液氨制冷原理.doc

液氨制冷原理
在制冷循环中，蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀是必不可少的四大部件：
蒸发器：制冷剂在低压（蒸发压力）下以较低的温度（蒸发温度）蒸发，吸收被冷却物质的热量实现制冷，是向外输送冷量的设备。
压缩机：是系统的心脏，起到输送制冷剂蒸汽的作用，同时保证蒸发器在低压下运行、冷凝器在高压（冷凝压力）下运行。是输入功的设备。
冷凝器：制冷剂蒸汽在高压下将从蒸发器吸收的热量以及压缩功转化的热量传递给冷却介质，冷凝成温度较高的（冷凝温度）液体。是放出热量的设备。
节流阀：将从冷凝器冷凝的制冷剂液体节流降压（降到蒸发压力）后进入蒸发器，同时控制和调节制冷剂的流量，并将系统分为高压侧和低压侧两部分。
在实际的制冷系统中，为了提高运行的经济性、可靠性和安全性，还设有一些辅助设备，如气液分离器、油分离器、油冷却器、空气分离器、贮液器、集油器、过滤器以及安全附件、阀门等。
制冷原理
从蒸发器出来的氨的低温低压蒸气被吸入压缩机内，压缩成高压高温的过热蒸气，然后进入冷凝器。由于高压高温过热氨气的温度高于其环境介质的温度，且其压力使氨气能在常温下冷凝成液体状态，因而排至冷凝器时，经冷却、冷凝成高压常温的氨液。高压常温的氨液通过膨胀阀时，因节流而降压，在压力降低的同时，氨液因沸腾蒸发吸热使其本身的温度也相应下降，从而变成了低压低温的氨液。把这种低压低温的氨液引入蒸发器吸热蒸发，即可使其周围空气及物料的温度下降而达到制冷的目的。从蒸发器出来的低压低温氨气重新进入压缩机，从而完成一个制冷循环。然后重复上述过程。
冷却水是带走冷凝器放出的热量,再到循环水的水冷却塔,冷却后循环使用。
冷冻水在蒸发器里被降温后，由冷冻水泵送到各个用冷设备，热交换后回到蒸发器循环使用
制冷压缩机的工作原理是通过分析它的循环进行说明的。工作循环是指活塞在汽缸内往复运动一次，缸内气体经过一系列状态变化重复原始状态变化所经过的全过程。分四个过程：压缩过程 排气过程 膨胀过程 吸气过程。
本项目使用液氨为制冷剂 ，主要制冷原理为以盐水为中间介质，液氨气化吸热冷却盐水后，盐水再进入冰池周围敷设的冷却管，冷却冰池模具中的水，使其凝固结成冰块。
氨制冷中，主要就是冰机、液氨贮槽、蒸发器、冷凝器。。。一般情况下，液氨通过贮槽补充到需要氨制冷的厂房中的换热设备（也就是蒸发气），在看需要的温度控制冰机得入口压力，然后气氨蒸发被冰机压缩，压缩后的压力高温气氨进入冷凝器内，一般循环水就能让气氨冷凝成液氨，冷凝后的液氨进入液氨贮槽。。然后如上循环。。。期间会有氨损，此时就要根据贮槽液位及时补充。。
制冷原理
冷热的概念是相对的，在制冷技术中所谓冷是指低于周围介质（水、空气）温度的状态。人工制冷是借助于一种专门装置、消耗一定的外界能量，迫使热量从温度较低的被冷却物，转移到温度较高的周围介质，得到人们所需的各种低温的逆自然行为。
我们知道物质有各自的物理特性，如在常压下水的沸点100℃、液氨-33.4℃、氟利昂22为-40.8℃、液态空气为-194.4℃、--------而且压力再降低蒸发温度也会对应降低；这些特性被人类利用作为制冷剂、又叫制冷工质；它是制冷系统中完成制冷循环的工作介质，其在蒸发器内吸取被冷却物的热量而蒸发（使被冷却物降温至所需的低温），在冷凝器内将热量传递给周围的空气或水而冷凝成液态（可重新参与蒸发、吸热）。
要使有限的制冷工质能不断地循环利用、连续转移热量，就需要上述的“---借助于一种专门装置、消耗一定的外界能量---”：由节流减压阀（膨胀阀）----蒸发器-----压缩机-----冷凝器（散热器）----再连接到节流阀形成的环形密闭循环系统（即“装置“），电动机消耗电能带动压缩机运行，将蒸发器内已吸热汽化的制冷剂抽离，并压缩成高压高温的汽态工质排放到冷凝器，向流经其间的常温水或空气放热、放热后高压常温的工质凝成液态，被导流至节流减压阀、降压后进入蒸发器，在低压的环境中迅速吸热沸腾、汽化；如此周而复始地循环制冷的方式叫蒸汽压缩式制冷，液氨制冷属此类；都是利用制冷剂的集态变化来转移热量的，即制冷剂蒸发时吸热、冷凝时放热。
载冷剂又称冷媒，是指间接冷却系统中传递热量的物质（媒介）；载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后、送到冷却设备中吸收被冷却物的热量，再返回蒸发器将所吸收的热量传递给制冷剂，自身重新又被冷却，----如此循环不止、间接地转移热量达到制冷目的。载冷剂是依靠显热起运载冷量的作用，而制冷剂是依靠蒸发潜热来制冷的。在大型中央空调系统中，冷媒水作为载冷剂将制冷机产生的冷量带到各使用场所，再将热量带回给制冷机---。制冰厂的盐水作为载冷剂将制冷机产生的冷量带到制冰车间，又将水结冰所放的热量带回制冷机---。
