节流阀的作用_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
节流阀的作用
&&本文详细的介绍了节流阀的作用应用场合
阅读已结束，下载文档到电脑
想免费下载更多文档？
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢当前位置： >>
冷凝器和蒸发器
第一章冷凝器和蒸发器冷凝器和蒸发器都属于热交换器。所谓热交换，就是两种或两 种以上温度不同的流体间相互传热的设备， 所以也称为热交换设备。 蒸发器：蒸发吸热制冷 冷凝器：冷却冷凝，放出热量 课题：冷凝器 课时：2 节 教学要求：1. 掌握冷凝器的传热及其影响 2. 冷凝器的分类、工作原理和结构特点 教学方法： 讲授法 复习提问： 冷凝器的作用是什么？冷凝器的定义？第一节 冷凝器 导课： 冷凝器是制冷装置中主要的热交换设备之一， 它的作用是将制 冷机升压排出的制冷剂过热蒸汽冷却冷凝成制冷剂液体，并放热于 冷却介质中。常用的冷却介质是：水和空气。 讲授新课： 一．冷凝器的传热及其影响 （一）冷凝器的传热 1. 冷凝器负荷：有效制冷量、无效制冷量、外界耗能。 2. 冷凝器：冷却冷凝，冷凝热占 80％. 3. 冷凝器散热靠显热进行传热。 4. 冷凝器要定期的清洗，保证传热的良好性。 （二）影响冷凝器传热的因素 冷凝器的传热量跟换热面积、传热温差、传热系数成正比。 例： ①通过翅片增加换热面积， 通过增加铜管的数量增加换热面积。 ②温差越大，换热效果越好。生活中，天气冷，热量凉的快， 天气热，热水难降温。 ③传热系数跟所用的材料、 流体流动情况等有关， 不同的材料 传热的效果不一样， 就是因为不同材料的传热系数不一样。 象我们 小型的制冷设备，基本都采用铜管，而没有采用钢。因为铜管的传 热效果好。 1. 制冷剂及其传热特性对冷凝器传热的影响 ① 影响传热特性主要是制冷剂的比热、导热系数、密度、粘度广东省核工业华南技工学校 等。 导热系数大的制冷剂传热效果好;比热和密度大的制冷剂能携带 更多的热量，换热效果好；制冷剂粘度大，流动阻力大，换热效 果不好。 ② 制冷剂蒸汽在冷凝器中的凝结主要属于膜状凝结。 凝结过程 中，制冷剂与液膜同向换热效果好，反向效果不好，所以尽 量提高蒸汽流速，是制冷剂与液膜同向，提高换热效果。 珠状凝结由于膜状凝结。 2. 冷却介质及流动特性对冷凝器传热的影响 ① 冷却介质：空气和水。 水的比热容远远大于空气的比热容，所以水的冷却效果明显优于空 气。 例： 烧开水时，锅里有水，锅烧不穿，一旦锅里没有水，那就只 有空气，那锅就很快烧穿。 分析原因：因为水的比热容大，它能将锅炉产生的热量及时带走， 所以锅底的温度不会很高，空气的比热容小，锅炉产生的热量空气 不能及时带走，导致锅底温度急剧升高，当达到锅的熔点时，锅溶 化烧穿。 ② 冷凝器内最佳流动速度 水：0.8m―1.5m/s 空气：2--4 m/s 3. 不凝性气体对冷凝器传热的影响 ① 不凝性气体来源 系统开放，制冷剂和润滑油高温气化 影响： 当不凝性气体含量为 0.2％，传热效果下降 20--30％ 当不凝性气体含量为 0.5％ 传热效果下降 50％ 当不凝性气体含量为 1％ 传热效果下降 66％ ② 设空气分离气排除不凝性气体， 或直接从放空气管排出不凝性气 体。 4. 传热面状态对冷凝器传热的影响 ① 冷却面光滑、清洁，液膜流动阻力就小，传热效果好 ② 厚度为 0.2mm 的油膜相当于 33mm 的钢板的热阻。所以当润滑油 跟制冷剂不凝时，必须要设油分离器。NO Date5. 冷凝器结构型式对冷凝器传热的影响 无论何种结构的冷凝器，多应设法使制冷剂冷凝液迅速地从冷却壁2 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 面离开。 现代卧式壳管式冷凝器在设计上向增大长径比方向发展，以提高冷 凝器的传热系数。 二． 冷凝器的种类、工作原理和结构特点 按冷却介质分：水冷式冷凝器、空气冷却式冷凝器、空气与水联合 冷却式 （一）水冷式冷凝器 定义：利用水吸收制冷剂放出的冷却冷凝热量的冷凝器叫水冷却式 冷凝器 水冷式冷凝器类型：壳管式、套管式和螺旋板式。 1.立式壳管式冷凝器 ?立式壳管式冷凝器多用于氨制冷系统，它垂直安放在室外混凝土 的水池上。 ?立式壳管式冷凝器包括：进气管、安全管，均压管、压力表、混 合气体管管接头、出液管和放油管等接头。 ?导流管头的作用是使冷却水成膜状流动，即冷却水经导流管头斜 槽钢管内壁形成薄膜水层作螺旋状向下流动，从而延长冷却水流的 路程和时间，同时空气在管子中心向上流动，从而加强热量交换， 提高冷却能力，节约用水。 ④立式壳管式冷凝器的优缺点 优点：传热系数高、冷却冷凝能力大，可以安装在室外，节省机房 面积，对水质要求不高，清洗时不需要停止制冷系统工作。 缺点：用水量大，水泵耗量大，金属消耗大，比较笨重，搬运安装 不方便，制冷剂泄漏不易发现，易结水垢，需经常清洗。 ⑤立式壳管式冷凝器适用于水质差、 水温较高而水量充分地区的大、 中型氨制冷系统。 2.卧式壳管式冷凝器 卧式壳管式冷凝器较普遍地应用于大、中、小型的氨、氟利昂制冷 系统中，尤其在船舶制冷和空调制冷用冷凝机组、冷水机组广泛应 用。 （1）氨用卧式壳管式冷凝器 ?壳体内采用由多根 D25*2.2mm 或 D38*3mm 无缝钢管组成一个横卧 管簇，筒体两端配有分水筋，端盖和端面夹有橡皮垫片并用螺栓固 定。 ?卧式和立式壳管式冷凝器均属于间壁式热交换器，其原理相同， 但冷却水的流动特性不同。 ?冷却水下进上出可充分保证运行过程中的冷凝器管内充满着水， 启动时有利于排除管内的空气，另外也符合冷、热流体间的传热流 动特性。3 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date督导组审核：广东省核工业华南技工学校 ④淡水的流速：0.8-1.2m/s，海水流速：0.7m/s,对数平均温差为△ 4-60c ， 其 传 热 系 数 可 达 K=698-930W （ m2.0C); 单 位 热 负 荷 qf=W/m2 （2）氟用卧式壳管式冷凝器 ?采用铜管其优点：导热系数比钢大，相同的传热面积可提高传热 系数约 10％ 左右，铜管的延伸性好，可滚压成外形像螺纹的薄壁 低肋片铜管。 ?优点：传热系数高，冷却用水比立式用水量少，单位传热面积冷 却水消耗量约为 0.5-0.9，占空间高度小，有利于有限空间的利用， 结构紧凑、便于机组化，运行可靠，操作方便 缺点：泄漏不易发现，对冷却水质要求高，水温要低，清洗时制冷 系统要停止工作，卸下端盖才能进行清洗，材料消耗大，造价高。 ?使用于水源丰富和水质好的地区，以及船舶、室内、操作地方狭 窄等场所。 3.套管式冷凝器 （1)氨用套管式冷凝器 （2）氟用套管式冷凝器 4.螺旋板式冷凝器 （二）空气冷却式冷凝器 ?以空气为冷却介质的冷凝器称为空气冷却式冷凝器，也称为风冷 式冷凝器。 ?采用材料： 一般用 D10*0.7mm--D16*1mm 直径较小的铜管完制成蛇 形盘管，在管外套有 0.2--0.6mm 的铜片或铝片做肋片。 ?热交换方式：制冷剂蒸汽进入蛇形盘管跟外面的空气进行热量交 换，利用风扇强制空气对流，加强换热效果。 ④适用要求：因为空气为冷却介质，冷凝器冷凝温度和冷凝压力都 比水冷式冷凝器高，因此适用于冷凝温度高，而冷凝压力低的 R12,R133,R144,R142 等制冷系统，以及供水困难和可移动的制冷装 置中。 （三）空气和水联合冷却式冷凝器 1.淋浇式冷凝器 ?又称为淋水式冷凝器或大气式冷凝器，它主要用于大、中型氨制 冷系统中。 ?工作过程：工作时，氨蒸汽由进气总管从蛇形管下部进入，在管 内自下向上流动，沿途凝结的液体分别从蛇形管一端的支管及时导 出，流入凝液立管及集管，并经过冷凝器出液管流入贮液器。4 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date督导组审核：广东省核工业华南技工学校 ?优点：结构简单，可就地加工制作；安装方便；便于清洗水垢和 检修，检修可分组进行，可不必停产；对水质要求低；用水量必壳 管式冷凝器要少。 2.蒸发式冷凝器 （1）吸风式蒸发式冷凝器 （2）吹风式蒸发式冷凝器 （3）有预冷的蒸发式冷凝器NO Date小结：本节我们学习了冷凝器的定义，传热因素的影响，冷凝器的 种类，工作原理和性质。作业： 1.影响冷凝器传热的因素有哪些？ 2.制冷系统不凝性气体的来源在那里？5 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校 课题：冷凝器的选用 课时：2 节 教学要求： 掌握冷凝器的选用要求 教学方法： 讲授法 复习提问： 水冷和空冷冷凝器有什么区别？ 三.冷凝器的选用 冷凝器的选用取决于当地的水温、水质、水量、气候等自然条件和 制冷剂的种类。 1. 冷凝器型式的选用 表 1-2 各种冷凝器的选用方案 冷凝器型式 使用条件 安放位置NO Date立 式 壳 管 式 水质较差、水温较高、水量充裕 安装在室外，可于 冷凝器 的地区，常用于氨制冷系统 冷却塔垂直布置 卧 式 壳 管 式 水质较好，水温较低地区，氨和 一般布置在室内和 冷凝器 氟利昂制冷系统都可以采用 用于船舶制冷装置 淋 浇 式 冷 凝 大气温度较低，水质较差和风力 布置在室外高外或 器 较大的地区 通风良好的地方 蒸 发 式 冷 凝 水源不足，水质良好，气候干燥 设置在厂房的屋顶 器 的地区 或通风良好的地方 螺 旋 板 式 冷 水温较低，水质良好的地区 室内、外皆可 凝器 空 气 冷 却 式 无法供水的地方，主要用于小型 室外 冷凝器 氟利昂制冷装置中 （二）常用冷凝器的传热性能 表 1-3 常用冷凝器的传热系数与单位面积热负荷推荐数据 制冷 冷凝器型 传热系数 单位面积 相关条件 （W/m2） 剂 式 热负荷 1.冷却水温升 20C 2.传热温差 50C 立式壳管 700-800 .光钢管 式 4.冷却水温度较高 时，取最小值 氨 1.冷却水温升 50C 2.传热温差 50C 卧式壳管 800-00 3.水速 0.6-1m/s 式 4. 冷 却 水 温 较 高 时，取最小值。6 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校 1.单位面积冷却水 耗量 0.8-1.0 2.补充水量为循环 量的 5-10％ 3.光钢管 1.单位面积冷却水 耗量 0.12-0.16 2.补充水量为循环 量的 5-10％ 3.光钢管 1.冷却水温升 50C 0 2.传热温差 8 C 3.水速 1.5-2.5m/s 4.低肋螺纹铜管 1.空气流速 2-3m/s 2.传热温差 100C 3.空气温升一般为 80C 2.单位面积冷却水 耗量 0.12-0.16 2.