房屋衛生設備12空調用制冷系統空調用制冷系統空調用制冷系統

制冷是以消耗一定的能量為代價，實現使低溫物體的熱量向高溫物體轉移的一種技術。實現制冷可以通過兩種途徑：一是利用天然冷源，二是利用人工冷源。天然冷源包括一切可能提供低于正常環境溫度的天然事物，如深井水、深海水、天然冰等。天然冷源具有廉價和不需要復雜技術設備等優點，但是受到時間、地區等條件的限制，因而不可能經常滿足空調工程的需要，因此當前世界上使用的冷源主要是人工冷源，即人工制冷。

制冷原理1空調用制冷系統1.1空調制冷系統的組成及原理常見的空調用制冷系統有蒸氣壓縮式制冷系統、溴化鋰吸收式制冷系統和蒸氣噴射式制冷系統。在空調系統中應用最廣泛的是蒸氣壓縮式制冷和溴化鋰吸收式制冷系統。1.蒸氣壓縮式制冷的工作原理蒸氣壓縮式制冷系統主要由制冷壓縮機、蒸發器、冷凝器和膨脹閥四個主要部件組成，并由管道連接，構成一個封閉的循環系統，如圖3.60所示。制冷劑在制冷系統中經歷蒸發、壓縮、冷凝和節流四個主要熱力過程?？照{用制冷系統1圖3.60

蒸氣壓縮式制冷系統1—壓縮機；2—冷凝器；3—節流機構；4—蒸發器空調用制冷系統低溫低壓的液態制冷劑在蒸發器中吸取被冷卻介質的熱量，蒸發成為低溫低壓的制冷劑蒸氣被壓縮機吸入，經過壓縮后變成高溫高壓的制冷劑蒸氣，當壓力升高到稍高于冷凝器內的壓力時，高溫高壓的制冷劑蒸氣排至冷凝器，在冷凝器內與冷卻介質進行熱交換而冷凝為中溫高壓的制冷劑液體，制冷劑液體經膨脹閥降壓后變成低溫低壓的制冷劑濕蒸氣進入蒸發器，在蒸發器內蒸發吸收被冷卻物體的熱量，這樣被冷卻物體便得到冷卻。因此，制冷劑在系統中經壓縮、冷凝、節流、蒸發四個過程依次不斷循環，進而達到制冷目的。蒸氣壓縮式制冷系統按照制冷劑分有氨制冷（如圖3.61）和氟利昂制冷系統（如圖3.62）。空調用制冷系統1圖3.61

氨制冷系統1—氨壓縮機;2—冷凝器;3—氨貯液器;4—雙頭螺旋管冷水箱;5—浮球閥；6—氨過濾器;7—手動調節閥;8—油包;9—貯油器;10—氨油分離器;11—緊急泄氨器空調用制冷系統1圖3.62

氟利昂制冷系統1—氟利昂壓縮機;2—油分離器;3—冷凝貯液管;4—過濾干燥器;5—電磁閥;6—氣液換熱器;7—熱力膨脹閥;8—液體分配器;9—蒸發器;10—高低壓力繼電器;11—感溫包空調用制冷系統2.溴化鋰吸收式制冷系統溴化鋰吸收式制冷系統的工作原理如圖3.63所示，其主要由發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器四個熱交換設備組成。系統內的工質是由溴化鋰和水組成的二元溶液，其中水為制冷劑，溴化鋰為吸收劑。四個熱交換設備組成兩個循環環路：制冷劑循環和吸收劑循環。制冷劑循環環路由冷凝器、蒸發器和節流裝置組成。高壓氣態制冷劑在冷凝器中向冷卻水放熱被冷凝成液態后，經節流裝置減壓后進入蒸發器。在蒸發器內，制冷劑液體被氣化為低壓制冷劑蒸氣，同時吸取被冷卻介質的熱量產生制冷效應。空調用制冷系統1圖3.63

單級溴化鋰吸收式制冷原理圖空調用制冷系統吸收劑循環環路由吸收器、發生器和溶液泵組成。在吸收器中，液態吸收劑吸收蒸發器產生的低壓氣態制冷劑形成的制冷劑—吸收劑溶液，經溶液泵升壓后進入發生器，在發生器中該溶液被加熱至沸騰，其中制冷劑氣化形成高壓氣態制冷劑，又與吸收劑分離。然后前者進入冷凝器液化，后者則返回吸收器再次吸收低壓氣態制冷劑。溴化鋰吸收式制冷劑系統按其結構不同，分為單筒、雙筒、多級等幾種形式。常用雙筒式溴化鋰吸收式制冷系統，如圖3.64所示?？照{用制冷系統1圖3.64

