关于制冷设备检测设计的论文

制冷是为了适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。下面是我为大家精心推荐的高级制冷技师职称论文，希望能够对您有所帮助。

制冷技术分析

摘要 制冷技术是为了适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。制冷技术是使某一空间或物体的温度降到低于周围环境温度，并保持在规定低温状态的一门科学技术，它随着人们对低温条件的要求和社会生产力的提高而不断发展。制冷的 方法 很多，常见的有以下四种：液体气化制冷，气体膨胀制冷，涡流管制冷和热电制冷。其中液体汽化制冷的应用最为广泛，它是利用液体汽化时的吸热效应而实现制冷的。蒸汽压缩式，吸收式，蒸汽喷射式和吸附式制冷都属于液体汽化制冷方式。本文重点介绍蒸汽压缩式制冷的工作原理及几种形式。

关键词蒸汽压缩式制冷压-焓图理想制冷循环制冷系数ε 绝热膨胀

双级蒸汽压缩制冷循环

中图分类号： TB6文献标识码： A

一、蒸汽压缩式制冷的工作原理 蒸汽压缩式制冷系统由压缩机，冷凝器，膨胀阀，蒸发器组成，用管道将其连成一个封闭的系统。

工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换，吸收被冷却对象的热量并汽化，产生的低压蒸汽被压缩机吸入，经压缩后以高压排出。压缩过程需要消耗能量。压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器被常温冷却介质(水或空气)冷却，凝结成高压液体。高压液体经膨胀阀时节流，变成低压，低温湿蒸汽，进入蒸发器，其中的低压液体在蒸发器中再次汽化制冷，如此周而复始。

液体转变为气体,固体转变为液体,固体转变为气体都要吸收潜热。任何液体在沸腾过程中将要吸收热量，液体的沸腾温度(即饱和温度)和吸热量随液体所处的压力而变化，压力越低，沸腾温度也越低。而且不同液体的饱和压力、沸腾温度和吸热量也各不相同。如下表一

例：在1 个大气压下

制冷工质 沸点 (℃) 气化潜热 r (kJ / kg)

水 100 2256

R717(氨) 1368

R22 375

据所用制冷液体(称制冷剂)的热力性质，创造一定的压力条件，就可以在一定范围内获得所要求的低温。 要实现制冷循环必须要有一定的设备，而且要以消耗能量作为补偿。 蒸汽压缩式制冷循环就是用压缩机等设备，以消耗机械功作为补偿，对制冷剂的状态进行循环变化，从而使用冷场合获得连续和稳定的冷量及低温。在制冷循环中，制冷剂经历了汽化、压缩、冷凝、节流膨胀等状态变化过程。为了分析，比较和计算制冷循环的性能，必须知道制冷剂的状态参数变化规律。对目前常用的制冷剂，这些状态参数间的关系已经制成各种图和表来表示。

制冷剂的热力性质图，常用的热力性质图有温熵(T-S)图和压焓(㏒p-h)图，形式如下图，图中x=0为饱和液体线，x=1为饱和蒸汽线，两线之间为湿蒸汽区，其中等干度线(x=……)。

由于定压过程的吸热量，放热量以及绝热压缩过程压缩机的耗功量都可再㏒p-h图上表示，利用过程初、终状态的比焓差计算，因此㏒p-h图在制冷循环的热力计算上得到了广泛的应用。由于制冷剂的热力参数h、s等都是相对值，因此，在使用上述热力性质表及图时，必须注意他们之间的h、s的基准点是否一致，对于基准点取值不同或单位制不一致的图或表，最好不要混用，否则必须进行换算和修正。

二、 理想制冷循环—逆卡诺循环

卡诺循环分正卡诺循环和逆卡诺循环，均是由两个定温和两个绝热过程组成，他们是一个理想循环。研究蒸汽压缩式制冷循环的主要目的，是为了分析影响制冷循环的各种因素，寻求节省制冷能耗的途径。 逆卡诺循环是使工质(制冷剂)在吸收低温热源的热量后通过制冷装置，并以外功作补偿，然后流向高温热源。逆向循环是一种消耗功的循环，制冷循环就是按逆向循环进行的， 在温—熵或压—焓图上，循环的各个过程都是依次按逆时针方向变化的。

逆卡诺循环设备示意图

2.实现逆卡诺循环必须具备的条件：

(1)高、低温热源温度恒定;

(2)工质在冷凝器和蒸发器中与外界热源之间无传热温差;

(3)工质流经各个设备时无内部不可逆损失;