补充水量为循环 量的 5-10％ 3.光钢管NO Date淋水式600-700蒸发式600-750卧式壳管 式（R22） 870-1300 （R12） 25--30 250-300氟利 昂风冷式蒸发式500-700小结：本结我们学习了冷凝器的选用要求，通过学习，我们要会查 表设计。作业： 冷凝器选用要求包括那些，试作简单分析？7 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校 第二节 蒸发器 课题：蒸发器的传热及其影响 课时：2 节 教学要求：1. 掌握蒸发器的传热及其影响 2. 蒸发器的种类、工作原理和结构特点 教学方法： 讲授法 复习提问： 蒸发器的定义？ 导课： 蒸发器是制冷系统中用于制冷剂与低温热源间进行热交换的设 备，也是制冷装置中的主要热交换设备之一。在蒸发器中，制冷剂 液体在低压低温下汽化吸收被冷却介质的热量，成为低温低压下的 制冷剂干饱和气体或过热蒸汽， 从而在制冷系统中产生和输出冷量。 蒸发器位于节流阀和制冷机回气总管之间或连接于汽液分离设备的 供液和回气管之间，并安装在需要冷却、冻结的冷间或场所。 讲授新课： 一、蒸发器的传热及影响因素 （一）蒸发器的传热 通过间壁式传热的方式 （二）影响蒸发器传热的因素 蒸发器是制冷装置中主要的热交换设备，和冷凝器一样，其传热量 和热交换面积、传热温差和传热系数有关。 1.制冷剂特性对蒸发器传热的影响 泡状沸腾：制冷剂液体在蒸发器内吸热后，当温度达到该压力对应 的饱和温度时，在加热表面上形成很多气泡，并在液体内部逐渐增 大而向上升起、破裂而达到沸腾，这种状态称为泡状沸腾。 制冷剂在泡状沸腾时的放热系数和热流密度随温差的增大而增大。 膜状沸腾：随着温度差的增大，制冷剂在加热表面上的汽化核心数 目会急剧增多，众多的气泡来不及离开加热表面而汇集成一片，在 加热表面上形成一层气膜，这种状态称为膜状沸腾。 膜状沸腾时，由于气膜存在增大了传热热阻，此时放热系数值会急 剧下降。 临界状态：介于泡状沸腾和膜状沸腾之间的状态称为临界状态。 2.被冷却介质特性对蒸发器传热的影响 水、盐水和空气是制冷装置中常见的被冷却介质，其放热强度除与 其物理性质有关外，与其流动速度，流速的几何形状以及流动的途 径等外界因素有管。8 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date3.换热面状况对蒸发器传热的影响 常用的一些制冷剂液体均具有良好的润湿性能，因此有良好的放热 性能。氨比氟利昂的润湿性能更好。 4.蒸发器结构型式对蒸发器传热的影响 无论何种蒸发器，我们都希望制冷剂蒸汽很快离开传热表面和保持 合理的液面高度，有效的充分利用传热表面。小结：本结我们学习了蒸发器的传热及传热因素的影响因素，蒸发 器和冷凝器都属于热交换器，通过学习，我们对热交换器有更深的 理解。作业： 影响蒸发器传热的因素有哪些？9 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校课题：蒸发器的种类、工作原理和结构特点 课时：2 节NO Date教学要求：1.冷却液体的蒸发器 2. 冷却气体的蒸发器 教学方法： 讲授法 复习提问： 影响蒸发器传热的因素有哪些？ 讲授新课： 二.蒸发器的种类、工作原理和结构特点 蒸发器按冷却介质不同，可分为冷却液体、冷却空气和接触式三种 类型 （一）冷却液体的蒸发器 这类蒸发器冷却的载冷剂液体有水、盐水和其它液体。 1. 沉浸式蒸发器 其主要应用于盐水制冰。 盐水的凝固点要低于水的凝固点，所以能采用盐水做为载冷剂。 通过搅拌器的工作将盐水溶液循环于蒸发器和冰桶之间，使冰桶中 的水结成冰。 （1）立管式蒸发器 ?材料：采用无缝钢管焊制而成。 ?润滑油积存在处于蒸发器最低位置的集油包中，定期放出。 （2）螺旋管式蒸发器 优点：具有焊接接头少，节省加工，结构紧凑，降低金属材料消耗 等优点。 螺旋管式蒸发器是水箱型氨蒸发器常用的一种， 具有载冷剂容量大， 冷量贮存多，热稳定性好，可直接观察到载冷剂流动情况，便于操 作管理维修，不会应结冰而冻坏设备等优点。 （3）蛇管式蒸发器 常用于小型氟利昂制冷装置中。 制冷剂液体从蒸发器上部供入，吸热气化后的蒸汽由下部导出，利 用较大的回汽流动速度将润滑油带回制冷压缩机。 2.卧式壳管式蒸发器 卧式壳管式蒸发器主要用于冷却载冷剂，有满液式和干式两大类。 （1）满液式卧式壳管式蒸发器 ?在满液式卧式壳管式蒸发器中，制冷剂走壳程，载冷剂走管程， 并且在蒸发器中载冷剂下进上出。保证了充注量及排空。10 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date?工作过程：制冷剂液体节流后进入筒体内管簇空间，与自下而上 作多程流动的载冷剂通过管壁交换热量。制冷剂液体汽化吸热后上 升回到汽液分离器，润滑油沉积在集油包，由放油管通过集油器放 出。 ?满液式壳管式蒸发器在工作时要保持一定的液面高度，液面过低 会使蒸发器内产生过多的过热蒸汽而降低蒸发器的传热效果；液面 过高易使湿蒸汽进入压缩机引起液击。 ④优点：结构紧凑，占地面积小，传热性能好，制造和安装方便， 以及用盐水作为载冷剂时不易腐蚀和避免盐水浓度被空气中水分稀 释，广泛用于船舶制冷、制冰、食品冷冻和空气调节中。 缺点：制冷剂充注量大，由于制冷剂液体静压力的影响，使其下部 液体蒸发温度提高，从而减小了蒸发器的传热温差。 （2）干式卧式壳管式蒸发器 主要用于氟利昂制冷系统中。这种蒸发器的制冷剂液体走管程，因 而制冷剂充注量较少。 干式蒸发器：制冷剂在管内一次完全汽化的蒸发器。 ?直管式干式蒸发器 ?U 型管式干式蒸发器 （二）冷却空气的蒸发器 冷却自然对流空气的蒸发器称为冷却排管；而蒸发器装在箱体内冷 却强迫对流空气的常称为冷风机，也称为空气冷却器。 1.冷却墙排管 （1）立管式墙排管 （2）盘管式墙排管 2.冷却顶排管 （1）盘管式顶排管 （2）集管式顶排管 ?两层集管式光滑顶排管 ?四层集管式翅片顶排管 ?四层集管式光滑顶排管 顶排管优缺点：结构简单，便于现场制作，结霜也较均匀，但传热 系数不高，一般布置在库房中间的顶排管要比靠近墙吊装的顶排管 传热性能好，近墙管布置的顶排管又比墙排管的传热性能好。11 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 3.搁架式冷却排管 （1）氨用搁架式冷却排管 具有结构紧凑，空间利用率高，制作简单等优点。但钢材耗用量多、 冻结食品进出库劳动强度大且不利于机械化操作。可在里面设置风 机，强制循环空气。 （2）氟用搁架式冷却盘管 4.干式冷风机 组成：箱体、蒸发器和通风机 干式冷风机依靠通风机强迫空气通过箱体内的蒸发管组进行热交 换，达到降低库温或室内温度的目的。 （1）落地式冷风机 ?氨用落地式冷风机 ?氟用落地式冷风机 落地式冷风机具有结构紧凑，安装方便，融霜水容易排除，操作维 护简便，降温快而均匀及容易实现自动化等优点。广泛用于冷库中 的冻结间、冷却间中。 （2）吊顶式冷风机 优缺点：结构紧凑，不占库房使用面积，不足之处是当融霜水处理 不当时会溅滴到室内食品或地坪上：当气流组织不好时，会形成室 内温度不均匀及死角。 多用于小型冻结间、冷却间、中低温穿堂及冷藏车、船上。 5.表面式空气冷却器 组成：换热管簇、箱体和支架 （1）皱褶式绕片 （2）套片式 （3）轧片式 （4）其他片式 （三）接触式蒸发器 接触式蒸发器又称接触式平板冻结装置，是将冻结或冷却的食品直 接与空心平板外侧传热壁面接触，平板内腔流通制冷剂或低温盐水 与食品进行热交换。 1.卧式平板冻结器 2.立式平板式冻结器 三 、蒸发器选用 （一）蒸发器型式的选用12 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date督导组审核：广东省核工业华南技工学校 1.冷库中的冷却间、冻结间和冷却物冷藏间宜采用于干式冷风机 2.冻结盘装、箱装或小包装食品时，可采用搁架式排管或平板冻结 器 3.冻结物冷藏间宜采用墙排管、顶排管。 4.包装间的室温低于-0.50C，宜选用蒸发盘管；若室温高于-0.50C 时，宜采用冷风机。 5.冷藏船上的冷藏货舱宜用光滑顶排管，若设光滑墙排管时需要有 防撞装置。 6.冷藏船上采用简接冷却系统时，可选用卧式壳管式蒸发器。 7.冰库的建筑净高在 6m 以下时， 只用光滑顶排管铺开布置， 不用墙 排管；若建筑净高在 6m 以上时，可以布置光滑墙排管，但要安装在 堆冰高度以上。 8.制冰池和冷水箱中可选用螺旋管式、立管式及蛇管式蒸发器。 9.在空调系统中， 可根据工艺要求选择壳管式蒸发器或干式、 湿式、 干湿混合式冷风机。 （二）常用蒸发器的传热性能NO Date小结：本节我们学习了蒸发器类型，及各类型的优缺点。学习了怎 么选择蒸发器。作业：简要说说蒸发器的种类，说几种蒸发器的工作原理？13 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校 课题：蒸发器-冷凝器组和蒸发冷凝器 课时：2 节 教学要求：掌握蒸发器-冷凝器组和蒸发冷凝器的型号以及工作原 理。 教学方法： 讲授法 复习提问： 冷凝器的作用是什么？蒸发器的定义是什么？作用是什 么？冷凝器的定义？NO Date导课： 蒸发冷凝器一般都用于复叠式制冷循环系统中， 以前我们学习 制冷原理时，我们都知道其工作的原理，下面我们继续更深的去学 习、了解蒸发冷凝器的类型和特点。 讲授新课： 一.蒸发器--冷凝器组 蒸发器--冷凝器组是离心式冷水机组的主要换热设备，它将原分开 设置的冷凝器和蒸发器合并在一个圆筒形的密闭容器内，来同时完 成制冷循环中的冷凝、节流和蒸发过程。 FLZ--1000A 型蒸发冷凝器组主要性能参数：冷却水进水温度不高于 320C，冷却水流量 250m /h，冷媒水流量 200m /h，制冷量 1163KW。 FLZ--1000A 型蒸发冷凝器组工作原理：离心式压缩机排出的制冷剂 高压高温的蒸汽由进气口进入冷凝器，通过均气板是气体均匀分布 在冷凝器管簇外壁表面， 与管内流动的 冷却水进行交换热量， 使制 冷剂冷却冷凝成制冷剂液体。制冷剂液体经浮球阀节流后进入筒低 供液槽，再流向液体分配槽喷嘴，喷洒在蒸发器管簇外壁表面，吸 收管内冷媒水的热量成为饱和蒸汽，由出气口流往离心式制冷压缩 机吸气管。蒸发器管内被冷却的冷媒水送往空调系统。单筒式蒸发 器--冷凝器部分要做隔热层。 二：蒸发冷凝器 蒸发冷凝器主要用于覆叠式制冷机中的热交换设备。蒸发冷凝器是 高温部分制冷剂的蒸发器，又是低温部分制冷剂的冷凝器。其结构 形式主要有壳管式、盘管式及套管式等。 （1）立式壳管式蒸发冷凝器 工作时，高温部分的制冷剂在管程内汽化吸热；低温部分的制冷剂 在壳程内冷却冷凝放热。这种蒸发冷凝器的结构简单，但高温制冷 剂充灌量较大， 并且制冷剂液体的静液柱对蒸发温度的影响也较大。