冷冻机的工作原理及分类.doc

冷冻机的分类及工作原理 摘要：工业冷水机组通过液态冷冻剂在蒸发器中的汽化吸收冷冻循环水中的热量，实现制冷目的。汽化的冷冻剂通过压缩机压缩，经冷凝器冷凝成液态供下个制冷循环使用。压缩机由电动机驱动，通过电气控制系统实现整台冷水机组的工况调节。 关键字：压缩机 制冷 水循环 电气控制 0引言 近年随着我国生产制造业进入，市场竞争激烈对产品质量的要求亦有较大程度的提高。在生产过程中，由于机械、模具及工业反应不断产生热量，当温度超过物料之承受程度产品质量就不稳定，以塑料产品和电镀生产为例塑料产品生产中冷却时间占全周期80%以上，冷却时间减少之重要性由此可见，冷冻水能及时吸收热量，使模腔温度快速降低，加速产品定型，缩短开面。电镀生产中冷冻水能将电镀溶液温度降低并将温度恒定在某一范围内，使金属分子随着稳定电流快速附向镀件表面，使产品平滑和密度增加。工业冷水机广泛应用于多种工业生产 1.化工（学）工业2.塑料制品、塑料容器、制膜 、塑钢型材、管材、电线、电缆护套、轮胎行业3.电镀及机床切削液冷却行业4.制药行业5.电子行业6.五金工业7. 食品及饮料行业8.制鞋行业9.实验室10.医疗设备11.光学仪器等。工业冷水机组系统的运作是通过制冷剂循环系统、水循环系统、电器自控系统三个相互联系的系统 制冷剂循环系统： 蒸发器中的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发，最终制冷剂与水之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态，后被压缩机吸入并压缩（压力和温度增加）,气态制冷剂通过冷凝器（风冷/水冷）吸收热量，凝结成液体。通过膨胀阀（或毛细管）节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂循环过程。 水循环系统： 水泵负责将水从水箱抽出泵到用户需冷却的设备，冷冻水将热量带走后温度升高，再回到冷冻水箱中。 电器自控系统： 包括电源部分和自动控制部分。电源部分是通过接触器，对压缩机、风扇、水泵等供应电源。自动控制部分包括温控器、压力保护、延时器、继电器、过载保护等相互组合达到根水温自动启停，保护等功能。风冷式冷水机冷式冷水机风冷式冷水机，将常温的水通过冷水机的压缩机制冷到一定的温度以强化冷却或机器，作为单机使用，散热装置为内置之风扇活塞式冷冻机螺杆式冷冻机离心式冷冻机 2.双级制冷循环系统 双级制冷循环是在单级制冷循环的基础上发展起来的，其压缩过程分两个阶段进行，来自蒸发器的制冷剂蒸汽先进入低压级汽缸压缩到中间压力，经过中间冷却后再进入高压级汽缸，压缩到冷凝压力进入冷凝器中。一般蒸发温度在-25℃~-50℃时，应采用双级压缩机进行制冷。氨冷媒双级制冷循环制冷系统由蒸发器、双级压缩机、油分离器、冷凝器、中间冷却器、贮氨器、氨液分离器、节流阀及其它附属设备等组成，相互间通过管子联接成一个封闭系统。其中，中间冷却器利用少量液态制冷介质在中间压力下汽化吸热，使低压级排出的过热蒸汽得到冷却，降低高压级的吸气温度，同时还使高压液态制冷工质得到冷却。 图2.2 双级流程示意图 2.4其他形式分类 冷冻机按所采用的制冷剂分类一般有氨压缩机和氟利昂压缩机等。按作用方式分类，有单作用压缩机和双级作用压缩机。按制冷剂蒸气在气缸中的运动分类，有直流式和逆流式。按气缸中心线的位置分类，有立式压缩机、卧式压缩机、V型、W型和S型压缩机等。 3冷冻机压缩机工作原理 3.1活塞式制冷压缩机 3.1.1活塞式压缩机工作原理 活塞式压缩机的工作是气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。按图3.1活塞式压缩机示功图所示，则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作，可分为吸气3-4-1、压缩和压缩过程1-2：活塞从下止点向上运动，吸、排汽阀处于关闭状态，气体在密闭的气缸中被压缩，由于气缸容积逐渐缩小，则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。 排气过程2-3：活塞继续向上移动，致使气缸内的气体压力大于排气压力，则排气阀开启，气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管谨，直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用，排气阀关闭排气结束。 至此，压缩机完成了一个由吸气、压缩和排气三个过程组成的工作循环。此后，活塞又向下运动，重复上述三个过程，如此周而复始地进行循环。 图3.1 活塞式压缩机示功图 3.1.2活塞式冷冻机在活塞式冷冻机中，需要润滑的摩擦部位有：活塞与气缸的壁面；连杆大头轴瓦与曲柄销；连杆小头轴瓦与活塞销；活塞销与活塞销座；前后滑动轴承的轴瓦和主轴颈以及主轴轴封的静动摩擦密封面等。 在小型低速冷冻机中最简单的润滑方式是飞溅润滑，即在冷冻机的曲轴箱内，借助于曲轴的连杆大头的回转搅动油面，将润滑油甩到摩擦表面使之润滑，但对有些摩擦表面润滑油难以达到，润滑不充分，易造成大的摩擦和磨损，