(4)作为实现逆卡诺循环的必要设备是压缩机、冷凝器、膨胀机和蒸发器。

逆卡诺循环是可逆的理想制冷循环，它不考虑工质在流动和状态变化过程中的内部和外部不可逆损失。虽然逆卡诺循环无法实现，但是通过该循环的分析所得出的结论对实际制冷 循环具有重要的指导意义。

3.制冷系数ε

制冷循环常用制冷系数 ε 表示它的循环经济性能，制冷系数等于单位耗功量所制得的冷量。

ε=q/∑W

q: 1kg 制冷剂在T0温度下从被冷却物体吸收热量q (kJ/kg)

W:循环1 kg的工质消耗功

对于逆卡诺循环而言：

εc=T0/(Tk- T0)

T0:蒸发温度; Tk:冷凝温度

从公式可知，逆卡诺循环的制冷系数仅与高、低温热源温度有关，而与制冷剂的热物理性能无关。由于逆卡诺循环不考虑各种损失，而且压缩机利用了膨胀机对外输出的功，因此，在恒定的高、低温热源区间，逆卡诺循环的制冷系数最大，在该温度区间进行的 其它 各种制冷循 环的制冷系数均小于逆卡诺循环制冷系数。

所以，逆卡诺循环制冷系数可用来评价其它制冷循环的热力完善度。

三、蒸汽压缩式制冷理论循环及热力计算

1.理论制冷循环不同于逆卡诺循环之处是：

(1)制冷剂在冷凝器和蒸发器中按等压过程循环，而且具有传热温差;

(2)制冷剂用膨胀阀绝热节流，而不是用膨胀机绝热膨胀;

(3)压缩机吸入饱和蒸汽而不是湿蒸汽。

用膨胀阀代替膨胀机后的节流损失：不但增加了制冷循环的耗功量，还损失了制冷量。这两部分损失必然使制冷系数和热力完善度有所下降。

2.用干压缩代替湿压缩后的过热损失包括：

(1)用膨胀阀代替膨胀机后的节流损失导致后果：膨胀阀的节流是不可逆过程，节流前、后焓值不变;制冷剂干度增加，液体含量减少，制冷量减少，消耗功上升，制冷系数下降，其降低的程度称为节流损失。节流损失的大小与下列因素有关：与冷凝温度和蒸发温度差有关，节流损失随其增加而增大;与制冷剂的物性有关，一般节流损失大的制冷剂，过热损失就小;与冷凝压力有关，冷凝压力Pk越接近临界压力Pkr节流损失越大。

(2)用干压缩代替湿压缩后的饱和损失

原因:在制冷压缩机的实际运行中，若吸入湿蒸汽，会引起液击，并占有气缸容积，使吸气量减少，制冷量下降。过多的液体进入压缩机气缸后，很难全部汽化，这时，既破坏了压缩机的润滑，又会造成液击，使压缩机遭到破坏。因此，蒸汽压缩式制冷装置在实际运行中严禁发生湿压缩，要求进入压缩机的制冷剂为干饱和蒸汽或过热蒸汽，干压缩式制冷机正常工作的一个重要标注。如何实现干压缩，如下图，可在蒸发器出口增设一个液体分离器。分离器上部的干饱和蒸汽被压缩机吸走，保证干压缩，进入压缩机的制冷剂状态点位于饱和蒸汽线上。制冷剂的绝热压缩过程在过热蒸汽区进行。因此，制冷剂在冷凝器中并非定温过程，而是定压过程。

热力计算制冷剂在蒸发器中的单位质量制冷量：

q0 = h1-h4[kJ/kg]

压缩机的单位质量绝热压缩耗功量：

W= h2- h1 [kJ/kg]

制冷剂单位容积制冷量：

Qv= q0/V[kJ/m3]

理论制冷系数：ε= q0/ W

3.蒸汽压缩式制冷循环改善

为了使膨胀阀前液态制冷剂得到再冷却，可以采用再冷却器或回热循环。

(1)设置再冷却器对于同一种制冷剂，节流损失主要与节流前后的温差(Tk- T0)有关，温差越小，节流损失越小。一般可再冷凝器后增加一个再冷却器，使冷却水通过再冷却器，然后进入冷凝器。再冷却后可使液体制冷剂在冷凝压力下被再冷至状态点3′，图中3-3′是高压液体制冷剂在再冷却器中的再冷过程，再冷却所能达到的温度Tr,称为再冷温度，冷凝温度与再冷温度之差△Tr称为再冷度，这种带有再冷的循环称为再冷循环。