在液氨制冷系统中乙二醇起到载冷剂的作用。仅供参考
在制冷循环中，蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀是必不可少的四大部件：
蒸发器：制冷剂在低压（蒸发压力）下以较低的温度（蒸发温度）蒸发，吸收被冷却物质的热量实现制冷，是向外输送冷量的设备。
压缩机：是系统的心脏，起到输送制冷剂蒸汽的作用，同时保证蒸发器在低压下运行、冷凝器在高压（冷凝压力）下运行。是输入功的设备。
冷凝器：制冷剂蒸汽在高压下将从蒸发器吸收的热量以及压缩功转化的热量传递给冷却介质，冷凝成温度较高的（冷凝温度）液体。是放出热量的设备。
节流阀：将从冷凝器冷凝的制冷剂液体节流降压（降到蒸发压力）后进入蒸发器，同时控制和调节制冷剂的流量，并将系统分为高压侧和低压侧两部分。
在实际的制冷系统中，为了提高运行的经济性、可靠性和安全性，还设有一些辅助设备，如气液分离器、油分离器、油冷却器、空气分离器、贮液器、集油器、过滤器以及安全附件、阀门等。
 首先液态氨在蒸发器中吸收了制冷对象的热量，蒸发成氨蒸汽；氨蒸汽包含着吸收来的热量被压缩机抽送到冷凝器，并压缩成高压、高温的氨蒸汽，这时候氨蒸汽中又加进了电动机的热功当量所附加的热量；冷凝器中的氨蒸汽，将热量传送给温度较低的冷却水，失去热量的氨蒸汽被冷凝成为液态氨；节流阀将冷凝下来的液氨再有节制的补充给蒸发器，使蒸发器能够连续地工作；整个工作过程就是将低于－18℃的制冷对象中的热量，强制送到＋30多℃的冷却水中去，使制冷对象失去热量，温度降到我们所需要的－18℃；而冷却水吸收了热量后，又通过水蒸汽的蒸发，将热量传送给了大气，或者说是风将热量吹走了。
以下提供几种有关氨制冷系统流程图：

 氨水和液氨的含氨比例不同，前者含10%后者含30%，氨水不能做制冷用，液氨可做制冷用，它出制冷机后不需加热，直接进入冷库能的盘管出冷库后先要经过冷却塔冷却后回到储液罐。对于活塞式的方式的机械只能要于空气或气体的说法我是不认可的。因为生产的设备中有许的是这种类型的，它们都有进口阀片，出口阀片，吸入时进口阀片打开，出口阀片关闭，推出时进口阀片关闭，出口阀片打开。最点型的是沥青泵，它是用蒸汽做动力，两头结构一样，一头是动力，一头输送沥青，所以我说这种方式的机械不单是用于气体状。它们的共同点是活塞式和有进口阀片和出口阀片，只是输送的介质不同。真正的压缩式现在用于，空气压缩机和发动机上。
压缩机制冷原理
最简单的制冷由四大要件组成：①压缩机；②冷凝器；③节流阀；④蒸发器；   
    首先讲讲什么叫制冷。制冷两字只能说是技术上的术语，严格讲是错误的，世界上没有那国的科学家能制造出“冷”来。那到底什么是冷，先举例说明：在寒冬腊月，气温降到－5℃，我们说今天天气真冷，可东北人说不冷；在大伏天，气温在＋32℃时，我们会说不算热，但气温突然降到＋25℃，我们会说太冷了；这冷是随着人的常识来定的，在物理学中没有冷的定义。在工程中冷是跟着生产需要而定的。如老总问，冷库打冷了吗？你说打冷了，这个冷是指－18℃；老总问，水果库温度稳定吗？你说很稳定，这回答的含义是水果库温度稳定在±0℃了，这是我们这个行业对冷的定义。但是我们还是把这种利用机械设备把降温对象降到所需温度的方法叫制冷，这就是术语。什么叫制冷，比如我们将装有一公斤20℃冷水的水壶放到一块烧到500℃的铁板上，没有多久水就开了，如果不拿开水壶，不多久水就干了。大家和说钢板在对水加热，反过来也可以说水在对钢板降温。而且，降了多少度，都可计算出来，因为一公斤水从20℃升到100℃，它需要外界提供它80大卡热量，水从100℃到烧干，它需要外界提供539大卡热量，也就是说一公斤20℃冷水烧到干，要外界提供619大卡热量。如果按制冷的角度它从外界或钢板中提取了619大卡热量而变成了水蒸汽，使钢板降温了，这就是制冷，是利用水对钢板制冷。如果将水倒在钢板上，那就更直观了。  
   在上述的制冷过程中，如果钢板的大小一定，并排除外界空气的降温因素，那么钢板降了多少度，是可以精确计算出来的。在这里所述及到的‘热量’、‘温度’、‘大卡’、‘℃’等物理量，我想学过物理的人都能理解。初中物理就讲到，热量总是通过传导、对流、辐射，从温度高的物体转移到温度低的物体，绝不可能反过来进行。一个物体失去一些热量后，它的温度也会降低一些。我们的目的就是通过制冷系统，将商品中和空气中的热量向比商品温度更低的制冷剂传递，达到降低商品温度的目的。 
