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当前课程知识点:建筑冷热源 >  第五章 制冷热泵系统及其运行调节 >  5.3 蒸气压缩式制冷热泵装置的性能调节 >  5.3.4 冷凝压力调节、蒸发压力调节及安全控制

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5.3.4 冷凝压力调节、蒸发压力调节及安全控制在线视频

下一节:制冷热泵系统及其运行调节-讨论题1

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5.3.4 冷凝压力调节、蒸发压力调节及安全控制课程教案、知识点、字幕

下面 我们一起来简要讨论一下

制冷系统的冷凝压力和蒸发压力的调节问题

制冷装置的冷凝压力 对系统性能有很大的影响

当冷凝压力偏高时

压缩比增大

容积效率减小

制冷量减小

耗功率增大

排气温度升高

冷凝压力越高

其 不利影响程度就越大

降低了系统的经济性和可靠性

冷凝压力偏高的现象 主要出现在夏季

这时 应在机组可调节的范围内

采取措施 尽可能降低冷凝压力

以保证系统运行的经济性和可靠性

但是

对于全年制冷运行的制冷装置而言

在冬季运行时

又有可能出现 冷凝压力过低的现象

当冷凝压力过低时

膨胀阀前后的压差过小

导致膨胀阀的制冷剂流量减小

蒸发器过热度增大

其传热面积不能得到充分利用

从而导致 制冷系统的制冷量大幅度降低

同时 也严重影响系统的能效比

因此

我们必须 将冷凝压力控制在一个合理的范围内

才能充分保证制冷系统高效 可靠运行

尤其是 对全年制冷运行的制冷系统而言

则需采取必要的措施 调节系统的冷凝压力

不同的冷凝器 其冷凝压力的调节方法也不相同

但是

归根到底是通过调节冷凝器容量

即 传热系数与传热面积的乘积来实现的

增大冷凝器容量

冷凝压力将降低

减小冷凝器容量

冷凝压力将升高

冷凝器的冷却剂 主要有水和空气

调节其温度 是改变冷凝压力的有效方法

但因冷却剂温度取决于环境

往往难以作为调节手段

冷凝器的传热系数 主要取决于冷却剂流量

因此

调节冷却剂流量和冷凝器传热面积

是调节冷凝压力的主要方法

方法1 是调节冷却剂的流量

对于风冷式冷凝器而言

改变风量的调节方法有

采用多档风速的风机

风机启停控制

调节冷凝风机的台数

以及在冷凝器进风口

或出风口加装风量调节阀

这些方法 都可以用冷凝压力

或者是环境温度为信号 来进行调节

在水冷式冷凝器中

通常采用调节水量的方式

来调节制冷系统的冷凝压力

常用压力控制型 或者是温度控制型的水流量调节阀来实现

方法2 是改变冷凝器的传热面积

当制冷系统具有多组冷凝器时

可以利用 各组冷凝器制冷剂通道上的电磁阀

来进行通断控制 以改变冷凝器的数量

进而 改变传热面积

这种方法 主要用于多联机空调系统中

该方法 可以保证压缩机在大范围调节容量时

其冷凝压力稳定在要求的范围内

我们还可以 通过调节再冷度的方式

来控制液态制冷剂占据的冷凝器的面积

这种方式 常常通过冷凝压力调节阀来实现

冷凝压力调节阀

常用于全年制冷运行的制冷装置中

如 数据中心的制冷系统

它是利用高压调节阀和差压调节阀的配合动作

来调节冷凝压力的

这种方法 必须在系统中设置一个

容量足够大的高压贮液器

且制冷剂的充注量也需保证在冷凝器

出现最大可能集液的时候

高压贮液器仍然能够实现有效地供液

以保证高压贮液器的液封作用

否则 将导致膨胀阀不能正常工作

这种调节方法的工作原理

我们已在本讲前面的

“氟利昂冷库制冷系统”部分进行了讲解

在这里不再重复说明了

下面 我再简要介绍蒸发压力的控制方法

我们知道

当外界条件和负荷发生变化的时候

都会引起制冷系统的蒸发压力

或蒸发温度发生变化

蒸发压力的波动

会使得 被控对象的控温精度降低

蒸发温度过低

不仅导致系统能效降低

而且 还会导致蒸发器结霜

冷水冻结等现象发生

蒸发温度过高

又会出现压缩机过载 除湿能力下降

因此

需根据工艺的要求

调节系统蒸发压力

此外

对于多蒸发器制冷系统而言

必须控制每台蒸发器的蒸发压力

