电冰箱制冷系统原理与设计

《电冰箱制冷系统原理与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电冰箱制冷系统原理与设计产品开发中心制冷所更新日期2014/11/12内容理论基础蒸汽压缩式制冷循环制冷剂压缩机润滑油冷凝器蒸发器毛细管与回气管换热器理论基础相变三相图饱和压力曲线（H2O）物体的固液气三相存在形式和温度，压力密切相关。在相变过程中伴随着潜热的吸收和释放，但物质的温度维持不变。液体的饱和温度会随压力升高。常见物质：干冰（常温常压下直接升华）水焓-温度状态图（H2O）理论基础理想气体状态方程热传导对流辐射（1）（2）（3）（4）热交换器的换热热交换器的换热蒸汽压缩式制冷循环压缩：等熵过程冷凝：等温过程膨胀：等熵过程蒸发：等温

2、过程蒸汽压缩式制冷循环-实际制冷循环带毛细管回热的理想循环制冷系统实际循环制冷剂汽化潜热高吸气密度大吸排气压力高于大气压力三相点和临界点温度在工作范围之外化学性质稳定，和系统构成材料相容性好，和润滑油有相容性。无腐蚀、无毒、无可燃性绝缘性好不污染环境成本低制冷剂是制冷系统的热量的吸收和传递介质。制冷剂压焓图说明制冷剂压焓图说明制冷剂在压焓图上标示系统循环。熟练查询制冷剂的物理性质。利用压焓图进行系统的分析和计算。压缩机压缩机分为容积型和速度型压缩机工作过程分析压缩机工作效率容积效率绝热等熵效率电机效率机械效率压缩机的润滑系统向压缩机各摩擦

3、副提供润滑油，润滑油在压缩机中起的作用：减少摩擦；带走摩擦热气缸摩擦面密封衡量润滑油性质的参数粘度制冷剂相溶性低温下的流动特性酸值闪点化学稳定性及材料相容性介电强度润滑油与制冷剂的相容性：温度越高，制冷剂在油中的溶解量越低。压力越高，制冷剂在润滑油中的溶解量越高。冷凝器的作用接收从压缩机排出的高温高压蒸汽，然后在冷凝器内冷却，将过热蒸汽冷却成饱和蒸汽（移除显热），然后再冷却成液体（移除潜热），一般情况下，在冷凝器出口，制冷剂液体会继续冷却成过冷液体（释放显热）。冷凝器的负荷蒸发器制冷量+压缩机输入功冷凝器管线的温度变化冷凝器冷凝器的负荷来

4、自两部分：压缩机输入功+蒸发器制冷量冷凝器的负荷冷凝器的温度变化冷凝器入口为过热蒸汽，向环境排放显热，温度降低，当制冷剂温度降至饱和冷凝温度，则蒸汽开始冷凝成液体，开始排放潜热，温度不变；当制冷剂完全冷凝成液体，继续向环境排放热量，则进入过冷段，同样是显热的排放，温度降低。过滤器的X射线照片冷凝器的关键设计参数换热温差ΔT因为冷凝器需要向环境排放热量，故要求冷凝温度与环境温度间保持适当的温差，一般情况下ΔT实测在5～10℃即可满足系统设计要求过冷度在冷凝器的出口一般都要求有一定的过冷度，这样可以降低毛细管出口的制冷剂蒸汽的干度，提高制冷剂

5、的质量流量，提高系统制冷量。冷凝器的设计原则内藏式冷凝器管道均匀分布在冰箱侧板上（尽量排满），充分利用侧板表面积。冷凝管道长度并非越长越好（太长会造成冰箱冷媒充注量增加）。铝箔贴附质量对冷凝器性能影响较大。因内藏式冰箱增加了箱体的热负荷，对应区域冰箱发泡层厚度要增加。外挂丝管式管道流向应设计为入口在上，出口在下，保证液态制冷剂沿重力方向流动。冷凝器与后背必须留有间隙，保证自然对流顺利进行。表面积越大，换热能力越强，材料成本越高。强制对流式必须设计专门的风路保证冷凝器换热面积充分参与换热。防止进风和出风短路风机转速适中，防止噪音超标调整风机

6、转速可以实现冷凝器变容量控制，防止低环温下系统冷凝压力偏低。冷凝器匹配时，应根据最大负荷来设计冷凝器的容量。当环境温度升高，冷凝温度升高，同时冷凝器负荷增加。冷凝压力随环温上升迅速增加。蒸发压力虽然也会增大，但系统高低压侧压差随环温增加。低温环境下，由于压差过小，可能会造成制冷剂无法正常流动完成循环。环温对冷凝器的影响增大制冷剂充注量低温下停止冷凝风机运转，提高冷凝温度利用制冷剂液体的蒸发，从低温环境吸收热量，再通过回气管排向压缩机。蒸发器的负荷大小：蒸发器的作用回热蒸发器的种类在有限的空间内，使蒸发器的散热面积最大化。热负荷大的区域相应

7、蒸发器面积要加大。蒸发器管道长度增加，相应充注量也要增加，冷凝器散热面积也要增加。制冷剂液体在蒸发器管道内流动的摩擦黏滞阻力会使制冷剂的压力降低，同时造成蒸发温度降低。制冷剂以汽液两相的状态进入蒸发器，然后液态制冷剂吸收蒸发器外环境的热量进行蒸发，如果蒸发器内的管道压降可以忽略，则蒸发温度维持不变。当液态制冷剂完全蒸发完后，会继续吸收环境热量，形成过热蒸汽。蒸发器内的压力和温度变化蒸发器出口过热度液态制冷剂吸热蒸发，其制冷量远大于过热蒸汽吸热。在进行系统匹配时，为了充分利用蒸发器换热面积，则需要保证蒸发器末端无过热或过热度较小。为了保障压

8、缩机阀组安全，不允许有液态制冷剂回流至压缩机，需要有气液分离器和回气管换热器来存贮，消耗蒸发器末端残留的制冷剂液体。系统充液量小，容易出现蒸发器出口过热度大的情况。蒸发器侧制冷剂流量小，容易出