       我们的制冷系统与锅炉的制热系统在热力学上来讲是完全一样的，它们的热传导公式也完全一样，我们先以锅炉作比拟，进一步讲讲制冷剂在制冷时的作用。上面讲的烧水壶也可算是一只锅炉，不过水烧开了，我们就灌热水瓶了，如果我们在壶嘴上套根管子，通到浴室，那就可以洗桑拿了，水壶就成小锅炉了。要注意的是这时水壶中的水永远是100℃，水壶出口处的蒸汽温度也是100℃，为什么不是110℃，不是90℃？这是因为在一个大气压下水的沸腾温度是100℃，这是水的物理性能所决定了的。在青藏高原，大气压力较低，水70℃左右就开了，没有高压锅就只能吃夹生饭，而在高压锅里，温度可达到110℃，因为高压锅排气阀的重量，刚好使锅内压力保持在1Kg/CM2表压力(实际是2个大气压)。一般小型锅炉可烧4Kg/CM2表压力蒸汽，蒸汽温度也接近140℃，锅炉中的水温也与蒸汽温度一样也是140℃。煤气炉的火头温度可达1000℃左右，火头将热量传递给水，使水的温度上升直达沸点，一公斤水从沸点到烧干(全部变成蒸汽)，将从煤气火头中带走的热量与上面所讲水壶给钢板降温是一样的，接近壶底的火焰是一个降温过程。锅炉中的煤燃烧温度在1200℃左右，没有锅炉中水的降温，锅炉中的排管将被烧塌。从我们的角度来讲，在这里的水就是制冷剂。反过来水蒸汽进了浴室马上凝结成小水珠(雾气)，放出热量使浴室内温度上升，同样一公斤水烧成的一公斤蒸汽，汽在浴室里放出539大卡热量后全部变成水，在蒸汽变成水的时候，小水珠的温度是100℃，这是一个冷凝过程。当然小水珠会继续放出热量而降低温度，等水珠变成水滴落到地上或附在墙壁上时，只有30℃左右了，这就不是冷凝过程了，而只是普通降温过程。同样将锅炉蒸汽通到室内热水汀(室内供热排管)中，热水汀对蒸汽来说就成了冷凝器，如果供应的蒸汽压力是1Kg/CM2表压力(实际是2个大气压)，热水汀表面温度就是110℃，热水汀向室内空气散发热量，使室内温度上升，而蒸汽就在热水汀内冷凝成水，如果向室内散发了539大卡热量，热水汀内就冷凝下来1公斤水。按制冷角度来讲，这整个过程就是煤燃烧的热量被水吸收而沸腾，成为蒸汽，蒸汽带着吸收来的热量来到热水汀，热水汀的表面向空气散发了热量，蒸汽失去热量后又从新冷凝成蒸馏水，这水可通过设备回到锅炉继续使用。
现在回到制冷的四大要件：
①压缩机，与空气压缩机原理一样；
②冷凝器，可以理解为热水汀或做酒业的蒸馏器(锡锅)；
③蒸发器，可以理解为上面所讲的水壶或锅炉；
④节流阀，可以理解为从楼上高位的热水汀到锅炉之间，加一只阀，开小一点，让蒸馏下来的水流进锅炉继续使用，不让热水汀中的水流光了使锅炉中的蒸汽反冲回热水汀，这一点与我们制冷不同，因为整个系统是均压的，而制冷系统冷凝部分是高压的，节流阀是控制制冷剂合理分配给蒸发器，让蒸发器处于正常的制冷工作状态。
在电冰箱上制冷的四大要件是：
①压缩机，藏在冰箱后面，圆头圆脑的家伙；
②冷凝器，就是在冰箱后面的散热片；
③蒸发器，在初期的单门冰箱中的冻结框，可以看得很清楚，拆开无霜冰箱的内衬也能看到冷风机一样的翅片管；
④节流阀，在冰箱后面有一段绕成螺旋状的细铜管，那就是毛细管。冰箱的外壳就相当与冷库外体。
    在制冷行业中，制冷剂可以是水、氨、F12、F22、F502、液氮等等。空调用溴化锂吸收式制冷机，就是以水作为制冷剂使用。电冰箱中使用的是F12，在大冷库的制冷系统中用的是液态氨(不是氨水)，液态氨的性质在氨的物理性能表上可以查到，它在一个大气压下的蒸发温度是－33.3℃。如果将液氨从常温的钢瓶中放出，一出钢瓶它立即变为－33.3℃的液氨(因为外界是一个大气压)，如果流到水泥地上，水泥地的温度立刻使它沸腾，这是水泥地的热量传给了液氨，使液氨蒸发成汽态氨，水泥地的局部也很快降到－30℃左右，如果流到水泥地上的液氨正好是一公斤，要使液氨全部蒸发光，他必需从水泥地上吸收326大卡热量，吸收多少，蒸发多少，吸不足326大卡热量，就一定有液氨残留下来。如果将液氨放在一个金属盆里，再将金属盆底接触水面，水的热量立刻传给液氨，液氨受热沸腾，水也很快结冰；如果将盆悬挂在空中，盆底周围的空气立即因热量传给了液氨而失去热量而降温，降了温的空气在下降，周围热空气立即来补充，在盆下面可以看到带着雾的冷空气在缓缓降下。这个盆就是‘蒸发器’。至于蒸馏器，有人看过，有人没看过，但是大家都看过茶缸盖凝结水的现象，或者农村吊酒的锡锅，原理是一样的。