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1、第十章第十章 冷冻机械与设备冷冻机械与设备冷冻机械与设备在食品工业中应用冷冻机械与设备在食品工业中应用食品工业中应用的冷冻机械设备的两大部分食品工业中应用的冷冻机械设备的两大部分制冷概念与机械设备制冷概念与机械设备冷冻食品、冷却食品、冷食食品等都直接利用冷冻设备生产。冷冻食品、冷却食品、冷食食品等都直接利用冷冻设备生产。冷库及其冷链的各个环节都离不开冷冻设备。冷库及其冷链的各个环节都离不开冷冻设备。冷冻机械在一些重要食品操作中，如真空冷却、冷冻浓缩、冷冻冷冻机械在一些重要食品操作中，如真空冷却、冷冻浓缩、冷冻 干燥和冷冻粉碎也是关键设备。干燥和冷冻粉碎也是关键设备。其它食品加工条件工艺过程，如

2、车间空调、工艺用水冷却以及需要其它食品加工条件工艺过程，如车间空调、工艺用水冷却以及需要较低温度冷却的加工操作也需要利用制冷设备。较低温度冷却的加工操作也需要利用制冷设备。除了专门的商业冷库及速冻食品厂以外，罐头厂、肉联厂、乳品厂、除了专门的商业冷库及速冻食品厂以外，罐头厂、肉联厂、乳品厂、蛋品厂、冷饮厂等食品工厂，几乎都有冷冻机房及冷藏库的设置。蛋品厂、冷饮厂等食品工厂，几乎都有冷冻机房及冷藏库的设置。冷链已经成为现代食品工业终产品的主要流通途径之一，冷链所涉冷链已经成为现代食品工业终产品的主要流通途径之一，冷链所涉及的贮运和展示设备均需配备制冷机械设备。及的贮运和展示设备均需配备制冷机械设

3、备。冷冻机械与设备在食品工业中应用食品工业中应用的冷冻机械设备的两大部分制冷概念与机械设备 第一部分是产生冷源的制冷机械与设备，即所谓的。第二部分是利用冷源的机械设备。主体实质上是以各种型式出现的制冷循环中的。例如，速冻机、冷风机等，其核心就是蒸发器。因此，后者必须与前者配套才能发挥作用。冷冻机械与设备在食品工业中应用食品工业中应用的冷冻机械设备的两大部分制冷概念与机械设备是指利用物体相变或状态变化产生冷效应的过程。目前应用最多。涉及一系列的设备装置，这些设备装置均按照制冷循环理论配置，以使制冷机系统获得良好的制冷效果。一、制冷基本概念 二、制冷系统构成及主要设备 三、制冷系统的附属设备现代食

4、品工业中所应用的冷源都是人工制冷得到的。根据制冷剂状态变化，可以分为、和三类。习惯上将利用、和等构成的蒸发式制冷称为，而将其它的制冷方式称为非机械制冷。食品工业中应用最广的是机械制冷系统，但非机械制冷方式也有一定的应用。机械压缩制冷 机械压缩制冷，即机械蒸气压缩制冷。它是一种以制冷剂为工质，通过压缩机对制冷剂压缩做功为补偿，利用制冷剂状态变化产生的吸热和放热效应达到制冷目的的循环过程。最基本的机械压缩制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四部分组成。1制冷循环 4.单级压缩制冷 2直接制冷与制冷剂3间接制冷与载冷剂 5双级压缩制冷 制冷剂在机械压缩制冷系统中的循环过程为：等熵过程等压过程等焓

5、过程等温过程从蒸发器出来的低压低温蒸气重新进入压缩机，如此完成一次制冷循环。这是最为简单的蒸气压缩制冷循环。利用压缩机对蒸气进行压缩的方法使制冷剂得以重复利用。因此，这种制冷系统也称为蒸气压缩式制冷系统。上述的四大部件是缺一不可的。制冷剂在机械压缩制冷系统中的循环过程为：经过蒸发器后，其低压低温蒸气被压缩机吸入，经压缩提高压力以及温度，成为高压高温的过热蒸气，此为等熵过程。过热蒸气的温度高于环境介质（水或空气）的温度，此时的制冷剂蒸气能在常温下冷凝成液体状态。因而，当被排至冷凝器时，经冷却、冷凝成高压的液态制冷剂，此阶段为等压过程。高压液体通过膨胀阀时，因节流作用而降压，制冷剂液因沸腾蒸发吸热

