀阀降压后，呈气液两相状态，如处理不当将导致 各通路分液不均，为解决此问题，在膨胀阀后设置分液器增强气液混合以外， 还需设置等长度的毛细管，增加各通路阻力，保证个通路分液均匀。 分液器的种类 常见的分液器有3种类型：（1）离心式分液器；（2）碰撞式分液器； （3）降压式分液器。这三类型的分液器是使制冷剂首先通过缩孔，增高流速， 克服重力影响，以达到气液充分混合，从而保证制冷剂均匀分配给各路分液 管。分液器应垂直使用。
利用制冷剂由液体状态汽化为 蒸气状态过程中吸收热量，被冷却 介质因失去热量而降低温度，达到 制冷的目的。
1. 制冷原理
1.2制冷系统四大部件组成： 制冷压缩机 冷凝器 节流器 蒸发器
1. 制冷原理
1.3 制冷循环过程
放热，使高温高压制冷剂蒸汽 冷却、冷凝成高温高压制冷剂 液体
膨胀阀节流， 得到低温低压 制冷剂
3 蒸发器
3.3冷却液体的蒸发器
类型 特点
满液式壳管蒸发器 传热面积大，沸腾放热系数较高；但需充注大量制 冷剂，且若采用能溶于润滑油的制冷剂（如氟利昂 12),润滑油将难于返回压缩机
干式壳管蒸发器 循环式蒸发器 板式蒸发器 制冷剂处于气液共存状态，传热面积不及满液式， 但充液量小 靠泵强迫制冷剂循环，沸腾发热系数较高，且润滑 油不易积存；但设备费较高，故多用于大型冷藏库 传热系数高，结构紧凑，组合灵活，造价较高，目 前主要用于模块化冷水机组中。
依靠风机强制空气流过蒸发器进行热交换，使空气 冷却，换热效率高，降温速度快，温度分布均匀， 按安装位置分为落地式和吊顶式冷风机，结构上由 蒸发盘管、轴流风机和除霜装置组成，广泛应用于 冷库、冷藏陈列柜、空调和其他低温装置中。
冷风机 （空气冷却器）
其中XDX阀适合应用于以上蒸发器中。
3 蒸发器
3.4.1冷却排管
2 节流机构

2.4 电子膨胀阀


电子式膨胀阀是近年国内外新开发的产品。由检测、 控制和执行三部分组成，一般适用于控制精度高的 系统中。 电子膨胀阀的优点是：

流量调节范围大； 控制精度高； 适用于智能控制； 能适用于高效率的制冷剂流量的快速变化。

电子膨胀阀有日本鹭工DKV型、美国艾柯EX2型、国 产DPF-18A型等
2 节流机构

2.3 毛细管


毛细管是最简 单的节流装置 毛细管是一根 有规定长度的 直径很细的紫 铜管，它的内 径一般为0.5～ 2mm
毛细管中制冷剂压力及状态变化
2 节流机构
毛细管作节流装置的特点 （1）毛细管由紫铜管拉制而成，制造方便，价格低廉； （2）没有运动部件，本身不易产生故障和泄漏； （3）具有自补偿的特点， （4）制冷压缩机停止运转后，制冷系统内的高压侧压力和低 压侧压力可迅速得到平衡，再次起动运转时，制冷压缩机的 电动机起动 ，适用于冰箱、空调器不需要调节制冷剂流量的 小型制冷机组中。
谢谢！
2 节流机构
外平衡式热力膨胀阀 a) 外平衡式热力膨胀阀结构 b) 膨胀阀的安装与工作原理 1－平衡管接头 2－薄膜外室 3－感温包 4－薄膜内室 5－膜片 6－毛细管 7－上阀体 8－弹簧 9－调节杆 10－阀杆 11－下阀体 12－阀芯
2 节流机构
外平衡式热力膨胀阀
2 节流机构
2 节流机构
2

节流机构
2.1 节流机构的作用和工作原理


当制冷剂流体通过一小孔时，一部分静压力转变为动压力，流速急剧 增大，成为湍流流动，流体发生扰动，摩擦阻力增加，静压下降，使 流体达到降压调节流量的目的 节流是压缩式制冷循环不可缺少的四个主要过程之一。 节流机构的作用有两点： 一是对从冷凝器中出来的高压液体制冷剂进行节流降压为蒸发压 力； 二是根据系统负荷变化，调整进入蒸发器的制冷剂液体的数量， 使蒸发器出口处保持一定的过热度。
4 结霜和除霜
——空气中水蒸气由气态直接转变为固态的凝华过程叫结霜

概述 当直接蒸发式空气冷却器的表面温度达到0℃或更低，其表面就会结霜。 结霜存在的效应 1. 流动损失及热流密度效应（低温及热流 密度大的区域先结霜） 2. 肋片边缘效应（盘管肋片上游较下游先 结霜） 3. 温湿度效应（室外温度较高、湿度较大 时，结霜快、霜层厚、较松散；反之， 结霜慢、霜层薄、较密实）
其中XDX阀适合应用于干式壳管蒸发器中。
3 蒸发器
3.3.1．满液式壳管式蒸发器
3 蒸发器
3 蒸发器
3.3.2干式壳管式蒸发器
3 蒸发器
3.3.3 板式蒸发器
3 蒸发器
3.4冷却空气的蒸发器
类型 特点
冷却排管
制冷剂在管内蒸发，管外空气的流动为自然对流。 依靠空气自然对流换热，换热效率低，降温速度慢， 但盘管结构简单，方便安装。按安装位置不同可分 为墙排管、顶排管和搁架式排管，应用于冰箱、冷 库和冷藏陈列柜中。
2 节流机构
2 节流机构
思考题 1. 在制冷系统中节流阀的功能是什么？安装在什么位置？ 2. 节流原理是什么？ 3. 何谓过热度？ 4. 膨胀阀是怎样根据热负荷变化实现制冷量自动调节的？ 5. 分析内平衡式热力膨胀阀的优缺点？ 6. 分析外平衡式热力膨胀阀的优缺点？ 7. 毛细管有何优缺点？ 8. 通过调查，制冷空调设备上还有那些节流装置应用？