雙筒式溴化鋰吸收式制冷系統圖空調用制冷系統1.2制冷劑與載冷劑制冷劑是制冷機中的工作介質。制冷劑在制冷機中循環流動，在蒸發器內吸取被冷卻物質的熱量而蒸發，在冷凝器內將熱量傳遞給周圍介質而被冷凝成液體，制冷系統借助于制冷劑狀態的變化，從而實現制冷的目的。載冷劑是在間接供冷系統中用以傳遞制冷量的中間介質。載冷劑在蒸發器中被制冷劑冷卻后送到冷卻設備中，吸收被冷卻物質的熱量，再返回蒸發器中重新被冷卻，如此循環反復，以達到傳遞制冷量的目的?？照{用制冷系統1.制冷劑（1）制冷劑的種類按制冷劑的標準蒸發溫度分為高溫制冷劑、中溫制冷劑和低溫制冷劑三類。①高溫制冷劑標準蒸發溫度ts＞0℃,冷凝壓力Pc為0.2～0.3MPa。常用的高溫制冷劑有R123等。②中溫制冷劑-60℃＜ts＜-0℃,0.3MPa＜Pc＜2.0MPa.常用的中溫制冷劑有氨、R12、R22、R134a、丙烷等。③低溫制冷劑ts≤-60℃。常用的低溫制冷劑有R13、乙烯、R744等。空調用制冷系統按制冷劑組成成分可分為鹵代烴、飽和碳氫化合物、不飽和碳氫化合物和鹵代烯、共沸混合制冷劑、非共沸混合制冷劑、無機化合物等。制冷劑的種類很多，但目前在制冷系統中采用的制冷劑也就是R11、R12、R13、R134a、R123、R142、R502、R717、R22等十幾種?？照{用制冷系統（2）常用制冷劑的性質目前常用的制冷劑有水、氨和氟利昂。①水

