淺談氨制冷設(shè)備的構(gòu)造及制冷工作原理
一、制冷系統(tǒng)的制冷工作原理：
主要由壓縮機、冷凝器、儲氨器、油分離器、節(jié)流閥、氨液分離器、蒸發(fā)器、中間冷卻器、 緊急泄氨器、集油器、各種閥門、壓力表和高低壓管道組成 。其中，制冷系統(tǒng)中的壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器（冷庫排管）是四個最基本部件。它們之間用管道依次連接，形成一個封閉的系統(tǒng)，制冷劑氨在系統(tǒng)中不斷循環(huán)流動，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進行熱量交換，其工作過程是：液態(tài)氨在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物的熱量之后，汽化成低壓低溫的氨氣，被壓縮機吸入，壓縮成高壓高溫的氨氣后排入冷凝器，在冷凝器中被冷卻水降溫放熱冷凝為高壓氨液，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流為低溫低壓的氨液，再次進入蒸發(fā)器吸熱氣化，達到循環(huán)制冷的目的。這樣，氨在系統(tǒng)中經(jīng)過蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個基本過程完成一個制冷循環(huán)。
在實際的制冷系統(tǒng)中，完成一次制冷循環(huán)，制冷劑需要通過上述四大件外，還通過許多輔助設(shè)備，這些設(shè)備是為了提高運行的經(jīng)濟性、可靠性和安全性而設(shè)置的。以雙級壓縮機制冷系統(tǒng)為例，完成一次制冷循環(huán)，氨必須依次通過低級氨壓機、一級油分離器、中間冷卻器、高級氨壓機、二級油分離器、冷凝器、儲氨器、節(jié)流閥、氨液分離器、調(diào)節(jié)站、蒸發(fā)器、再回到低級氨壓縮機，這樣才完成一次循環(huán)，實際制冷工藝流程是較為復(fù)雜的。
制冷學(xué)原理是一個能量轉(zhuǎn)化過程。即電能轉(zhuǎn)化機械能，機械能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能又通過氨的作用進行冷熱交換，完成制冷的過程。
二、活塞式壓縮機的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理：
活塞式壓縮機是目前廣泛應(yīng)用于大中型冷庫的制冷機型。我局安裝的就是一臺6AW10型單級氨壓縮機和一臺8ASJ10型雙級氨壓縮機，均由大連冷凍機廠生產(chǎn)的。活塞式壓縮機主要由機體、曲軸、連桿、活塞、進排氣閥組、安全閥、能量調(diào)節(jié)機構(gòu)、潤滑系統(tǒng)和直連式電動機配裝而成的。6AW10型壓縮機的總體結(jié)構(gòu)是：“6”表示壓縮機有6個缸（3個排氣缸、3個吸氣缸），“A”表示以氨做制冷劑，“W”表示汽缸排列的樣式如同字母W型，“10”表示汽缸直徑為10厘米。該機活塞行程為100毫米，轉(zhuǎn)數(shù)960轉(zhuǎn)/分，標(biāo)準(zhǔn)制冷量為2900000千焦/小時，電動機功率為37千瓦/小時，該機能將庫溫降至-300C。
8ASJ10型壓縮機的總體結(jié)構(gòu)是：“8”表示壓縮機為8個缸，“A”表示以氨做制冷劑，
“S”表示汽缸排列的樣式如同字母S型，“J”表示單機兩極，即在一臺機體上設(shè)有低壓級和高壓級，兩次壓縮制冷。其中6個缸（3個低壓吸汽缸、3個低壓排汽缸）為低壓級，2個缸（1個高壓吸汽缸、1個高壓排汽缸）為高壓級，該機分設(shè)高壓腔和低壓腔兩次分別做工制冷的目的是：分割高低壓缸壓力差，做梯級壓縮制冷，以取得較低的溫度，該機能將庫溫降至-450C，標(biāo)準(zhǔn)制冷量為1100000千焦/小時，電動機功率為31千瓦/小時。
活塞式制冷壓縮機的工作原理是靠電動機的轉(zhuǎn)動，來傳動直連式曲軸，帶動連桿、活塞和汽閥系統(tǒng)，在曲軸箱汽缸中作上下往復(fù)運動，來完成吸汽、壓縮、排汽三個過程使低壓氨氣轉(zhuǎn)化為高壓氨氣，排至冷凝器中，強迫氨氣體分子在高壓作用下在容器內(nèi)聚集，形成液態(tài)氨。
