在蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)中,除壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流機(jī)構(gòu)等主要設(shè)備外,還包括一些輔助設(shè)備,如潤(rùn)滑油的分離及收集設(shè)備、制冷劑的貯存及分離設(shè)備、制冷劑的凈化設(shè)備及安全設(shè)備等。這些輔助設(shè)備的作用是保證制冷劑裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和保證操作的安全可靠。它們不是完成制冷循環(huán)所必須的設(shè)備,因此小型制冷裝置往往省去某些輔助設(shè)備。下面介紹空調(diào)用制冷裝置中幾種常用的輔助設(shè)備。
一、儲(chǔ)液器
作用:調(diào)節(jié)和穩(wěn)定制冷劑的循環(huán)量并儲(chǔ)存液態(tài)制冷劑。
種類(lèi):按用途和承受工作壓力不同可分為:
(1)高壓儲(chǔ)液器
放置在冷凝器下面,儲(chǔ)存由冷凝器所導(dǎo)出的高壓氨液,并保證供應(yīng)和調(diào)節(jié)氨液循環(huán)量。
構(gòu)造:有進(jìn)液管、出液管、均壓管、安全閥、壓力表、放油管等。如圖所示。
高壓儲(chǔ)液器的容量一般應(yīng)能容納系統(tǒng)中的全部充液量,為了防止溫度變化時(shí)因熱膨脹造成危險(xiǎn),儲(chǔ)液器的儲(chǔ)存量不應(yīng)超過(guò)本身容積的80%。
(2)低壓儲(chǔ)液器
收集壓縮機(jī)總回汽管路上氨液分離器所分離出來(lái)的低壓氨液。裝在壓縮機(jī)總回汽管上的氨液分離器下部。僅在大型氨制冷裝置中使用。按其作用不同分為兩種:
一種是用于蒸發(fā)器融霜(冷卻排管或冷風(fēng)機(jī)熱氨除霜)或制冷設(shè)備檢修時(shí),儲(chǔ)存制冷系統(tǒng)的制冷劑液體,故又稱(chēng)排液筒。其容量為可儲(chǔ)存一間庫(kù)房的氨液量。
另一種是蒸發(fā)器為氨泵供液時(shí),用于儲(chǔ)存循環(huán)的低壓制冷劑液體,故又稱(chēng)循環(huán)儲(chǔ)液筒。其作用是充分保證氨泵所需的低壓氨液,同時(shí)起著氨液分離的作用。其容量≥氨泵每小時(shí)循環(huán)量的30%,低壓儲(chǔ)液器的構(gòu)造與高壓儲(chǔ)液器基本相同。
二、氣液分離器
作用:① 分離低壓蒸汽中的液滴,防止制冷壓縮機(jī)濕沖程;② 防止制冷劑蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)器中,提高蒸發(fā)器的傳熱效果。
位置:設(shè)置在蒸發(fā)器與壓縮機(jī)回汽管之間。
小型氟里昂制冷系統(tǒng)所采用的氣液分離器有管道型和筒體型兩種,筒體型結(jié)構(gòu)如圖。
來(lái)自蒸發(fā)器的含液氣態(tài)制冷劑,從上部進(jìn)入,依靠氣流速度的降低和方向的改變,將低壓氣態(tài)制冷劑攜帶的液滴或油滴分離;然后通過(guò)彎管底部具有油孔的吸氣管將稍具過(guò)熱度的低壓氣態(tài)制冷劑及潤(rùn)滑油吸入壓縮機(jī);吸氣管的小孔為平衡孔,防止在壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)分離器內(nèi)的潤(rùn)滑油從油孔被壓回壓縮機(jī)。對(duì)于熱泵式空調(diào)機(jī),為了保證在融霜過(guò)程中壓縮機(jī)的可靠運(yùn)行,氣液分離器是不可缺少的。
