4.4.3 制冷剂管道在线视频

最后

我再介绍一种 特殊的辅助设备

那就是 制冷剂管道

在制冷系统设计时

需根据设计工况要求进行热力计算

得到所需部件的容量

如果 这些部件是标准的产品

则只需进行部件选型

如 压缩机 膨胀阀 壳管式换热器等

如果这些部件 不是标准产品

则需要自己来设计

如 风冷换热器

以及制冷剂管道

制冷剂管道的设计原则 是其设计的切入点

其核心 是要求我们要注重细节

确保制冷系统的可靠性和节能性

主要涉及到 管道选材原则

管道布置原则

和管道的管径确定原则三个方面

首先来看看 管道的选材原则

我们在制冷工质这一章

介绍过制冷剂的相容性问题

其中之一 就是要保证制冷剂不腐蚀管材

据此 我们知道

氟利昂管路 常采用铜管

当系统容量较大时

也可以采用 无缝钢管 或无缝铝管

氨由于对铜具有腐蚀性

故 氨系统的管道

需要采用无缝钢管或铝管

则禁止使用铜和铜合金

制成的管道或管件

管道布置 应遵循节材

安全 方便的总体原则

第一

要减少管材

减少制冷剂充注量和压力损失

制冷剂管道 应尽可能的短而且直

第二

应进行减震降噪设计

对于连接震动源的管道

可采用X Y Z三维折弯等措施来降低震动

第三

管道与管道

管道与设备壳体之间 应预留一定的空间

特别是 在冷库系统中

管道与墙壁 地板 顶棚之间

必须预留 保温施工的操作空间

在冷库中

管道布置 还应不妨碍其它设备的管理

维修和操作以及门窗的开关

在压缩机排气管设计方面

需考虑其回油问题

冷冻油的流向 应朝着油分离器方向倾斜

因此 氟系统和氨系统的排气管

都应有1％的坡度

并且 坡向油分离器 或者是冷凝器

由于氨系统的容量较大

且管道较长

为防止冷冻油回流至压缩机的排气腔

故 应在压缩机排气管上设置单向阀

在氟系统中

为了保证排出压缩机的冷冻油

能伴随着制冷剂 一起顺利地返回压缩机

故 在排气管设计时应注意两个问题

第一

当冷凝器高于压缩机时

压缩机出口应设置带油弯

在变容系统中

还需设置双排气立管

第二

当多台压缩机并联使用时

需采取均油管＋均压管

自动均油回路

或者 油位传感器＋电磁阀等措施

以确保压缩机均油和顺利回油

在压缩机吸气管设计时

更需要考虑回油问题

对于氨系统而言

吸气管应有0.5％的坡度

且 坡向蒸发器

便于从蒸发器中排放到集油器

再进行集中回油

在氟系统中

吸气管应有1％的坡度

且坡向压缩机

以便顺利回油

当蒸发器或回气集管 高于压缩机时

应将蒸发器出口的气管抬高

再返回到压缩机

在蒸发器出口 设置回油弯

在变容量系统中 推荐采用双吸气立管

或者叫 双回油弯结构

当多台压缩机并联时

其回气管 均需设置凹形的均油管

有些氟利昂制冷剂 采用回热循环

可提高系统的能效比

采用回热循环还有一个好处

就是可以提高吸气过热度

进而提高吸气流速

有利于回油

对于这种制冷剂而言

如果系统中没有回热器时

可将供液管和回气管合并保温

做成一个简易的回热器

冷凝器到高压贮液器

高压贮液器到节流装置之间

都流动的是高压液体

由于高压液体的再冷度较小

故 需严格控制沿程阻力

避免受热升温

防止制冷剂出现沿程闪发

冷凝器应高于高压贮液器

且二者的顶部 宜设置压力平衡管

高压液态制冷剂 靠重力克服液体管的阻力

就可顺利地流入到高压贮液器中

二者的高度差需大于200mm

但当二者之间没有压力平衡管时

两者之间的高度 应大于300mm

从高压贮液器到节流装置之间的供液管

需降低流速

防止沿程阻力和局部阻力过大

防止沿程闪发

如果出现了闪发

也需使闪发气体 均匀分配到不同的蒸发器去

避免制冷效果不均匀

对于氨制冷系统的供液管

为了防止积油而影响供液

故 需要在供液管的最低点

和制冷剂分配器的最低点设置放油阀

以保证 冷冻油能够顺利地排出

以免影响制冷效果

下面 我讲讲管道设计的最后一个问题

即 管径确定原则

前面

我们定性地给出了 冷凝器到高压贮液器

高压贮液器到膨胀阀之间的

高压液体管道的布置原则

技术经济分析表明

前者的流速 应小于0.5m/s

后者在0.5~1.25 m/s

这个范围内比较适宜

影响制冷系统性能 最为重要的是

压缩机吸气和排气管道的阻力

当吸 排气管存在阻力的时候

就要求压缩机提供 更低的吸气压力

和更高的排气压力

才能保证系统所需的蒸发压力和冷凝压力

在工程中

我们常用压力降表示阻力大小

由于 与系统的蒸发温度和冷凝温度有关

一般用蒸发温度的降低程度

和冷凝温度的升高程度

来描述压力降的大小

研究表明

在氨制冷系统中

吸气管压力损失 应小于

蒸发温度降低0.5℃

排气管压力损失 应小于

冷凝温度升高0.5℃的程度

换句话说

压缩机吸气压力对应的饱和温度

应不低于蒸发温度减0.5℃

压缩机的排气压力对应的饱和温度

应不高于冷凝温度加0.5℃

对于氟利昂系统而言

吸气管压力损失应小于

蒸发温度降低0.5~1℃

排气管损失应小于

冷凝温度升高1℃的程度

以此 来确定压缩机吸排气管的管内流速

当然 我们希望制冷剂的流速偏低更好

然而

制冷系统还必须确保

润滑油的顺利返回问题

当系统中有吸 排气上升立管的时候

如果管内的流速过低

则不能保证制冷剂与润滑油一起流动

也就是说

在系统中有上升立管的时候

上升立管中的制冷剂的流速

必须大于 或等于最小带油速度

这个最小带油速度 与制冷剂的温度

和管道内的粗糙度等因素有关

综合上述管道阻力决定的流速

和最小带油速度

就可以通过计算 获得所需管道的内径

在实际工程设计中

还可以采用管径计算图

来计算管径并进行选型

到这里

我已经讲完了 制冷系统辅助设备的全部内容

下面 我对这一部分做一个小结

辅助设备 是提升系统性能

确保系统安全

拓展系统功能的重要部件

希望同学们 通过对课程的学习

明确各种部件的功能 结构和工作原理

第二

制冷系统的辅助设备的研发

涉及到多学科交叉

知识点多

技术含量高

是大有作为的领域之一

希望有兴趣的同学 在该方向挖掘

一定能研发出更好的辅助设备

为建筑冷热源设备产业发展

提供更好的技术支撑

第三

制冷剂管道 是一种特殊的辅助部件

在进行管道设计的时候

必须考虑 制冷剂与管材的相容性

必须考虑回油 均压 阻力等问题

在保证回油安全的前提下

应尽可能地 减少吸 排气管道的阻力

以提高系统的运行效率

至此

我们已经全部讲完了

制冷热泵系统的主要设备

下一讲 我们将根据制冷原理

应用这些设备来构建

各种类型的制冷 热泵系统

并 阐述它们的运行调节问题

谢谢大家

再见