水是所有制冷劑中來源最廣、最為安全而便宜的工質。水的標準蒸發溫度為100℃，冰點0℃，適用于制取0℃以上的溫度。水無毒、無味、不燃、不爆，但水蒸氣的比容大，蒸發壓力低，使系統處于高真空狀態。水常在空調用的吸收式制冷機和蒸氣噴射式制冷機中作制冷劑。空調用制冷系統②氨氨的標準蒸發溫度為-33.4℃，凝固溫度為-77.7℃，氨的蒸發壓力和冷凝壓力適中，單位容積制冷能力較大，流動阻力小，導熱率大，價格低廉，對大氣臭氧層無破壞作用。氨的最大缺點是有強烈刺激作用，對人體有危害，目前規定氨在空氣中的濃度不應超過20mg/m3。氨是可燃物，空氣中氨的體積百分比達16～25%時，遇火焰就有爆炸危險。但氨價格低廉，目前仍被廣泛使用。氨的吸水性很強，但要求液氨中含水量不得超過0.12%，以保證系統的制冷能力。氨幾乎不溶于潤滑油。對黑色金屬無腐蝕作用，若氨中含有水分時，對銅和銅合金有腐蝕作用。空調用制冷系統③氟利昂氟利昂是應用較為廣泛的制冷劑。它本身無毒、無臭、不燃、與空氣混合遇火也不爆炸，適用于公共建筑或實驗室的空調制冷系統。氟利昂中不含水分時，對金屬無腐蝕作用。但是，氟利昂的放熱系數低，價格較高，極易滲漏又不宜被發現?？照{用制冷系統幾種常用氟利昂的性能如下：氟利昂12（R12）---R12在大氣壓下的沸點為-29.8℃，凝固點為-158℃。它的冷凝壓力較低。R12無色、無味、毒性小、不燃燒、不爆炸，但當溫度達到400℃以上遇明火時，會分解出具有劇毒性的光氣。R12的最大缺點是單位容積制冷能力較小，對大氣臭氧層有嚴重破壞作用，產生溫室效應，危機人類賴以生存的環境，2010年1月1日起在我國將完全停止生產和消費?？照{用制冷系統氟利昂22（R22）---R22的標準蒸發溫度為-40.8℃，凝固點為-160℃。R22無色、無臭、不燃、不爆，毒性比R12稍大，它的熱力學性能與R12不相上下，而且安全可靠，故是一種良好的制冷劑。它廣泛用于冷藏、空調、低溫設備中，在活塞式、離心式壓縮機系統中均采用。但它對大氣臭氧層有輕微破壞作用，冰產生溫室效應，是第二批被列入限用與禁用的制冷劑之一，我國將從2040年1月1日起禁止生產和使用?？照{用制冷系統氟利昂13（R13）---R13的凝固點低，-181℃，大氣壓下蒸發溫度可達-81.5℃，毒性比R12小，不燃、不爆。其優點是在低溫下蒸氣比容小，缺點是臨界溫度低，常溫下壓力較高。因此，適用于-80～100℃制冷裝置。R13微溶于水，系統中應設干燥器。它不溶于油。R13對大氣臭氧層也有破壞作用，發展中國家從2010年1月1日起停止生產和消費。氟利昂123（R123）---R123的標準蒸發溫度為27.9℃，凝固溫度為-107℃，屬于高溫制冷劑，適用于離心式制冷壓縮機。與潤滑油能互溶，具有一定毒性，傳熱系數較小。由于它具有優良的大氣環境，是目前理想的制冷劑之一?？照{用制冷系統2.載冷劑載冷劑又稱冷媒，是指間接冷卻系統中傳遞熱量的物質。載冷劑在蒸發器中被制冷劑冷卻后，送到被冷卻物體或冷卻設備中，吸收被冷卻物體的熱量，再返回蒸發器將吸收的熱量傳遞給制冷劑，載冷劑重新被冷卻，如此不斷循環，以達到連續制冷的目的。常用的載冷劑有水、無機鹽水溶液和有機溶液。它們適用于不同的載冷溫度。空調用制冷系統（1）水水是最廉價和最易取得的載冷劑。水具有比熱大、密度小、不燃不爆、無毒、化學穩定性好和價低易得等優點，但水的冰點高，因此只適用于載冷溫度在0℃以上的場合。在集中式空調系統中，水是最適宜的載冷劑。冷水機組產出7℃左右的冷水，送到建筑物房間的末端冷卻設備中，供房間空調降溫使用。此外，冷水還可以直接噴入空氣，實現溫度和濕度調節。空調用制冷系統（2）無機鹽水溶液無機鹽水溶液具有較低的凝固溫度，適合于在中、低溫制冷裝置中載冷。常用作載冷劑的無機鹽水溶液有氯化鈣水溶液、氯化鈉水溶液和氯化鎂水溶液。其優點是：適用的溫度范圍廣，價格便宜，熱容量較大，但鹽水溶液對金屬有強烈的腐蝕作用。（3）有機溶液常用的有機溶液載冷劑主要有乙二醇、丙二醇、丙三醇和三氯乙烯等。它們都是無色、無味、非電解性溶液，且冰點都在0℃以下，是良好的載冷劑?？照{用制冷系統

蒸氣壓縮式制冷系統中，制冷壓縮機、冷凝器、蒸發器和節流裝置稱為制冷系統的四大基本設備。除此之外，還有一些輔助設備，如油分離器、空氣分離器、氣液分離器、集油器、貯液器、安全閥等。

制冷設備2空調用制冷系統2.1制冷壓縮機制冷壓縮機是蒸氣壓縮式制冷系統中最主要的設備，相當于制冷系統的“心臟”。其作用是：抽吸來自蒸發器的制冷劑蒸氣，提高其溫度和壓力后，將它排至冷凝器。制冷壓縮機的形式很多，根據作用原理不同可分為兩大類：容積式制冷壓縮機和離心式制冷壓縮機。容積式制冷壓縮機是靠改變工作腔容積，將周期性吸入的定量氣體壓縮。常用的容積式制冷壓縮機有往復活塞式制冷壓縮機、回轉式制冷壓縮機。離心式制冷壓縮機是靠離心力的作用，連續地將所吸入的氣體壓縮?？照{用制冷系統1.活塞式制冷壓縮機①活塞式制冷壓縮機活塞式制冷壓縮機是利用氣缸中活塞的往復運動來壓縮氣缸中的氣體，通常是利用曲柄連桿機構將原動機的旋轉運動轉變為活塞的往復直線運動。活塞式制冷壓縮機廣泛應用于中小型制冷裝置中。如圖3.65所示。該種壓縮機質輕體小，平衡性能好，噪聲和振動較低，且可以通過調節部分氣缸的啟停來調節壓縮機的制冷能力?？照{用制冷系統1圖3.65