14 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：3 3广东省核工业华南技工学校NO Date（2)立式或卧式盘管式蒸发冷凝器 这种蒸发冷凝器是将一组多头盘管装在一个圆筒形壳体中构成的， 高温部分的制冷剂液体经液体分配器后进入盘管内，在管程内汽化 后从另一端引出；低温部分的制冷剂在壳程内盘管间冷凝。 （3）套管式蒸发冷凝器 套管式蒸发冷凝器是将两根直径不同的铜管套在一起后弯曲而成。 高温部分的制冷剂在管间汽化吸热，低温部分的制冷剂在小管内冷 却冷凝。这种蒸发冷凝器结构简单，但横向尺寸大，一般适用于小 型低温设备。 小结：本节我们介绍了蒸发冷凝器的型号，工作原理，通过学习， 我们对蒸发冷凝器的功用有更深的理解。蒸发冷凝器主要用于覆叠 式制冷循环系统。作业： FLZ--1000A 型蒸发冷凝器组主要性能参数有哪些？15 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date第二章 制冷系统辅助设备课题： 中间冷却器 课时：2 节 教学要求：掌握中间冷却器作用、种类、结构特点和工作原理。 教学方法： 讲授法 复习提问： 双级压缩式制冷循环有哪些？各自的制冷流程包括什么 制冷设备，其工作的原理是怎么样的？ 第一节 中间冷却器 导课： 中间冷却器是除蒸发器、 冷凝器之外制冷系统中常用的热交换设备， 也是较重要的冷却设备之一。 讲授新课： 一 中间冷却器的作用 ?冷却低压级压缩机排出的过热蒸汽 ?使进入蒸发器的制冷剂液体在中间冷却器的盘管中过冷，增大制 冷量。 ?氨用中间冷却器还能分离低压级压缩机排气中夹带的润滑油 (中间冷却器是用以冷却两个压缩级之间被压缩的气体或蒸气的设 备。制冷系统的中间冷却器能降低低压级压缩机的排气温度（即高 压级的吸气温度） 以避免高压级压缩机的排气温度过高； ， 还能使进 入蒸发器的制冷剂液得到过冷，减少管中的闪发气体，从而提高压 缩机的制冷能力。它应用在氟利昂或氨的双级或多级压缩制冷系统 中，连接在低压级的排气管和高压级的吸气管之间。) 二.中间冷却器的种类、结构特点和工作原理 中间冷却器主要有氨用和氟用两类 （1）氨用中间冷却器 中间冷却器系用以装置在双级氨制冷装置的低压和高压缸之间，使 由低压缸排出的热气在经过本器时达到冷却的目的。同时使自贮氨 器流经本器中盘管的氨液过冷以增加制冷效应。 中间冷却器操作注意下列事项： 中间冷却器内气体流速一般为0.5 ～0.8m/s 。 蛇形盘管内氨液流速一般为0.4 ～0.7m/s ， 其出口氨液温度比进 口低3 ～5℃ 。16 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date中间冷却器的中间压力一般在0.3MPa （表压）左右，不宜超过 0.4MPa （表压） 。 高压级的吸气过热度，即吸气温度比中间冷却器的中间温度高 2 ～4℃ （2）氟用中冷器 氟利昂制冷系统在双级压缩时大都采用一次节流中间不完全冷却 循环，低压级排出的高温气体在管道中间与中间冷却器蒸发汽化的 低温饱和气体混合后再被高压级吸入高压机。 高压液体经膨胀阀降压节流后，进入中间冷却器，吸收了蛇形盘 管及中间冷却器器壁的热量而汽化，通过出气管进入低压级与高压 级连结的管道里与低压级排出的高温气体混合，达到冷却低压排气 的效果小结：本节我们学习了中间冷却器的作用，学习了其种类和工作原 理。17 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校 作业： 1.氨用中间冷却器是如何实现热量综合利用的？ 2. 氟用中间冷却器与氨用中间冷却器的冷却原理有何不同？NO Date18 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date第二节 分离与贮存设备课题： 油分离器、高压贮液器、气液分离器 课时：2 节 教学要求：掌握油分离器、高压贮液器、气液分离器作用、种类、 结构特点和工作原理。 教学方法： 讲授法 复习提问： 制冷系统四大部件是什么？除了这四大部件以外我们还 学习过其它辅助设备没有？其功用是什么？ 导课： 制冷系统中的分离和贮存设备的作用是为了保证制冷系统高效 和安全的工作，他们有油分离器、空气分离器、贮液器和兼有分离、 贮存双重的汽液分离器、低压循环贮液器、排液筒及集油器。 讲授新课： 一 油分离器 油分离器的基本工作原理：利用油和制冷剂密度不同，当通道 截面突然增大，流速骤降（由 10～25m/s 降至 0.8～1m/s）,重量较 大的油滴在重力作用下落下；在油分内部使气体流动方向改变或利 用离心作用， 使密度较大的油滴分离； 利用制冷剂液体或冷却水管， 使混合气体冷却，使其中夹带的油蒸气凝结成较大颗粒的油滴；利 用过滤设备过滤。 从外观结构来分， 分为立 式油分和卧式油分。 从分油方式不同， 油分主 要有以下几种： ? 洗涤式油分： 主要适用于氨系统。工 作时，桶内保持一定高度的氨液 （通常由浮球阀控制） 压缩机排 ， 出的氨气通过桶体上部封头处、 伸入桶内的进气管进入氨液中洗 涤降温，油蒸汽温度降低凝结成 滴沉入桶底。氨气离开液面时改 变了方向，且流速大大降低。桶 体上部的伞形孔板不仅可以使油 进一步分离，还可以挡住被被气 体吹起的氨液滴。19 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date? 填料式油分： 图 2-21 所示的是填料式油分 的结构示意图。钢板卷焊的桶体内 装有填料层。填料层上、下用两块 多孔管板固定。填料可以是陶瓷、 金属切屑或金属丝网，以金属丝网 效果最好。这种油分的分油效率较 高，可达 95%左右。 ? 过滤式油分： 目前大量的螺杆压缩机都采 用过滤式油分。利用气体进入油分 后，流速突然降低、流动方向突然 改变、滤网层对油蒸汽的吸附作 用，把润滑油分离出来。二：高压贮液器 （1）位置和作用 高压贮液器一般位于冷凝器之后，安装位置必须保证冷凝器内液体 能借其液位差而流入高压贮液器中。高压贮液器在制冷系统中的作 用： 1.贮存冷凝器流出的制冷剂液体，使冷凝器的传热面积得到充分的 发挥 2.保证供应和调节制冷系统有关设备需要的制冷剂液体循环量 3.起到液封的作用， 即防止高压制冷剂蒸汽串至低压系统管路中去。 (二)高压贮液器的种类、结构特点和工作原理 1.氨用高压贮液器 2.氟用高压贮液器 三.汽液分离器 概念20 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校 气液分离器可安装在气体压缩机的出入口用于气液分离， 分 馏塔顶冷凝冷却器后气相除雾，各种气体水洗塔，吸收塔及解 析塔的气相除雾等。气液分离器也可应用于气体除尘，油水分离 及液体脱除杂质等多种工业及民用应用场合。 分离方法 气液分离器采用的分离结构很多，其分离方法也有：1、重 力沉降；2、折流分离；3、离心力分离；4、丝网分离；5、超 滤分离；6、填料分离等。 分离原理 但综合起来分离原理只有两种： 一、利用组分质量（重量）不同对混合物进行分离（如分 离方法 1、2、3、6）。气体与液体的密度不同，相同体积下气 体的质量比液体的质量小。 二、利用分散系粒子大小不同对混合物进行分离（如分离 方法 4、5）。液体的分子聚集状态与气体的分子聚集状态不同， 气体分子距离较远，而液体分子距离要近得多，所以气体粒子 比液体粒子小些。 一、重力沉降 1、重力沉降的原理简述由于气体与液体的密度不同，液体 在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下 的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气 体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在壁面上汇集在 一起通过排放管排出。 2、重力沉降的优缺点。 优点：1）设计简单。2）设备制作简单。3）阻力小。 缺点：1）分离效率最低。2）设备体积庞大。3）占用空间 多。 3、改进重力沉降的改进方法：1）设置内件， 加入其它 的分离方法。2）扩大体积。 4、由于气液混合物总是处在重力场中，所以重力沉降也广 泛存在。由于重力沉降固有的缺陷，使科研人员不得不开发更 高效的气液分离器，于是折流分离与离心分离就出现了。 气液分离器的特点 一个好的气液分离器应具有如下特点：21 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date1、分离效果好。 2、适应的分离负荷范围非常宽。 3、体积小。 4、阻力小。 5、工作稳定。 一、分离效率高。 一）分离效率的现状 从气液分离器的要求来看，就要求其能将气体与液体尽可 能分离，经过气液分离器之后，液体就是液体，不含有气体， 而气体就是气体，不含有液体。当然一个分离器实际上其分离 效率不可能 100%，因种种原因实际的情况是根据不同分离要求 来选择气液分离器。 1、分离要求比较低的，选择重力沉降分离。 2、分离要求一般的，选择普通的折流分离（挡板分离）或 者普通的离心分离（旋流分离）。 3、要求较高的，选择填料分离。 4、要求高的，选择丝网分离。 5、要求很高的，选择微孔过滤分离。 当然这样选择也不是绝对的，实际使用中气液分离效率可 能并不完全符合上述顺序。其原因以后说明。 气液分离器分离效率的选择跟待分离的液体物性有关，如 果液体粘度大，分子间作用力强，相对来说容易分离一些，所 以油水分离器一般分离极数比水分离器低。同样的分离要求， 较粘液体的分离器的分离方式在上述顺序中可以降低一档。但 较粘的液体存在的严重问题在于液体下流时间较长。 二）提高气液分离器的分离效率的好处 上面说的是气液分离器的现状，那究竟这样选择是不是最 合理的呢？ 1、净化分离器。 净化分离器的作用是将气体中无用或有害的液体分离出 来，也就是说分离效率越高，气体中无用或有害的液体越小， 带来的好处越多：如果是无用的液体少了，也就是使净化气体 的使用效率高了，也就是气体的使用成本低了；如果是有害的 液体少了，就不光是净化气体使用成本低了，而且是降低了液22 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 体的危害程度，用户的运行成本因此也明显更降低了。典型的 净化分离器如：油水分离器。 油水分离器一般安装在压缩机的进口或者出口。 如果安装在进口的油水分离器分离效率高，压缩机的功效 会提高，为什么呢？因为压缩机可以做有用功和无用功，如果 进口气体中间含有无用的油水越少，其有用功增加，其功效越 高，那么从长远来看，降低的运行成本远远大于提高油水分离 效率所用的成本。 