制冷与空调作业

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襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 1 制冷与空调作业 2007 第一章 制冷空调原理与制冷系统的基本构成 第一节 制冷与空调的基本知识 一、制冷基本概念 在制冷空调技术中所说的“冷”是相对与环境温度而言的。这里的环境是指 自然界的空气和水。“制冷”是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物 体或流体冷却，使其温度降到环境温度以下，并保持这个底温。 实现制冷可以通过两种途径：一种是天然冷源。另一种是人工冷源。 天然冷源是自然界在的冷源，天然冷源具有价廉、贮量大在特点，在使用中 不需要复杂的技术和设备。 人工源是利用制冷机进行冷量的生产，即利用人工的方法实现制冷，而且可 以根据不同的要求获的不同的底温。 按照制冷所到达的底温范围，制冷可以分成以下几个领域： 普通制冷：120K以上； 深度制冷：120～20K； 底温制冷：20～0.3K； 也可将 120K一下的制冷统称为低温制冷。 制冷技术在国民经济中的应用： 1、用于空气调节的冷源 随着社会的发展，空气调节已广泛的用于生活服务设施和工业生产中，对空 气温度、湿度、空气流动速度、以满足人体舒适的工艺生产过程的要求。 2、用于商业和食品工业 现代的食品工业，从生产、贮远到销售已经形成完整的冷链。它所用的装置 有速冻机或急冻间、冷库、冷藏汽车、冷藏列车、保鲜车、冷藏船、冷藏柜、冰 箱等。 3、用于工业、产品性能实验及科学研究 在机械制造中，对钢进行—70～—90℃的底温处理，改变其金相组织，提高 钢的硬度和强度。在化学工业中可以合成橡胶，合成塑料等。 4、用于医疗卫生方面 在一些医疗手术中，进行底温麻醉和手术。对一些疫苗、血液、药品等进行 底温贮藏。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 2 制冷与空调作业 2007 实现人工制冷方法很多，常见的有以下四种：液体汽化制冷、气体膨胀制冷、 涡流管制冷和热电制冷。其中液体汽化制冷的应用最广泛，它是在利用液体汽化 时的吸收热效应来实现制冷的。蒸汽压缩式、吸收式、蒸汽喷射式和吸收式制冷 都属于液体汽化制冷。 二、空调基本概念 空气调节简称空调。它是对室内空气环境的温度、相对湿度、空气流动速度、 洁净度、空气度、空气的新鲜度进行人工调节，以满足人体舒适和工艺生产过程 的要求。 室内的空气环境一般受到两方面的干扰，一方面受到室外太阳辐射、外部气 候变化及空气中有害物的干扰；另一方面是来自室内人体、照明设备、生产过程 进行加热、却冷、加湿、除湿及净化等处理。 由于空调房间各自的指在要求不同，应此对空气环境的参数及其控制精度的 要求也不同。衡量空气工程的等级，常用空调的基数和空调的精度来规定。 空调基数是指在空调区内，空气的温度和相对湿度的允许波动幅度。 为了保持房间规定的空气参数，通常在空调房间内设定一个受控的工作区， 即离地区 2m,距外墙 0.5m以内的空间，亦称空调区。 根据使用对象不同，空调可以为“舒适性”和“工艺性”空调。 舒适性空调，其目的是为人们提供良好的工作条件或舒适的生活环境，一利 于提高良好的工作条件或保障人们的身体健康，主要用于公共与民用建筑中人体 舒适状态由许多因素决定。从生理上看，所谓舒适就人体能维持正常的散热量和 散湿量。通常人体舒适状态主要反映在冷热感觉，而冷热感觉与室内空气温度、 相对湿度、人体附近的空气流速、围护结构内表面及物体表面温度有关外，还有 人体活动量、年龄、习惯、衣着情况有关。根据我国 GBJ19—1987《采暖通风与 空气调节设计规定》中规定，舒适性空调内计算参数如下： 夏季：温度 24～28℃； 相对湿度 40%～65% 风速 0.3m/s 冬季：温度 18~22℃ 相对湿度 40%~60%； 风速 0.2m/s 工艺性空调，其目的是满足生产、科研等工艺过程所要求的空气参数，以保 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 3 制冷与空调作业 2007 证产品质量。