用于大、中型氨制冷系統(tǒng)的氣液分離器有立式和臥式兩種結(jié)構(gòu)。如上圖右所示。這種氣液分離器是個(gè)具有許多管接頭的鋼筒。來(lái)自蒸發(fā)器的蒸氣由筒體中部的進(jìn)氣管3進(jìn)入分離器,由于通道截面積的突然擴(kuò)大,蒸氣流速降低,同時(shí)由于流向的改變,蒸氣中攜帶的液滴被分離出來(lái),落入下部的氨液中。而干飽和蒸氣(包括節(jié)流產(chǎn)生的蒸氣)則從上部的出氣管被壓縮機(jī)抽回。節(jié)流后的濕蒸氣,由筒體側(cè)面下部的進(jìn)液管進(jìn)入分離器筒體。液體落入下部,經(jīng)底部的出液管向蒸發(fā)器供液,而氣體則與來(lái)自蒸發(fā)器的蒸氣一起被壓縮機(jī)吸走。
從以上工作過(guò)程可以看出,氣液分離器是用來(lái)分離蒸發(fā)器出口的蒸氣中液滴,保證壓縮機(jī)干壓縮;也可用來(lái)分離進(jìn)入蒸發(fā)器氨液中的氣體,提高蒸發(fā)器傳熱面積的有效利用程度。當(dāng)有多臺(tái)蒸發(fā)器、壓縮機(jī)并聯(lián)時(shí),還可起到分液匯氣的作用,設(shè)計(jì)和使用時(shí),應(yīng)保證蒸氣在筒體內(nèi)的流速不大于0.5 m/s。
三、過(guò)濾器和干燥器
過(guò)濾器用于清除制冷劑中的機(jī)械雜質(zhì),如金屬屑、焊渣、氧化皮等。它分氣體過(guò)濾器和液體過(guò)濾器兩種。氣體過(guò)濾器裝在壓縮機(jī)的吸氣管路上或壓縮機(jī)的吸氣腔,以防止機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)氣缸;液體過(guò)濾器一般裝在調(diào)節(jié)閥或自動(dòng)控制閥前的液體管路上,以防止污物堵塞或損壞閥件。結(jié)構(gòu)如下圖。
過(guò)濾器的原理很簡(jiǎn)單,就是用金屬絲網(wǎng)阻擋污物。氨:網(wǎng)孔為0.4 mm的鋼絲網(wǎng),2~3層;氟利昂:網(wǎng)孔0.1~0.2 mm的銅絲網(wǎng)。(汽:0.2 mm,液:0.1 mm)。流速:氣態(tài)制冷劑通過(guò)濾網(wǎng)的速度為1~1.5 m/s,液態(tài),0.1 m/s。
干燥器只用于氟利昂制冷系統(tǒng)中。因?yàn)榉翰蝗苡谒騼H有限地溶解,系統(tǒng)中制冷劑含水量過(guò)多,會(huì)引起制冷劑分解,金屬腐蝕,并產(chǎn)生污垢和使?jié)櫥腿榛?。?dāng)系統(tǒng)在0℃以下運(yùn)行時(shí),會(huì)在膨脹閥處結(jié)冰,堵塞管道,即發(fā)生“冰塞”。故在儲(chǔ)液器出液管路上的節(jié)流閥前裝設(shè)干燥器,用以吸附制冷劑液體中的水分。一般用硅膠作為干燥劑,近年來(lái)也有使用分子篩作干燥劑的。如圖示出一立式干燥器的結(jié)構(gòu)。對(duì)于小型制冷裝置,可以不裝設(shè)干燥器,僅在系統(tǒng)充氟時(shí),使其一次通過(guò)干燥器即可。
在實(shí)際的氟里昂系統(tǒng)中常常將過(guò)濾和干燥功能結(jié)合在一起,稱(chēng)為干燥過(guò)濾器。它實(shí)際上就是在過(guò)濾器中充裝一些干燥劑,其結(jié)構(gòu)如圖所示。為了嚴(yán)格防止干燥劑漏入系統(tǒng),濾網(wǎng)的兩端裝有鋼絲網(wǎng)或銅絲網(wǎng)、紗布、脫脂棉等。干燥過(guò)濾器一般裝在冷凝器與熱力膨脹閥之間的管路上,以除去進(jìn)入電磁閥、膨脹閥等閥門(mén)前液體中的固體雜質(zhì)及水分,避免引起閥門(mén)的堵塞或冰塞。氟里昂通過(guò)干燥層的流速應(yīng)小于0.03 m/s。
干燥器或干燥過(guò)濾器使用一段時(shí)間后,干燥劑含水量增加,因而吸附水分的能力降低。此時(shí)需將干燥器或干燥過(guò)濾器取下,將干燥劑加熱再生后繼續(xù)使用。
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