缸盖里面是热腾腾的水蒸汽，缸盖外是冷空气，水蒸汽通过缸盖将热量传递给了冷空气，失去了一定热量的水蒸汽，在缸盖里表面凝结成水，这就是冷凝器的原理，上面讲的热水汀也是同样原理。现在讲库房里的制冷进行过程：液态氨在蒸发器(排管)中如果处于0.3Kg/CM2表压力状态(应该是0.03Mpa表压力，出于习惯的方便，还是用Kg/CM2)，它的沸腾温度应该是－28℃；而蒸发器外是－18℃的冷库，如果有高于－18℃的商品进库，商品中的热量很快传给了空气，使空气温度上升到比如－15℃，－15℃的空气又将从商品中传来的热量传给了－28℃的液氨，液氨吸收了热量温度不会上升，而是沸腾蒸发为气体(氨蒸汽)，这样空气来来回回的传送，商品中的热量逐步减少，温度逐步降低，最后降到－18℃，制冷就可以结束了，这是蒸发器的工作任务，库内
空气向蒸发器传递多少热量，蒸发器内的液氨就蒸发掉相应的重量。当然除了商品中的热量外，还有外界气温中的热量通过围护结构传进来的热量，开门时空气带进的热量，使库温不时的上升，所以需要定时开机降温。 

       但是如果没有压缩机的参与，蒸发器的工作是不能持久的，因为液氨受热蒸发成为氨蒸汽，氨蒸汽逐步挤占蒸发器的空间，蒸发器中的压力也就逐步升高，压力升高，液氨的沸腾温度就会上升，最后压力升到1Kg/CM2表压力时，温度也上升到－18℃左右，液氨与冷库的温度相同，由于温度平衡，热量就无法向液氨传递了，制冷也就停止了。压缩机的任务就是要把蒸发器中产生的氨蒸汽抽走，使蒸发器中的压力一直保持在我们生产需要的0.3Kg/CM2表压力状态。这时候蒸发器中的压力叫蒸发压力，蒸发器中的液氨温度叫蒸发温度。压缩机抽出的氨蒸汽并不是排到大气中去的，而是排到冷凝器中，氨蒸汽被压缩到冷凝器后，冷凝器的压力会逐步升高，而后就是冷凝器的任务了。我们知道氨蒸汽是带着冷库中的热量的，氨蒸汽被压缩机从蒸发器抽出，而后压缩到冷凝器中，那么压缩机就完成了输送热量的任务。现在氨蒸汽被聚集在冷凝器中(带着大量冷库中的热量)，压力不断升高，温度也随着压力的升高而升高，比如说压力升高到表压力14Kg/CM2，温度也就对应升到＋39℃，如果在冷凝器管外供给＋34℃的冷却水，那冷凝器中的氨蒸汽就会向水传送出热量，每向冷却水送出264大卡热量，冷凝器中就有一公斤重的氨蒸汽凝结成液态氨，并让出原来氨蒸汽占领的大部分空间来。如果热量没有出路，那冷凝器中的压力就继续升高，到冷凝器爆炸或跳安全阀为止。但是实际上压缩机的排出温度，在表压力14公斤/平方公分时，不是＋39℃，而是＋100℃以上。这是因为电动机带动压缩机的活塞对氨蒸汽进行压缩时做的功，转换成热量的缘故，也即热功当量，这可以在我们给自行车打气时，打气筒底部和皮管会发烫的原理是一样的。压缩机对氨蒸汽做了1KW的功，就对氨蒸汽附加了860大卡的热量，这一部分热量是显热，它加热了氨蒸汽，使氨蒸汽温度上升，这种热量传送给冷却水后，不会被冷却水冷凝成液氨，只会降低温度，只有当氨蒸汽温度降到＋39℃时，才进行真正的冷凝工作，在冷凝工作连续进行时，只要压力不变，温度也不会改变。这时的温度叫冷凝温度，这时的压力叫冷凝压力。这就是冷凝器的工作任务。冷凝器中冷凝下来的液氨，可以送到蒸发器中继续使用，但必需用节流阀进行控制，要不冷凝器中的来不及冷凝的氨蒸汽会窜到蒸发器中，那就乱套了。节流阀必需调节到蒸发器中有确当的液氨补充，这就是节流阀的工作任务。
     总结一下：首先液态氨在蒸发器中吸收了制冷对象的热量，蒸发成氨蒸汽；氨蒸汽包含着吸收来的热量被压缩机抽送到冷凝器，并压缩成高压、高温的氨蒸汽，这时候氨蒸汽中又加进了电动机的热功当量所附加的热量；冷凝器中的氨蒸汽，将热量传送给温度较低的冷却水，失去热量的氨蒸汽被冷凝成为液态氨；节流阀将冷凝下来的液氨再有节制的补充给蒸发器，使蒸发器能够连续地工作；整个工作过程就是将低于－18℃的制冷对象中的热量，强制送到＋30多℃的冷却水中去，使制冷对象失去热量，温度降到我们所需要的－18℃；而冷却水吸收了热量后，又通过水蒸汽的蒸发，将热量传送给了大气，或者说是风将热量吹走。