第十一章
冷凍設(shè)備
第二節(jié) 活塞式壓縮制冷設(shè)備的附屬裝置
一、油分離器
 油分離器又稱為油器，用于分高壓縮后的氨氣中所挾帶的潤滑油，以防止?jié)櫥瓦M入冷凝器，使傳熱條件惡化。
油分離器的工作原理是借油液和制冷劑蒸汽的比重不同；利用增大管道直徑降低流速，并改變制冷劑的流動方向；或靠離心力作用，使油滴沉降而分離。
對于蒸汽狀態(tài)的潤滑油，則采用洗滌或冷卻的方式降低蒸汽溫度，使之凝結(jié)為油滴而分離。有的則采用過濾等方法來增強分高效果。
目前國內(nèi)常用的油分離器，用于氨制冷的有洗滌式、填料式和離心式三種，用氟利昂制冷的為過濾式油分離器。這種油分離器的分離率為8O%～85%。
二、集油器
集油器是匯集從氨制冷系統(tǒng)的油分離器、冷凝器及其他裝置中分離出來的氨、油混合物，使油在低壓狀態(tài)下與混雜的氨再進行分離，然后分別放出，這樣既保證放油安全，又減少制冷劑的損失。
集油器的結(jié)構(gòu)是金屬立式圓筒形容器，筒體上有進油管、放油管、回氣管及壓力表等。較大的集油器裝有玻璃管液面指示器。
三、貯液器
貯液器的功用是貯存和調(diào)節(jié)供給制冷系統(tǒng)內(nèi)各部分的液體制冷劑。
各種貯液器的結(jié)構(gòu)大致相同，都是用鋼板焊成的圓柱形容器，簡體上裝有進液、出波、放空氣、放油、平衡管及壓力表等管接頭；但各種貯液器的功用不同。
（－）高壓貯液器
設(shè)在冷凝器之后，與冷凝器排液管直接聯(lián)通，使冷凝器內(nèi)的制冷劑液體能通暢地流入高壓貯液器，這樣可充分利用冷凝器的冷卻面積，提高其傳熱效果。另外當(dāng)蒸發(fā)器熱負荷變化時，制冷劑的需要量隨之變化，貯液器能起調(diào)節(jié)制冷劑循環(huán)量的作用。
（二）低壓貯液器
只在大型制冷設(shè)備中使用。其功用是收集蒸發(fā)器回氣管路上氨液分離器中分離出來的低壓氨液，以免液滴隨回氣沖入壓縮機。具有多種蒸發(fā)溫度的制冷系統(tǒng)中，應(yīng)分別設(shè)置低壓貯液器。
（三）排液桶
它的功用是當(dāng)冷庫中排管沖霜時，用來暫時貯存排管排出的氨液。排液桶的容積，應(yīng)能容納需要沖霜各庫房中****房間的氨液量。
（四）循環(huán)貯液涌
循環(huán)貯液桶是用于氨泵供液制冷系統(tǒng)的重要裝置，它既能穩(wěn)定地保證氨泵循環(huán)所需的低壓氨液，又能對庫房的回氣進行汽液分離。
 四、氨液分離器
氨液分離器的作用，一種僅是分離來自蒸發(fā)器的氨液，防止氨液進入壓縮機發(fā)生敲缸。另一種是兼用來分離節(jié)流后的低壓氨液中所帶的無效蒸汽，以提高蒸發(fā)器的傳熱效果，還能起到調(diào)劑分配氨液的作用。
氨液分離器有立式、臥式和T型三種結(jié)構(gòu)型式。圖 11－14所示是常用的一種立式氨液分離器。它是一個圓筒殼體，其上有氨氣進出口、氨液進出口、安全閥、放油口及壓力表等。氨液分離器的工作原理與油分離器類同。
第十一章 冷凍設(shè)備
第二節(jié) 活塞式壓縮制冷設(shè)備的附屬裝置
一、油分離器
油分離器又稱為油器，用于分高壓縮后的氨氣中所挾帶的潤滑油，以防止?jié)櫥瓦M入冷凝器，使傳熱條件惡化。
油分離器的工作原理是借油液和制冷劑蒸汽的比重不同；利用增大管道直徑降低流速，并改變制冷劑的流動方向；或靠離心力作用，使油滴沉降而分離。
對于蒸汽狀態(tài)的潤滑油，則采用洗滌或冷卻的方式降低蒸汽溫度，使之凝結(jié)為油滴而分離。有的則采用過濾等方法來增強分高效果。
目前國內(nèi)常用的油分離器，用于氨制冷的有洗滌式、填料式和離心式三種，用氟利昂制冷的為過濾式油分離器。這種油分離器的分離率為8O%～85%。
二、集油器
集油器是匯集從氨制冷系統(tǒng)的油分離器、冷凝器及其他裝置中分離出來的氨、油混合物，使油在低壓狀態(tài)下與混雜的氨再進行分離，然后分別放出，這樣既保證放油安全，又減少制冷劑的損失。
集油器的結(jié)構(gòu)是金屬立式圓筒形容器，筒體上有進油管、放油管、回氣管及壓力表等。較大的集油器裝有玻璃管液面指示器。
三、貯液器
貯液器的功用是貯存和調(diào)節(jié)供給制冷系統(tǒng)內(nèi)各部分的液體制冷劑。