如果分离效率提高了 1%，也就是压缩机电耗减少了 1%，而 一般提高分离效率 1%所用的成本只相当于半年节省的电费。 如果安装在压缩机出口，可以净化输往用户的气体，从而 使用户的运行成本降低或者运行更加安全平稳，也明显比提高 气液分离效率所用成本划得来。 2、工艺介质分离器 工艺介质分离器的作用是工艺介质的气液两相分离，因为 一般来说，系统就是利用工艺介质气液两相性质不同来循环运 行的，如果气液混合在一起，肯定会使整个系统的运行质量和 效率下降。典型的工艺介质分离器如：制冷系统的蒸发器后气 液分离器。 制冷系统是利用制冷剂液体相变潜热大来制冷的，工艺介 质在蒸发器吸收了大量的被冷却物质的热量，从而由液相变成 气相，然后送往吸收器或压缩机，然后是发生器或冷凝器，又 从气相变成液相。 如果蒸发器后气液分离器的分离效率提高了 1%，蒸发器的 冷却效率也提高了 1%，冷剂泵或压缩机电耗减少了 1%，发生器 或冷凝器的效率也提高了 1%，而一般提高分离效率 1%所用的成 本只相当于压缩机半年节省的电费。 3、产品分离器 产品分离器的作用是把混合在原料气中液态产品分离下 来，也就是说液体没分离下来，产品就没生产出来。典型的产 品分离器如：合成氨系统中的氨分离器。 由于原料气每次反应不可能完全，所以生成的氨和未反应 完的原料气是混在一起的，经过冷却器后，大部分气氨变成了 液氨，经过分离器后，原料气经压缩机提压后继续进行反应。 如果分离效率提高 1%，氨产量提高了 1%，压缩机的电耗降 低了 1%，氨塔反应的推动力提高了 1%，而一般提高分离效率 1% 所用的成本只相当于压缩机半年节省的电费。 从上面的分析来看，提高气液分离器的分离效率是很必要 的，很经济的。23 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date督导组审核：广东省核工业华南技工学校 1、折流分离的原理简述 由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时， 如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一 个向前的速度，向前的液体附着在阻挡壁面上由于重力的作用 向下汇集到一起，通过排放管排出。 2、折流分离的优缺点优点：1）分离效率比重力沉降高。2） 体积比重力沉降减小很多，所以折流分离结构可以用在（高） 压力容器内。3）工作稳定。缺点：1）分离负荷范围窄，超过 气液混合物规定流速后，分离效率急剧下降。2）阻力比重力沉 降大。 3、改进 从折流分离的原理来说，气液混合物流速越快， 其惯性越大，也就是说气液分离的倾向越大，应该是分离效率 越高，而实际情况却恰恰相反，为什么呢？ 究其原因：1）在气液比一定的情况下，气液混合物流速越 大，说明单位时间内分离负荷越重，混合物在分离器内停留的 时间越短。2）气体在折流的同时也推动着已经着壁的液体向着 气体流动的方向流动，如果液体流到收集壁的边缘时还没有脱 离气体的这种推动力，那么已经着壁的液体将被气体重新带走。 在气液比一定的情况下，气液混合物流速越大，气体这种继续 推动液体的力将越大，液体将会在更短的时间内流到收集壁的 边缘，而液体流到底部需要的时间不变，也就是说有更多已经 着壁的液体被带走而没有分离下来。3）液体没有固定的形状， 容易碎化，在着壁的同时，会产生更细的液滴重新返回气相中， 随着流速的增大，液体收集壁的碰撞力越大，其碎化的倾向越 大，而我们知道越细的液滴其惯性越小，越容易被气体带走。 原因分析清楚了，如何改进呢？从上述分析可以看出，第 一点原因是没有办法解决的，只能从第二点、第三点原因着手。 1）针对第二点，如果对已经着壁的液体进阻挡，使其不能流到 收集壁的边缘，或者让气体和已经着壁的液体分开，不产生或 减弱推动作用，折流分离器的分离效率将大大提高。2）针对第 三点，如果对钢性收集壁进行改造，使液滴着壁的碰撞力减小， 那么折流分离器的分离效率也将大大提高。 气液分离器的原理 1、重力沉降的原理简述 由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时， 液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝 着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的24 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date督导组审核：广东省核工业华南技工学校 倾向，向下的液体附着着在壁面上汇聚在一起通过排放管排出。 2、折流分离原理简述 由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时， 如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一 个向前的速度，向前的液体附着在独挡壁面上由于重力的作用 向下汇集到一起，通过排放管排出。 3、离心分离原理简述 由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时， 液体收到的离心力大于气体，所以液体有离心分离的倾向，液 体附着在分离壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排 放管排出。 4、填充分离原理简述 由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时， 如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续游一 个向前的速度，向前的液体附着在独挡填料表面上由于重力的 作用向下汇集到一起，通过排放管排出。由于填料相对普通折 流分类来说具有大得多的阻挡手机壁面积，而且多次反复折流， 液体很容易着壁，所以其分离效率有提高。 工作原理 饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会 形成小液滴?随气体一起流动。 气液分离器作用就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液 回收或者气相净化。 其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液 滴捕集构件。 一般气体由上部出口，液相由下部收集。 汽液分离罐是利用丝网除沫，或折流挡板之类的内部构件， 将气体中夹带的液体进一步凝结，排放，以去除液体的效果。NO Date25 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date课题：低压循环贮液器、低压贮液器、集油器、空气分离器 课时：2 节 教学要求：掌握低压循环贮液器、低压贮液器、集油器、空气分离 器的位置和作用、种类、结构特点和工作原理。 教学方法： 讲授法 复习提问： 我们前面学习的分离辅助设备有哪些？其位置和作用、 种类、结构特点和工作原理是怎么样的？ 导入新课： 四、低压循环贮液器 （一）位置和作用 低压循环贮液器是用于液泵供液系统的汽液分离设备，也称低压循 环贮液筒。其设置在蒸发器后，回压缩机前，具有汽液分离的特点， 保证压缩机吸入的都是气体，防止压缩机湿冲程。 （二）低压循环贮液器的种类、结构特点和工作原理 1.氨用低压循环贮液器 （1）立式氨用低压循环贮液器 ?筒体上焊有进气、出汽、进液、冲霜回液、氨泵回液、氨泵供液、 放油、排污、汽--液均压、安全阀和压力表等管接头。 ?对液位的要求比较严格，一方面应保证氨泵工作时所必需的最低 吸入压头， 另一方面还需防止因液面过高而引起压缩机出现湿冲程。 低压循环贮液器的液位由液位控制器或浮球阀控制、调节。 （2）卧式氨用低压循环贮液器 2.立式氟用低压循环贮液器 五、排液桶 （一）位置和作用 排液桶一般布置于设备间靠近冷库的一侧，主要用于贮存热氨融霜 时由冷风机或冷却排管内排出的氨液，并分离氨液中的润滑油。 （二）排液桶的结构特点和工作原理 排液桶除了贮存融霜排液外，更重要的是对融霜后的排液进行汽液26 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 分离和沉淀润滑油。其工作过程是通过相应的管道连接来完成的。 在氨制冷系统中， 排液桶上的进液管与液体分调节站排液管相连接； 出液管与通往氨液分离器的液体管或库房供液调节站相连接；减压 管与氨液分离器或低压循环贮液器的回气管相连接，以降低排液桶 内的压力，使热氨融霜后的氨液顺利进入桶内。 六、低压贮液器 （一）位置和作用 设置在机房氨液分离器的下面，用于贮存氨液分离器从饱和蒸汽中 分离出来的氨液，能较好地发挥氨液分离器的分离作用。 （二）结构特点和工作原理 加压管的作用是当要排出桶内液体时，关闭进液管和减压管阀门， 开启加压管阀门，对容器加压，把氨液从出液管送往冷间蒸发器。 七、集油器 （一）位置和作用 ?集油器应根据润滑油排放安全、方便的原则进行摆放。 ?集油器的作用：收集从油分离器、冷凝器、贮液器、中间冷却器、 排液桶等设备中放出的润滑油，将携带的氨液分离出来。 （二）集油器的种类、结构特点和工作原理 1.顶部淋水式集油器 2.加热盘管式集油器 八、空气分离器 （一）位置和作用 空气分离器一般安装在制冷系统的高压设备附近，其作用及时分离 制冷系统的空气和其它不凝性气体，保证制冷系统安全工作。 空气和不凝性气体的来源： ?在第一次充灌制冷剂前系统中残留空气 ?补充润滑油、制冷剂或检修机器设备时，空气混入系统中 ?当蒸发压力低于大气压力时，空气从不严密处渗人系统中 ④制冷剂及润滑油分解时产生的不凝性气体27 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date督导组审核：广东省核工业华南技工学校 （二）空气分离器的种类、结构特点和工作原理 1.四重套管式空气分离器 利用制冷剂液体的汽化来冷却、冷凝不凝性气体中的氨，并使其分 离。 2.立管式管式空气分离器 3.自动放空气器NO Date小结： 本节我们讲了低压循环贮液器、排液桶、低压贮液桶、集油器、 空气分离器的位置和作用及种类、结构特点和工作原理。作业: 制冷系统中不凝性气体的来源在哪里?28 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date第三节 其他附属设备课题：回热器、冷却水塔、过滤器、干燥过滤器、紧急泄氨器 课时：2 节 教学要求：掌握低回热器、冷却水塔、过滤器、干燥过滤器、紧急 泄氨器位置和作用、种类、结构特点和工作原理。 教学方法： 讲授法 复习提问： 我们前面学习的分离辅助设备有哪些？