 液态氨的性质在氨的物理性能表上可以查到，它在一个大气压下的蒸发温度是-33.3℃。如果将液氨从常温的钢瓶中放出，一出钢瓶它立即变为-33.3℃的液氨(因为外界是一个大气压)，如果流到水泥地上，水泥地的温度立刻使它沸腾，这是水泥地的热量传给了液氨，使液氨蒸发成汽态氨，水泥地的局部也很快降到-30℃左右，如果流到水泥地上的液氨正好是一公斤，要使液氨全部蒸发光，他必需从水泥地上吸收326大卡热量，吸收多少，蒸发多少，吸不足326大卡热量，就一定有液氨残留下来。如果将液氨放在一个金属盆里，再将金属盆底接触水面，水的热量立刻传给液氨，液氨受热沸腾，水也很快结冰;如果将盆悬挂在空中，盆底周围的空气立即因热量传给了液氨而失去热量而降温，降了温的空气在下降，周围热空气立即来补充，在盆下面可以看到带着雾的冷空气在缓缓降下。这个盆就是‘蒸发器’。至于蒸馏器，有人看过，有人没看过，但是大家都看过茶缸盖凝结水的现象，或者农村吊酒的锡锅，原理是一样的。缸盖里面是热腾腾的水蒸汽，缸盖外是冷空气，水蒸汽通过缸盖将热量传递给了冷空气，失去了一定热量的水蒸汽，在缸盖里表面凝结成水，这就是冷凝器的原理，上面讲的热水汀也是同样原理。
       现在讲库房里的制冷进行过程：液态氨在蒸发器(排管)中如果处于0.3Kg/CM2表压力状态(应该是0.03Mpa表压力，出于习惯的方便，还是用Kg/CM2)，它的沸腾温度应该是-28℃;而蒸发器外是-18℃的冷库，如果有高于-18℃的商品进库，商品中的热量很快传给了空气，使空气温度上升到比如-15℃，-15℃的空气又将从商品中传来的热量传给了-28℃的液氨，液氨吸收了热量温度不会上升，而是沸腾蒸发为气体(氨蒸汽)，这样空气来来回回的传送，商品中的热量逐步减少，温度逐步降低，最后降到-18℃，制冷就可以结束了，这是蒸发器的工作任务，库内空气向蒸发器传递多少热量，蒸发器内的液氨就蒸发掉相应的重量。当然除了商品中的热量外，还有外界气温中的热量通过围护结构传进来的热量，开门时空气带进的热量，使库温不时的上升，所以需要定时开机降温。

　　但是如果没有压缩机的参与，蒸发器的工作是不能持久的，因为液氨受热蒸发成为氨蒸汽，氨蒸汽逐步挤占蒸发器的空间，蒸发器中的压力也就逐步升高，压力升高，液氨的沸腾温度就会上升，最后压力升到1Kg/CM2表压力时，温度也上升到-18℃左右，液氨与冷库的温度相同，由于温度平衡，热量就无法向液氨传递了，制冷也就停止了。压缩机的任务就是要把蒸发器中产生的氨蒸汽抽走，使蒸发器中的压力一直保持在我们生产需要的0.3Kg/CM2表压力状态。这时候蒸发器中的压力叫蒸发压力，蒸发器中的液氨温度叫蒸发温度。压缩机抽出的氨蒸汽并不是排到大气中去的，而是排到冷凝器中，氨蒸汽被压缩到冷凝器后，冷凝器的压力会逐步升高，而后就是冷凝器的任务了。我们知道氨蒸汽是带着冷库中的热量的，氨蒸汽被压缩机从蒸发器抽出，而后压缩到冷凝器中，那么压缩机就完成了输送热量的任务。现在氨蒸汽被聚集在冷凝器中(带着大量冷库中的热量)，压力不断升高，温度也随着压力的升高而升高，比如说压力升高到表压力14Kg/CM2，温度也就对应升到+39℃，如果在冷凝器管外供给+34℃的冷却水，那冷凝器中的氨蒸汽就会向水传送出热量，每向冷却水送出264大卡热量，冷凝器中就有一公斤重的氨蒸汽凝结成液态氨，并让出原来氨蒸汽占领的大部分空间来。如果热量没有出路，那冷凝器中的压力就继续升高，到冷凝器爆炸或跳安全阀为止。但是实际上压缩机的排出温度，在表压力14公斤/平方公分时，不是+39℃，而是+100℃以上。这是因为电动机带动压缩机的活塞对氨蒸汽进行压缩时做的功，转换成热量的缘故，也即热功当量，这可以在我们给自行车打气时，打气筒底部和皮管会发烫的原理是一样的。压缩机对氨蒸汽做了1KW的功，就对氨蒸汽附加了860大卡的热量，这一部分热量是显热，它加热了氨蒸汽，使氨蒸汽温度上升，这种热量传送给冷却水后，不会被冷却水冷凝成液氨，只会降低温度，只有当氨蒸汽温度降到+39℃时，才进行真正的冷凝工作，在冷凝工作连续进行时，只要压力不变，温度也不会改变。这时的温度叫冷凝温度，这时的压力叫冷凝压力。这就是冷凝器的工作任务。冷凝器中冷凝下来的液氨，可以送到蒸发器中继续使用，但必需用节流阀进行控制，要不冷凝器中的来不及冷凝的氨蒸汽会窜到蒸发器中，那就乱套了。节流阀必需调节到蒸发器中有确当的液氨补充，这就是节流阀的工作任务。

　　总结一下：首先液态氨在蒸发器中吸收了制冷对象的热量，蒸发成氨蒸汽;氨蒸汽包含着吸收来的热量被压缩机抽送到冷凝器，并压缩成高压、高温的氨蒸汽，这时候氨蒸汽中又加进了电动机的热功当量所附加的热量;冷凝器中的氨蒸汽，将热量传送给温度较低的冷却水，失去热量的氨蒸汽被冷凝成为液态氨;节流阀将冷凝下来的液氨再有节制的补充给蒸发器，使蒸发器能够连续地工作;整个工作过程就是将低于-18℃的制冷对象中的热量，强制送到+30多℃的冷却水中去，使制冷对象失去热量，温度降到我们所需要的-18℃;而冷却水吸收了热量后，又通过水蒸汽的蒸发，将热量传送给了大气，或者说是风将热量吹走.