6、，使其本身温度下降，此为等焓过程。把这种低压低温的制冷剂引入蒸发器蒸发吸热，使周围空气及物料温度下降，此为等压等温过程。制冷剂在机械压缩制冷系统中的循环过程为：等熵过程等压过程等焓过程等温过程从蒸发器出来的低压低温蒸气重新进入压缩机，如此完成一次制冷循环。这是最为简单的蒸气压缩制冷循环。利用压缩机对蒸气进行压缩的方法使制冷剂得以重复利用。因此，这种制冷系统也称为蒸气压缩式制冷系统。上述的四大部件是缺一不可的。机械压缩制冷，即机械蒸气压缩制冷。它是一种以制冷剂为工质，通过压缩机对制冷剂压缩做功为补偿，利用制冷剂状态变化产生的吸热和放热效应达到制冷目的的循环过程。最基本的机械压缩制冷系统由压缩机、

7、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四部分组成。1制冷循环 4.单级压缩制冷 2直接制冷与制冷剂3间接制冷与载冷剂 5双级压缩制冷 直接制冷一般应用于单台供冷的冷冻设备，如速冻机、冰淇淋凝冻机、低温冷库和家用冰箱等。制冷剂或制冷工质：制冷装置中不断循环流动以实现制冷的工作物质，制冷剂通过状态变化实现热量的传输，是人工制冷不可缺少的物质。制冷剂性质与制冷装置特性及操作条件有关。常见制冷剂有氨、氟利昂等。制冷剂的选择选择制冷剂主要从热力学、物理化学、生理学及经济性和对环境影响等方面考虑。特别需要注意的是其对环境的影响。一直是工业制冷中应用最广的制冷剂之一，它较为安全和对环境无影响。以为商品名的系列制冷剂也曾经是

8、主要的制冷剂。但由于大部分产品被证实对外层空间的臭氧层有破坏作用，以和等为代表的氟利昂系列制冷剂已经或即将被禁用。这是选用制冷机时所需要注意的，因为有些制冷系统只适用于某种或某类制冷剂。机械压缩制冷，即机械蒸气压缩制冷。它是一种以制冷剂为工质，通过压缩机对制冷剂压缩做功为补偿，利用制冷剂状态变化产生的吸热和放热效应达到制冷目的的循环过程。最基本的机械压缩制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四部分组成。1制冷循环 4.单级压缩制冷 2直接制冷与制冷剂3间接制冷与载冷剂 5双级压缩制冷 食品工业中，需要进行冷冻加工的场所往往较大或进行冷冻作业的机器台数较多，将制冷剂直接送往各处便不合算，因此专

9、设制冷间，采用间接制冷过程以迎合这种需要。（或间接蒸发制冷）用廉价物质作媒介载体实现制冷装置与耗冷场所或机台之间的热交换。常用的载冷剂有、和及等。载冷剂及选用压缩机压缩机膨胀阀膨胀阀盐水泵盐水泵冷冷库库蒸蒸发发器器冷冷凝凝器器食品工业中，需要进行冷冻加工的场所往往较大或进行冷冻作业的机器台数较多，将制冷剂直接送往各处便不合算，因此专设制冷间，采用间接制冷过程以迎合这种需要。（或间接蒸发制冷）用廉价物质作媒介载体实现制冷装置与耗冷场所或机台之间的热交换。常用的载冷剂有、和及等。载冷剂及选用常用的载冷剂有空气、水和盐水及有机物水溶液等。常用的载冷剂有空气、水和盐水及有机物水溶液等。选择载冷剂一般应

10、考虑选冰点低、比热容大、无金属腐蚀性、化学选择载冷剂一般应考虑选冰点低、比热容大、无金属腐蚀性、化学上稳定、价格低及容易获取等因素；作为食品工业用的载冷剂，往上稳定、价格低及容易获取等因素；作为食品工业用的载冷剂，往往还须具备无味、无臭、无色和无毒的条件。往还须具备无味、无臭、无色和无毒的条件。用空气作载冷剂虽然有较多优点，但由于它的比热容小，而且作为用空气作载冷剂虽然有较多优点，但由于它的比热容小，而且作为气态使用它的对流换热效果差，所以在食品冷藏中或冷冻加工中，气态使用它的对流换热效果差，所以在食品冷藏中或冷冻加工中，是以直接与食品接触形式使用的。是以直接与食品接触形式使用的。水虽然有比热

11、容大的优点，但是它的冰点高，所以仅能用作制取水虽然有比热容大的优点，但是它的冰点高，所以仅能用作制取0 0 以上冷量的载冷剂。如果要制取低于以上冷量的载冷剂。如果要制取低于00的冷量，则可采用盐水的冷量，则可采用盐水或有机溶液作为载冷剂。或有机溶液作为载冷剂。氯化钠、氯化钙及氯化镁的水溶液，通常称为冷冻盐水。食品业中氯化钠、氯化钙及氯化镁的水溶液，通常称为冷冻盐水。食品业中最广泛使用的冷冻盐水是氯化钠水溶液。有机溶液载冷剂中，最有最广泛使用的冷冻盐水是氯化钠水溶液。有机溶液载冷剂中，最有代表性的两种载冷剂是乙二醇和丙二醇的水溶液。代表性的两种载冷剂是乙二醇和丙二醇的水溶液。机械压缩制冷，即机械