其位置和作用、 种类、结构特点和工作原理是怎么样的？ 导课：前面我们学习了分离与贮存设备的位置和作用，种类，结构 特点和工作原理，这节课我们继续来学习其它附属设备。 讲授新课： 一、回热器 （一）回热器的作用 回热器的作用是使制冷剂蒸汽进入压缩机前过热，使制冷剂液 体在进入节流阀之前过冷，提高制冷量。 （二）回热器的种类、结构特点和工作原理 1.盘管式回热器 2.并联管式回热器 3.穿管式回热器 4.套管式回热器 二、冷却水塔 （一）冷却水塔作用与传热 冷却水塔是用于制冷系统中冷凝器冷却水散热设备，它依靠水 与空气对流直接接触换热和水分蒸发冷却的原理使吸热后的冷 却水降温。 我们都知道常用的冷却介质有水和空气，由于水的比热容远远 大于空气，所以水的冷却效果优于空气冷却。 （二）冷却水塔的种类、结构特点和工作原理 1. 自然通风式冷却水塔 2. 机械通风式冷却水塔 三、过滤器 （一）位置和作用 过滤器安装在节流阀之前，作用是清除杂质和过滤水分29 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 （二）过滤器的种类、结构特点和工作原理 1.液体过滤器 （1）氨用液体过滤器 1）直通式氨用液体过滤器 2）直角式氨用液体过滤器 （2）氟用液体过滤器 2.气体过滤器 （三）过滤器的选用 1.应根据制冷剂通过的流速，来确定过滤网的表面积。 2. 以连接管路的管径选用过滤器的规格 四、干燥过滤器 （一）位置和作用 干燥过滤器主要用于氟里昂制冷系统中。在液体管路的节流阀 或热力膨胀阀前设置干燥过滤器，既能清除制冷系统中的机械 杂质同时又能吸附制冷系统的水分，防止节流阀或热力膨胀阀 脏堵或者冰堵，保护系统正常运行。 （二）干燥过滤器的结构特点和工作原理 壳体内部的进、出口端均设有滤网，两滤网间装有干燥过滤剂， 氟里昂液体从进口流入时，经过滤网和干燥剂的作用，清除杂 质和水分，从出液口流出。 （三）常用干燥剂 1.无水氯化钙 2.变色胶硅 3.分子筛 三、紧急泄氨器 （一）位置和作用 设置在氨制冷系统的高压贮液器、蒸发器等贮氨量比较大的设 备附近。其作用是当发生重大事故或突然出现自然灾害时，又 无法挽救的情况下，通过紧急泄氨器将制冷系统的氨液与水混 合迅速排入下水道，以保护人员的安全。 （三）紧急泄氨器的结构特点和工作原理NO Date30 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date小结： 本节我们讲了回热器、冷却水塔、过滤器、干燥过滤器、 紧急泄氨器的位置和作用，讲了上述设备的结构特点和工作原理， 通过学习，让我们对制冷系统的辅助设备有更深的理解。作业：1.回热器的作用是什么？ 2. 干燥过滤器的作用是什么？常用的干燥过滤器有哪些？31 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date第三章 制冷与空调系统常用阀件第一节 截止阀 课题：截止阀 课时：2 节 教学要求：掌握截止阀的作用、种类、结构特点和工作原理 教学方法： 讲授法 复习提问： 我们日常生活见过什么阀？（水龙头阀门） 导课：在制冷与空调系统中，为了控制工质的流量与流向，保证 机器设备的正常操作和安全运行，需要很多不同功能的阀门，本节 我们一起来学习截止阀 讲授新课： 一 截止阀的作用 截止阀的启闭件是塞形的阀瓣，密封面呈平面或锥面，阀瓣沿 流体的中心线作直线运动。阀杆的运动形式，有升降杆式（阀杆升 降，手轮不升降） ，也有升降旋转杆式（手轮与阀杆一起旋转升降， 螺母设在阀体上） 。截止阀只适用于全开和全关，不允许作调节和 节流。 截止阀属于强制密封式阀门，所以在阀门关闭时，必须向阀瓣 施加压力，以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入阀六时， 操作力所需要克服的阻力，是阀杆和填料的磨擦力与由介质的压力 所产生的推力， 关阀门的力比开阀门的力大， 所以阀杆的直径要大， 否则会发生阀杆顶弯的故障。近年来，从自密封的阀门出现后，截 止阀的介质流向就改由阀瓣上方进入阀腔，这时在介质压力作用 下， 关阀门的力小， 而开阀门的力大， 阀杆的直径可以相应地减少。 同时，在介质作用下，这种形式的阀门也较严密。我国阀门“三化 给”曾规定，截止阀的流向，一律采用自上而下。 截止阀开启时， 阀瓣的开启高度， 为公称直径的 25%～30%时， 流量已达到最大， 表示阀门已达全开位置。 所以截止阀的全开位置， 应由阀瓣的行程来决定。 截止阀的种类按阀杆螺纹的位置分有外螺纹式、内螺纹式。按 介质的流向分，有直通式、直流式和角式。截止阀按密封形式分， 有填料密封截止阀和波纹管密封截止阀。 截止阀的安装与维护应注意以下事项： 手轮、手柄操作的截止阀可安装在管道的任何位置上。32 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date手轮、手柄及伟动机构，不允许作起吊用。 介质的流向应与阀体所示箭头方向一致。 （二）截止阀的种类、结构特点、工作原理、优缺点。 1.根据截止阀的通道方向，分为： 1）直通式截止阀 2）直流式截止阀：在直流式或 Y 形截止阀中，阀体的流道与 主流道成一斜线，这样流动状态的破坏程度比常规截止阀要小，因 而通过阀门的压力损失也相应的小了。 3）角式截止阀：在角式截止阀中，流体只需改变一次方向，以 致于通过此阀门的压力降比常规结构的截止阀小。 4）柱塞式截止阀：这种形式的截止阀是常规截止阀的变型。在 该阀门中，阀瓣和阀座通常是基于柱塞原理设计的。阀瓣磨光成柱 塞与阀杆相连接，密封是由套在柱塞上的两个弹性密封圈实现的。 两个弹性密封圈用一个套环隔开，并通过由阀盖螺母施加在阀盖上 的载荷把柱塞周围的密封圈压牢。弹性密封圈能够更换，可以采用 各种各样的材料制成，该阀门主要用于“开”或者“关”，但是备有特 制形式的柱塞或特殊的套环，也可以用于调节流量。 2.根据截止阀阀杆上螺纹的位置可分： 1）上螺纹阀杆截止阀：截止阀阀杆的螺纹在阀体的外面。其优 点是阀杆不受介质侵蚀，便于润滑，此种结构采用比较普遍。 2）下螺纹阀杆截止阀：截止阀阀杆的螺纹在阀体内。这种结构 阀杆螺纹与介质直接接触，易受侵蚀，并无法润滑。此种结构用于 小口径和温度不高的地方。 国内生产截止阀的厂家比较多，连接尺寸也大多不统一。主要 分以下几个大类： 1）以 JB／T《截止阀结构长度》为主的通用类。目 前国内大多数安全阀生产厂家均按本标准设计生产。如上海莱乐阀 门有限公司、浙江罗浮锅炉附件厂、杭州截止阀厂、上海良众阀门 有限公司、上海截止阀厂、开封高压截止阀厂、海安截止阀厂等。 但本标准也不尽完美，规格不全，单闸板截止阀最大公称通径为 DN1200，双闸板截止阀最大公称通径 DN1500。根据厂所生产的截 止阀规格及掌握的资料来看，目前角式截止阀公称通径最小为 DN15，Z 型直通式截止阀公称通径达到 DN2000。经考证，各厂家33 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 连接尺寸也不尽统一，如 DN150Z 型直通式截止阀，上海良众阀门 厂、上海截止阀厂及上海雅泽阀门厂各不相同。为了有一个统一的 标准，用户在选用及安装时同一规格能够互换，建议中国通用机械 研究所对 JB／T《截止阀结构长度》进行修订。建议设 计院及用户按标准选用，截止阀生产厂家按标准设计制造。 截止阀的结构形式： 截止阀阀体的结构形式有直通式、直流式和直角式。直通式是 最常见的结构，但其流体的阻力最大。直流式流体阻力较小，多用 于含固体颗粒或粘度大的流体。直角式阀体多采用锻造，适用于较 小通经、较高压力的的截止阀。 截止阀的安装与维护应注意以下事项： 1、手轮、手柄操作的截止阀可安装在管道的任何位置上。 2、手轮、手柄及伟动机构，不允许作起吊用。 3、介质的流向应与阀体所示箭头方向一致。 截止阀的主要标准： 1、GB/T 《通用阀门 铁质截止阀与升降式止回阀》 2、 GB/T
《通用阀门 法兰连接钢制截止阀与升降止 回阀》 3、JB/T53174-94《截止阀 产品质量分等》 4、JB/T53165-92《高压平衡截止阀》 5、GB/T 587-2008《船用法兰青铜截止阀》 6、GB/T 590-2008《船用法兰铸铁截止阀》 7、GB/T 《铁制和铜制螺纹连接阀门》 8、GB《内螺纹连接闸阀、截止阀、球阀、止回阀 基 本尺寸 铁制截NO Date截止阀优点 1、结构简单，制造和维修比较方便。 2、工作行程小，启闭时间短。 3、密封性好，密封面间磨擦力小，寿命较长。 截止阀的缺点如下： 1、流体阻力大，开启和关闭时所需力较大。 2、不适用于带颗粒、粘度较大、易结焦的介质。 3、调节性能较差。 截止阀的种类按阀杆螺纹的位置分有外螺纹式、内螺纹式。按 介质的流向分，有直通式、直流式和角式。截止阀按密封形式分，34 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 有填料密封截止阀和波纹管密封截止阀。 小结： 本节我们学习了截止阀的作用、 种类、 结构特点和工作原理， 通过学习和结合课本上的图形，我们可以掌握好本节的内容，希望 课后学生们能认真看复习，加深对本节内容的掌握。 作业：截止阀的优点是什么？缺点是什么？NO Date35 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校 第二节 节流阀 课题：节流阀 课时：2 节 教学要求：掌握节流阀的作用、种类、结构特点和工作原理 教学方法： 讲授法 复习提问： 截止阀的作用是什么？其优点、缺点是什么？ 导课： 我们以前学习了制冷原理这门专业课，现在我们回顾一下，节 流的位置在哪里？作用是什么？ 答： 节流阀是制冷系统四大部件之一， 在冷凝器之后， 蒸发器之前， 具有节流降压，调节流量的作用。 讲授新课： 一、节流阀的作用和位置 节流器是通过截面积突然缩小通道截面，使制冷剂节流降压和适当 调节制冷剂流量的设备，节流器通常布置在向蒸发器、中冷器、空 气分离器、低压循环贮液器或氨液分离器节流供液的管路上。 二、节流器的种类、结构特点和工作原理 节流器：毛细管、节流阀、浮球阀、节流孔板、热力膨胀阀 （一）毛细管 毛细管是小型制冷装置中常用的节流器，其管径一般为 0.6--2.5mm。 毛细管管径越小，长度越长，则产生的节流效应就越明显。 当用毛细管作为节流器来连接制冷系统的高低压管道时，在制 冷系统停机后，系统压力迅速趋于平衡，有利于再次启动。但也会 在停机时部分制冷剂液体进入蒸发器，当制冷压缩机再次启动时， 可能会产生湿冲程。 毛细管具有制冷量小，调节性能差等特点，因此其多用于蒸发 温度变化范围不大，且工况较稳定的小型直接膨胀式制冷装置中。 