螺杆机制冷基础知识

第一章基础知识

目的：通过本章的学习：

1，了解温度、压力、湿度、温差等概念；

2，学习查阅制冷剂（工质）热力性质表；

3，运用这些知识，判断制冷压缩机、制冷系统运行是否正常。

第一节几个概念

1，温度：温度是表示物质冷热程度的量度。

常用的温度单位（温标）有三种：摄氏温度、华氏温度、绝对温度。

1）摄氏温度（t ,℃）：我们经常用的温度。用摄氏温度计测得的温度。

2）华氏温度（F ,℉）：欧美国家常用的温度。

温度换算：

F (℉) = 9/5 * t(℃) +32 （已知摄氏温度求华氏温度）

t （℃）= [F（℉）-32] * 5/9（已知华氏温度求摄氏温度）

例： F (℉) t （℃）

212 100

32 0

5 -15

0 -17.8

3）绝对温标（T，oK）：一般在理论计算中使用。

绝对温标与摄氏温度换算：

T（oK）= t (℃) +273 （已知摄氏温度求绝对温度）

例：t (℃) T（oK）

-30 243

-10 263

0 273

30 303

2，压力（P）：在制冷中，压力是单位面积上所受的垂直作用力，即压强。

通常用压力表、压力计测得。

压力的常用单位有：Mpa（兆帕）,Kpa（千帕）,bar （巴）,kgf/cm2（平方厘米公斤力）,B0 (标准大气压),（一般看作是：1bar、0.1MPa）、mmHg（毫米汞柱）。