氨螺杆压缩机制冷系统工艺流程图 一、引入工艺介质前的检查 1、系统吹扫、气密、干燥等工作完毕 2、检查电机接地线是否牢固 3、检查各部位螺栓是否松动 4、检查压力表、温度表等好用 5、仪表高校完毕，联锁报警调校完成 6、循环水畅通 二、启动前的准备 1、润滑油的注入。注入方法可以采取直接注入到贮油器中，也可以把润滑油接到油泵的入口，打通油系统流程，启动油泵完成。 2、工艺介质的引入。工艺介质引入前，需要进行一些处理，如系统的抽真空、预冷、预热等，这是根据工艺物料的性质决定的。 三、启动前的检查 1、油系统运行良好，单机试车完好 2、各种调节系统及调节阀、电磁阀等调试完毕 3、油路畅通并打通工艺流程，检查系统中各阀门的开关状态 四、首次启动步骤 1、控制柜送电，油泵、主机盘车。 2、启动油泵，观察油压，测试压缩机的增减载系统，若无异常，减载至零负荷。 3、启动压缩机，打开吸入气阀门，点试压缩机，若无异常，可以启动压缩机并观察压力变化，逐渐增载，当负荷增载到50%时，停止增载，观察各系统动行状态，注意观察油压，压缩机的吸气压力、压缩机排出压力、排气温度、润滑油温度等，并检查机组是否有异常声音及振动，若无异常，可增载至满负荷。 4、察看工艺系统上的温度、压力等，确认压缩机是否能满足工艺要求。 5、如需启动备台，可按上述有关步骤进行。 四、巡检内容 1、认真观察装置各参数是否在正常范围内。 2、有的压缩机还要确认吸入温度等内容，防止带液。（低温工况下，这是非常必要的，如果带入低温液体，可以使润滑油温度迅速降低，有时也可以导致气液分离不好，引起事故） 3、检查压缩机是否有异常的声音及振动。 4、检查润滑油的油位及润滑油是否有变质现象 5、循环水是否畅通 6、冬季伴热是否好用 五、压缩机的切换 1、切换的压缩机要做好开车前的检查与准备 2、切换的压缩机按启动步骤程序启动压缩机 3、当切换压缩机流量正常，压力平稳后，就可以停止被切换压缩机 4、逐渐降低被切换压缩机的负荷，当负荷为零时，可以停止被切换压缩机的运行，停止被切换压缩机的油泵。 5、关闭被切换压缩机的吸入阀门，使停机处于备用状态 六、停工操作 1、按主机停用按钮，关闭吸气阀门。 2、降低压缩机的负荷，当负荷为零时，停止油泵的运行。 3、关闭装置所有阀门 4、机组断电 若长期停工，将冷却水倒空，用氮气吹净（冬季防止冻坏设备），主机、油泵每15日盘车一次（盘车的时间自定，但间隔时间不能太长） 七、发生故障的原因和处理办法 如启动负荷大，不能启动或启动后立即跳车、排气温度高、油压低、停止后，压缩机反转不停等，这些原因除设备本身的原因外，还要结合所处工艺状态进行叙述。

一、压缩机制冷原理
制冷操作是用冷冻机进行的，冷冻机的种类很多，以冷冻剂蒸发吸热为工作原理的蒸汽式冷冻剂可分为：压缩式、吸收式和蒸汽喷射式三种。氯产品厂主要是蒸汽压缩式冷冻机。
单级循环制冷
由冷凝器、调节阀、蒸发器、单级制冷压缩机等部分通过管道连接起来，组成一个闭合循环系统。在此循环系统中，制冷剂按箭头方向循环，被冷物料在蒸发器中被冷却，压缩机消耗了动力，和在冷凝器中移去了热量。换尔言之，即以压缩机消耗的动力和在冷凝器中冷却制冷剂，以及制冷剂在节流阀内膨胀降温，在蒸发器内蒸发，使被冷物料在蒸发器中取得了低温。
（1）压缩：氨在常温常压下是气体，但稍加压力或冷却，即被变为液体，但液氨气化（蒸发）时，它又需要大量的热量。因而使气氨压缩、冷却及冷凝为液氨，经膨胀蒸发为气氨，这是可以带走被冷物料的热量，然后气氨再予以压缩循环使用。
（2）冷凝：压缩后气氨温度升高，成为一种过热气体，将其冷却就能液化，这称为冷凝。气氨冷凝主要在冷凝器里进行。通常用水作为冷却剂。冷却水温越高，所冷却的气氨温度也高，其压力也越大。在氨的冷凝过程中，起初由于过热气体放热而降低温度，在与该气氨压力相对的温度（即冷凝温度）下放出潜热而野花，最后冷凝下来的液氨在进一步失去热量而冷却至与冷却水温相。
（3）膨胀：冷凝后得到液氨在绝热而不做外功的情况下膨胀，这种膨胀叫做节流膨胀，通常是通过减压膨胀阀进行的。当液态氨通过膨胀阀的狭缝时，产生节流现象而温度降低。膨胀前后的压力差愈大，则膨胀后氨的温度也愈低。