制冷剂进口过冷度越大，沿管长开始汽化的过程越远，流量也 越大；而当制冷剂进口处的蒸汽含量越大时，流量也大。 （二）节流阀 节流阀是阀型节流器。 节流阀瓣可采用针型（小通径） 、塞型（中等通径）和窗型（较 大通径） 。 节流阀开启时，阀瓣与阀座间形成的窄小通径，使得制冷剂流 过时产生极大的流动阻力，压力明显下降，紧接着通道面积突然扩 大，使制冷剂膨胀继续降压，从而完成绝热节流效应。节流后低压36 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date督导组审核：广东省核工业华南技工学校 制冷剂供入蒸发器、中冷器、空气分离器、低压循环贮液器或氨液 分离器。 （三）浮球阀（浮球节流阀） 浮球阀除了起节流作用外，还可以用来保持容器内的液位稳 定，所以浮球阀被广泛的用于氨液分离器、中间冷却器、低压循环 贮液器及满液式蒸发器等需要节流及控制液位的设备上。 按液体流通的方式可以分为直通式和非直通式（制冷设备中） 两种。 常用浮球阀按阀芯启闭运动特性有两种形式。 1）随浮球上下运动，阀芯作往复运动的，称滑阀式浮球阀。 其阀芯形状有针型和圆柱型。 2）旋塞式浮球阀。 （四）热力膨胀阀 热力膨胀阀是温度调节式节流器。热力膨胀阀用感温包来感受 蒸发器出口蒸汽过热度的大小，自动调节阀芯的开启度，控制制冷 剂流量。 常用的热力膨胀阀有内平衡式和外平衡式两类。 1.内平衡式热力膨胀阀 内平衡式热力膨胀阀采用膜片作感温调节元件。 膜片、 导压毛细管、 感温包和阀顶盖组成一个密闭的空间。 平衡位置：Ps=Po+Pf Po----蒸发压力 Pf---弹簧压力 若蒸发器出口温度升高时，Ps 增大，推动阀门打开，增加供液量， 反之，关小阀门，供液量减少。 内平衡式热力膨胀阀是一种比例调节器。 2.外平衡式热力膨胀阀 区别：膜片与阀的进、出口处用一隔板隔开，在膜片与隔板之间引 出一根外平衡管，连接到蒸发器的回气管上。 （五）节流孔板 优点：结构紧凑，特别适用于溴化锂制冷机组、离心式制冷机组和 某些测试系统中。 缺点：自平衡能力较差。 在设计节流孔板装置时，应充分考虑高、低压侧的压力差，最高 和最低负荷时的流量等因素，并通过实验方可采用。37 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date督导组审核：广东省核工业华南技工学校 三、节流器的选用 1.要根据制冷系统的特点与制冷机的种类来选择节流器的种类。 2.一般以制冷系统的单通路或单个设备配备节流器。 3.根据通路负荷及设备大小来确定各种节流器的规格，详细参阅有 关“设计手册”和“制冷工艺设计”教材。 小结：本节我们介绍了节流器的种类，结构特点和工作原理，节流 器是制冷系统必不可少的设备，通过对节流器的了解，我们可以在 今后的设备选型中合理地选用何种节流器。NO Date作业：1. 节流器的种类有哪些？ 2. 节流器选用应根据哪些要求？38 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date第三节 安全阀、压力表阀及止回阀课题：安全阀、压力表阀及止回阀 课时：2 节 教学要求：掌握安全阀、压力表阀及止回阀的作用、种类、结构特 点和工作原理 教学方法： 讲授法 复习提问： 节流器的种类有哪些？我们如何选用节流器？ 导课： 前面我们学习了截止阀和节流器， 了解了阀门的种类、 结构特点 和工作原理， 下面我们继续学习安全阀、 压力表阀及止回阀的作用、 种类、结构特点和工作原理 讲授新课： 一、安全阀 （一）安全阀的作用 安全阀是用于受压容器的保护装置。当容器内制冷剂压力超过限定 值时，安全阀能自动开启而排除过剩压力。当容器内压力恢复到限 定值以下时，安全阀能自动关闭，保证制冷设备安全运行。 （二）安全阀的结构特点和工作原理 安全阀的结构型式采用弹簧微启式， 它主要由阀体、 阀座、 阀瓣、 钢球、定位垫圈、弹簧、调节螺栓、阀盖、锁紧螺母、螺帽等部件 构成。 制冷系统中的受压容器用的是不封闭的弹簧微启式安全阀，当 压力超过时，制冷剂排放到大气中。 （三）安全阀的选用 1.根据设备在制冷系统中的操作压力， 确定安全阀的公称压力;按投 产前试压要求，调整其开启压力。 2.按制冷剂性质确定安全阀的材料和结构形式。 3.根据容器内贮液量来确定安全阀的通径。 二、压力表阀 （一）压力表阀的作用 压力表阀是用于设备与调节站上控制压力表的阀门。 （二）压力表阀的种类、结构特点与工作原理 ?压力表阀有氨用压力表阀和氟用压力表阀 ?压力表阀通径较小，一般公称直径为 3--4mm。 ?氟用压力表阀和某些氨用压力表阀的进出口通道上设有很薄的膜 片，由装在阀头上的钢球控制。39 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 三、止回阀 （一）止回阀的作用 止回阀依靠制冷剂在阀前后的压力差来自动启闭的阀门。在制冷系 统上设置止回阀的目的是为了防止制冷剂倒流，故又称为止逆阀或 单向阀。 （二）止回阀的种类、结构特点和工作原理 ?止回阀的结构型式有升降式和旋启式两种 ?止回阀通常安装在制冷压缩机的排气管和液泵出液管路上，以防 止由于制冷剂的倒流而损坏设备，因此安装时要注意阀体上所表示 流向的箭头，不可装反。 ?升降式止回阀具有噪音小，密封性能好的优点。NO Date小结 ：本节我们讲了安全阀、压力表阀及止回阀的作用、种类、结 构特点和工作原理 通过图形，我们对制冷设备的阀门有更深认识， 为我们今后从事制冷空调设备的设计打下基础。作业： 1.止回阀的作用是什么？40 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date第四节 空调系统通风管道用阀课题：空调系统通风管道用阀 课时：2 节 教学要求：掌握多叶调节阀、蝶阀、风道止回阀、风道排烟、防火 系统阀件的作用、种类、结构特点和工作原理 教学方法： 讲授法 复习提问： 简单回顾下安全阀、压力表阀和止回阀的作用是什么？ 导课： 常用的空调系统通风管道用阀有多叶调节阀、蝶阀、风道止回 阀、风道排烟、防火系统阀件等。新课导入： 一、多叶调节阀 （一）多叶调节阀的作用 在空调系统风道中，多叶调节阀用来调节支管的风量和新风与回风 风量的阀件。 （二）多叶调节阀的种类、结构特点与工作原理 1.平行式多叶调节阀 2.对开式多叶调节阀 3.菱形多叶调节阀 4.复式多叶调节阀 多叶调节阀由叶片、阀体及连杆机构等部件组成。多叶调节阀通过 连杆机构调节叶片位置来调节通风截面，即调节通风量。多叶调节 阀结构简单、实用性强，其阀体需做保温设计。 二、蝶阀 （一）蝶阀的作用 在空调送风系统中，蝶阀也是用来调节支管风量的阀件。 （二）蝶阀的种类、结构特点和工作原理 ?蝶阀有方型蝶阀、圆形蝶阀和矩形蝶阀 ?蝶阀基本结构主要由短管、阀板和调节装置组成。 三 风道止回阀 （一）风道止回阀的作用 风道止回阀是用于风机停转时防止气体倒流的阀件，风道止回阀在 使用时要求风管中的风速不得小于 8m/s （二）止回阀的种类、结构特点和工作原理 ?风道止回阀由阀体、转轴、上下阀板等组成 ?风道止回阀有圆型和方型两种41 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 ?风道止回阀的上下两阀板在顺流通风时，在风压作用下合拢开启; 而反向通风时，上下阀板在风压作用下展开，阻断空气通路。 四、风道放排烟、防火系统阀件 （一）风道防排烟、防火系统阀件的作用 风道放排烟、防火系统阀件是空调工程中的消防系统用阀，其作用 是在防排烟、防火时起关闭或接通相应风管之作用。 （二）风道防排烟、防火系统阀件的种类、结构特点和工作原理。 风道防排烟、防火系统阀件主要有防火阀、排烟阀与排烟防火阀 1.防火阀 防火阀是用于通风空调系统的防火类阀。 通风与空调系统的送回 风总管，在穿越机房和重要的或火灾危险性较大的房间的隔墙、楼 板处，以及垂直风管与每层水平风管交接处的水平支管上，均应设 防火阀。 防火阀工作原理：当风管内温度高于 70 度时，温度熔断器工作 并输出电讯号，指示自动关闭装置使防火阀闭合，防止火势沿风管 蔓延。防火阀通过复位手柄复位。 2.防烟防火阀 作用：防火防烟。 工作原理： 当风管内温度高于 70 度时， 温度熔断器工作并输出电 讯号，指示自动关闭装置使阀闭合；另外，当系统有烟气时，通过 烟感器控制动作，用电讯号通过电磁铁使阀关闭。 3.排烟阀 排烟阀属于防烟类阀，它用于空调排烟系统的风管上。 平时正常状况下，排烟系统风管不工作，排烟阀处于关闭状态。 当房间出现烟气需要排除时，依靠烟感器工作，输出电讯号，联动 排烟风机开启排烟阀。排烟阀可以远距离开启和远距离复位。 4.排烟防火阀 主要用于排烟风机的吸入口处管道上的排烟类阀 平时关闭，当有烟感时，输出电讯号来开启排烟防火阀。但当排烟 风道温度达到 280 度时，熔断器工作输出动作电讯号重新关闭排烟 防火阀。排烟防火阀需手动复位。NO Date小结： 本节我们学习了多叶调节阀、蝶阀、风道止回阀、风道排烟、防火 系统阀件的作用、种类、结构特点和工作原理 。通过学习，让我们42 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 对制冷空调的阀件有更多的了解，便于今后我们从事制冷专业的阀 门研究。NO Date作业：多叶调节阀、蝶阀、风道止回阀、风道防烟、防火系统阀件 的作用是什么？43 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date第四章 泵与风机第一节 泵与风机的主要性能参数和分类 课题：泵与风机的主要性能参数和分类 课时：2 节 教学要求：掌握泵与风机的主要性能参数和分类 教学方法： 讲授法 复习提问：泵与风机的定义是什么？ 泵―在制冷空调工程中，输送液体的设备 风机―输送气体的设备 导课： 泵与风机是依靠外加机械能来输送流体的设备，因此我们有必 要学习一下，泵与风机的重要性能参数和分类。新课导入： 一 泵与风机的主要性能参数 （一）流量 单位时间内泵与风机所输送的流体量称为流量。 流量可分为：体积流量、重量流量和体积流量 对于风机，常用体积流量称为风量。 （二）泵的扬程（H）和风机的压头（P） 1.泵的扬程 泵的扬程是指泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口的能量 增量。单位是 Pa 和 mH2OH=Z2-Z1+P2-P1/r+C2 -C1 /2g P2 P1 C2 C1 Z2 Z1 r g----泵进口、出口处液体的压力 ，kPa22----泵进口、出口处液体的绝对速度， m/s ----泵进口、出口到基准面的高度 ----液体容重 ， KN/m3 ， m----重力加速度， m/s244 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校 2.