活塞式制冷壓縮機的外形與原理（a）活塞式壓縮機工作原理；（b）4缸V型活塞式壓縮機外形1—曲軸箱；2—進氣腔；3—氣缸蓋；4—氣缸套及進排氣閥組合件；5—緩沖彈簧；6—活塞；7—連桿；8—曲軸；9—油泵；10—軸封；11—油壓推桿機構；12—排氣管；13—進水管；14—水套空調用制冷系統②螺桿式制冷壓縮機螺桿式制冷壓縮機是一種容積型回轉式壓縮機，它是靠回轉體的旋轉運動替代活塞式制冷壓縮機中活塞的往復運動，以改變氣缸的工作容積，從而將一定數量的氣態制冷劑進行壓縮。螺桿式壓縮機是回轉式壓縮機中較常見的一種，其特點是構造簡單，容積效率高，運轉平穩，實現了高速和小型化，制冷量也大。按照螺桿轉子數量的不同，螺桿式制冷壓縮機有單螺桿和雙螺桿兩種。單螺桿式制冷壓縮機主要由一個螺桿轉子和兩個星輪組成；雙螺桿制冷壓縮機主要由兩個相嚙合的螺桿轉子組成。空調用制冷系統2.離心式制冷壓縮機離心式制冷壓縮機的構造和離心水泵相似，如圖3.66所示。低壓氣態制冷劑從側面進入葉輪中心后靠葉輪高速旋轉產生的離心力作用，獲得動能和壓力能，流向葉輪的邊緣。這種壓縮機通常用于蒸發溫度高和制冷量較大的場合。其特點是制冷能力大，結構緊湊，質量輕，占地面積??；運行平穩，工作可靠，維護費用低?？照{用制冷系統1圖3.66