换算关系：1 Mpa = 10 bar = 1000 Kpa = 7500.6

mmHg = 10.197 kgf/cm2

1 B0= 760 mmHg = 1.01326 bar = 0.101326 Mpa

工程上一般用：1bar = 0.1Mpa ≈1 kgf/cm2 ≈ 1 B0

= 760 mmHg

几种压力表示法：

绝对压力（Pj）：在容器中，分子热运动而对容器内

壁产生的压力。

制冷剂热力性质表中的压力一般为绝对压力。

表压（Pb）：制冷系统中用压力表测得的压力。

表压是容器内气体压力与大气压(B0)的差值。

Pb= Pj- B0

一般认为：表压加上1bar、或0.1Mpa，就是绝对压力。

真空度（H）：当表压是负值时，取它的绝对值，用真空度表示。 H= B0- Pj或H= ∣Pj- B0∣。

一般不加说明时压力均指表压。

3，制冷剂热力性质表：

制冷剂热力性质表列出了制冷剂在饱和状态的温度（饱和温度）和压力（饱和压力）等参数。R717（氨）、R22饱和状态温度、压力对照表.doc

制冷剂在饱和状态的温度和压力是一一对应的。

什么是饱和状态？制冷剂气体和液体共存的状态。

一般认为：蒸发器、冷凝器、气液分离器（氨分）、低压循环桶里的制冷剂是处于饱和状态的。

处于饱和状态下的蒸汽（液体）称为饱和蒸汽（液体），所对应的温度、压力称为饱和温度和饱和压力。

在制冷系统中，对于一种制冷剂来说，其饱和温度

与饱和压力是一一对应的，饱和温度越高，饱和压力也越高。

制冷剂在蒸发器中蒸发以及在冷凝器中冷凝都是在饱和状态下进行的，所以蒸发温度与蒸发压力、冷凝温度与冷凝压力也是一一对应的。对应关系可查制冷剂热力性质表。

4，查表练习：

1）氨（R717）

蒸发温度℃蒸发压力（绝对）蒸发压力（表压）

2 0.46

3 Mpa 0.363 MPa

-15 0.236 Mpa 0.136 MPa

-25 0.151 Mpa 0.051 Mpa

-33 0.103 Mpa 0.003 Mpa

-35 0.093 Mpa -0.007 Mpa (真

空度为53.2 mmHg) 冷凝温度℃冷凝压力（绝对）冷凝压力（表压）

30 1.169 Mpa 1.069 MPa

35 1.353 Mpa 1.253 MPa

40 1.557 Mpa 1.457 Mpa

2）氟里昂22（R22）

蒸发温度℃蒸发压力（绝对）蒸发压力（表压） 2 0.531 Mpa 0.431 Mpa

-15 0.296 Mpa 0.196 Mpa

-25 0.201 Mpa 0.101 Mpa

-33 0.144 Mpa 0.044 Mpa

-35 0.132 Mpa 0.032 Mpa

冷凝温度℃冷凝压力（绝对）冷凝压力（表压）

30 1.192 Mpa 1.092 MPa

35 1.355 Mpa 1.255 MPa

40 1.534 Mpa 1.434 Mpa

﹟5,过热蒸汽和过冷液体：

在一定压力下，蒸汽的温度高于对应压力下的饱和温度，称为过热蒸汽。

在一定压力下，液体的温度低于对应压力下的饱和温度，称为过冷液体。

吸气温度超过饱和温度的数值称为吸气过热度。

吸气过热度一般要求控制在5～10℃。

液体温度低于饱和温度的数值称为液体过冷度。

液体过冷一般发生在冷凝器底部、经济器内、中间冷却器内。

节流阀前液体过冷有利于提高制冷效率。

﹟6，蒸发、吸气、排气、冷凝压力和温度

蒸发压力（温度）：制冷剂在蒸发器内的压力（温度）。

吸气压力(温度)：压缩机吸气口处的压力(温度)。

吸气压力比蒸发压力略低。

排气压力(温度)：压缩机排气口处的压力(温度)。

排气压力比冷凝压力略高。

冷凝压力(温度)：制冷剂在冷凝器内的压力（温度）。

﹟7，温差：

传热温差：指传热壁两侧的两种流体的温度差。温差是热传递的推动力。

比如：制冷剂与冷却水；制冷剂与盐水；制冷剂与库房的空气之间均存在温差。

由于传热温差的存在，使得被冷却物温度比蒸发温度高；冷凝温度比冷凝器冷却介质温度高。

﹟8，湿度：

湿度是指空气的潮湿程度。湿度是影响换热的一个因素。

湿度的三种表示方法：

绝对湿度（Z）:每立方米空气含有水汽的质量。

含湿量（d）:一千克干空气含有的水汽量（g）。

相对湿度（φ）:表示空气实际绝对湿度接近饱和绝

对湿度的程度。

在一定温度下，一定量的空气只能容纳一定的水汽，

超过这一限度，多余的水汽就会凝结成雾，这种一定限

量的水汽量称为饱和湿度。在饱和湿度下，有对应的饱

和绝对湿度Z B，它随空气温度变化而变化。

在一定温度下，空气湿度达到饱和湿度时称为饱和

空气，它不能再接受更多的水汽；能够继续接受一定量

水汽的空气称为未饱和空气。

未饱和空气的绝对湿度Z与饱和空气绝对湿度Z B的

比值即相对湿度。

φ=Z/Z B×100%。用它来反映实际绝对湿度接近饱和

绝对湿度的程度。

﹟第二节制冷压缩机、制冷系统运行

是否正常的分析（参考）

1 制冷压缩机、制冷系统正常运行的温度、压力关系

吸气过热度：吸气过热度一般应控制在蒸发温度绝

对值的三分之一、且不小于5℃。

例：蒸发温度℃吸气过热度℃吸气温度

2 5 7

-15 5 -10

-23 7 -16 -35 11 -24

（螺杆机由于对湿冲程不敏感，吸气过热度一般控

制在5℃就可以了）

冷却水进出水温差：立冷2—3℃，卧冷4—6℃。

冷凝温度：采用立式、卧式冷凝器时比冷却水出水

温度高4~6℃；

采用蒸发式冷凝器时比湿球温度高

6~10℃。

冷冻水温度（盐水温度）：比蒸发温度高4~6℃。

库房温度：直接蒸发式比蒸发温度高8~12℃；

采用乙二醇做载冷剂时库房温度比蒸发

温度高20℃左右。

排气压力比冷凝压力略高。

吸气压力比蒸发压力略低。

排气温度不大于105℃（螺杆机）；150℃（活塞机）；

喷油温度不大于60℃；

喷油压力：活塞机比吸气压力高0.15~0.30 Mpa。

螺杆机比排气压力高0.15~0.30 Mpa。

（不包括可调内容积比压缩机）

2 分析两个例子（制冷剂R717、螺杆机、卧冷）

3 分析数据要注意的问题：

1）不但要分析一组数据的相互关系，还要分析同一个参数的变化趋势。

例如：吸气温度是不是越来越低。

排气压力是不是越来越高。

吸气压力是不是越来越低。

2）参数的变化要与操作条件变化、设备维修保养情况联系起来。

例如：冷藏库、冻结库进出库操作的影响。

冷凝器长时间没有清理水垢。

系统长时间没有放空气。

系统长时间没有放油。

气温的变化、空气湿度的变化。

3）细心摸索所管理的制冷设备和系统的运行规律，容易发现突发的异常情况。

例如：盐水系统吸气压力下降、潮车——会不会是盐水浓度降低、结冰。

压缩机突然噪声增加——会不会是止推轴承发生了磨损。