12、蒸气压缩制冷。它是一种以制冷剂为工质，通过压缩机对制冷剂压缩做功为补偿，利用制冷剂状态变化产生的吸热和放热效应达到制冷目的的循环过程。最基本的机械压缩制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四部分组成。1制冷循环 4.单级压缩制冷 2直接制冷与制冷剂3间接制冷与载冷剂 5双级压缩制冷 实际制冷循环系统 分油器.贮氨器氨液分离器的作用n蒸发器中抽吸出来的制冷剂蒸气常带有雾滴，带有雾滴的制冷剂蒸气不能使压缩机正常工作。n压缩机中的润滑油会随温度升高而气化进入系统中，使得冷凝器和蒸发器的换热效率大大降低。n由于没有制冷剂的贮存设备，整个系 统工作会变得不稳定。实际制冷循环系统 分油器.贮氨器氨液分离

13、器的作用贮氨罐贮氨罐压缩机压缩机分分油油器器氨氨液液分分离离器器膨膨胀胀阀阀总调节站总调节站冷冷凝凝器器均均压压管管冷排冷排(蒸发器蒸发器)冷排冷排(蒸发器蒸发器)水水1水水放空气放空气放油放油放放油油423 实际制冷循环系统 分油器.贮氨器氨液分离器的作用氨液分离器：消除氨蒸气中携带的雾滴由，保证了压缩机正常工作；除油装置：使得压缩机润滑油不再进入系统，从而提高了冷凝器和蒸发器的换热效率贮液罐：保证系统运行平稳；可以方便地为多处用冷场所提供制冷剂。机械压缩制冷，即机械蒸气压缩制冷。它是一种以制冷剂为工质，通过压缩机对制冷剂压缩做功为补偿，利用制冷剂状态变化产生的吸热和放热效应达到制冷目的的循

14、环过程。最基本的机械压缩制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四部分组成。1制冷循环 4.单级压缩制冷 2直接制冷与制冷剂3间接制冷与载冷剂 5双级压缩制冷 压缩比与多级压缩 双级压缩制冷循环制冷循环若以压缩机和膨胀阀为界，可粗略地分成高压、高温和低压、低温两个区。压缩比由高温端的冷凝温度和低温端蒸发温度确定。蒸发温度越低，压缩比越高。高压缩比情形下，若采用单级压缩，运行会有困难，这时可采用，以双级压缩较为常见。压缩比与多级压缩 双级压缩制冷循环双级压缩，指在制冷循环的蒸发器与冷凝器之间设两个压缩机，并在两压缩机间再设一个中间冷却器。双级压缩制冷循环的原理冷冷凝凝器器高压压缩机高压压缩机低压

15、压缩机低压压缩机水水蒸蒸发发器器膨胀阀膨胀阀I膨膨胀胀阀阀II中中间间冷冷却却器器水水液面液面123456789是指利用物体相变或状态变化产生冷效应的过程。目前应用最多。涉及一系列的设备装置，这些设备装置均按照制冷循环理论配置，以使制冷机系统获得良好的制冷效果。一、制冷基本概念 二、制冷系统构成及主要设备 三、制冷系统的附属设备构成蒸汽压缩制冷系统的主要设备包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。这些设备各有多种形式。（一）压缩机 （二）膨胀阀 （三）蒸发器 （四）冷凝器制冷装置中的核心设备，通常称为制冷主机。1.活塞式压缩机 2.螺杆式压缩机 3.并联压缩机组主要靠电机带动连杆，连杆带动活塞在气

16、缸内作往复运动不断吸气、压缩、排气，完成压缩过程。活塞式压缩机分类 半封闭活塞式压缩机 开启活塞式压缩机按气缸数分类，有单缸、双缸和多缸压缩机。按压缩部分与驱动电动机组合形式分为全封闭式、半封闭式和开启式压缩机。按压缩级数又可分为单级（可制取-40以上温度）、双级（可制取-70以上温度）和三级压缩机（可制取-110以上温度）。主要靠电机带动连杆，连杆带动活塞在气缸内作往复运动不断吸气、压缩、排气，完成压缩过程。活塞式压缩机分类 半封闭活塞式压缩机 开启活塞式压缩机半封闭活塞式压缩机的电动机与压缩部件封闭在一个机壳内，机壳部分靠螺栓连接，可拆启。半封闭式制冷压缩，功率范围比全封闭活塞式压缩机大，