單級離心式壓縮機示意圖空調用制冷系統2.2蒸發器蒸發器是制冷裝置中的一種熱交換設備。它的作用是通過制冷劑蒸發（沸騰），吸收載冷劑的熱量，從而達到制冷目的。在蒸發器中，制冷劑在較低的溫度下沸騰，轉變為蒸氣，并吸收被冷卻物質或介質的熱量。所以，蒸發器是制冷系統中制取冷量和輸出冷量的設備。空調用制冷系統空調用制冷裝置中的蒸發器主要有兩種類型：一種是直接用來冷卻空氣的，即直接蒸發式表面冷卻器，這種類型的蒸發器只能用于無毒害的氟利昂制冷系統，它直接裝在空調機房的空氣處理室中；另一種是冷卻鹽水或普通水用的蒸發器，如氨制冷系統常采用的水箱式蒸發器，其外殼是一個矩形截面的水箱，內部裝有直立管組或螺旋管組，管內的制冷劑不斷蒸發吸熱，管外的水逐漸被冷卻?？照{用制冷系統2.3冷凝器冷凝器是一種間壁式熱交換設備。制冷壓縮機排出的高溫高壓氣態制冷劑通過傳熱間壁將熱量傳給冷卻介質，從而凝結為液態制冷劑，使制冷劑在系統中循環使用。根據冷卻介質種類的不同，冷凝器可歸納為三類，即：水冷、風冷、水—空氣冷卻?？諝庹{節用制冷裝置中主要使用前三種冷凝器。空調用制冷系統2.4節流裝置節流裝置是組成制冷系統的重要部件，在功能上它具有如下的作用：（1）對高壓液態制冷劑進行節流降壓，保證冷凝器與蒸發器之間的壓力差，以便使蒸發器中的液態制冷劑在要求的低壓下蒸發吸熱，從而達到制冷降溫的目的；同時使冷凝器中的氣態制冷劑在給定的高壓下放熱、冷凝。（2）調整供入蒸發器的制冷劑流量以適應蒸發器熱負荷的變化，使制冷裝置更加有效地運轉。常用的節流裝置有手動膨脹閥、浮球式膨脹閥、電子膨脹閥和毛細管等。空調用制冷系統2.5其它輔助設備制冷裝置中除了必不可少的壓縮機、冷凝器、蒸發器和節流機構四大設備之外，還需要設置許多輔助設備，以實現潤滑油的分離，制冷劑的貯存與凈化，氣液分離，安全保護等，這些設備的功能在于改善制冷機的工作條件，保證制冷機的正常運轉和提高運行的經濟性。空調用制冷系統1.貯液器貯液器又稱貯液筒，在制冷系統中起穩定制冷劑循環量的作用，并可用來存貯液態制冷劑。貯液器按功能和用途可分為高壓貯液筒和低壓貯液筒兩種。高壓貯液筒與冷凝器安裝在一起，用以貯存由冷凝器來的高壓液體，不至于使液體淹沒冷凝器的傳熱面積，并適應工況變動而調節和穩定制冷劑的循環量。高壓貯液器一般由鋼板卷制焊接而成，筒體上設有進出液管、平衡管、壓力表、安全閥、放空氣管等許多管接頭及液面指示器等。高壓貯液器的液體充注量一般不超過筒體容積的70%～80%?？照{用制冷系統2.油分離器潤滑油是高速運轉的壓縮機中必需的潤滑劑。制冷壓縮機在工作時，總會有少量滴狀潤滑油隨高壓氣體一起被壓入排氣管，并可能進到冷凝器和蒸發器內。如果不在排氣管線上裝置油分離器，對氨制冷系統來說，這些潤滑油進入冷凝器，特別是進入蒸發器以后，將在傳熱面上形成嚴重的油污，降低冷凝器和蒸發器的傳熱系數；對于氟利昂制冷系統，如果回油不良或管路太長時，蒸發器內將可能積存較多的潤滑油，使系統的制冷能力大大降低，蒸發溫度越低，其影響越嚴重?？照{用制冷系統油分離器一般設置在冷凝器前壓縮機的排氣管路中。現今國內常用的油分離器型式，氨用的有洗滌式和離心式等兩種；用于氟利昂系統的主要是過濾式油分離器。3.氣液分離器氣液分離器是將制冷劑蒸氣與制冷劑液體進行分離的設備，用于重力供液系統。氣液分離器設置在蒸發器出口位置，靠氣流速度的降低和方向的改變，將低壓氣態制冷劑中攜帶的液滴分離出來，以防止壓縮機發生濕壓縮或液擊現象?？照{用制冷系統4.過濾器過濾器用于清除制冷劑中的機械雜質，以防止金屬屑、焊渣、氧化皮等污物進入壓縮機，損傷閥片和氣缸。按用途可分為液體過濾器和氣體過濾器兩種。干燥過濾器用于氟利昂制冷系統中，既能清除機械雜質，同時又能吸附制冷劑中的水分。膨脹閥等各種調節控制用的閥類前也應安裝過濾器，以防止污物阻塞閥孔或破壞閥芯的嚴密性?？照{用制冷系統氨液過濾器一般裝在調節閥、電磁閥、氨泵前的液體管路上，用來過濾氨液中的固體雜質，以防止污物堵塞或損壞閥件，并保護氨泵，以免發生運轉故障。氨氣過濾器裝在壓縮機的吸氣管路中，用來過濾和清除氨氣中機械雜質和其他污物，以防止它們進入壓縮機。氨過濾器為2～3層鋼絲網，網孔為0.4mm。氟利昂制冷系統中常采用干燥過濾器。它的作用是干燥氟利昂制冷系統中的水分及過濾掉系統中的雜質污物，防止一些固體雜質破壞電磁閥的密封面和在膨脹閥或毛細管中產生冰堵。氟利昂過濾器采用銅絲網，濾氣時的網孔為0.2mm，濾液時網孔為0.1mm?？照{用制冷系統5.干燥器制冷系統中不但有污物，還會有水分，這是由于系統干燥不嚴格以及制冷劑不純。含有水封的制冷劑在系統中循環流動，當流至膨脹閥孔時，溫度急劇下降，其溶解度相對降低，于是一部分水分被分離出來停留在閥孔周圍，并且結冰堵塞閥孔，嚴重時不能向蒸發器供液，造成故障。同時，水長期溶解于制冷劑中會分解而產生鹽酸等，不但腐蝕金屬，還會使冷凍油乳化，因此要利用干燥劑將制冷劑中的水分吸附干凈?？照{用制冷系統6.安全閥安全閥是保證制冷設備在規定壓力下工作的一種安全設備。安全閥可安裝在制冷壓縮機上，連通進、排氣管。當壓縮機排氣壓力超過允許值時，閥門開啟，使高低壓兩側串通，保證壓縮機的安全。安全閥也應安裝在冷凝器、貯液器和蒸發器等容器上面，其目的是防止環境溫度過高時，容器內的壓力超過允許值而發生爆炸。空調用制冷系統7.緊急泄氨器為防止制冷設備在產生意外事故時引起爆炸，把制冷系統內各種有大量液氨存在的容器用管路與緊急泄氨器連接，當情況緊急時，可將緊急泄氨器的液氨排出閥和通往緊急泄氨器的自來水閥打開排出。空調用制冷系統

