工业制冷基本原理

氨制冷工作原理

4.
工业制冷基础知识

工业制冷系统基础。氨制冷剂在这个视频要看工业制冷系统与关注氨制冷系统基本知识,我们将从最基本的开始,我们的工作方式来覆盖一些典型系统为单级、两级以及级联系统来帮助你学习工业制冷的基础知识。
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我们在哪里可以找到工业制冷系统?

工业制冷应用通常用于冷藏食品储存、乳制品加工、饮料生产、溜冰场和重工业等地方。这些是大规模的冷却系统。

我们之前讲过其他类型的冷却系统商业建筑超市二氧化碳系统冷水机和冷冻水原理图.如果你还没看过的话,一定要看看。

为什么要用氨作为制冷剂

我想简单讲讲为什么我们要用氨作为制冷剂

氨自然存在于环境中,它的含量非常丰富。它的臭氧消耗等级为零,全球变暖潜力小于1。如果我们将其与其他常见制冷剂进行比较,比如GWP为1430的R134a和GWP为3922的R404A,你就会明白为什么使用氨是非常有益的。

氨的生产成本低廉,使用能源效率高。它有能力吸收大量的热量,因为它蒸发。这是制冷剂使用的一个重要方面,这也意味着管道和部件可以更薄更小。

然而,氨是毒性,并且在某些浓度下也可以易燃。大多数制冷剂是无味的,但是氨吹掉了一个非常酸味的气味,所以如果发生泄漏,它很容易注意到。如果氨泄漏,它将与空气中的碳和水反应,以形成碳酸氢铵,其是无害的洗涤化合物。

单级氨工业制冷系统

单级氨工业制冷系统
单级氨工业制冷系统

单级,这是最简单的氨工业制冷系统,而不是直接扩展类型,所以我们会在这里开始

我们从压缩机开始,这是系统的核心是它把氨制冷剂泵到制冷系统周围来提供冷却。它吸收了从蒸发器中收集了所有多余热量的制冷剂并将其压缩到一个更小的体积,所以所有热能都紧密地聚集在一起,使得制冷剂非常热。

制冷剂以低压蒸汽的形式被吸入压缩机,然后以高压蒸汽的形式离开。

高压制冷剂蒸汽从压缩机流出,进入冷凝器

冷凝器通过将不需要的热量从制冷剂拉出并排出将其加热到外部空气外部空气中来冷却制冷剂。这通常通过将热制冷剂通过一些小管的内部并使用风扇来迫使冷却器环境空气穿过管外侧,以将其冷却并携带热量。此外,我们经常会在管道上找到一个小型泵浦喷水,其中一些将蒸发并帮助携带更多的热量。制冷剂密封在管内,不会与空气或水接触,总是分开两者从不相遇或混合。只有制冷剂的热量穿过管壁,并被空气和水带走。

当热量被移走时,制冷剂凝结成液体。因此,它作为高压液体制冷剂离开冷凝器,流向接收器。

接收器是一个储存液体制冷剂的容器,容纳任何没有使用的多余的液体制冷剂。这允许它保持一个最小的头压力,也可以在不同的冷却负荷下执行,提供一个缓冲。我们可能会发现在接收器和冷凝器入口之间有一条线,这只是为了提供压力平衡,并允许液体制冷剂很容易地从冷凝器流入接收器。

然后制冷剂流到膨胀阀,该膨胀阀调节压力并向蒸发器回路加入液体制冷剂。

从膨胀阀制冷剂流入液体分离器,液体流到底部,然后通常被一组制冷剂泵吸入,这些泵确保正确的循环率通过蒸发器随着冷却负荷的变化。然后制冷剂被推到蒸发器的膨胀阀,蒸发器调节制冷剂进入冷却负荷的流量。

冷制冷剂进入蒸发器,通过蒸发器内部的一些管道,风扇将温暖的室内空气吹过这些管道的外部。冷的制冷剂吸收这些热量,因此空气会变得更冷,从而为空间提供冷却。当热空气通过蒸发器的管道时,它使氨沸腾并以部分液体部分蒸汽的混合物蒸发。当它蒸发时,它带走了热量。就像水在锅里沸腾时,蒸汽从锅里冒出来,带走了热量。再一次,制冷剂被密封在管道内,它永远不会接触或与空气混合,两者总是分开的。

制冷剂以液体/蒸汽混合物的形式离开蒸发器,返回液体分离器。液态制冷剂下降,通过蒸发器重复循环,而蒸汽式制冷剂上升,被吸回压缩机,再次重复整个循环。制冷剂以低压蒸汽制冷剂的形式进入压缩机。

两级氨工业制冷系统

两级氨工业制冷系统
两级氨工业制冷系统

这是工业制冷系统的下一步发展,适用于低温制冷系统,提供高效率和低压缩机排气温度。

我们再次拥有在同一循环中流动的制冷剂,但我们有一些其他组件和周期。

在这种类型中,我们有一个称为中间冷却器的罐,坐在接收器和膨胀阀之间。制冷剂的主要流动穿过罐内的线圈,制冷剂通过该线圈并进入主膨胀阀,就像单级系统一样,继续通过分离器,蒸发器并返回隔板。另一个制冷剂流脱离主线,通过膨胀阀喷射到罐中以产生冷却效果,因为它在罐中喷涂并蒸发,冷却浸没式线圈。该副在流入主膨胀阀之前冷却线圈内的制冷剂的主流。

从分离器中抽出的蒸汽制冷剂仍然会流向压缩机,但这次我们有两个压缩机,因此制冷剂会流向低级或增压压缩机,以增加压力。它从这里流动,并被释放到中间冷却器,这有助于冷凝制冷剂。

蒸汽制冷剂从中间冷却器中被吸出,流向高一级压缩机,然后回流到冷凝器,重复整个循环过程。

串级氨工业制冷系统

串级氨工业制冷系统
串级氨工业制冷系统

级联这是最先进的,这些系统可以变得非常复杂,它适用于制冷系统,需要不同的温度范围的冷却负荷,也使它更容易和更便宜的遵守健康,安全和环境法规。

当你第一次看到这个系统时,它会让你有点畏惧,但如果你一直遵循这个方法而不跳过,那么你应该能够理解它是如何工作的。给你自己一点时间去追踪这些管道,看看所有的东西都在哪里流动。

这些制冷系统通常由两个或多个单独的制冷电路组成,通常使用不同的制冷剂来提供冷却效果。

在该系统中,我们有两个压缩机,除了它们都是分离电路的循环制冷剂,高温电路和低温电路。连接两个电路是称为级联冷凝器的热交换器。

它作为高温回路的冷凝器和低温回路的蒸发器。

这两种制冷剂可以是相同的,也可以是不同的,并针对每个回路进行优化。例如,我们可以用氨做高温的一边,二氧化碳做低温的一边。

这将意味着更少的氨的使用和系统将更有效率比两级氨系统。

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4评论

  1. 有趣的是,工业冰箱可以用于冷藏食品,我们用在运输卡车上。我不知道这里用氨作为制冷剂是为了确保经济。如果效率更高的话,我们可能会考虑为冰淇淋工厂安装层叠式氨制冷系统,但我们会看看我们能负担得起什么。

  2. 谢谢,作为HVAC&R的一位教练,我发现你的视频的伟大工具并定期在课堂上使用它们,你明确的解释它的工作原理是伟大的,学生对它更好。再次感谢 !

  3. 我真的很喜欢你在YouTube上的视频,非常有启发性。我想知道的是,标准的TXV是否能很好地使用氨作为制冷剂。我很想知道你怎么看。

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