17、多用于冷柜、冷库、冷水机组中。主要靠电机带动连杆，连杆带动活塞在气缸内作往复运动不断吸气、压缩、排气，完成压缩过程。活塞式压缩机分类 半封闭活塞式压缩机 开启活塞式压缩机 其压缩部分与电机部分分开，其压缩部分与电机部分分开，各自成一独立体，驱动电动机与各自成一独立体，驱动电动机与压缩部分靠联轴器或皮带连接。压缩部分靠联轴器或皮带连接。这种压缩机运行时有振动、噪声这种压缩机运行时有振动、噪声较大。开启活塞式压缩机制取冷较大。开启活塞式压缩机制取冷量范围广，大多用于大型冷库和量范围广，大多用于大型冷库和食品厂食品厂等。等。制冷装置中的核心设备，通常称为制冷主机。1.活塞式压缩机 2.螺杆式压缩机

18、3.并联压缩机组结构与工作原理螺杆式压缩机与活塞式制冷压缩机相比，具有多方面的优势，如结构简单、体积小、输气系数大、排温低、排气脉动小、易损件少、检修周期长、制冷量可调范围大等。在大冷量领域中已经显示出其优越性，有取代活塞式制冷压缩机的趋势。阴、阳转子，机体，阴、阳转子，机体，轴承、轴封、平衡活塞及能量调轴承、轴封、平衡活塞及能量调节装置等。节装置等。原理是由阴、阳转子螺杆的啮合原理是由阴、阳转子螺杆的啮合旋转产生容积变化，进行气体的旋转产生容积变化，进行气体的压缩。阴转子的齿沟相当于活塞压缩。阴转子的齿沟相当于活塞缸，阳转子相当于活塞。阳转子缸，阳转子相当于活塞。阳转子带动阴转子做回转运动，

19、使阴阳带动阴转子做回转运动，使阴阳转子间的容积不断变化，完成制转子间的容积不断变化，完成制冷剂蒸气的吸入、压缩、排出。冷剂蒸气的吸入、压缩、排出。制冷装置中的核心设备，通常称为制冷主机。1.活塞式压缩机 2.螺杆式压缩机 3.并联压缩机组主要由安装在公共机架的若干台相同或不同型号的压缩机组成。压缩机共享吸排气集管、冷凝器及贮液器等部件。它向整个制冷系统的各蒸发末端直接提供制冷剂，并由集中控制系统根据压力、温度参数控制各压缩机开停。并联压缩机组特点并联压缩机组适用于冷藏库群、超市岛柜、展示柜，以及用冷单机分散、生产负荷变化较大的食品加工企业。并联螺杆压缩机组具有在保持系统运行稳定前提下的灵活调节

20、供冷量的功能。它可以根据季节、生产需冷负荷等决定压缩机开停的数量，从而使系统具有持续的高效运行状态。可提高自动化程度，利用系统电控箱与电脑控制器相结合的方式，基本上可以作到无人操作或远程操作。节能，对同一套系统做过单机与并联机组的对比实验，后者可节能18%。降低设备成本和安装工程量，缩短工期，减小机房面积，综合初投资可以降低20%左右。构成蒸汽压缩制冷系统的主要设备包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。这些设备各有多种形式。（一）压缩机 （二）膨胀阀 （三）蒸发器 （四）冷凝器手动膨胀阀自动浮球阀(低压浮球阀、自动高压浮球阀)自动膨胀阀热力膨胀阀电子膨胀阀手动膨胀阀是一种针阀。根据蒸发器热负荷的

21、变化，手动旋转调节杆，可调整膨胀阀的开度，使其缓慢地增大或减小。手动膨胀阀正在被自动膨胀阀所取代，只在氨制冷系统中仍在使用。在氟制冷系统中，手动膨胀阀作为备用阀，常与热力膨胀阀组合，仅供维修时使用。手动膨胀阀自动浮球阀(低压浮球阀、自动高压浮球阀)自动膨胀阀热力膨胀阀电子膨胀阀 用于满溢式蒸发器。浮球位于系统的低压侧。随着较多制冷剂的蒸发，浮球会下降从而打开节流孔，让更多的制冷液由高压侧进入低压侧。节流孔随浮球的上升而关闭。这种膨胀阀简单、运动稳定、有很好的控制性能。手动膨胀阀自动浮球阀(低压浮球阀、自动高压浮球阀)自动膨胀阀热力膨胀阀电子膨胀阀 浮球浸没在高压制冷液中。随着热制冷气体在冷凝器