工艺性空调可以分为一般性空调，恒温温湿空调和净化空调等。 恒温在空调对室内空气的温、湿度基数和精度都有严格要求。 净化空调不仅对空气温、湿度提出一定的要求，而且对空气中所含尘粒的大 小和数量有严格的要求。 三、基础知识 （一）物质与物态的变化 具有一定质量及占有空间的任何物体称为物质。自然界一切物资都是由大量 分子组成的，组成物质的分子间有一定的距离，分子间存在着相互作用力；同时 分子又在处在永不停息的无规则运动中，这中运动称之为热运动。 由于分子又处在永不停息的无规则运动中，这种运动称之为热运动。 由于分子之间的作用力及其热运动等原因，使物资在常态下呈现固态和气 态。 固态时，分子间的相互引力最大，固体中的分子紧密地排列在一起，热运动 仅在平衡位置的附近微笑小的振动，不能作为相对移动。因此固态时的物资有一 定的体积和形状，并具有一定的机械强度。 物质在状态变化过程中，伴随着吸热或放热现象，这种形式的热量统称为潜 热。 汽化有两中形式，即蒸发和沸腾。在液体表面上进行的过程称为蒸发。在沸 点温度下，在液体内部和表面同时发生剧烈的汽化过程称为沸腾。 饱和蒸汽 装在密闭容器里的液体，液体分子不断地从液面扩散到液体上 面的气体中去，同时部分气体分子由于不规则运动又返回到液体中来，当两者达 到平衡时称为饱和状态。在此状态下的蒸汽称为饱和蒸汽，与其对应的压力和温 度称为饱和蒸汽压力和饱和蒸汽温度。 过热蒸汽和过热度 在饱和压力下，继续对饱和蒸汽加热，使其温度高 于饱和温度高于饱和温度，这种状态称为过热。这种蒸汽称为过热蒸汽。过热气 体温度和其饱和温度之差为过热度。 临界温度和临界压力 液体的饱和温度和过冷液体温度的温差称为过冷 度。 （二）流体的状态参数 流体和气体统称为流体。流体的基本状态参数有温度、压力、比容、焓、熵 和内能等。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 4 制冷与空调作业 2007 1．温度 温度是物质冷、热程度的标志，而不是热的量。常用温标有： （1）摄氏温标 在标准大气压下，把水的冰点定为 0℃，沸点定为 100℃， 两点之间均分为 100格，每格为 1℃（1摄氏度），以符号 t表示，其测量单位记 作为℃。 （2）绝对温标（即热力学温标，又称开氏温标）在热工计算中常用绝对温 度作为状态参数，符号 T表示，单位为开（尔文），代号为 K。理论上把物质中 分子全部停止运动之点作为零点称为绝对零度。 绝对温度 T和摄氏温度 T之间的关系是： T=t+273.5≈t+273 K （3）花氏温标 把它换成摄氏度的计算式为： t= 9 5 (F－32) ℃ 2．压力 单位面积上所受到垂直作用的力称为压力，物理中习惯称为压强。 A F  式中：  =压力，Pa（帕斯卡，简称帕） F=作用力，N（牛顿） A=面积， 2m 有时 Pa太小，常采用千帕（kPa）或兆（MPA）单位。 PaMPakPa 63 101,101  对于气体，压力是气体分子不断运送时碰撞容器器壁的结果。对于液体，自 身重力也能产生压力。目前还常用液体柱高度 H 来表示压力，这是不允许的， 现在已废除。液体柱和帕的换算关系为： .32.133)(1 ;806.9)(1 2 PammHg PaommH   毫米汞柱 毫米水柱 此外，在物理学中将 0℃时 760mmHg表示的压力为标准大气压（或称物理 大气压）即在纬度 45ä的海平面上，大气长年平均压力。用 atm 表示，其值 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 5 制冷与空调作业 2007 1atm=101325Pa. 在我过法定计量单位中，工程大气压（atm）已废除。标准大气压作为标准 大气压一个概念被保留，但不能作为压力的度量单位。曾因 Pa值太小，以 Pa510 为 1巴（bar）作为 Pa的特殊表达式，但现在也不能作为计量单位。 3．比容（容重）和比重 物质所站有的体积与其重量之比称之为该物质的比容，比容符号为υ，其单 位为 m/kg。 比容和比重互为倒数 4．热量和热 热量是表示物体吸热或放热多少的物理量。 5．