制冷機組就是將制冷系統中的部分設備或全部設備配套組裝在一起，成為一個整體。制冷機組按其供冷的方式可分為冷水機組和直接蒸發式空調機組。冷水機組是生產冷水的制冷裝置，它將制冷系統中的設備配套組裝成一個整體，為用戶提供所需要的冷量和用冷溫度。冷水機組結構緊湊、使用靈活、管理方便，而且占地面積小，安裝簡單，是空調工程中常用的制冷機組。

空調用制冷機組3空調用制冷系統3.1冷水機組的分類按冷水機組驅動動力的種類冷水機組可分為電力驅動和熱力驅動兩種。電力驅動的冷水機組大多是采用蒸氣壓縮式制冷原理制造的蒸氣壓縮式冷水機組，按其所使用的壓縮機的機頭又分為活塞式（往復式）、螺桿式、離心式、渦旋式冷水機組。熱力驅動的冷水機組多采用溴化鋰吸收式制冷原理生產的冷水機組，又稱為溴化鋰吸收式冷水機組。按其所用的熱源不同又分為蒸汽型、熱水型、直燃型冷水機組；按其能量的利用程度又分為單效和雙效型的吸收式冷水機組?？照{用制冷系統按冷水機組冷凝器冷卻方式的不同分為水冷式、風冷式和蒸發冷卻式。按其結構設計的不同分為模塊化的冷水機組和常規的冷水機組。模塊化的冷水機組是由幾個功能結構相同的冷水機組的單元組成。各種冷水機組的冷量范圍見表3.1空調用制冷系統1種類制冷劑單機制冷量（kW）蒸氣壓縮式冷水機組活塞式R12,R134a10～1200渦旋式R22≤245螺桿式R22112～2200離心式R123,R134a,R22703～4503溴化鋰吸收式冷水機組熱水式175～23260蒸汽式175～23260直燃式175～23260表3.1冷水機組的冷量范圍空調用制冷系統3.2活塞式冷水機組采用活塞式壓縮機的冷水機組稱為活塞式冷水機組。活塞式制冷機組由活塞式壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥等組成，機組配有能量調節和自動保護裝置，對于小型機組適用于R12、R22、R502等制冷劑，氣缸直徑小于70mm，配用功率不小于0.37kW；對于中型機組適用于R12、R22、R502、R717等制冷劑，氣缸直徑為70～170mm，當冷水機組采用多臺壓縮機時可提高冷水機組的供冷范圍?？照{用制冷系統根據機組配用冷凝器冷卻介質不同，活塞式冷水機組又可分為水冷和風冷兩種。根據機組配備的壓縮機形式可分為開啟式、半封閉式和全封閉式。根據一臺機組配備的壓縮機數量還可以分為單機頭和多機頭兩類?；钊街评錂C組具有結構緊湊、占地面積小、安裝快、操作簡單和管理方便等優點。目前國產活塞式冷水機組常用的制冷劑為R22，大多采用70、100、125系列制冷壓縮機組裝。在冷水機組的冷凝器和蒸發器中，采用了各種高效傳熱管，提高了制冷劑與冷卻水或制冷劑與冷凍水的換熱效果，降低傳熱溫差，提高運行的經濟性?？照{用制冷系統以圖3.67所示FJZ-40A冷水機組為例，分析活塞式冷水機組的工作流程。由圖可見，制冷劑在蒸發器內蒸發后，由回氣管進入壓縮機吸氣腔，經壓縮機壓縮后進入冷凝器，高溫高壓蒸氣經冷凝后進入熱交換器管程，被經過熱交換器殼程回到壓縮機的蒸氣進一步過冷，冷卻后的液體流經干燥過濾器及電磁閥，并在熱力膨脹閥內節流降壓到蒸發壓力進入蒸發器，蒸發吸收熱量，冷卻冷媒水，蒸發后的蒸氣又重新進入壓縮機，如此循環?？照{用制冷系統1圖3.67