22、中冷凝成液体，室内的制冷剂液位上升。浮球也随之上浮并将节流孔打开，使制冷液流入蒸发器。手动膨胀阀自动浮球阀(低压浮球阀、自动高压浮球阀)自动膨胀阀热力膨胀阀电子膨胀阀能使蒸发器维持恒定的压强。原理：当蒸发器压强升高使得薄膜克服弹簧压力而上升，从而将阀关闭；当蒸发器的压强下降时，阀打开。适用于要求维持恒定制冷负荷和恒定蒸发温度的场合，如家用冰箱。手动膨胀阀自动浮球阀(低压浮球阀、自动高压浮球阀)自动膨胀阀热力膨胀阀电子膨胀阀可自动调节液体流量。由调节阀、感温包，毛细管构成。感温包用于感测离开蒸发器的过热气体温度。较高的感温包温度使得包内流体（一种制冷剂）的压强升高，再通过恒温管(毛细管)传递到波

23、纹管和薄膜室，使膨胀阀开启从而使更多的液体制冷剂流过。这种阀是制冷工业中使用最普遍的一种节流装置。手动膨胀阀自动浮球阀(低压浮球阀、自动高压浮球阀)自动膨胀阀热力膨胀阀电子膨胀阀是一类由电压或电流控制驱动开启度的膨胀阀，可应用于不同规模自动控制的制冷系统。提供给电子膨胀阀的电信号的大小，一般通过压力或温度传感器的反馈信号通过适当方式转换而成。分类陶瓷阀芯电子膨胀阀按驱动方式：电磁式：通过调节电磁线圈电压使阀杆发生直线位 移，从而控制膨胀阀阀芯的开启度。电动式：通过电机的转动使阀杆发生位移。按阀体的节流结构：针阀式、滑阀式等。此膨胀阀通过步进电机驱动的阀杆升降，带动陶瓷阀芯块的上下滑动而改变阀芯

24、孔与密封圈圆孔相交面积大小，从而对通过此阀的制冷剂产生调节作用。构成蒸汽压缩制冷系统的主要设备包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。这些设备各有多种形式。（一）压缩机 （二）膨胀阀 （三）蒸发器 （四）冷凝器是制冷系统中的热交换部件之一，节流后的低温低压液体制冷剂在蒸发器管路内蒸发吸热，达到制冷降温的目的。按被冷却介质类型蒸发器分两大类：1.冷却液体蒸发器 2.冷却空气蒸发器 （1）自然对流蒸发器 （2）强制对流蒸发器 优点：便于观察、运行和检修。缺点：如用盐水作冷冻水时，与大气接触吸收空气中的水分，盐水的浓度易降低，而且系统易被迅速腐蚀。立管式蒸发器属于敞开式设备，适用于冷藏库制冰等。筒体由钢

25、板焊成，两端各焊有管板，两管板之间焊接或胀接许多根水平传热管，管板外面两端各装有带分水槽的端盖。通过分水槽的端盖将水平管束分成几个管组，使冷冻水经端盖下部进水管进入蒸发器，并沿着各管组做自下而上的反复流动，将热量传给水管外部液体制冷剂使其气化。被冷却后的水从端盖上部出水管流出，冷却水在管内流动速度为 1-2m/s。是制冷系统中的热交换部件之一，节流后的低温低压液体制冷剂在蒸发器管路内蒸发吸热，达到制冷降温的目的。按被冷却介质类型蒸发器分两大类：1.冷却液体蒸发器 2.冷却空气蒸发器 （1）自然对流蒸发器 （2）强制对流蒸发器 装在冷库的自然对流蒸发器一般称为库房冷却排管（蒸发器的一种），安装在

26、近墙处，称墙排管；安装在顶棚处，称顶棚排管；用架子平放者，称搁架排管。库房常用的冷却排管（冷排管），按管子的连接方法，可分为及。冷排管按冷却表面形式，分为光滑管及翅片管两大类。常见于氨制冷系统，一般用无缝钢管制造。氨液从下横管的中部进入，均匀地分布到每根蒸发立管中。各立管中液面高度相同，汽化后的氨蒸气由上横管的中部排出。制冷剂汽化后，气体易于排出，从而保证了蒸发器有效传热效果，减少了过热区。但是，当蒸发器较高时，因液柱的静压力作用，下部制冷剂压力较大，蒸发温度高，蒸发温度较低时的制冷效果较差。装在冷库的自然对流蒸发器一般称为库房冷却排管（蒸发器的一种），安装在近墙处，称墙排管；安装在顶棚处，称