显热与潜热 物质在加热（或冷却）过程中，温度升高（或降低）所吸收（或放出）的 热量叫显热。 物质在加热（或冷却）过程中，只改变原有的状态，而温度不变所消耗（或 得到）的热量叫潜热。 （三）热力学基本概念 1、热力学第一定律 热力学第一定律是能量守恒和转换定律在热力学中的应用。即能量可以从 一种形式转变为另一种形式，但在转换中能量的数量保持不变。工学热力学主要 研究热量与功的转换关系。 内能（热力学能）是指以一定方式储存与物质内部的能量。 焓和比熵 焓是状态参数，在数值上等于系统的内能和压缩功之和，符号 为 H，单位为 J。 2、热力学第二定律 热力学第二定律指出了热力过程的方向性，即热量能自发地从高温物体传向 底温物体，而不能自行逆流。 （四）传热学基本概念 热量传递的基本方式 两个冷热不同的物体如果放在一起，热的物体慢慢冷下来，冷的物体就会渐 渐起来，这中现象叫做热传递。 1．导热 导热是物体各部分直接接触是发生的热量传递方式。导热是固 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 6 制冷与空调作业 2007 体物质中最主要的传递形式。 2．对流换热 对流换热是指各部分或流体与固体壁面间发生相对位移时 引起的热量传递。 3．辐射换热 辐射换热是以电磁波的形式传递热量。 （五）气体物理性质 1、理想气体 所谓理想气体是忽略了气体分子的体积分子间的相互作用力，其内能只决定 于温度的理想化气体。 制冷机中的制冷剂，在气体状态时，是一种实际气体。但可近似地把它看为 理想气体。 2、混合气体 制冷机系统中的空气或其它气体和制冷剂气体混合后，系统内压力会发生变 化，失去了理想气体的性质，成为一种混合气体。 3、湿空气 湿空气（大气）是由空气和一定量的水蒸气混合而成。 （1）含湿量 由于绝对湿度（每 3m 湿空气中含有水蒸气的质量）是以体积为参数的，它 随温度变化，不能反映湿空气中水蒸气含量多少。 （2）相对湿度 相对湿度是度量湿空气水蒸气含量的间接指标。其定义是湿空气中的水蒸气 分压力与同温度下饱和空气的水蒸气压力之比。 （3）湿空气的焓 在空调中，空气压力变化很小，近似于定压过程，因此它可直接用空气的焓 变化来度量热量的变化。 （4）湿球温度 在温度计的温包上，包上湿润的纱布所测得的温度叫湿球温度。 （5）露点温度 露点温度是未饱和的湿空气在含湿量不变的条件下冷却到饱和状态时的温 度。当其表面温度底于周围空气的露点温度时，空气中的部分水能在冷表面上结 露。因此它是判断空气结露的依据。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 7 制冷与空调作业 2007 第二节 蒸汽压缩式制冷原理及典型系统 一、蒸汽压缩式制冷原理 （一）单级蒸汽压缩式制冷的基本原理 它是由压缩机、冷凝器、膨胀阀（或节六阀）和蒸发器等四大设备组成。在 这些设备之间用管道依次联接形成一个封闭系统。混合物中的蒸汽称为闪发蒸 汽。 在整个循环过程中，压缩机起着压缩和输送制冷的冷剂蒸汽和形成蒸发器中 底压的作用。它是整个系统的心脏；节流阀对制冷剂起着节流降压作用，并调节 进入蒸发器的制冷剂流量；蒸发器是输出冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸收被 冷却物体的流量，达到制冷目的；冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸取的 热量连同压缩机消耗的功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走。压缩机的耗 功起了热力学第二定律中的补偿作用，使制冷剂不断从低温物体中吸收，并向高 温物体放热，从而完成了整个制冷循环。离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸汽 是处于蒸发压力下的饱和蒸汽；离开冷凝器和进入膨胀阀的液体是处于冷凝压力 下的饱和液体；压缩机的压缩过程为等熵压缩过程；制冷剂通过膨胀阀节流时前 后、后焓植相等；制冷剂在蒸发过程中没发有压力损失；在各设备的连接管道中 制冷剂不发生状态变化；制冷剂的冷凝温度等于外部热源温度，蒸发温度等于被 冷却物体的温度。 （二）单级蒸汽压缩式制冷的实际循环 制冷实际循环与理论循环之间存在的差别。 1、液体过冷循环 利用深井水将节流构前的制冷剂液体，冷却到比冷凝温度更低的温度称为过 冷。 在实际中冷凝器向远距离的蒸发器输送工质时还可以减少阻力引起闪发气 体的影响。所以采用液体过冷循环总是有利的。 2、蒸汽过热循环 吸器过热有两中情况。一种情况是从蒸发器出来的低温制冷剂蒸汽，在通过 吸入管进入压缩机前从周围环境中吸热而过热，它对被冷却物体不产生任何制冷 效果，即“无效”过热。对于无效过热，在工况相同下的单位制冷量是相等的， 但由于蒸汽比容的增加使单位容积制冷量减少，对给定压力缩机而言，将导致循 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 8 制冷与空调作业 2007 环制冷量降低，单位理论功增大了，循环制冷系数必然减少。蒸发温度越底与环 境温度与越大，循环经济性越差。为减小这种有害过热，可在吸热管上采取保温 措施。另一中情况制冷剂蒸汽在蒸发过程中过热，这时蒸汽的过热包括在用单位 制冷量内，即“有效”过热。 3、回热循环 热交换的结果是制冷剂液体因向低温蒸汽放出热量而进一步过冷，底温蒸汽 吸收液体的热量而有效过热，这样，不仅增加了单位制冷量，而且可以减少蒸汽 与环境空气之间的传热温差，减少甚至消除吸汽管中的有害过热。 4、实际制冷系数 实际制冷系数又称性能系数 C.O.P表示，也可以称为单位轴功率制冷量。 冷凝温度和蒸发温度对制冷机性能的影响： （1）冷凝温度变化的影响 当蒸发温度不变，冷凝温度变化（升高）时制冷机的理论循环的变化特性如 下： （2）单位质量制冷量减少，因吸气比容比变，所以单位容积制冷量和制冷 量也减少。 （3）单位压缩功增大。由于吸气比容不变，压缩机的比容积功也增加，因 此压缩机的轴功率增大。 （二）多级压缩与复叠式制冷循环 在制冷技术中，采用多级压缩与复叠式制冷机的目的，是为了达到较低的蒸 发温度。 单级活塞式制冷压缩机当采用较大压力比时，将出现：排气温度升高，时润 滑油变稀、变质；吸气过热，使压缩机输气系数急剧减小；压缩机效率降低。因 此，活塞式压缩机的压力比不宜过大。 1．两极压缩氨制冷循环系统 两极压缩氨制冷中,多数是应用一级节流中间完全冷却循环,被其中的氨液冷 却成干饱和气体所对应的饱和温度,再进入高级压缩机 B 中，继续被压缩到冷凝 压力，然后进入冷凝器 C中，被冷却、冷凝成液体。 2．两极压缩氟利制冷循环系统 它和两极压缩氟制冷循环的主要区别是底压级压缩机的排气不在中间冷却， 而是与中间冷却器中产生的饱和气体在管道中混合后进入高压级压缩机，因此高 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 9 制冷与空调作业 2007 压级压缩机吸入的是过热气体。 3．复叠式制冷循环 复叠式制冷循环常有两个（或三个）部分组成，即高温部分（使用中温制冷 剂）底温部分（使用低温制冷剂）。每一部分都有一个单级或双级制冷系统。 一、冷藏库制冷系统 冷藏库是用于人工制冷的方法对易腐食品进行加工贮藏，以保持食品食用价 值的建筑物。 （一）冷藏库的分类 按冷藏设计温度分，可分为高温库和低温库。一般高温冷库的冷藏设计温度 在—2℃以上；低温冷库的冷藏设计温度在—15℃以下。 按用途可分为生产性冷库、分配性冷库和零售消费性冷库。 零售消费性冷库一般建于超市、宾馆饭店、食品店等场所。 冷库通常由保温围护结构、冷冻系统、电控网络系统组成。 （二）典型冷藏库制冷系统 1、直接供液（氨）制冷系统 直接供液系统是指制冷剂液体只经过膨胀阀直接进入蒸发器的系统。 2、重力供液（氨）制冷系统 重力供液是利用制冷剂液柱的重力向蒸发器输送低温的氨液。 重力供液系统的工作过程与直接供液系统相似。它的作用是在对蒸发排管进 行热冲霜时，将蒸发排管中氨液收集起来。 3、氨泵供液制冷系统 氨泵供液制冷系统，是利用氨泵向蒸发排管输送低温氨液。它于重力供液的 制冷系统的组成和工作过程基本相同。 氨泵供液克服了重力供液的缺点，具有下面的优点： （1）用氨泵输送氨液，使氨液分离器的高度降低，而在重力供液中它的液 面高度应高于冷间最高层的蒸发排管（顶排管）0.5~2.0m左右，最好是 1~2m之 间，否则影响供液量； （2）容易达到向蒸发排管均匀供液； （3）提高蒸发排管的传热效果； （4）可以实现系统的自动化。 