风机的压头 风机的压头 P 指的是单位体积气体气体通过风机时所获得的能量增 量。 P 也称为全风压，包括静风压和动风压。 （三）功率 泵与风机在单位时间内所作的功称为泵与风机的功率。功率用 N 表 示，单位为 w 或 Kw。 1.有效功率 泵与风机的输出功率，称为有效功率 Ne，它表示了单位时间内流体 从泵与风机中所获得的能量增量。 Ne = rQH=QP Ne----有效功率 Kw r----被输送流体的容重 kN/m3 Q----体积流量 m3/s H-----扬程 m p-----压头 kpa 2.轴功率 泵与风机通过它的轴从原动机中获得的功率。包括有效功率和机械 摩檫功率。 （四）效率 泵与风机的有效功率与轴功率之比称为泵与风机的效率。 （五）转速 转速指泵与风机轴每分钟的转数，用 n 表示，单位为 r/min (六)比转数 比转数是按泵与风机最高效率点参数来计算的 ， 并作为该系列泵与 风机的代表性综合性能参数。若两台泵相似，其比转必相等。反之， 若比转数相等，则两台泵一定相似。 二．泵与风机的分类 （一）叶片式 叶片式泵与风机的主要结构由旋转的、带叶片的叶轮和固定的机壳 组成，通过叶轮的旋转对液体做功，可分为离心式、轴流式和贯流 式。 （二）容积式45 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date督导组审核：广东省核工业华南技工学校 容积式泵与风机在运转时，机械内部的工作容积不断发生变化，从 而吸入或排出流体。可分为往复式和回转式（齿轮泵、螺杆泵、滑 片泵、罗茨风机、螺杆风机） （三）其它类型的泵与风机 真空泵、射流泵、水击泵、电磁泵等NO Date作业：流量、 泵的扬程、功率、效率、比转数的定义是什么？46 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date第二节 离心式水泵课题：离心式水泵 课时：2 节 教学要求：掌握离心式水泵的工作原理、类型、基本结构、性能曲 线、管路特性曲线、工作点、工况调节等 教学方法： 讲授法 复习提问：离心泵水泵属于哪一类水泵，靠什么工作？ 导课： 在制冷与空调工程中，冷却水，冷媒水等液体的输送常用离心 式水泵。新课导入： ? 一、离心式泵的类型 ? 必须说明，离心泵门类繁多，还可以按用途不同进行分类。 如：农用水泵、给水泵、污水泵、污泥泵、泥浆泵、锅炉给 水泵、冷凝水泵、水力采煤泵、氨水泵等。 ? 二、离心式泵主要部件结构形式 ? ㈠叶轮 ? 叶轮：有开式、半开式及闭式叶轮三种。 ? 开式叶轮：没有前盘和后盘，只有叶片。 ? 多用于输送含有杂质的液体。 ? 半开式叶轮：只设后盘。 ? 闭式叶轮： 既有前盘又有后盘。 清水泵的叶轮均为闭式叶轮。 ? ㈡吸入室 ? 吸入室的作用 使流体进入泵体时的流动损失最小。 ? 吸入室的结构 通常采用的吸入室的形式有： 锥体管式 圆形管式。 ? 三、离心式泵装置的管路及附件 ? 离心泵与风机的原理是相同的，只是所输送的介质 不同。从泵与风机输出的有效功率 Ne＝γ QH 来看，两者的区别 在于γ 不同。当采用离心泵提升液体时，就需要在泵内（包括吸 水管内）充满液体，为此在泵体上常设有充液孔或漏斗，有时还 另设真空抽气泵将水抽入吸水管和泵体， 否则就只能输送空气而 打不上水来。因此，泵在提升液体的整个管路装置中，除离心式 泵外，常配有管路和其它一些必要的零部件。47 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 ? 四、泵装于各种管路时的扬程计算 ? （一）根据泵上压力表和真空计读数确定扬程 ? 扬程为：当作用于上水池和下水池液面的压强均为大气压 pap2NO Date时，则有如下的关系：p1 γ ＝ pa γ －HBγ＝p a＋ p M γ五、泵的气蚀现象 ? 以前提到， 离心式泵在管网中工作时， 其泵入口处的压强是 “最低的”，它低于吸入管上任何点的压强，有时会低于大 气压强，这样后继流体才能不断地导入泵内。 ? 根据物理学知道，当液面压强降低时，相应的气化温度也 降低。例如：水在一个大气压（1.0Pa）下的汽化 温度为 100℃；一旦水面压强降至 0.024at（2.43×103Pa） ， 水在 20℃就开始沸腾。开始气化的液面压强叫做气化压力， 用 pv 表示。 ? 如果泵内某处的压强 p 低至该处液体温度的气化压力 pv ， 即 p≤ pv ，部分液体就开始气化，形成气泡；与此同时， 由于压强降低，原来溶解于液体的某些活泼气体，如水中的 氧也会溢出而形成气泡。这些气体随液流进入泵内高压区， 由于该处压强较高，气泡迅即破灭。于是在局部地区产生高 频率、高冲击力的水击，不断打击泵内部件，特别是工作叶 轮，使其表面形成蜂窝状或海绵状破坏。此外，在凝结热的 助长下，活泼气体还对金属发生化学腐蚀，以致金属表面逐 渐脱落而破坏。这种现象就是气蚀。 ? 气蚀的危害：①在运行中，气蚀不严重时，对泵的运行和性 能不致产生明显的影响。如继续发展，气泡大量产生，就会 影响正常流动，噪声和振动加剧，甚至造成断流现象。此时 泵的扬程、流量、效率均显著下降。因此，泵在运行中要严 格防止气蚀的发生。 ②泵产生气蚀的根源不能消除，长期 或经常发生气蚀，必将严重影响泵的寿命。严重时可能造成 设备或人身伤害。 ? 气蚀产生的原因： ? ①泵的安装位置高出吸液面的高差太大，即泵的几何安装高 度太大。 ? ②泵安装地点的大气压较低，例如安装在高海拔地区。 ? ③泵所输送的流体温度过高等。 ? 较易发生气蚀的位置：48 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 ? 根据气蚀的特点， 气蚀较易产生的位置应该在泵内压力最低 处，即泵内 pk 部位。 因为： ? ①该位置为压力开始升高（流速增加）处； ? ②该位置为气流转向产生的离心力的反向。 ? 控制气蚀产生的根本方法： ? 正确决定泵的吸入口的压强（真空度）是控制泵运行时不发 生气蚀而正常工作的关键。泵的吸入口的压强的数值与泵的 吸入侧管路系统液池面压力等有关。 ? 六、气蚀余量 ? 泵的气蚀余量Δ h： ? 泵的气蚀余量与泵的允许吸入口真空高度具有相同的实用意 义，是从不同的角度说明保证泵工作时不气蚀的条件。 ? 气蚀余量Δ h 是指液体自吸液池经过吸水管到达泵的吸入口 s 处，所剩下的总水头（ps/γ ＋vs2/2g）距液体发生气化的 水头 pv/γ 尚剩余的水头值。 ? ? ? ? ? ? ? ? 六、离心式泵的安装与运行 1、吸升管段不能积存空气； 2、吸升管段不能漏气； 3、吸升管段的水平段，要有顺流动方向向上的坡度； 4、吸升管段上要避免设置易积存空气的部件； 5、底阀营淹没于吸液面以下一定的深度； 6、吸升管段上不能装设调节阀，且尽量减少管段阻力； 7、 有吸升管段的离心泵装置中， 启动前应先向泵及吸入管段 中充水，或用真空泵抽除泵内和吸入管段中的空气（采用该 种方式时，可以不设底阀，以减少吸入管段的阻力） ； ? 8、泵应零流量启动和停车。 七、离心式风机 ? 离 心 式 风 机 输 送 气 体 时 ， 一 般 的 增 压 范 围 1000mmH2O （ 9807Pa）以下。 ? 根据风机增压大小，离心风机可以分为： ⑴低压风机：增压值小于 100mmH2O（约 1000Pa） ； ⑵中压风机：增压值 100～ 300mmH2O （约 1000～ 3000Pa ） ： ⑶高压风机：增压值大于 300mmH2O （约 3000Pa 以上 ） 。 其中， 低压和中压风机大多用于通风换气， 排尘系统和空气调节 系统。 高压风机则用于一般锻冶设备的强制通风及某些气力输送 系统。 另外，还有许多专门用于排尘、输送煤粉、锅炉引风、 排酸雾和防爆、防腐用的各种专用风机。49 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date督导组审核：广东省核工业华南技工学校 ? 1、吸入口 吸入口可以分为：圆筒式、锥筒式、曲线式等数种。吸入口有 集气的作用， 可以直接在大气中采气， 使气流以损失最小的方式 均匀流入机内。也可以与吸气管道用法兰连接起来。 ? 2、叶轮 ? 叶轮由前盘、后盘、叶片和轮毂所组成。 ? 叶片有：前向、径向、后向三种类型。 ? 叶片材料：黑色金属、有色金属（防爆） 、塑料（防腐）等 ? 3、机壳 ? 中压和低压离心式通风机的机壳一般是阿基米德螺 线状的。 ? 机壳的作用是：收集来自叶轮的气体；并将部分动 压转换成静压；最后将气体导向出口。 ? 机壳的出口方向一般是固定的（按用户要求有不同 角度） 。新型风机也有出口方向可在一定范围转动的。NO Date作业：简述离心式泵与风机的组成和工作原理？50 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date第三节 氨泵课题：氨泵 课时：2 节 教学要求：掌握氨泵的作用，种类、结构特点和工作原理。 教学方法： 讲授法 复习提问：离心式水泵的工作原理是怎么样的 ？ 导课： 在制冷与空调工程中，有哪些地方需要用到氨泵作为输送流体 动力的,很明显，大中型冷库采用的制冷剂是氨，因此，冷库中常用 到的给流体提供动力设备的是氨泵。 新课讲授： 一 氨泵的作用 在中、大型冷库氨制冷装置中，常采用氨泵来将低压循环桶中的低 温制冷剂强制送人蒸发器，以增加制冷剂在蒸发器内的流动速度， 提高传热效率，缩短降温时间。 二 氨泵的种类、结构特点和工作原理 （一）齿轮式氨泵 1.技术性能 2CN―5.5/4---1 型齿轮式氨泵技术性能： 流量 5.5m3/h 排出压力 0.4MP 吸入静压 0.015MP 转速 710r/min 电机功率 3Kw 进、出液管径 40mm 安全阀回放压力 排除压力的 15%左右 2.结构特点 齿轮式氨泵与电机用弹性联轴器直接连接，安装在铸铁的公共底 座上。 （1）泵体 齿轮式氨泵的泵体由铸铁制成。泵的前后端为氨液进、出口，用 螺纹与氨液进，出管连接 （2）液体输送机构 由主动齿轮、从动齿轮、从动轴、主动轴和滚针轴承组成。 （3）轴封和安全装置 在与泵接触处有机械式密封装置、橡胶油封圈及压盖，以防止运 转时制冷剂泄露。51 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 在泵体的液体出口处装有安全阀，内部有孔通向吸入口。安全阀 通过螺杆调整弹簧的压力。 3.工作原理与特点 齿轮泵在工作时，其主、从动轮相啮合，将泵体工作腔分成吸 入腔与排除腔。 齿轮式氨泵的特点是结构简单、工作可靠、抗汽浊性能较强； 泵利用氨液润滑，不需要设油润滑系统；吸入静压头小，排除压力 高； 输送量恒定， 在系统管路估计不足时也能满足所需要的输液量。 （二）离心式氨泵 常用的单级离心式氨泵有 AB―3 型等，主要性能参数： 1.技术性能参数 流量 3m3/h 排出压力 0.108MP 吸入静压 0.015MP 转速 1410r/min 电机功率 1.5Kw 进、出液管径 40mm 2.结构特点 （1）泵体 （2）叶轮或叶轮组 （3）轴封装置 （4）油包 3.工作原理和特点 离心式氨泵结构简单，平均寿命长，密封性能好；流量和扬程的选 择范围大，能满足多种场合的需要。由于离心式氨泵流量随压头而 变化，选用时要正确地计算管道流动阻力损失，才能使氨泵的流量 达到设计要求，同时，离心式氨泵容易受汽浊破坏，在管路设计时， 应注意氨泵的吸入静压力。 （三）屏蔽式氨泵 分为立式和卧式两种。常用的有 BAA―I 型单级立式屏蔽氨泵。 1.技术性能 流量 6m3/h 扬程 40m 转速 2900r/min 电机功率 3Kw 进、出液管径 40mm52 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date督导组审核：广东省核工业华南技工学校 2.结构特点 （1）泵体 （2）电机 （3）叶轮 3.工作原理与特点 屏蔽式氨泵具有运转平稳，低噪音，全封闭结构，无渗漏，结构简 单，外形小，重量轻，占地少和安装方便等优点。但效率低。NO Date作业：分析离心式、齿轮式、屏蔽式氨泵的优缺点？53 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date第四节 制冷与空调系统常用风机课题：制冷与空调系统常用风机 课时：2 节 教学要求：制冷与空调系统常用风机的结构特点和工作原理。 教学方法： 讲授法 复习提问：制冷空调系统常用的风机包括哪些？ 导课： 在制冷与空调工程中，不但使用风机来使室内空气按一定的流 速、流向流动；同时也使风机让制冷与空调设备达到更好的换热效 果。根据风机作用原理不同，可分为离心式、轴流式和贯流式。 新课讲授： 一 离心式风机的结构特点和工作原理 （一）离心式风机的结构特点 主要部件：风机吸入口、叶轮、机壳和机座等组成。 1.吸入口 风机吸入口有圆筒型、圆锥型和圆弧型三种，前两种阻力较大，制 作方便，后一种阻力小，但制作较复杂。 2.叶轮 叶轮由前盘、后盘、叶片和轮毂组成。 形式可以分为：前弯叶片、径向叶片、后弯叶片。 3.机壳 常用钢板焊接或咬口成对数螺旋线型的壳体。 4.机座 机座由型钢焊制，用来支承风机。基座上装有轴承，支承风机转轴。 （二）离心式风机的工作原理 （三）离心式风机的分类和命名 1.低压风机：增压值小于 1000Pa 2.中压风机：增压值 Pa 3 高压风机： 增压值大于 3000Pa （四）常用离心式风机 常用的离心式风机有 4―68 型、T4―72 型、4―72 型、4―79 型、 11―62 型等。54 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 二．轴流风机的结构特点和工作原理 （一）轴流风机结构特点 1.叶片 常用钢板压制而成，有机翼型、板型等。 叶片装在轮毂上，轮毂和电机用平键连接 2.机壳 有钢板焊接而成。 带有叶轮轮毂的电机座安装在机壳的中间段，常用钢结构做成。 （二）轴流式风机的工作原理 气体在机壳中的流动方向始终沿轴向进行，所以称为轴流式风机。 特点： 机构简单，耗用金属少 风机风压低，流量大 可以反转 Q―H 曲线大都属于徒降性曲线 在零流量下启动的轴功率最大 最佳工作范围较窄，一般不设置调节阀来调节流 量。 （三）轴流式风机的分类和命名 1.低压轴流式风机： 风压低于 490Pa 2.高压轴流式风机：风压高于 490Pa （四）常用轴流式风机 T40―11、FZ―11 三．贯流式风机的结构特点和工作原理 （一）贯流式风机的结构特点和工作原理 由叶轮和机壳组成。 （二）贯流式风机的工作原理 贯流式风机是将机壳部分地撇开，使气流直接径向进入风机，气流 横穿叶片两次。贯流式风机的 Q―H 性能曲线呈驼峰型，效率低。 特点：贯流式风机有小风量、低噪音、压头适当、制造简单、价格 较低及安装上便于与建筑物相配合的明显优点。因而贯流式风机常 用于空调机组或空调系统的冷热风机中，以及制冷与空调房间的空 气幕中。55 教研组审核： 教务实训科审核：NO Date1. 2. 3. 4. 5. 6.督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date作业：简述离心式、轴流式、贯流式风机的工作原理和各自特点？本章小结： 本章我们介绍了离心式、 轴流式、 贯流式风机的工作原理和各自 特点，通过学习，让我们制冷与空调系统常用风机有更深的了解， 便于我们今后从事制冷行业的工作。从学生完成的作业情况看，学 生掌握情况较好！56 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date第五章 空气调节设备第一节 喷水器 课题：喷水器 课时：2 节 教学要求：喷水式的工作原理、类型、构造及主要部件。 教学方法： 讲授法 复习提问：空调“四度”是哪四度？ 导课： 在空调工程中， 空气与水直接接触的喷水室得到了普遍的应用。 它的主要优点是能够实现空气的多种处理过程，并具有一定的净化 空气作用。喷水室耗用金属量少、加工容易；但它对水质的卫生要 求较高、占地面积大，水系统复杂和水泵消耗电能较多。 新课讲授： 一．喷水室的工作原理和类型 （一）立式喷水室 特点：占地面积少，被处理的空气与水逆流，换热效果好。常用于 被处理空气量较少、热湿负荷不大的小型空调系统。 （二）卧式喷水室 在卧式喷水室里，被处理的空气沿水平方向流动。可分为单级或双 级等类型。 目前工程上常用卧式双级喷水室主要有以下两种形式： （1） 应用同一水源的卧式双级喷水室 （2） 应用不同水源的双级喷水室 二．喷水室的构造及主要部件 （一）喷水室的构造 喷水室的底池和四种管道连接，这四种管道是； 1.先后循环水管：底池通过滤水器与循环水管相连，这样就可以将 池中除去杂物、不会堵塞喷嘴的水抽回再用。 2.溢水管：底池通过溢水器与溢水管相连。能使底池水面维持一定 的高度。 3.补水管：由于冬季用循环水加湿空气时，一部分水要蒸发到空气 中去，所以底池水面将降低。为维持水面高度，需设补水管。补水 由浮球阀门自动控制 4.泄水管：为了检修、清洗和防冻的目的。57 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 （二）组成喷水室的主要部件 1.喷水室的外壳 用钢板加工，也可用砖砌或用混凝土浇制，但要注意做好防水。用 钢板或者混凝土制作的喷水室应作保温处理，以减少喷水室围护结 构的冷量损失，并避免外表面结露。 2.喷嘴 为保证喷出的水滴能均匀地布满整个喷水室断面，喷嘴最好梅花状 布置。对于大型的喷水室，也可按方格型排列喷嘴，布置“上密下 疏” ，使细小雾状水滴在喷水室内能均匀分布。 3.挡水板 为了尽量减少挡水板的过水量，还要特别注意挡水板的制作和安装 质量。NO Date作业：与喷水室的底池相连的管有哪些？58 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date第二节电加热器及热回收设备课题：电加热器及热回收设备 课时：2 节 教学要求：电加热器及热回收设备的工作原理 教学方法： 讲授法 复习提问：对空气加热我们可以采用什么方法？ 导课：以前我们学习了换热器，象我们制冷方面，四大部件的蒸发 器和冷凝器都属于热交换器，那么我们现在继续学习有关对空气加 热的设备和热回收的设备。 新课讲授： 一 电加热器 （一）电加热器的工作原理 电加热器是让电流通过电阻丝发热来加热空气的设备，它具有 加热均匀、供热量稳定、效率高、结构紧凑、反应灵敏和便于实现 自动控制等优点。但用电加热器要消耗较多电能，所以加热量多的 地方不适宜用电加热器.. (二)电加热器的类型、结构特点 常用的电加热器主要有裸线式和管状式 1.裸线式电加热器 由裸露在空气中的电阻丝构成，外壳是由中间填绝缘材料的双层钢 板组成，在钢板上装有固定电阻丝的瓷绝缘体。 2.管状式电加热器 管状式电加热器由管状电热元件组成，将电阻丝装在特制的金属套 管中，中间填充导热性好的电绝缘材料。 管状式与裸线式电加热器相对比，具有加热均匀，供热量稳定、安 全性好等优点;缺点是热惰性大，构造复杂。 二．热回收设备 （一）热回收设备的作用 在空调系统运行过程中，使状态不同的两种流体通过某种热交换设 备进行全热传递，不消耗或少消耗冷、热源的能耗，完成系统需要 的热、湿变化过程称为热回收过程，相应的设备为热回收设备。 （二）热回收设备的种类、结构特点与工作原理 1.转轮式全热换热器 由石棉纸芯转轮、机体、传动装置和自控调速装置等部件组成。59 教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：广东省核工业华南技工学校 机体以角钢为骨架， 外包薄钢板。 机体上用隔板把新风与排风隔 开，各自接风道。 2.中间传媒式换热器 （1）间接式中间热媒式换热器 （2）接触式中间热传媒式换热器 3.板式显热换热器 4.板翅式全热换热器 5.热管式换热器NO Date作业：热回收设备包括哪些？60 教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：广东省核工业华南技工学校NO Date第三节加湿器与除湿机课题：加湿器与除湿机 课时：2 节 教学要求：加湿器与除湿器的作用、类型结构特点和工作原理 教学方法： 讲授法 复习提问：空调“四度”指什么？ 导课： 空调“四度”其中一度是指湿度，因此对空气的加湿除湿很 重要，现在人对舒适度的要求越来越高，所以本节内容我们有必要 去学习和深入去了解。 新课讲授： 一 加湿器 （一）加湿器的作用与类型 加湿器是对空气进行加湿处理的空调设备。类型包括： 1.根据对空气的处理方式分有集中式加湿器和局部式加湿器。 2.根据加湿的介质状态分为水加湿器、蒸汽加湿器及雾化加湿器。 （二）加湿器的结构特点和工作原理 1.蒸汽加湿器 蒸汽加湿器将水蒸汽直接与空气混合而增加空气的湿度。使用较多 的有蒸汽喷管和干式蒸汽加湿器。 （1）蒸汽喷管 工作原理： 在蒸汽压力作用下， 水蒸汽由小孔喷出， 与被调节的空气混合以 达到加湿的作用。 （2）干式蒸汽加湿器 可分为整体式、组装式和散装式。 工作原理： 工作蒸汽由蒸汽引导管进入喷管外套，对喷管内的蒸汽起加热、 保温、防止气凝的作用。外管蒸汽进入分离室后，由于通道面积扩 大，蒸汽流速降低，在挡板作用下改变流体流向，使冷凝水被分离 出来。 优点：具有省电，加湿迅速、均匀、稳定、不带水滴、不带菌， 易控制调节、安装灵活方便等优点。 缺点： 结构复杂， 制作工艺难度大， 有色金属耗量多， 价格昂贵。 2.电加湿}