27、顶棚排管；用架子平放者，称搁架排管。库房常用的冷却排管（冷排管），按管子的连接方法，可分为及。冷排管按冷却表面形式，分为光滑管及翅片管两大类。多采用无缝钢管制成，横卧蒸发盘管或翅片盘管通过U形管卡固定在竖立的角钢支架上，气流通过自然对流进行降温。这种蒸发器结构简单、制作容易、充氨量小，但排管内的制冷气体需要经过冷却排管的全部长度后才能排出，而且空气流量小、制冷效率低。是制冷系统中的热交换部件之一，节流后的低温低压液体制冷剂在蒸发器管路内蒸发吸热，达到制冷降温的目的。按被冷却介质类型蒸发器分两大类：1.冷却液体蒸发器 2.冷却空气蒸发器 （1）自然对流蒸发器 （2）强制对流蒸发器 对于用冷的场所

28、（如冷库和速冻设备），通常称为（但有的冷风机也用载冷剂作间接冷源）。结构原理空气在风机的作用下流过蒸发器，与盘管内的制冷剂进行热换。它由数排盘管组成，一般选用铜管或在铜管外套缠翅片。为使制冷剂液体能均匀分配给各管路进口，常在冷凝器与毛细管接口处装有分液器。氨、氟制冷系统均可采用这种蒸发器，氟制冷系统用强迫对流式蒸发器的结构紧凑而管路细，氨制冷系统用强制对流式蒸发器外形大、管路粗。构成蒸汽压缩制冷系统的主要设备包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。这些设备各有多种形式。（一）压缩机 （二）膨胀阀 （三）蒸发器 （四）冷凝器1水冷式冷凝器2风冷式冷凝器3蒸发式冷疑器是一种用水作为冷却介质的热交换器，

29、冷却水一般为循环水，需要配有冷却水塔或冷却水池。结构型式主要有：立式壳管冷凝器结构原理；特点与应用 卧式壳管冷凝器结构原理；特点与应用 原理：制冷剂蒸气从上部的进气管进入冷凝器的壳体内，在换热管表面凝结成液体。冷凝后的液体制冷剂沿着管壁外表面下流，积于冷凝器底部，从出液管流出。优点：冷却水流量大、流速高，制冷剂蒸气与凝结在换热管上的液体制冷剂流向垂直，能够有效地冲刷钢管外表面，不会在管外表面形成较厚的液膜，传热效率高，因无冻结危害，故可安装在室外；冷却水自上而下直通流动，便于清除铁锈和污垢，对使用的冷却水质要求不高，清洗时不必停止制冷系统的运行。缺点：冷却水用量大，体型较笨重。这种冷凝器传热管

30、的高度在 45m 之间，冷却水温升为24。应用：目前大中型氨制冷系统采用这种冷凝器较多。是一种用水作为冷却介质的热交换器，冷却水一般为循环水，需要配有冷却水塔或冷却水池。结构型式主要有：立式壳管冷凝器结构原理；特点与应用 卧式壳管冷凝器结构原理；特点与应用 高温高压制冷剂气体由管壳顶部进气管进入壳体内的冷却水管的空隙间，遇冷后的制冷蒸气便结成液滴下落到壳体的底部，由壳体底部的出液管流出。冷却水由水泵供送，从端盖下部进水管流入冷凝器。通过端盖内的分水槽，使冷却水在筒内分成数个流程，自下而上在冷却水管内按顺序反复流动，最后由端盖上部的出水管流出。端盖顶部的放气旋塞用于供水时排出存积其内的空气。下部

31、的放水阀用于冷凝器在冬季停止使用时积水的放出，以防冷却水管冻裂。优点：传热系数高，冷却水耗用量较少，反复流动的水路长，进出水温差大（一般为46）。缺点：但制冷剂泄漏时不易发现，清洗冷凝器污垢时需要停止制冷压缩机的运行。应用：适用于水温较低，水质较好的条件。常用于中型及大型的氟利昂制冷机组中，便于制冷自动化。1水冷式冷凝器2风冷式冷凝器3蒸发式冷疑器利用常温空气作为冷却介质的冷凝器称为风冷式冷凝器。风冷式冷凝器又分为自然对流式和强迫对流式两种：前者适用于制冷量很小的制冷装置，后者适用于中小型制冷设备。强制风冷式冷凝器的结构与冷风机的结构类似，主要由翅片式换热器与风机组合而成。1水冷式冷凝器2风冷