（4）蒸发：经过节流膨胀后获得的低温液氨，进入氨蒸发器迅速气化，在液氨蒸发过程中吸收大量的热，因而使被冷物料给出大量热而温度降低。这个被冷却的物料也可以是载冷剂（如盐水），输送出去吸收另一种物料的热量，已达到制冷的目的。经过交换后的液氨漆画为气氨，自氨蒸发器出来后又重新进入氨压机进行压缩。这样就完成了一个制冷循环。
双级压缩制冷循环
当蒸发温度与冷凝温度相差很大，再用原级压缩制冷时，则压缩比增大，使压缩机消耗功率增大，输气系数减少；并且节流损失增大，使单位制冷量降低；同时压缩机排气温度很高，会引起正常运行上的困难，必须采用高燃点的润滑油。在一般情况下，当压缩比P出-P进≥12时，采用双级压缩循环。
双级压缩是在高压气缸和低压气缸组成的制冷机内实现的。其主要不同点是用水或液体制冷剂来实现中间冷却。
由冷凝器冷凝的液氨通过调节阀节流降压，在蒸发器内，低压液氨于相应的低温下吸收被冷却物（或冷媒）的热量而形成低压低温的氨气；然后，由低压级压缩机吸入，将氨气加压至中间压力进入中间冷却器；在中间冷却器通过中间压力之氨气被高级压缩机吸入，并压缩制冷凝压力进入冷凝器；高压气氨在冷凝中放出的热量由冷却水带，而氨气冷凝为液氨，继续经调节阀节流降压，如此循环往复，已达到更低温度的制冷效能。
液氨储罐 是一个保存在常温下的压力容器

因为氨的临界温度为132.4℃,低于此温度只要予以适当压力即可将其液化。
在常温下，大概需要7～8个大气压即可将氨液化为液氨存放。
但实际使用温度未必是常温，我国规定设计时要求不低于50℃的饱和蒸气压力。液氨容器的设计压力应该为2.16MPa
一般的冷冻机，都是采用压缩机，把冷媒压缩到很大的压力，使冷媒变成液态，输送进蒸发器里蒸发。液态冷媒从液态变为气态时，要吸收大量的热量，严重降低了蒸发器的温度。风机再把室内空气吹入蒸发器变成低温冷气，这就是我们需要的低温。然后，气态的冷媒，顺着压力管道回到冷凝器，形成下一个循环。

压缩机就是冷冻机的动力中心。按照构造的不同，压缩机分为活塞式、隔膜式、螺杆式等等很多种。采用螺杆式压缩机的冷冻机，就是螺杆式冷冻机。

它一般由主电机、螺杆室、蒸发器、冷凝器、管道和相关电路、传动皮带、机座和铁质外壳组成。
氨制冷原理
(2010-06-06 19:03:28)
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原文地址：氨制冷原理作者：小小杨
最简单的制冷由四大要件组成：①压缩机；②冷凝器；③节流阀；④蒸发器.
我们日常使用的电冰箱，正好由这四要件加上箱体组成，箱体就好像冷库。不过电冰箱上的③节流阀在技术上由相同作用的毛细管替代。
首先讲讲什么叫制冷。
制冷两字只能说是技术上的术语，严格讲是错误的，世界上没有那国的科学家能制造出“冷”来。那到底什么是冷，先举例说明：在寒冬腊月，气温降到－5℃，我们说今天天气真冷，可东北人说不冷；在大伏天，气温在＋32℃时，我们会说不算热，但气温突然降到＋25℃，我们会说太冷了；这冷是随着人的常识来定的，在物理学中没有冷的定义。在工程中冷是跟着生产需要而定的。如老总问，冷库打冷了吗？你说打冷了，这个冷是指－18℃；老总问，水果库温度稳定吗？你说很稳定，这回答的含义是水果库温度稳定在±0℃了，这是我们这个行业对冷的定义。但是我们还是把这种利用机械设备把降温对象降到所需温度的方法叫制冷，这就是术语。
什么叫制冷，比如我们将装有一公斤20℃冷水的水壶放到一块烧到500℃的铁板上，没有多久水就开了，如果不拿开水壶，不多久水就干了。大家和说钢板在对水加热，反过来也可以说水在对钢板降温。而且，降了多少度，都可计算出来，因为一公斤水从20℃升到100℃，它需要外界提供它80大卡热量，水从100℃到烧干，它需要外界提供539大卡热量，也就是说一公斤20℃冷水烧到干，要外界提供619大卡热量。如果按制冷的角度它从外界或钢板中提取了619大卡热量而变成了水蒸汽，使钢板降温了，这就是制冷，是利用水对钢板制冷。如果将水倒在钢板上，那就更直观了。在上述的制冷过程中，如果钢板的大小一定，并排除外界空气的降温因素，那么钢板降了多少度，是可以精确计算出来的。在这里所述及到的‘热量’、‘温度’、‘大卡’、‘℃’等物理量，我想学过物理的人都能理解。
