制冷方案的制定.ppt

制冷工艺设计2.1 刘乐 山东商业职业技术学院 * * 第二章 冷库制冷方案的确定 §2-1 压缩级数的确定 一、单级蒸汽压缩式制冷系统的基本构成 1.制冷量表达式； 2.压缩功表达式；3.冷凝负荷表达式； 4.上面三者关系？ 5.同一台压缩机蒸发温度降低，制冷量如何变化？功率如何变化？下页图 确定系统压缩级数的主要依据是压力比，即一定工况下系统冷凝压力与蒸发压力的比值。 氨系统压力比小于或等于8时，采用单级压缩；大于8时，采用双级压缩 氟系统当压力比小于或等于10时，采用单级压缩；当压力比大于10时，采用双级压缩。 对一些小型冷库，当冻结量小而又不连续生产时，按照冷凝压力和蒸发压力比值来确定应是双级压缩，可压力比大于8的运转时间所占比例很小，仍可确定为单级压缩形式这样不仅简化了系统，又方便操作管理，降低冷库造价。 二、双级蒸汽压缩式制冷系统的基本构成 三、单双级综合制冷系统的基本构成 四、带有中间负荷的双级压缩制冷循环 这是一种国外应用很普遍的制冷方式，很有特点，国内应用较少。 【例】某系统，主要负荷为冻结物冷藏间，其蒸发温度为-28℃，冷凝温度为33 ℃，少量负荷为冷却物冷藏间，蒸发温度为-5℃。这个系统可否采用带中间负荷的双级压缩制冷循环？ 解：P62，tzj=0.4tl+0.6tz+0.3 =0.4*33+0.6*(-28)+0.3 =-3.3 ℃ 相差不大，可以采用。 注： 设计带有中间负荷的双级压缩制冷系统时，应使冷却间蒸发器的蒸发压力（温度）与双级压缩制冷循环中的中间压力（温度）相适应。如果低压级的负荷或中间负荷不稳定，会相互影响，使冷库中的温度波动较大。具有压缩机能量调节的系统，通过调节压缩机的制冷量可以改善制冷系统的运行情况。 五、复叠式制冷系统 1.为什么要采用复叠机 从理论上讲，制冷系统的压缩级数越多，可得到的蒸发温度就越低，但压缩级数过多，势必导致系统的繁杂。实际的冷库制冷系统中通常采用的是单级或双级压缩机，而双级压缩机可达到的最低蒸发温度通常为-40℃左右，更低的蒸发温度，采用复叠式制冷机。 五、复叠式制冷系统 2.复叠机的组成 复叠式制冷机由高温级及低温级两部分组成。高温部分制冷剂的蒸发是用来使低温部分系统中制冷剂冷凝，用一个冷凝蒸发器将两部分联系起来，它既是高温部分的蒸发器，又是低温部分的冷凝器。 3.根据《蒙特利尔议定书》,目前已有多种制冷工质被限用或即将被限用，因此,需要采用对环境友好的制冷剂来满足低温制冷的需要。天然工质CO2 (ODP=0,GWP=1)具有作为制冷工质所具有独特的优势,越来越受到人们的关注。国内外的研究使用表明，CO2复叠式制冷机不仅对保护环境有着巨大的社会意义，而且在-40℃左右的食品冻结领域有着较高的制冷系数。 §2-2 制冷工质的确定 一、氨工质 1.热力性能优越，价格低廉，环保。 2.不能使用铜、锌、锡类材料。 3.有较强的毒性和可燃性。根据冷库设计规范（GB50072）规定，严禁在包装间、分割加工间、产品整理间等人员较多的房间的冷却设备，使用氨为制冷剂。 4.氨制冷机房必须注意通风换气，通风换气次数不应小于3次/h；事故排风量按183m3/（m2·h）并不小于34000m3/h，采用防爆电机。 5.女生不宜操作氨机。 二、氟工质 1.无毒、不易燃烧、不易爆炸。 2. 能部分地与润滑油互溶。回油困难。 3.对水的溶解度小，易造成低温系统的“冰堵”，堵塞节流阀或管道。 4. 与天然橡胶起作用，其装置应采用丁晴橡胶作垫片或密封圈。 5.注意环保性能，破坏臭氧层、产生温室气体效应。 常用工质： 1．R22： R22是氟里昂制冷剂中应用较多的一种中温制冷剂。其热力学性能与氨相近。标准气化温度为-40.8℃，通常冷凝压力不超过1.6MPa。 ODP=0.04～0.06，GWP=1700，我国将在2040年1月1日起禁止生产和使用。 2．R-404A：R404A为近共沸混合制冷剂，标准沸点可达-46.56℃，滑移温度0.677℃，其臭氧破坏指数ODP=0,温室指数GWP=3750。R404A运行性能如容量和效率都比较接近R502，可以替代R22及R502用于较低蒸发温度场合。 3.R507A：R507A为共沸混合制冷剂，由相同比例的R125与R143a组成。这种制冷剂的标准沸点可达-47.1℃，滑移温度0.023℃。，其臭氧破坏指数ODP=0,温室指数GWP=3800。 采用同样的压缩机，R507A与R404A的制冷量比R22大。R507A的制冷量比R22大7～13%，R404A的制冷量比R22大4～10%。在环境温度较高时，R507A与R404A的效率(EER)比R22略低；而在环境温度较低时，R507A与R404A的