FJZ-40A冷水機組流程圖空調用制冷系統3.3螺桿式冷水機組以各種形式的螺桿壓縮機為主機的冷水機組稱為螺桿式冷水機組，它是由螺桿式制冷壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流裝置、油分離器、油冷卻器、油泵、電氣控制箱和其他控制元件等組成的一個完整的制冷系統。螺桿式冷水機組的流程與活塞式冷水機組基本相同，但是潤滑油系統更復雜一些。按壓縮機的結構分，螺桿式冷水機組有單螺桿、雙螺桿兩大類；按壓縮機密封形式分有開啟式螺桿冷水機組、半封閉螺桿式冷水機組和全封閉螺桿式冷水機組，其中以半封閉螺桿式冷水機組應用最多?？照{用制冷系統螺桿式冷水機組具有結構緊湊、運行平穩、能量能無級調節、節能性好、體積小、質量輕及占地面積小等優點?？照{用螺桿式冷水機組多以氟利昂R22作為制冷劑，但目前已開始轉而采用R134a等其他制冷劑。螺桿式冷水機組多用于150～1408kW的制冷量范圍，是為空調提供冷水的中型設備，目前廣泛用于辦公樓、賓館、飯店、酒店、商場、影劇院、歌舞廳、學校、醫院等場所?？照{用制冷系統螺桿式冷水機組的工作流程如圖3.68所示，它由制冷系統和潤滑油系統兩部分組成。制冷系統的工作流程為：制冷劑在蒸發器中氣化，所產生的蒸氣經過吸氣過濾器進入壓縮機。制冷劑在壓縮機中被壓縮為高壓氣體，同時潤滑油噴入壓縮機中與制冷劑一起被壓縮，壓縮后潤滑油和制冷劑進入油分離器，其中無油的制冷劑進入冷凝器，在冷凝器中變為飽和液體后進入過冷器過冷，變為過冷液體，然后流向節流閥，經過節流降壓降溫后進入蒸發器。潤滑油系統由油分離器、油冷卻器、油過濾器、油泵、油壓調節閥、油分配器和四通閥組成?？照{用制冷系統其工作流程為：從油分離器分離出來的潤滑油，為避免油溫過高降低潤滑性，先經過油冷卻器進行冷卻，然后在油泵作用下經過油粗過濾器、油精過濾器進入油分配器，接著分成兩路進入壓縮機，一路去潤滑軸承并起冷卻作用，另一路去壓縮機噴射?？照{用制冷系統1圖3.68

螺桿式冷水機組典型工作流程1—螺桿式制冷壓縮機；2—吸氣過濾器；3—蒸發器；4—冷凝器；5—氟利昂干燥過濾器；6—油分離器；7—安全旁通閥；8—油冷卻器；9—油粗過濾器；10—油泵；11—油精過濾器；12—油壓調節閥；13—油分配器；14—四通閥空調用制冷系統3.4離心式冷水機組以離心式壓縮機為主機的冷水機組稱為離心式冷水機組，它是由制冷壓縮機、蒸發器、冷凝器以及其他輔助設備、自動保護裝置組成。離心式冷水機組按驅動方式分類有燃氣輪機驅動、蒸汽輪機驅動和電驅動三種形式；按冷凝器冷凝方式分有水冷式和風冷式冷水機組；按蒸發器和冷凝器結構形式分有單筒式和雙筒式冷水機組；按制冷劑使用種類可分為R11、R12、R22型冷水機組；按機組能量利用程度可分為單一制冷型、熱泵型、熱回收冷水機組。空調用制冷系統離心式制冷機組具有單機制冷量大，結構緊湊，質量輕，沒有氣閥、填料、活塞環等易損件，工作比較可靠，操作方便等優點。但它的工況范圍比較狹窄，不宜采用較高的冷凝溫度和過低的蒸發溫度，在過高的冷凝溫度和過低的負荷下容易發生喘振現象。離心式冷水機組是大、中型工程中應用最多的機型，尤其是在單機制冷量1000kW以上時，設計時宜選用離心式機組，因為它具有比螺桿式更高的性能系數。離心式冷水機組適用于制冷量大于1163kW的大中型建筑物，如賓館、劇院、博物館、商場、高層建筑、寫字樓等大、中型空調制冷系統。空調用制冷系統單級離心式冷水機組的工作流程如圖3.69所示，由蒸發器氣化吸熱后制冷劑氣體由壓縮機的進氣室進入葉輪的吸入口，由于葉輪高速旋轉，把葉片間的氣體以高速度甩出去，氣體在被甩出去的過程中，葉輪對氣體做了功，因此氣體的速度增大，同時壓力也增高。從葉輪出來的高速氣體進入葉輪后面的擴壓器，速度降低，壓力進一步提高，速度能轉化為壓力能。從擴壓器出來的氣體進入冷凝器中，其熱量被冷卻水帶走，制冷劑蒸氣冷凝為液體狀態。液態制冷劑自冷凝器下部節流至蒸發器側的浮球閥室，液態制冷劑經節流降壓后流入蒸發器下部蒸發，如此循環往復，達到連續制冷的目的空調用制冷系統1圖3.69