增加过冷可以使制冷系数提高：制冷剂R717每过冷1℃，制冷系数可提高;冷制冷剂R22每过冷1℃，制冷系数可提高。

(2)回热循环为了使膨胀阀前液体的再冷度增加，进一步减少节流损失，同时又保证压缩机吸气有一定过热度，可再在制冷系统中增设一个回热器。回热器的作用是使膨胀阀前的制冷剂液体与压缩机吸入前的制冷剂蒸汽进行热交换，使压缩机吸入的蒸汽有一定的过热度，由于过热(过热量△q)增加了压缩机的耗功量(△w)。因此，回热循环的制冷系数是否提高，视△q/△w的比值定。

下表示几种常用制冷剂采用回热循环后，制冷系数及排气温度的变化情况。

制冷剂 R717 R22 R502

制冷系数增减率% +

排气温度变化 ℃ →102 → →

由上表可看出采用，采用回热循环后制冷系数不一定增加，制冷剂R22采用回热循环后制冷系数降低不多但保证了干压缩金额热力膨胀阀的稳定工作，所以实际中采用回热循环。R502和R12适合采用回热循环。R11和R717因为制冷系数降低很多不适合采用回热循环。

四、双级蒸汽压缩制冷循环

对于活塞式制冷压缩机单级制冷循环，在通常的环境下，一般只能制取

-25℃~-35℃以上的蒸发温度。如果采用单级制冷循环制取较低的蒸发温度，将会产生很多有害因素，如：

(1)压缩机排气温度很高，不但加大了过热损失，使制冷系数下降，而且会恶化润滑油效果，影响压缩机的使用寿命和正常运行。

(2)压缩比(Pk/P0)增大，在正常环境温度下，当蒸发温度T0下降时，Pk/P0增加，压缩机容积效率降低，实际吸气量减少，制冷量下降，当压缩比达到一定值时，活塞式制冷机此时已不能进行制冷。

(3)节流损失增加，制冷剂单位制冷量减少，消耗功加大，制冷系数下降。

(4)过低的蒸发温度可能会使制冷系统的运行工况超过压缩机标准规定的设计和使用条件，造成不允许的危险情况发生。如活塞式压缩机(制冷剂R22)的压缩比，大能大于6(高温机)和16(低温机)压力差(Pk- P0)不能大于;螺杆式压缩机(制冷剂R22)排气温度不能高于105℃，制冷剂R22当压缩比≤10时，采用单级压缩, 压缩比>10时采用双级压缩;制冷剂R717当压缩比≤8时，采用单级压缩, 压缩比>8时采用双级压缩。因此对于活塞式压缩机，当T0低于-25~-35℃时，采用双极制冷循环能使上述不利影响得到改善。对于螺杆式压缩机，由于其具有良好的油冷却装置，排气温度比活塞式压缩机低，允许的压缩比和压力差均较大。因此，一般螺杆式压缩机单级制冷循环可制取-40℃左右的低温(Tk 在40℃~45℃时)。空气源热泵机组，其压缩机至少要能在蒸发温度为-15℃~+15℃(双级压缩可达-35℃)冷凝温度≤65℃的条件下正常工作。

下图是双级压缩制冷循环示意图：

双级压缩制冷循环通常采用闪发蒸汽分离器(节能器)和中间冷却器两种形式。下面介绍带有中间冷却器的双级压缩制冷循环。该循环式把来自蒸发器的制冷剂蒸汽，以串联的两台压缩机(有中间冷却器)或者同一台压缩机的两组气缸“接力”式压缩。每一级的压缩比、排气温度等都符合压缩机的使用条件，又可获得较低的蒸发温度T0，制冷系数比相同制冷能力的单级制冷循环大，因而比较经济。下面介绍常用的双级压缩制冷循环。

一次节流、完全中间冷却的双级压缩制冷循环，所谓完全中间冷却时指来自低压级压缩级的过热蒸汽在中间冷却器内完全冷却至饱和状态如下图：

由于氨制冷系统排气温度高，吸气过热不能大，因此这种循环形式广泛应用于氨双级制冷系统。这种系统的特点是由于采用完全中间冷却，可以减少过热损失，因此，耗功量较单级少，制冷系数较单级大。中间压力Pm=( )

氨双级压缩的最佳中间温度t佳= Tk+ ℃

T0:蒸发温度; Tk:冷凝温度

压缩比=Pk/P0 Pk:冷凝压力 P0：蒸发压力

当已知制冷量Q0，通过蒸发器的制冷剂质量流量Mr,则Mr= Q0/(h1-h8)