才能实现

一台压缩机的制冷系统的多蒸发温度运行

蒸发压力的调节

实质上 是调节蒸发器的容量

这一点与冷凝压力调节原理相似

增大被冷却介质流量与蒸发器的传热面积

系统的蒸发压力将升高

反之

蒸发压力将降低

调节被冷却介质流量的方法 与冷凝器一致

对于风冷式换热器而言

改变风量的调节方法有

采用变速风扇 风机启停控制

或者调节风扇的台数

对于水冷机组

则采用水流量调节阀

另一种方法是 调节蒸发器的传热面积

这种方法 主要是利用

电子膨胀阀来调节蒸发器出口过热度来实现

过热度增大时

有效的传热面积减小

蒸发器的容量减小

反之

当过热度减小

则可 增大蒸发器气液两相区的有效传热面积

使得 蒸发器的容量增大

对于有多个蒸发温度的制冷系统而言

蒸发压力 还可以通过蒸发压力调节阀来调节

主要应用于 具有多个蒸发温度的

小型高 低温冷库中

这点我们已在“氟利昂冷库制冷系统”部分

进行了详细的讲解

最后

我再对制冷系统的安全保护控制 做一个简要的介绍

我们必须保证 制冷系统运行时

不对周围人员 制冷设备

以及贮藏的物品 造成安全隐患

所以 制冷系统的安全保护控制

主要是针对人 设备和被冷却物品进行的

保证人的安全 是首要的

其次是 制冷设备

再次是 被冷却物品

用于保证人员安全的设备主要包括

安全阀和熔塞装置

安全阀 在正常运行情况下

通过弹簧等装置保持常关状态

当压力超过设定值时 将会开启泄压

常常连接在 制冷系统中的压力容器上

以防止火灾时容器爆炸

在中 小型系统中

在压缩机的吸 排气管之间装设安全阀

当压缩机排气超过允许值时

阀门开启

高低压连通

以保证压缩机的安全

熔塞 在小型系统中替代安全阀

当熔塞温度到达一定温度时

就会熔化以释放容器中的制冷剂

总之

安全阀和熔塞 是最基本的一套安全装置

是保证人员安全的重要安全保护设施

用于保证设备安全的装置

主要有高低压力开关 油压差开关

水流开关 吸气压力调节阀等

此外

在冷库制冷系统中

还需要 保证贮藏货物的品质安全

需要控制 室内环境的温度 湿度

有时还需要控制送风参数

这些内容 可以用我们此前学过的

《暖通空调》的相关技术来解决

至此

我们已经学完了

“制冷热泵系统及其运行调节”

这一讲的全部内容

下面

我简要地总结一下

本讲的知识要点和学习要求

本讲 我们主要学习了

氨系统和氟利昂系统的基本构成

这两类系统 具有很多共同点和一些不同点

这就是两类系统的普遍性和特殊性问题

我们需要掌握二者的辩证关系

和存在这些差异的根本原因

(第一) 不同制冷剂的制冷系统具有普遍性

无论是哪类制冷剂的系统

它们都需要 遵循相同的管路设计原则

处理好阻力 带油速度和材质

与制冷剂的相容性问题

制冷系统的性能图

是构成系统各个部件的性能方程的联立解

这是我们进行制冷系统模拟仿真的基础

无论是哪类系统

其系统性能调节本质的是相同的

是对制冷循环的控制

它们具有相同的技术实现措施

制冷系统必须安全 可靠运行

在制冷系统的设计与运行管理中

我们都需要 优先考虑人员的安全

再考虑设备的安全 和贮藏物品的品质保障问题

第二 氨系统与氟系统

在结构上也存在一定的差异

即 不同制冷剂的制冷系统

存在有一定的特殊性

如 它们的制冷循环

回油方式等都有所不同

这些特殊性 主要取决于

制冷剂的物性特点

制冷剂与润滑油的相容性和密度差异

因此

在实际应用中

我们应该 采取不同的技术措施

以保证制冷系统安全 可靠和节能运行

对于本讲内容

我对同学们 提出如下学习要求

第一 在蒸气压缩制冷热泵系统部分

需了解氨系统与氟系统的异同点

由于建筑冷热源设备更多采用氟系统

因此

请大家重点掌握氟利昂系统

第二 对于制冷系统的工作特性

我们需熟练运用它的工作特性

分析和解决工程实际问题

第三 制冷系统的性能调节

是研发建筑冷热源设备的重要基础

我们需熟悉制冷系统的容量调节方法

体会这些方法 是如何想出来的

同时 需要认识到这些容量调节方法的本质

是制冷循环控制

并希望大家 能根据实际情况

提出针对性的技术解决方案

今天的课 就讲到这里

同学们

再见

建筑冷热源课程列表:

第一章 建筑冷热源概述

-1.1 建筑冷热源概述

--1.1 建筑冷热源概述

-1.2 冷热源设备与系统

--1.2 冷热源设备与系统

-1.3 《建筑冷热源》课程的知识结构

--1.3《建筑冷热源》课程的知识结构

-第一章课后习题

-建筑冷热源概述-讨论题1

-建筑冷热源概述-讨论题2

-第一章讲义 建筑冷热源概述

第二章 蒸气压缩式制冷与热泵原理

-2.1 理想循环

--2.1 理想循环

-2.2 理论循环

--2.2 理论循环

-2.3 循环计算

--2.3 循环计算

-2.4 循环改善

--2.4.1.1 提升制冷循环的能效比(1)

--2.4.1.2 提升制冷循环的能效比(2)

--2.4.2 改善制冷循环的低温性能

--2.4.3 改善制冷循环的高温性能

-2.5 实际循环

--2.5 实际循环

-第二章课后习题

-蒸气压缩式制冷与热泵原理-讨论题1

-蒸气压缩式制冷与热泵原理-讨论题2

-第二章讲义 蒸气压缩式制冷与热泵原理

第三章 制冷工质

-3.1 制冷剂

--3.1.1 制冷剂的定义、分类、命名

--3.1.2 制冷系统对制冷剂的要求

--3.1.3 常用制冷剂

--3.1.4 制冷剂的发展历程

-3.2 润滑油

--3.2 润滑油

-3.3 载冷剂

--3.3 载冷剂

-第三章课后习题

-制冷工质-讨论题1

-制冷工质-讨论题2

-第三章讲义 制冷工质

第四章 制冷热泵系统主要设备

-4.1 压缩机

--4.1.1 制冷压缩机的种类与应用领域

--4.1.2 压缩机的工作过程

--4.1.3 (1)容积式压缩机的结构和工作原理-活塞式压缩机

--4.1.3 (2)容积式压缩机的结构和工作原理-转子式压缩机

--4.1.3 (3)容积式压缩机的结构和工作原理-涡旋式压缩机

--4.1.3 (4)容积式压缩机的结构和工作原理-螺杆式压缩机

--4.1.4 离心式压缩机的结构和工作原理

--4.1.5 压缩机的运行工况和性能参数

--4.1.6 压缩机的运行极限

--4.1.7 压缩机小结

--4.1压缩机课后习题

--压缩机-讨论题1

--压缩机-讨论题2

--第四章讲义 压缩机部分

-4.2 换热器

--4.2.1 换热设备在制冷系统中的重要性

--4.2.2.1 制冷系统中的换热设备-冷凝器(1)

--4.2.2.2 制冷系统中的换热设备-冷凝器(2)

--4.2.2.3 制冷系统中的换热设备-蒸发器

--4.2.2.4 制冷系统中的换热设备-其他换热器

--4.2.3 冷却塔

--4.2换热器课后习题

--换热设备-讨论题1

--换热设备-讨论题2

--第四章讲义 换热设备部分

-4.3 节流装置

--4.3.1 节流装置的安装位置与功能

--4.3.2 节流装置的种类

--4.3.3.1 热力膨胀阀(1)

--4.3.3.2 热力膨胀阀(2)

--4.3.4 电子膨胀阀

--4.3节流装置课后习题

--节流装置-讨论题1

--节流装置-讨论题2

--第四章讲义 节流装置部分

-4.4 辅助设备

--4.4.1 辅助设备的类型与安装位置

--4.4.2 典型辅助设备的结构原理

--4.4.3 制冷剂管道

--4.4辅助设备课后习题

--辅助设备-讨论题1

--辅助设备-讨论题2

--第四章讲义 辅助设备部分

第五章 制冷热泵系统及其运行调节

-5.1 蒸气压缩式制冷热泵系统

--5.1.1 蒸气压缩式制冷热泵系统

--5.1.2 氟利昂制冷系统

-5.2 蒸气压缩式制冷热泵系统的工作特性

--5.2.1 蒸气压缩式制冷热泵系统的工作特性(1)