初中物理就讲到，热量总是通过传导、对流、辐射，从温度高的物体转移到温度低的物体，绝不可能反过来进行。一个物体失去一些热量后，它的温度也会降低一些。我们的目的就是通过制冷系统，将商品中和空气中的热量向比商品温度更低的制冷剂传递，达到降低商品温度的目的。
我们的制冷系统与锅炉的制热系统在热力学上来讲是完全一样的，它们的热传导公式也完全一样，我们先以锅炉作比拟，进一步讲讲制冷剂在制冷时的作用。
上面讲的烧水壶也可算是一只锅炉，不过水烧开了，我们就灌热水瓶了，如果我们在壶嘴上套根管子，通到浴室，那就可以洗桑拿了，水壶就成小锅炉了。要注意的是这时水壶中的水永远是100℃，水壶出口处的蒸汽温度也是100℃，为什么不是110℃，不是90℃？这是因为在一个大气压下水的沸腾温度是100℃，这是水的物理性能所决定了的。在青藏高原，大气压力较低，水70℃左右就开了，没有高压锅就只能吃夹生饭，而在高压锅里，温度可达到110℃，因为高压锅排气阀的重量，刚好使锅内压力保持在1Kg/CM2表压力（实际是2个大气压）。一般小型锅炉可烧4Kg/CM2表压力蒸汽，蒸汽温度也接近140℃，锅炉中的水温也与蒸汽温度一样也是140℃。煤气炉的火头温度可达1000℃左右，火头将热量传递给水，使水的温度上升直达沸点，一公斤水从沸点到烧干（全部变成蒸汽），将从煤气火头中带走的热量与上面所讲水壶给钢板降温是一样的，接近壶底的火焰是一个降温过程。锅炉中的煤燃烧温度在1200℃左右，没有锅炉中水的降温，锅炉中的排管将被烧塌。从我们的角度来讲，在这里的水就是制冷剂。
反过来水蒸汽进了浴室马上凝结成小水珠（雾气），放出热量使浴室内温度上升，同样一公斤水烧成的一公斤蒸汽，汽在浴室里放出539大卡热量后全部变成水，在蒸汽变成水的时候，小水珠的温度是100℃，这是一个冷凝过程。当然小水珠会继续放出热量而降低温度，等水珠变成水滴落到地上或附在墙壁上时，只有30℃左右了，这就不是冷凝过程了，而只是普通降温过程。同样将锅炉蒸汽通到室内热水汀（室内供热排管）中，热水汀对蒸汽来说就成了冷凝器，如果供应的蒸汽压力是1Kg/CM2表压力（实际是2个大气压），热水汀表面温度就是110℃，热水汀向室内空气散发热量，使室内温度上升，而蒸汽就在热水汀内冷凝成水，如果向室内散发了539大卡热量，热水汀内就冷凝下来1公斤水。按制冷角度来讲，这整个过程就是煤燃烧的热量被水吸收而沸腾，成为蒸汽，蒸汽带着吸收来的热量来到热水汀，热水汀的表面向空气散发了热量，蒸汽失去热量后又从新冷凝成蒸馏水，这水可通过设备回到锅炉继续使用。

现在回到制冷的四大要件：
①压缩机，与空气压缩机原理一样；
②冷凝器，可以理解为热水汀或做酒业的蒸馏器（锡锅）；
③蒸发器，可以理解为上面所讲的水壶或锅炉；
④节流阀，可以理解为从楼上高位的热水汀到锅炉之间，加一只阀，开小一点，让蒸馏下来的水流进锅炉继续使用，不让热水汀中的水流光了使锅炉中的蒸汽反冲回热水汀，这一点与我们制冷不同，因为整个系统是均压的，而制冷系统冷凝部分是高压的，节流阀是控制制冷剂合理分配给蒸发器，让蒸发器处于正常的制冷工作状态。

在制冷行业中，制冷剂可以是水、氨、F12、F22、F502、液氮等等。空调用溴化锂。
吸收式制冷机，就是以水作为制冷剂使用。电冰箱中使用的是F12。
在大冷库的制冷系统中用的是液态氨（不是氨水），液态氨的性质在氨的物理性能表上可以查到，它在一个大气压下的蒸发温度是－33.3℃。如果将液氨从常温的钢瓶中放出，一出钢瓶它立即变为－33.3℃的液氨（因为外界是一个大气压），如果流到水泥地上，水泥地的温度立刻使它沸腾，这是水泥地的热量传给了液氨，使液氨蒸发成汽态氨，水泥地的局部也很快降到－30℃左右，如果流到水泥地上的液氨正好是一公斤，要使液氨全部蒸发光，他必需从水泥地上吸收326大卡热量，吸收多少，蒸发多少，吸不足326大卡热量，就一定有液氨残留下来。如果将液氨放在一个金属盆里，再将金属盆底接触水面，水的热量立刻传给液氨，液氨受热沸腾，水也很快结冰；如果将盆悬挂在空中，盆底周围的空气立即因热量传给了液氨而失去热量而降温，降了温的空气在下降，周围热空气立即来补充，在盆下面可以看到带着雾的冷空气在缓缓降下。这个盆就是‘蒸发器’。