制冷循环压缩机的理论总耗功率为Pth, Pth= Pth1+ Pth2

Pth1为低压级压缩机的理论耗功率(KW)

Pth2为高压级压缩机的理论耗功率(KW)

则理论制冷系数εth= Q0/ Pth

五、结论

随着技术现代化的发展以及人民生活水平的不断提高，制冷在工业、农业、国防、建筑、科学等国民经济各个部门中的作用和地位日益重要。特别是人们对生活水平的要求提高，不同食品储藏温度不同，双级压缩可以满足更低温度要求，人们在任何季节都可以品尝到新鲜的食物。农牧业中，制冷用于对农作物种子进行低温处理;建造人工气候育秧室。制冷在医疗卫生方面和工业生产中发挥着日益重要的作用。总之通过本文的学习，对制冷系统原理有了全面认识，对如何提高制冷系数的 措施 有所了解。

参考文献

吴业正制冷原理及设备 西安交通大学出版社

尉迟斌实用制冷与空调工程手册机械工业出版社

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建筑空调制冷系统施工中的管理摘要：如何就对随着科技的进步和人民生活水平的提高，人们对生活和生产环境的不断提高的同时，提高制冷系统的性能稳定，笔者就此提出了在施工阶段应注意的一些事项。关键词：空调制冷系统，施工，注意事项，管理要点制冷工程的施工质量好坏对制冷系统调试的成功与否关系极大。施工时支立管，干管甩口不准，支架托架失效，形成倒坡，导致窝风，影响水流循环，从而使水系统内部某些位置水温升高，甚至死水不畅，有时还产生水击声响，造成这些人为的施工缺陷后，调试时费时费力，甚至无法弥补，而改造不仅更麻烦，还会造成新的浪费。其次，在南方热带地区，空调系统的保温工艺问题是许多单位常年来十分头痛的问题，也是影响业主形象的大事。随着科技的进步和人民生活水平的提高，人们对生活和生产环境的要求也不断提高。空调系统作为智能建筑的重要组成部分，是楼宇自动化系统的主要监控对象，也是建筑智能化系统主要的管理内容之一。一、系统设计及其对调试效果的影响制冷工程的设计质量和施工质量对制冷效果影响极大，设计考虑不周，系统型式选择不当，设备部件本身的缺陷以及施工工序和施工质量的差异，施工材质和施工队伍的把关等都会给制冷系统初调和运行管理带来麻烦。制冷系统目前基本上都采用机械循环系统。这种系统的环路，支立管形成闭合的冷水循环管网。设计者应充分认识这一水力系统的特点，进行精心设计，应正确选择管网型式和系统划分，同时还必须把冷水流量按计算负载分到各用户，或各末端设备中去，这一点最为重要。设计时处理得好，系统运行时就容易调试；处理得不好，将成为系统水力平衡的先天性缺陷。与此同时，设计中还必须采取有效措施排除系统内的空气，否则也会造成冷热不均的现象。二、空调制冷系统在结构施工过程中应注意哪些空调专业负责现场施工的技术人员；要同空调专业设计，结构专业设计一起，根据设备生产厂家提供的技术资料，确定各种设备如制冷机组、各种水泵、冷却塔、膨胀水箱以及其他设备的基础处理方案，向工地的土建专业提供设备基础图，冷却塔要提供预埋件布置图，争取设备基础处理和土建结构同步施工。因制冷机组属大型设备，所以要根据土建专业的建筑和结构图纸，结合结构预留的设备吊装孔洞的位置，确定合理的大型没备运输通道的走向。以书面文字形式通知土建专业，在运输通道所经过路段的隔墙暂时不要砌筑。在垂直吊装子L洞上方的结构梁内。预留一个或几个能满足垂直运输大型设备的吊钩(要画图，并提出具体要求)。根据设备生产厂家和专业设计人员提供的资料，计算出大型设备在运输时，包括设备本身及垫木、滚杆需要占用的空间高度、宽度和长度。然后通知工地总包，由总包出面组织各安装专业的协调会。在运输通道内，凡是设备运输时所占用空间高度范围内的所有管道，包括给排水干管、电气专业的电缆桥架，采暖系统的干管，通风专业的各种风管、空调专业的干管以及其他专业的管道，都要做梯形翻弯处理，无压力的排水管道，要适当调整走向。躲开设备运输所占用的高度，所有管路的调整由土建总包确定方案，经过建设单位、工程监理和设计人员认可以后。各专业在管道安装时必须严格执行。