--5.2.2 蒸气压缩式制冷热泵系统的工作特性(2)

-5.3 蒸气压缩式制冷热泵装置的性能调节

--5.3.1 压缩机的容量调节(1)

--5.3.2 压缩机的容量调节(2)

--5.3.3 压缩机的容量调节(3)

--5.3.4 冷凝压力调节、蒸发压力调节及安全控制

-第五章课后习题

-制冷热泵系统及其运行调节-讨论题1

-制冷热泵系统及其运行调节-讨论题2

-第五章讲义 系统与调节

第六章 吸收式制冷与热泵

-6.1 吸收式制冷技术发展简况

--6.1 吸收式制冷技术发展简况

-6.2 吸收式制冷的基本原理

--6.2.1 吸收式制冷的基本原理(1)

--6.2.2 吸收式制冷的基本原理(2)

-6.3 溴化锂二元溶液的基本性质

--6.3.1 溴化锂二元溶液的基本性质(1)

--6.3.2 溴化锂二元溶液的基本性质(2)

-6.4 溴化锂吸收式制冷机组的结构原理

--6.4.1 单效机组的工作原理

--6.4.2 单效机组的原理分析

--6.4.3 双效吸收式制冷机

--6.4.4 直燃机

-6.5 吸收式热泵机组的类型与工作原理

--6.5 吸收式热泵机组的类型与工作原理

-6.6 吸收式制冷与热泵机组的性能改善

--6.6 吸收式制冷与热泵机组的性能改善

-第六章课后习题

-吸收式制冷与热泵-讨论题1

-吸收式制冷与热泵-讨论题2

-第六章讲义 吸收式制冷与热泵

第七章 供热锅炉

-7.1 锅炉及锅炉房基本知识

--7.1.1 锅炉及其热工知识

--7.1.2 锅炉房设备

-7.2 锅炉的热效率

--7.2.1 燃料及其燃烧反应

--7.2.2 热平衡方程

--7.2.3 锅炉的热效率

-7.3 供热锅炉

--7.3.1 锅炉的类型及典型结构

--7.3.2.1 供热用典型热水锅炉(1)

--7.3.2.2 供热用典型热水锅炉(2)

-第七章课后习题

-供热锅炉-讨论题1

-供热锅炉-讨论题2

-第七章讲义 供热锅炉基础

第八章 建筑冷热源设备与系统

-8.0 引言

--8.0 引言

-8.1 单独热源设备

--8.1 单独热源设备

-8.2 单独冷源设备

--8.2 单独冷源设备

-8.3 冷热同源设备

--8.3.1.1 空气-空气热泵机组(1)

--8.3.1.2 空气-空气热泵机组(2)

--8.3.2 水-水热泵机组

--8.3.3 空气-水热泵与水-空气热泵机组

--8.3.4 同时制冷和制热的机组

-第八章课后习题

-建筑冷热源设备与系统-讨论题1

-建筑冷热源设备与系统-讨论题2

-第八章讲义 建筑冷热源设备与系统

第九章 空调与供暖水系统

-9.1 空调与供暖水系统概述

--9.1 空调与供暖水系统概述

-9.2 冷水/热水系统的类型与特点

--9.2.1 直连/间连系统

--9.2.2 两水管/四水管水系统

--9.2.3 开式/闭式系统

--9.2.4 一级泵系统

--9.2.5 二级泵系统

--9.2.6 水系统的定压方式

--9.2.7 不同的泵与冷水机组连接方式

-9.3 冷却水系统

--9.3 冷却水系统

-9.4 实际工程水系统举例

--9.4 实际工程水系统举例

-第九章课后习题

-空调与供暖水系统-讨论题2

-空调与供暖水系统-讨论题1

-第九章讲义 空调与供暖水系统

第十章 课程总结

-10.1 课程总结

--10.1 课程总结

-10.2 问题探讨

--10.2.1 建筑中的冷和热

--10.2.2 建筑节能的技术路线

--10.2.3 产品设计与工程应用

-10.3 结束语

--10.3 结束语

-第十章课后习题

-课程总结-讨论题1

-课程总结-讨论题2

-课程教学评估

-第十章讲义 课程总结

5.3.4 冷凝压力调节、蒸发压力调节及安全控制笔记与讨论

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