制冷与空调工程专业导论论文

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空调制冷的论文

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高级制冷技师职称论文

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) -33.4 1368

R22 -40.8 375

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=0.1,x=0.2……)。

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0.46%;冷制冷剂R22每过冷1℃，制冷系数可提高0.85%。

(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% -4.18 -1.88 +3.02

排气温度变化 ℃ 140.3→102 84.7→53.5 66.5→37.3

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1.6MPa;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=( Pk.P0)0.5

氨双级压缩的最佳中间温度t佳=0.4 Tk+0.6T0+3 ℃

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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浅析通风与空调工程的系统调试研究论文

浅析通风与空调工程的系统调试研究论文

摘要： 通风与空调工程的系统调试是通风与空调工程施工的一个重要组成部分，是对施工质量进行全面复查的过程，文章主要探讨了通风空调工程的调试与验收阶段控制要点以及相关调试工作施工技术要点。

关键词： 通风与空调 系统调试 要点

引言：

我国的通风空调工程在系统调试上存在不少问题，基本上处于初级水平，相关方面不是很规范，不少施工企业没有专业的调试技术人员和相应的测试仪器，对施工的工程常不进行完整的系统调试。

一、通风空调工程的调试与验收阶段控制要点

现场施工竣工后，应对后期质量做好控制。首先，要对各类风阀，送、回风口等编号标记齐全确保无误；其次，在对通风机进行单机调试前，为了防止设备长时间未受电，电源线受潮等影响绝缘电阻，应先对绝缘电阻进行测试；然后，在对空气处理设备单机调试前，为避免影响箱体的风量，应对箱体的过滤网进行清洁；最后，通风空调系统进行系统调试前，要由比较专业的技术人员对设备进行调试，以确保设备正常稳定的工作。

在通风与空调工程安装完毕，应认真编制好系统测定和调试方案，系统调试包括：系统无生产负荷的联合试运转及调试，设备单机试运转及调试。针对如温度，排风、噪音、系统联动测试等，要有比较周全先进的技术方案。在调试前，要检查系统阀门，风口，管道等位置安装是否正确与设计图纸相吻合。

二、设备单机试运转及调试

系统调试首先应进行设备单机试运转调试，对照设备样本和技术说明书，查看设备运转的平稳性以及转向、噪声和有无异响、碰撞、磨损、温升等不正常现象。

1.通风机、空调机组中风机试运转调试

①叶轮旋转方向正确、运转平稳、无异常振动与声响，其电动机运行功率应符合设备技术文件的规定；

②能否在额定电压下启动，且在额定转速下连续运转2h后，滑动轴承外壳最高温度不得超过70℃；滚动轴承不得超过80℃；

③风机、空调机组减震措施是否满足设备减震需要。

2.水泵试运转调试

①叶轮旋转方向正确，无异常振动和声响，紧固连接部位无松动，其电机运行功率应符合设备技术文件的规定；

②水泵的减震设施效果是否满足减震要求；③水泵进出水口管道支架是否牢固可靠；

④水泵连续运转2h后，滑动轴承外壳最高温度不得超过70℃，滚动轴承不得超过75℃。

3.冷却塔调试

①本体应稳固、无异常振动，其噪音应符合设备技术文件的规定；②冷却塔风机叶轮旋转方向应正确、运行平稳、无异常震动与声响，运行时间应不少于2h；

③检查底盘密封处是否有漏水现象，有无明显的漂水、溢水现象；④冷却塔补水阀运行是否准确有效。

4.制冷机组、空调机组及风机盘管试运行调试

①制冷机组、单元式空调机组应符合设备技术文件和现行国家标准的有关规定，正常运转不少于8h；②制冷机组调试应由专业厂家派专业技术人员到现场调试，安装单位应做好配合工作，保证电源电压及各继电保护器的整定值正确，供水系统通畅，排水系统顺畅；③风机盘管应进行三速送风调试，检查是否运行正确、有无摩擦和异常声响。