需要说明的是管路的翻弯调整必须在施工前期处理好。如果要等到工程后朗，各专业管道通水或穿完电线以后再改动，困难很大。如果前朗不安装。等设备运输完成以后，再安装管道，就等于封堵了运输通道，这一方案也不可取，要考虑到日后设备的更换，设备通道的重复利用。结构施工期间，空调专业施工人员要按照专业施工图纸预留空调管道的楼板洞和过墙洞，一次结构施工完成以后，空调专业开始安装主立管和水平干管；如果条件具备，可分层分段分系统进行打压试水和保温，在立管井和吊顶内安装手动或电控阀门时，要考虑阀门的位置，手动开启的方向。要有一定的安装操作空间，要方便口后的维修和操作。三、项目经理如何重点把握管理工作要点了解设计意图、设计内容、建筑构造特点、设备技术性能、工艺流程及建设方的要求等。首先粗审图纸，搞清分部分项工程的数量和大致内容，诸如：风系统、水系统的工艺布局，建筑工程的形式、层数、楼梯和电梯的位置、数量、平面布局状况以及各层的层高，装修工程中墙、顶、地、门窗、击水排水的基本要求，防水工程情况等。细审图纸，掌握设计要求的尺寸。诸如风管各部断面尺寸及长度，水管管径及长度，制冷主机及制冷机房其他设备的相关尺寸；空调末端设备的规格、数量、安装部位及空调机房、新风机房的平面尺寸与高度等；还应了解各方面的技术要求、消防与电的具体布置及与土建工程的关系等；同时核对各专业图纸中所述相同部位、相同内容的统一性，掌握其是否存在矛盾和误差。结合设计情况、学习相应的标准图集、施工验收规范、质量验评标准和有关技术规定，在此基础上，形成项目经理自己对工程施工的总体印象和施工组织设想。这部分工作是创造性的，其中心是要考虑设计和规范要求是否可以得到施工方面的满足；自有的施工力量、施工队伍和技术、装备水平，是否及如何达到要求；设计要求与施工现实差距较大或施工操作困难的，在满足设计意图和质量要求的前提下，可否做出一向有利于施工组织、加快进度的变更；根据上述各项，施：正中应考虑采取哪些主要的技术、组织、供应、质量和安全措施。综合以上工作，对审查出的问题、不明的疑问及施工的合理化建议做出归纳总结，提交技术部门向业主和设计人员反映，尽量把问题解决在开工之前，为工程的施工组织提供尽可能准确、完整的依据。四、多于施工班组及相关人员交底及管理原则项目经理向施工班组及相关人员进行施工组织设计、计划和技术交底，目的是把拟建工程的设计内容、施工计划、进度、技术与质量标准、安全和消防要求等事项详尽地向施工人员说明，以保证严格地按照设计图纸、施工组织设计、安全操作规程和施工验收规范顺利进行施工。交底的主要内容有：计划交底，技术质量交底，定额交底，安全生产交底和各项管理制度交底。技术交底是指工程开工前，由各级技术负责人将有关工程施工的各项技术要求逐级向下贯彻，直到基层。其目的是使参与施工任务的技术人员和工人明确所担负工程任务的特点、技术要求、施工工艺等，做到心中有数，保证施工顺利进行。因此，技术交底是施工技术准备的必要环节。技术交底的注意事项：技术交底必须在该交底对应项目施工前进行，并应为施工留出足够的准备时间。技术交底不得后补；技术交底应以书面形式进行，并辅以口头讲解。交底人和被交底人应履行交接签字手续。技术交底及时归档；技术交底应根据施工过程的变化，及时补充新内容。施工方案、方法改变时也要及时进行重新交底；分包单位应负责其分包范围内技术交底资料的收集整理，并应在规定时间内向总包单位移交。总包单位负责对各分包单位技术交底工作进行监督检查。总结：在施工管理中要加强对施工单位的严格科学监理，认真控制每一工序，努力减少或消除施工缺陷。参考文献：[1]陈天豪.探讨空调制冷系统安装施工技术[J].城市建设与商业网站,2009,(27)[2]邵宗义.空调系统设计与施工解析[J].中国建设信息供热制冷，2008（04）[3]陈金鹏.空调制冷系统的施工及注意事项[J].制冷空调与电力机械，2009（03）[4]王淑敏.空调制冷系统设计与施工[J].暖通空调，2006（05）[5]周成愚.空调系统设计和施工中的几个问题[J].空调制冷系统设计与施工，2003（05）