32、式冷凝器3蒸发式冷疑器结构原理：水和空气都可作为冷却介质，以排除氨冷凝时释放的热量。两种冷却介质同时使用，水冷却以喷淋方式进行，而空气流动有助于水在冷却管表面汽化，并将汽化后的蒸汽带走，对关键的冷凝壁外侧，形成了一种伴有相变对流换热机制的强化作用，故名之为蒸发式冷凝器。评价：目前较理想的一种冷凝器。是指利用物体相变或状态变化产生冷效应的过程。目前应用最多。涉及一系列的设备装置，这些设备装置均按照制冷循环理论配置，以使制冷机系统获得良好的制冷效果。一、制冷基本概念 二、制冷系统构成及主要设备 三、制冷系统的附属设备（一）油分离器（二）高压贮液桶（三）气液分离器（四）空气分离器（五）中间冷却器（六

33、）除霜系统 在制冷循环过程中，制冷剂要经过物态的变化，还要经过压力、速度、密度、温度等物理参数的变化。为了保证制冷液均匀地进入蒸发器，而制冷剂蒸气又能及时的被压缩机抽走。同时，在压缩后，高压制冷剂蒸气又不可避免地要从压缩机中带出一些润滑油。整个制冷系统中，也会因结合处不够严密，而渗入一些空气。制冷剂及润滑油在高压高温下，也会有少量的分解。为改善制冷机工作条件，保证良好的制冷效果，延长制冷机使用寿命，制冷机除四大主件（压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器）外，还必须有其它的装置和设备，这些装置和设备统称为制冷机的附属设备。油分离器也称为分油器。它的作用是分离压缩后制冷剂气体中所带出的润滑油，保证油不进

34、入冷凝器，如果油进入冷凝器后，其壁面被油污染后会使传热系数大大降低。形式：洗涤式、填料式、离心式和过滤式等。用于氨制冷系统的洗涤式油分离器 它由钢制圆柱壳体封头焊接而成，其上有氨气进出口、放油口和氨液进口。氨气中润滑油的分离，是依靠降低气流速度和改变运动方向以及降低温度来达到的。在突然改变流动速度和方向时，下落到油分离器的底部。这种油分离器能将氨气中 95 以上的润滑油分离出来。（一）油分离器（二）高压贮液桶（三）气液分离器（四）空气分离器（五）中间冷却器（六）除霜系统 在制冷循环过程中，制冷剂要经过物态的变化，还要经过压力、速度、密度、温度等物理参数的变化。为了保证制冷液均匀地进入蒸发器，而

35、制冷剂蒸气又能及时的被压缩机抽走。同时，在压缩后，高压制冷剂蒸气又不可避免地要从压缩机中带出一些润滑油。整个制冷系统中，也会因结合处不够严密，而渗入一些空气。制冷剂及润滑油在高压高温下，也会有少量的分解。为改善制冷机工作条件，保证良好的制冷效果，延长制冷机使用寿命，制冷机除四大主件（压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器）外，还必须有其它的装置和设备，这些装置和设备统称为制冷机的附属设备。高压贮液器也称高压贮液桶。高压贮液桶的作用贮液桶常与冷凝器安装在一起，可以贮存从冷凝器来的高压液体。小型制冷系统，往往不装贮液器，而是利用冷凝器来调节和贮存制冷剂。氨制冷系统常用的卧式贮氨器，是一个由柱形钢板壳体及封

36、头焊接而成的压力容器。其上有氨液进出口、均压管、安全阀、放空气、放油等接头及液位计等。最高工作压力为2MPa。贮存和供应制冷系统内的液体制冷剂，以便工况变化时能补偿和调剂液体制冷剂的量，是保证压缩机和制冷系统正常运行的必需设备；在检修制冷系统时，可将系统中的制冷剂收集在贮液器中，以避免将制冷剂排入大气造成浪费和环境污染。（一）油分离器（二）高压贮液桶（三）气液分离器（四）空气分离器（五）中间冷却器（六）除霜系统 在制冷循环过程中，制冷剂要经过物态的变化，还要经过压力、速度、密度、温度等物理参数的变化。为了保证制冷液均匀地进入蒸发器，而制冷剂蒸气又能及时的被压缩机抽走。同时，在压缩后，高压制冷剂

37、蒸气又不可避免地要从压缩机中带出一些润滑油。整个制冷系统中，也会因结合处不够严密，而渗入一些空气。制冷剂及润滑油在高压高温下，也会有少量的分解。为改善制冷机工作条件，保证良好的制冷效果，延长制冷机使用寿命，制冷机除四大主件（压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器）外，还必须有其它的装置和设备，这些装置和设备统称为制冷机的附属设备。位置：膨胀阀之后，在蒸发器与压缩机之间。作用：（1）分离蒸发器出来制冷剂蒸气，保证压缩机工作是干冲程，即进入压缩机的是干饱和蒸气，防止制冷剂液进入压缩机产生液压冲击造成事故；（2）分离自膨胀阀进入蒸发器的制冷剂中的气体，使进入蒸发器的液体中无气体存在，提高蒸发器的传热效果。（