5.其他要求

①设备单机试运转应先点动，在额定电压下启动，稳定运行3～5min，切断电源，停止运转，反复进行3次以上，再按规范要求进行单机运转；②设备单机试运转应及时做好记录，每台设备应做一张记录单，记录数据应真实、签字应齐全。

三、无生产负荷联合试运转及调试

系统无生产负荷联合试运转及调试，应在设备单机试运转合格后进行。风管系统、空调水系统、监测与控制系统以及供能系统等应满足调试使用要求。

1.系统风量的测定及调整

①通风机风量、风压及转速测定，数值应符合设计要求，且风机前后的风量之差不应大于5%；

②系统及风口风量测定：按照设计要求首先调整送、回，干、支风管及风口的风量，确保系统平衡，然后调整送风机风量，使其满足系统风量的要求；

③测定系统总风量、风压及风机转数，将实测总风量与设计值进行对比，偏差不应大于10%；

④各风口风量实测值与设计值偏差不应大于15%；

⑤风量的测定，可以采用热球风速仪或风罩式风量测试仪进行测量。采用热球风速仪测量时，将探头贴近风口并垂直风速，采用定点测量法可测得平均风速；⑥风口风量的调整与平衡一般应采取基准风口法和流量等比分配法。

2.空调水系统流量的测定及调整

①主干管道上设有流量计的水系统，可直接读取冷热水的.总流量；

②采用便携式超声波流量计测定水流量时，应按照仪器要求选择前后距离阀门或弯头的尺寸满足要求的直管段；③空调机组水流量与设计流量的偏差不应大于20%；冷热水及冷却水系统总流量与设计流量的偏差不应大于10%；④多台冷却塔并联运行时，各冷却塔的进、出水量应达到均衡一致。

3.室内空气参数的测定和调整

①空调房间的干、湿球温度的测定，通常可以采用通风干湿球温度计测定；

②室内噪声的测定，一般采用声级计，并以声压级A档为准；

③房间之间静压的测定。上述内容按照规范要求进行，测定数据应符合设计要求。

4.防排烟系统的测定和调整

①机械正压送风系统测试与调整，前室、楼梯间、避难层的预压值应符合设计要求，走廊、前室、楼梯间的压力分布符合递增分布，压差符合规范要求；②走廊（道）排烟系统、中庭排烟系统、地下车库排烟系统、设备用房排烟系统以及厨房餐饮区排烟系统等，应符合设计要求。

5.监测与控制系统的测定与调整

①系统联动试运转中，设备及主要部件的联动必须符合设计要求；

②满足建筑设备自动化系统对被测定参数进行检测和控制要求，动作协调、正确，无异常现象；

③系统各环节调试工作正常后，应恢复执行机构和调节机构的联系与复位；④联动调试按照先手动再自动的方式进行调试。

四、综合效能试验

空调系统综合效能测定是在无生产负荷联合试运转及调试合格后，测定系统联动运行的综合指标是否满足设计与生产工艺要求，如果达不到规定要求时，应在测定中进一步调整。

①空调系统带生产负荷的综合效能试验的测定与调整，应由建设单位负责，施工和设计单位配合进行；

②空调系统带冷、热源的正常联合试运转应大于8h；

③当竣工季节条件与设计条件相差较大时，仅做不带冷、热源的试运转；

④通风系统的连续试运转应大于2h；

⑤对气流组织有特殊要求的区域，应做气流组织的测定。

五、调试常见的问题

通风与空调系统在调试前，由工程技术人员针对可能出现的常见问题进行归纳总结并给有关调试人员进行技术交底，尽量做到遇到问题不紧张，从容应对，提前采取有效措施进行技术风险管控，确保调试工作安全、顺利、有序进展。

六、结语

总之，通风与空调系统调试是一项综合的工作，调试内容涉及专业比较多，参与单位多，系统复杂，综合协调难度大，需要在调试前对设计图纸、设备技术参数全面了解掌握，编制相应的调试方案，明确调试工艺、质量标准、调试常见的问题及处理措施，来指导调试工作。系统调试要通过单机试运转、无生产负荷联合试运转以及综合效能调试三个阶段进行，最终，通过调试达到设计要求，满足用户需要。