原標題:超贊的空調制冷原理與各部件圖解!(上篇)
在說制冷原理之前,首先我們來看一些生活中與制冷相關的常見現象:
將酒精擦到皮膚上,會感到涼爽,說明通過蒸發能制冷。把水抹到皮膚上,也有涼意,沒有酒精明顯。因為酒精比水更容易蒸發,蒸發得更快,說明蒸發越快制冷越好。
洗曬的衣服,夏天比冬天容易干,因為夏天溫度高,蒸發得快。說明溫度越高蒸發越快。在青藏高原燒水,90度就沸騰蒸發了。因為青藏高原地勢高,壓力低。說明壓力越低蒸發越快。
溫度、壓力對蒸發、冷凝影響
一、制冷循環系統
由壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥四個基本部件組成。
我們用一張圖來表現它們制冷劑狀態的變化:
我們可以大概歸納總結為:兩個控制,兩個轉換。
1、壓縮機:
吸入蒸發器內蒸氣,維持其低溫低壓;壓縮出高壓、高溫蒸氣。為什么要壓縮?因為制冷劑要回收再利用。如不壓縮,直接排入冷凝器。常溫已高于制冷劑沸點溫度,無法冷卻、冷凝成液體。
[壓力越高,沸點越高;壓力越低,沸點越低]。只有通過提高制冷劑的壓力,使制冷劑的凝結點(沸點)高于室外溫度,才能讓制冷劑向室外散熱,溫度降低,制冷劑凝結成液體。
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2、冷凝器:
將壓縮機排出的高溫高壓蒸氣冷卻成液體;釋放出的熱量被水或空氣帶走。可分為水冷式、空氣冷卻式、水和空氣混合冷卻式三種類型。
空調冷凝器大多采用翅片盤管式結構,為提高換熱效率常將鋁合金翅片壓成各種形狀,以增加換熱面積。
3、節流裝置:
當制冷劑流體通過一小孔時,一部分靜壓力轉變為動壓力,流速急劇增大,成為湍流流動,流體發生擾動,摩擦阻力增加,靜壓下降。
節流閥主要作用:節流降壓;調節流量,使流體達到降壓調節流量的目的。
3.1、毛細管特點:
無運動件、結構簡單;無儲液器,充入的制冷劑量小;停機后的高低壓基本相同,便于啟動;工作的準確程度差;小型空調或冰箱上運用。缺點:供液量不能隨工況變動而調節。
熱力膨脹閥結構
3.2、熱力膨脹閥特點:
又稱感溫式膨脹閥,接在蒸發器的進口上,器感溫包緊貼蒸發器的出口管上。膨脹閥另外一個作用:保持一定過熱度、防止液擊和異常過熱。
熱力膨脹閥分為:內平衡式熱力膨脹閥和外平衡式熱力膨脹閥,我們來看看他們之間的結構區別。
結構區別
內平衡式熱力膨脹閥:是在內部將蒸發壓力傳遞到膜片。
外平衡式熱力膨脹閥:是膜片下面,感受到的是蒸發器出口壓力。
我們來放大看下里面的內部結構和系統接管做法:
內部結構
膨脹閥使用區別
制冷系統若蒸發器的壓降較高,應當使用帶外平衡的膨脹閥。外平衡式熱力膨脹閥比較準確的控制蒸發器的出口過熱度,充分的利用蒸發器的換熱面積,提高機組能效
3.3、電子膨脹閥:
是一種新型的控制元件,其節流裝置采用了微處理器控制。使用在變頻式空調器制冷系統中,適應**、高速、大幅度調節負荷的需要。當然,現在冷凍冷藏也有很多使用電子膨脹閥。
電子膨脹閥采用電子膨脹閥進行蒸發器出口制冷劑熱度調節,可以通過設置在蒸發器出口的溫度傳感器和壓力傳感器,來采集過熱度信號,采用反饋調節來控制膨脹閥的開度;也可以采用前饋加反饋復合調節,消除因蒸發器管壁與傳感器熱容造成的過熱度控制滯后,改善系統調節品質,在很寬的蒸發溫度區域使過熱度控制在目標范圍內。
電子膨脹閥優點:
流量調節范圍大;控制精度高;高頻、低頻運行時能效比提高;壓縮機可靠性提高,改善回油、回液、排氣溫度過高狀況等優點。電子膨脹閥可分為電磁式和電動式兩類。