各種貯液器的結(jié)構(gòu)大致相同，都是用鋼板焊成的圓柱形容器，簡體上裝有進液、出波、放空氣、放油、平衡管及壓力表等管接頭；但各種貯液器的功用不同。
（－）高壓貯液器
設(shè)在冷凝器之后，與冷凝器排液管直接聯(lián)通，使冷凝器內(nèi)的制冷劑液體能通暢地流入高壓貯液器，這樣可充分利用冷凝器的冷卻面積，提高其傳熱效果。另外當(dāng)蒸發(fā)器熱負荷變化時，制冷劑的需要量隨之變化，貯液器能起調(diào)節(jié)制冷劑循環(huán)量的作用。
（二）低壓貯液器
只在大型制冷設(shè)備中使用。其功用是收集蒸發(fā)器回氣管路上氨液分離器中分離出來的低壓氨液，以免液滴隨回氣沖入壓縮機。具有多種蒸發(fā)溫度的制冷系統(tǒng)中，應(yīng)分別設(shè)置低壓貯液器。
（三）排液桶
它的功用是當(dāng)冷庫中排管沖霜時，用來暫時貯存排管排出的氨液。排液桶的容積，應(yīng)能容納需要沖霜各庫房中****房間的氨液量。
（四）循環(huán)貯液涌
循環(huán)貯液桶是用于氨泵供液制冷系統(tǒng)的重要裝置，它既能穩(wěn)定地保證氨泵循環(huán)所需的低壓氨液，又能對庫房的回氣進行汽液分離。
四、氨液分離器
 氨液分離器的作用，一種僅是分離來自蒸發(fā)器的氨液，防止氨液進入壓縮機發(fā)生敲缸。另一種是兼用來分離節(jié)流后的低壓氨液中所帶的無效蒸汽，以提高蒸發(fā)器的傳熱效果，還能起到調(diào)劑分配氨液的作用。
氨液分離器有立式、臥式和T型三種結(jié)構(gòu)型式。圖 11－14所示是常用的一種立式氨液分離器。它是一個圓筒殼體，其上有氨氣進出口、氨液進出口、安全閥、放油口及壓力表等。氨液分離器的工作原理與油分離器類同。
七、涼水裝置
制冷系統(tǒng)中的冷凝器、過冷器及制冷壓縮機的汽缸等，都需要不斷地用大量水冷卻，而這些冷卻水吸熱后溫升只 3～4℃，通常是用涼水裝置將吸熱后的冷卻水降溫后重復(fù)使用。 涼水裝置的型式很多，常用的有點波填料涼水塔，如圖11－17所示。它是依水-空氣對流換熱和蒸發(fā)冷卻原理使水降溫的高效冷卻裝置。冷凝器等設(shè)備的回水過自動旋轉(zhuǎn)的布水器從上向下噴淋，水滴沿點彼填料的表面成膜狀向下流動，空氣在頂部風(fēng)機作用下，從下部進入塔體，由下而上在塔內(nèi)與水流逆向運動進行熱交換。這種裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，冷卻效果好，耗水量低。
BL-50型點波式冷卻塔的性能參數(shù)：
冷卻水量 L＝ 50m3／h；當(dāng)空氣干球溫度為31.5℃，濕球溫度為28℃，大氣壓力為100.4kPa，進水溫度 36℃，出水溫度32℃，冷卻水溫降4℃時。循環(huán)水自身的蒸發(fā)量約為0.7％；淋水密度為13m3／(m2·h)。此種冷卻塔適用于配套627MJ／h的氨制冷機。
第十一章 冷凍設(shè)備
第三節(jié) 冷藏庫
一、冷藏庫的作用、分類和組成
（一）作用
①使易腐產(chǎn)品能較長時間保存；
②為農(nóng)產(chǎn)品、食品加工廠長時間均衡加工創(chuàng)造條件；
③供大型副食店、菜場和食堂短期或臨時貯存食品之用。
（二）分類
冷庫按容量分為大型冷庫（5000t以上）、中型冷庫（1500～5000t）和小型冷庫(1500t以下）。
1．按使用性質(zhì)分
（l）生產(chǎn)性冷庫 主要建在產(chǎn)地。
（2）分配性冷庫 主要建在消費中心。
（3）混合性冷庫兼有生產(chǎn)性和分配性冷庫的特點。
2.按使用要求分
（l）高溫冷庫 主要冷藏果品、蔬菜、鮮蛋等食品，。一般庫溫4～-2℃。
（2）低溫冷庫 主要冷凍并凍藏肉類、水產(chǎn)品等，一般庫溫為-l8～-30℃。
（3）空調(diào)庫 在常溫條件下貯藏米、面、藥材、酒等，一般庫溫在10～15℃。
（三）冷庫的組成
如機房，冷卻間、速凍間、冷藏間、凍藏間、制冰間、產(chǎn)品分級清洗間、調(diào)節(jié)站、配電間、貨物升降裝置、氨庫和冷卻塔等，有的還設(shè)有零配件間與衛(wèi)生間。
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