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机房空调专用制冷原理跟制冷量的盘算及常用制冷剂

制冷的方式良多,制冷机的品种也许多,依据制冷的基础工作原理可分为气体系冷,蒸汽制冷(如压缩式制冷、接收式制冷跟…

制冷的方式良多,制冷机的品种也许多,依据制冷的基础工作原理可分为气体系冷,蒸汽制冷(如压缩式制冷、接收式制冷跟蒸气喷射式制冷)和温差电制冷(如半导体制冷)。机房专用空调机通常采取的是蒸气紧缩式制冷。

一、蒸气压缩式制冷原理

蒸气制冷是利用某些低沸点的液态制冷剂在不同压力下汽化时吸热的性质来实现人工制冷的。

在制冷技巧中,蒸发是指液态制冷剂达到沸腾时变成气态的过程。液态变成气态必须从外界吸收热能才干实现,因而是吸热过程,液态制冷剂蒸发汽化时的温度叫做蒸发温度,凝固是指蒸汽冷却到等于或低于饱和温度,使蒸汽转化为液态。

在日常生涯中,我们可能察看到许多蒸发吸热的景象。比方,我们在手上擦一些酒精,酒精很快蒸发,机房空调顾名思义其是一种专供机房使用的高精度空调,因其不但可以控制机房温度,也可以同时控制湿度,因此也叫恒温恒湿空调机房专用空调机,另因其对温度、湿度控制的精度很高,亦称机房精密空调。,这时我们觉得擦酒精部门反响很凉。又如常用的制冷剂氟利昂F—12液体喷洒在物体上时,我们会看到物体表面很快结上一层白霜,这是因为F—12的液体喷到物体表面即时吸热,使物体名义温度敏捷降落(当然这是不实用的制冷办法,制冷剂F—12不能回收和循环使用)。目前一些医疗机构采用的冷冻疗法等于利用了这一原理。

蒸气压缩式制冷是利用液态制冷剂汽化时吸热,蒸汽凝聚时放热的原理进行制冷的。

二、制冷循环

压缩机是保障制冷的能源,应用压缩机增添系统内制冷剂的压力,使制冷剂在制冷系统内轮回,到达制冷目的。开端压缩机吸入蒸发制冷后的低温低压抑冷剂气体,然后压缩成高温高压气体送冷凝器;高压高温气体经冷凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压液体;当常温高压液体流入热力膨胀阀,经节流成低温低压的湿蒸气,流入蒸发器,从四周物体吸热,经由风道体系使空调房间温度冷却下来,蒸发后的制冷剂回到压缩机中,又反复下一个制冷循环,从而实现制冷目标。

三、制冷剂在制冷系统中状况

从压缩机出口经冷凝器到膨胀阀前这一段称为制冷系统高压侧;这一段的压力即是冷凝温度下制冷剂的饱和压力。高压侧的特色是:制冷剂向周围环境放热被冷凝为液体,制冷剂流出冷凝器时,温度下降变为过冷液体。

从膨胀阀出口到进入压缩机的回气这一段称为制冷系统的低压侧,其压力等蒸发器内蒸发温度的饱和压力。制冷剂的低压侧段先呈湿蒸气状态,在蒸发器内吸热后制冷剂由湿蒸气逐步变为汽态制冷剂。到了蒸发器的出口,制冷剂的温度回升为过热气体状态。过冷液态制冷剂通过膨胀阀时,因为节流作用,精密空调是是工艺性空调中的一种类型,通常我们把对室内温、湿度波动和区域偏差控制要求严格的空调称之为恒温恒湿空调。恒温恒湿广泛应用于电子、光学设备、化妆品、医疗卫生、生物制药、食品制造、各类计量、检测及实验室等行业。,由高压降低到低压(但不消耗功、外界不热交流);同时有少部分液态制冷剂汽化,温度随之降低,这种低压低温制冷剂进入蒸发器后蒸发(汽化)吸热。低温低压的气态制冷剂被吸入压缩机,并通过压缩机进入下一个制冷循环。

四、制冷量

在制冷循环中,循环流动的每千抑制冷剂从被冷却物体吸收的热量叫做单位重量制冷量,用符号q表示,单位是kcal/kg,单位重量制冷量是表示制冷循环效果的一个特别参数,这由制冷剂的性质,循环温度等条件决议,蒸发温度越低,冷凝温度越高,其值越小,反之越大。制冷安装的产冷量是单位时间内从被冷却物体吸收并在冷凝器中放掉的热量,用符号Q表示,单位是kcal/kg。Q值的大小等于冷分量流量G与单位重量制冷量q的乘积,即:

Q=G•q

在实际工作中,有时为了便利的取得制冷量的粗略计算也可通过下式盘算

Q=L•(t2-t1)

式中L循环风量,(t2-t1)为进出风温度差。

在日本、欧美等国度制冷量常用冷吨来表现,但日本冷吨与美国冷吨在数值上略有差异,在日本,产冷量的单位用日本冷吨,1日冷吨表示1000克0ºC的水在24小时内制成0ºC的冰所消耗的冷量:

1日冷吨=3320kcal/h

1美冷吨=3024Lcal/h

常用制冷量的单位换算:

1KW=860kcal/h(大卡/小时)

1kcal/h=3.968BTU/h(英热单位/小时)

五、制冷剂

制冷剂是进行制冷循环的工作物质。

(一)对制冷剂的要求

幻想的制冷剂要求化学性质是无毒、无刺激性气息、对金属腐化作用小、与光滑油不起化学反映,不易焚烧、不易爆炸、并且请求制冷剂有良好的热力学性质,即在大气压力下它在蒸发器内的蒸发温度要低、蒸发压力最好与大气压相近;制冷剂在冷凝器中、冷凝温度对应的压力要适中,单位制冷量要大,汽化热要大,而液体的比热要小,气体的比热要大。要求制冷剂的物感性质:凝固温度要低、临界温度要高(最好高于环境温度),导热系数和放热系数要大,比重和粘度要小,泄露性要小。

(二)制冷剂的种类

制冷剂种类很多,实际运用时可根据制冷剂类型,蒸发温度、冷凝温度和压力等热力学前提以及制冷装备的使用地点来斟酌。制冷剂可分为四类:即无机化合物、碳氢化合物、氟里昂和共沸溶液。

1、无机化合物制冷剂有氨、水和二氧化碳等;

2、碳氢化合物制冷剂有乙烷、丙烯等;

3、氟里昂(FREON)是十九世纪三十年代开始使用的一种制冷剂,比氨晚60年左右,它是饱和碳氢化合物的卤族(氟、氯、溴)衍生物的总称,或者说是由氟、氯和碳氢化合物组成的。目前作为制冷剂用的重要是甲烷(cH4)和乙烷(C2H6)中的氢原子、全体或局部被氟氯溴的原子代替而构成的化合物,除名称而外,化学分子式划定了氟里昂各种种别的缩写代号。

①氟里昂的缩写代号把不含氢原子的氟里昂分子化合物的起首数编为1,乙烷编为11,丙烷(C3H8)编为21,然后写上氟原子数。例如F—12,称为二氯二氟甲烷,分子式CF2CL2中有一个碳原子,不含氢为甲烷。故起首数编为1,又有2个氟原子,故编写成F—12。

②把含氢的甲烷衍生物数字首位定为l,再加上氢原子数量为起首数。

而后写上氟原子例如F—22(CHF2CL)又叫一氯二氟甲烷,由于甲烷是1,氢原子数为1,相加为2,又有氟原子数为2,所以缩写成F—22。

4、共沸溶液是由两种以上制冷剂组成的混杂物。蒸发和冷凝进程也不分别。就像一种制冷剂一样。目前适用的有R500、R502等。与R22比拟其压力稍多,制冷能力在较低温度下进步13%左右。此外在雷同蒸发温度和冷凝温度下。压缩机的排气温度较低。能够扩展单组压缩机的使用温度范畴,所以发展远景看好。

对于制冷剂对大气环境的传染问题,这是关联到人类健康和生存的大事,也是我们大家独特关怀的问题。多年来很多专家为此进行了深刻研讨,一种新的CFC替代品,不仅对大气臭氧层损耗潜值(ODP)为零,更主要的是制冷剂排放入大气对温室效应的直接影响造玉成球变暖潜值(GwP)方面也必需契合要求。臭氧层损坏,已经成为寰球广泛关注的环境焦点问题,国际社会分离于1985年和1987年制订了《维护臭氧层维也纳公约》和《关于耗费臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,中国于1991年参加了《蒙特利尔议定书》国际公约组织,并许诺了消费臭氧层物资的把持时间表,即R12和R22的完整淘汰时光分辨于2010年和2030年。目前很多R12和R22的替换产品正接踵问世,例如:R134a、R600aKLB、R407c等等。它们的应用后果和各项机能指标的对照,正在通过试验室和实际应用一直得以反馈,咱们信任跟着时间的推移和科技不断提高,性能更加出色、更合乎环保要求、更具性价比竞争才能的制冷剂将会更多的利用于制冷空调行业当中。

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作者: 85445

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