3、蒸發器:
將液體蒸發成氣體;吸收熱量。由于蒸發器的翅片間會不斷產生冷凝水,阻礙空氣的流動,所以蒸發器的片距比起冷凝器要大些,此外蒸發器翅片的表面還要進行親水處理(親水鋁箔),以降低冷凝水的表面張力,使空氣氣流通截面積增大。
5、四通閥:
用于熱泵型空調器的部件。空調器在冬季作制熱運行時,室內側熱交換器作為冷凝器工作,而室外側熱交換器作為蒸發器工作,這正好與空調器夏季制冷時相反,這就要求制冷劑流動方向也要相反。
而制冷劑反向流與毛細管組合成特別的通路來適應冬季、夏兩種差異的運行工況。四通換向閥由先導閥、主閥和電磁線圈組成。
6、雙向電磁閥:
雙向電磁閥是用于制冷系統中執行“通斷”操作的自控閥,可以控制制冷劑的流量和流向。雙向電磁閥有兩種,一種是兩個端口在同一方向上的通用電磁閥,另一種是兩個端口互相垂直的專用旁通電磁閥
電磁閥串聯在膨脹閥前的液體管道上,壓縮機開機時,接通系統管路;壓縮機停機時,自動切斷液體管路,阻止制冷劑液體繼續流向蒸發器,防止蒸發器內充滿液后,壓縮機再次啟動時造成液擊現象,產生溢液事故。
電磁旁通閥:夏季用于除濕;高溫天減負荷運行,而且減負荷啟動運行,冬季也可以用于除霜。
7、單向閥:
單向閥是只允許制冷劑單方向流動,裝在管路中防止制冷劑氣體或液體倒流,故又稱止逆閥。單向閥又可分為球形閥和針形閥 。
冷暖空調機中,單向閥與四通閥配合使用,用來安全有效地切換制冷劑的流向。單冷式空調中,為了防止壓縮機停機時制冷劑由冷凝器回流進入壓縮機引起液擊,常在靠近壓縮機的排氣管上安裝單向閥。
7、截止閥:
截止閥是一種管路關閉閥,以手動控制啟閉閥芯來控制流動介質的通過與截止。用于管路末端, 連接各類檢測儀器儀表及系統充注與排放;用于管路中, 切斷流體流動。截止閥按結構可分為二通截止閥和三通截止閥。
8、干燥過濾器:
吸收制冷系統中的水分,阻擋系統中的雜質使其不能通過,防止制冷系統管路發生冰堵和臟堵。
系統*容易堵塞的部位是毛細管(或膨脹閥),因此干燥過濾器通常安裝在冷凝器與毛細管(或膨脹閥)之間。
9、氣液分離器(儲液器):
是使氣態制冷劑與液態制冷劑分離,防止壓縮機液擊;儲存制冷循環中的制冷劑液體,根據負荷變化調節供液量。
9、液視鏡:
安裝在液體管線中,膨脹閥的上游,通過它可以觀察液態制冷劑的流動情況,以及確定制冷劑中有無水分,視鏡中顯示的顏色由綠變黃。
10、軸流風扇:
軸流風扇的作用是冷卻冷凝器,一般裝在室外看,可將冷凝器中散發的熱量強制吹向室外。特點是效率高、產風量大、造價低,省電。缺點是風壓較低,噪聲較大。
11、離心風扇:
離心風扇裝在窗式空調器室內側和分體式柜式空調器室外機組中,起作用是將室內的空氣吸入,經蒸發器冷卻,再由離心風扇葉輪壓縮后,提高壓力并沿風道送向室內。特點是結構緊湊,尺寸小、風量大、噪聲比較低。
12、貫流風扇:
貫流風扇通常應用咋分體壁掛式空調器室內機組中。葉片采用向前傾斜式,氣流沿葉輪徑向流入,貫穿葉輪內部,然后沿徑向從另一端排出。
13、油分離器:
壓縮機的排氣口排出高溫高壓的氣體,其成分實際為制冷劑與冷凍油混合氣體。冷凍油通過油分離器底部的毛細管直接回到壓縮機,減少管路系統中冷凍油的循環量。
為保證油分離的效果,油分離器在制冷系統中,一般垂直安裝,便于冷凍油的流動。
(未完待續.)
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