單級離心式冷水機組工作流程圖空調用制冷系統3.5渦旋式冷水機組該機組是用渦旋式制冷壓縮機為機頭，由于渦旋式壓縮機的制冷量較小，因此渦旋式冷水機組一般采用多個壓縮機組合，制冷量在245kW以下，且多為風冷式冷水機組或冷熱水機組，只適用于中小制冷量的場所。渦旋式冷水機組效率高、振動小、噪聲低、結構簡單、體積小、質量輕、易損件少且可靠性高。空調用制冷系統3.6模塊化冷水機組模塊化冷水機組又稱積木式冷水機組，采用單元組合化設計、單元片并聯組合而成，每個單元片內有兩個完全獨立的制冷系統、兩臺全封閉活塞式單速（雙速）電機、兩套冷凝器、兩套蒸發器及控制器組成，每片制冷量為130kW，每單元的尺寸為460mm×1250mm×1622mm。模塊化冷水機組最多可組成13片，最大容量為1690kW，但一般以小于或等于8片為宜（主要是由于管內流速的限制）?？照{用制冷系統模塊化冷水機組采用的制冷劑為R22，為水冷卻式，冷卻水溫度范圍為28.4～40℃，提供的冷凍水溫度范圍為5～8℃。模塊化冷水機組的最大優點是調節性能好、傳熱效率高、占地面積小、啟動電流小、噪聲低，特別是對于非滿負荷運行尤為適用。其缺點是蒸發器、冷凝器進出水環境無相應的啟閉裝置，對于大型空調建筑及區域性空調，模塊化冷水機組處于劣勢?？照{用制冷系統

小型制冷機房一般附設在主體建筑內，氟利昂制冷設備也可設在空調機房內。規模較大的制冷機房，特別是氨制冷機房，應單獨修建。4.1對制冷機房的要求

單獨修建的制冷機房宜布置在廠區夏季主導風向的下風側。如在動力站區域內，一般應布置在乙炔站、鍋爐房、煤氣站、堆煤場等的上風側，以保證制冷機房的清潔。制冷機房的位置應盡可能設在冷負荷中心處，力求縮短冷凍水管網。當制冷機房為該區域主要用電負荷時，還應考慮靠近變電站。

空調用冷（熱）機房布置4空調用制冷系統氨制冷機房不應靠近人員密集的房間或場所（對于民用建筑，不能設置于建筑內）以及有精密貴重設備的房間等，以免發生事故時造成重大損失。空調用制冷機房主要包括主機房、水泵房和值班室等。冷凍冷藏用的制冷機房，規模小者可為單間房屋，不做分隔；規模較大者，按不同情況可分隔為主機間（用于布置制冷壓縮機）、設備間（布置冷凝器、蒸發器和高壓貯液器等輔助設備）、水泵間（布置水箱、水泵）、變電間（耗電量大時應有專門變壓器）以及值班控制室、維修貯存室和生活間。房高應不低于3.2～4.0m，設備間也不低于2.5～3.0m（凈高度）?？照{用制冷系統制冷機房應采用二級耐火材料或不燃材料建造，墻面應有隔聲和消聲措施。機房最好為單層建筑，設有不相鄰的兩個出入口，機房門窗應向外開啟。機房應預留能通過最大設備的出入口或安裝洞。此外，制冷機房應有每小時不少于3次換氣的自然通風措施。氨制冷機房內嚴禁采用明火采暖，并應有每小時不少于12次換氣的事故通風設備，排風機應選用防爆型。制冷機房還應設置給水與排水設施?？照{用制冷系統4.2機房尺寸 機房尺寸與設備容量、臺數、布置方式、設備形式等有關，并應考慮設備的日常操作、檢修、維護等的要求。1.制冷機房制冷