38、一）油分离器（二）高压贮液桶（三）气液分离器（四）空气分离器（五）中间冷却器（六）除霜系统 在制冷循环过程中，制冷剂要经过物态的变化，还要经过压力、速度、密度、温度等物理参数的变化。为了保证制冷液均匀地进入蒸发器，而制冷剂蒸气又能及时的被压缩机抽走。同时，在压缩后，高压制冷剂蒸气又不可避免地要从压缩机中带出一些润滑油。整个制冷系统中，也会因结合处不够严密，而渗入一些空气。制冷剂及润滑油在高压高温下，也会有少量的分解。为改善制冷机工作条件，保证良好的制冷效果，延长制冷机使用寿命，制冷机除四大主件（压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器）外，还必须有其它的装置和设备，这些装置和设备统称为制冷机的附属设备。

39、空气来源：首次加制冷剂前少量空气留在设备中；由于操作不慎，使低压管路压力过低，系统不够严密等。压缩机排气温度过高时，有部分润滑油或制冷剂分解成不能在冷凝器中液化的气体。空气对系统的危害：不易液化的气体，往往聚集在冷凝器、高压贮液器等设备内，这将降低冷凝器的传热系数，引起冷凝压力升高，增加压缩机工作的耗电量。所以，需要用空气分离器来分离、排除冷凝器中不能液化的气体，以保证制冷系统的正常运转。（一）油分离器（二）高压贮液桶（三）气液分离器（四）空气分离器（五）中间冷却器（六）除霜系统 在制冷循环过程中，制冷剂要经过物态的变化，还要经过压力、速度、密度、温度等物理参数的变化。为了保证制冷液均匀地进入

40、蒸发器，而制冷剂蒸气又能及时的被压缩机抽走。同时，在压缩后，高压制冷剂蒸气又不可避免地要从压缩机中带出一些润滑油。整个制冷系统中，也会因结合处不够严密，而渗入一些空气。制冷剂及润滑油在高压高温下，也会有少量的分解。为改善制冷机工作条件，保证良好的制冷效果，延长制冷机使用寿命，制冷机除四大主件（压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器）外，还必须有其它的装置和设备，这些装置和设备统称为制冷机的附属设备。应用：双级（或多级）压缩制冷系统中，冷却低压压缩机的中压过热蒸气。常用的中间冷却器形式为提高制冷效果，将高压氨液通过中间冷却器下部的冷却盘管获得过冷。过冷氨液节流后的液体成分增大，蒸气成分减少，使循环中氨的

41、单位制冷量增大。由立式带蛇形盘管的钢制壳体，上下封头焊接。上有氨气进出口，氨液进出口，远距离液面指示器，压力表和安全阀等接头。氨气进入管位于容器中央并伸入氨的液面以下。来自低压压缩机的中压氨过热蒸气，经过氨液的洗涤而迅速被冷却。液面的高低由浮球阀维持。氨气进入管上焊有伞形挡板两块，用以分离通向高压压缩机氨蒸气中夹带的氨液和润滑油。（一）油分离器（二）高压贮液桶（三）气液分离器（四）空气分离器（五）中间冷却器（六）除霜系统 在制冷循环过程中，制冷剂要经过物态的变化，还要经过压力、速度、密度、温度等物理参数的变化。为了保证制冷液均匀地进入蒸发器，而制冷剂蒸气又能及时的被压缩机抽走。同时，在压缩后，

42、高压制冷剂蒸气又不可避免地要从压缩机中带出一些润滑油。整个制冷系统中，也会因结合处不够严密，而渗入一些空气。制冷剂及润滑油在高压高温下，也会有少量的分解。为改善制冷机工作条件，保证良好的制冷效果，延长制冷机使用寿命，制冷机除四大主件（压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器）外，还必须有其它的装置和设备，这些装置和设备统称为制冷机的附属设备。为什么要除霜?蒸发器除霜方法 空气冷却用的蒸发器，当蒸发表面低于0，且空气湿度大时，表面就会结霜。霜层导热性很低，影响传热，当霜层逐步加厚时将堵塞通道，无法进行正常的制冷。所以，须定期对蒸发器进行除霜。啤酒厂或某些食品厂需要制造大量的4 以下的“冰水”，采用的是壳管式蒸发器，蒸发温度在 -5-4 ，若操作失误，就可能使列管冻结，无法工作。在这些场合都需要设计除霜的装置。为什么要除霜?蒸发器除霜方法对空气冷却用的蒸发器可采用人工扫霜、中止制冷循环除霜、水冲霜、电热除霜等办法。对于大型的壳管式蒸发器，霜冻发生在管内，因此，不能采用上述办法，而应选用热氨除霜法。