冷庫制冷原理相關知識介紹

制冷劑在制冷系統中依次經過壓縮、冷凝、節流、蒸發四個過程完成制冷循環。

 

制冷系統的類型：

 按所使用的制冷劑種類的不同可分為氟利昂制冷系統、氨制冷系統、混合工質制冷系統及空氣等工質的制冷系統；

按組合冷庫工作原理的不同可分為壓縮式、吸收式、蒸汽噴射式、熱電式、吸附式等制冷系統；其中壓縮式制冷系統又稱為蒸汽壓縮式制冷系統，由于這種組合冷庫系統性能好、效率高而成為一種組合冷庫工程中常見的制冷系統。

氨制冷系統：一般在大型冷凍庫中應用。

問題：氨制冷劑有毒，泄漏易引起爆炸，國內使用氨制冷系統事故率高。

原因：組成氨制冷系統的設備包括閥件等不合格，管理跟不上。

氟利昂制冷系統：適合于果蔬肉類冷凍冷藏系統。

冷庫制冷系統包括：制冷劑循環系統、潤滑油循環系統、融霜系統、冷卻水循環系統（或風冷、蒸發冷系統等）、載冷劑循環系統等

冷庫制冷原理：

液體制冷劑在蒸發器中吸收被冷卻的物體熱量之后，汽化成低溫低壓的蒸汽、被壓縮機吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷卻介質(水或空氣)放熱，冷凝為高壓液體、經節流閥節流為低壓低溫的制冷劑、再次進入蒸發器吸熱汽化，達到循環制冷的目的。

這樣，制冷劑在系統中經過蒸發、壓縮、冷凝、節流四個基本過程完成一個制冷循環

膨脹閥的作用及工作原理：

熱力膨脹閥通過感受蒸發器出口制冷劑的過熱度，從而調節蒸發器中的液體制冷劑的供給量，進而控制蒸發器的負荷，使之與系統實際負荷相匹配。 

在熱力膨脹閥過熱度控制特性取決于溫包壓力F1與蒸發壓力F2+彈簧力F3之間的匹配關系。 F1=F2+F3

蒸發式冷凝器：

蒸發式冷凝器是利用盤管外的噴淋水部分蒸發時吸收盤管內 高溫氣態制冷劑的熱量而使管內的制冷劑逐漸由氣態被冷卻為液態。 蒸發式冷凝器是由冷卻管組、填料、淋水器、軸流風機、集水槽、水泵、收水器、箱體等部件組成。

冷庫蒸發器：

冷庫蒸發器是冷庫等制冷設備使用的蒸發器，是一種間壁式熱交換設備。它的原理是低溫低壓的液態制冷劑在蒸發器傳熱壁的一側氣化吸熱，從而使傳熱壁另一側的介質被冷卻，被冷卻的介質通常是水或空氣。

冷庫蒸發器可分為兩大類：  

1、冷卻液體（水或鹽水）的蒸發器：這種蒸發器又可分為臥式殼管式蒸發器（制冷劑在管外蒸發的為滿液式，制冷劑在管內蒸發的稱干式），和立管式冷水箱。  

2、冷卻空氣的蒸發器：冷庫蒸發器就是這種類型

一類是空氣做自然對流的蒸發冷庫排管，如廣泛使用于冷庫的墻排管、頂排管，一般是做成立管式、單排蛇管、雙排蛇管、雙排U形管或四排U形管式等型式；

另一類是空氣被強制流動的冷風機，冷庫蒸發器使用的冷風機是做成箱體型式，空調中使用的通常系做成帶肋片的管簇，在這種的冷庫蒸發器中，制冷劑靠壓差、液體的重力或液泵產生的壓頭在管內流動，因為被冷卻的介質是空氣，空氣側的放熱系數很低，所以蒸發器的傳熱系數也很低。為了提高傳熱性能，往往是采取增大傳熱溫差、傳熱管加肋片或增大空氣流速等措施來達到目的。

霜對制冷系統的影響：

冷庫制冷系統正常運行時蒸發器的表面溫度遠低于空氣的露點溫度，空氣中的水分會析出而凝結在管壁上。若管壁溫度低于0°時水露則凝結成霜。結霜也是制冷系統正常運行的結果，所以蒸發器表面允許少量的結霜。

由于霜的熱導率太小，它是金屬的百分之一，甚至幾百分之一，因而霜層就形成了較大的熱阻。特別是霜層較厚時，猶如保溫一樣，使蒸發器中的冷量不容易散發出來，影響了蒸發器的制冷效果，最終使冷庫達不到所要求的溫度。同時，制冷劑在蒸發器內的蒸發情況也要減弱，不完全蒸發的制冷劑有可能被壓縮機吸入而造成液擊事故。因此，必須設法將霜層除掉，否則霜層會越來越厚，制冷效果越來越差。  

改動融霜的參數設置：