4、氟利昂制冷系统 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 10 制冷与空调作业 2007 氟利昂制冷系统与氨系统不同之处是采用热力膨胀阀代替调节阀，并设在液 体交换器和干燥过滤器，氟利昂液体在蒸发器中采用上进下出。 第三节 吸收式制冷原理及典型系统 吸收式制冷机是蒸发制冷的另一种形式。压缩式制冷机是通过压缩机消耗机 械功能来实现的，而吸收式制冷机是通过消耗能来实现的。它是一种以热能为动 力的制冷机。 一、溴化锂水溶液的性质 吸收式制冷机中通常是由两种不同沸点的溶液组成二元溶液，其中低沸点组 分为制冷剂，高沸点组分为吸收剂，制冷剂和吸收剂统称为工质对。 对制冷剂的要求：即冷凝压力不要太高，蒸发压力最好不低于大气压，具有 教大的蒸发潜热，不燃烧、不爆炸、无毒或毒性小，对设备不腐蚀和价廉。 对吸收的要求：在相同压力下，吸收剂的沸点要比制冷剂高，而且沸点差越 高越好，使发生器出来高纯度的制冷剂蒸汽，这样可提高制冷机的热力系数。 1、水的特性 水具有无毒、不燃烧、不爆炸，比容大、汽化潜热大（比 R22大 16倍）和 价格低等特点。 2、溴化锂的特性 （1）溴和锂分别属于卤素和碱类，所以溴化锂的性质与食盐相似，属盐类， 有咸味，无色粒状晶体，熔点为 549℃。 （2）在标准大气压下沸点为 1265℃，因此在常温和一般高温下是不发挥的。 （3）极易溶于水 （4）性能稳定，在大气中不易变质和分解。 2、溴化锂水溶液的特性 （1）无色液体，有咸苦味、无毒、无臭、加入铬酸锂后呈淡黄色。 （2）溴化锂在水中的溶解度随温度的降低而降低。所谓溶解度，是指饱和 液体所含溴化锂无水化合物的质量成份。 （3）密度比水大，随溶液的质量分数和温度变化。 （4）粘度大、表面张力大。 （5）对碳钢和紫铜等金属材料有腐蚀作用，当有空气存在时腐蚀更严重。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 11 制冷与空调作业 2007 二、吸收式制冷机的热力系数 热力系数反映了消耗单位热量所能取得的热量。 三、溴化锂吸收式制冷系统的工作原理 （一）单放溴化锂吸收式制冷机系统的基本工作原理 溴化锂吸收式制冷系统主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、节流装置、 溶液热交换器、发生器泵、吸收器泵和蒸发器泵等组成。 （二）双效溴化锂吸收式制冷系统的基本工作原理 双效溴化锂吸收式制冷系统与单效系统的不同是增加了一个高压发生器和 一个高温溶液的热交换器。 1、并联双效溴化锂制冷系统 由于热源的热量在高压发生器和低于发生器中得到了两次利用，所以称其为 双效溴虾锂吸收式制冷。 2、串联双效溴化锂制冷系统] 串联双效溴化锂制冷系统根据稀溶液先进高压发生器和先进低发生器分成 以下两种形式。 （1）串联流程 是稀溶液先进高压发生器的双效溴化锂制冷系统。 （2）到串联系统 是稀溶液先进低发生器，再进高压发生器的串联系统。 3．直燃式溴化锂吸收式冷热系统 高压发生器的热源是烟气，溶液在高、低压发生器和吸收之间串联循环流动。 第四节 空调系统 空调系统一般由冷热源、空气处理设备、空气输送管道、空气分配装置和控 制系统等组成。根据需要，它能组成许多不同形式的系统。 一、空调系统的分类 （一）集中式空调系统 这种空调系统把所有空气处理设备（加热器、冷热器、加湿器、除湿器、过 滤器）都集中在一个机房内。 （二）半集中式空调 这种系统除有集中空调机房外，还有分散在空调房间内的末端装置，这些末 端装置可以对集中处理后的空气进行补充处理，或对室内空气就地处理。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 12 制冷与空调作业 2007 （三）分散式空调 分散式空调是指把空气处理设备全分散在空调房间内的系统。 若按负担室内负荷所用的介质来分，则有全空气系统；全水系统；空气一水 系统；制冷剂系统。 二、空调系统的新风量 （一）普通集中式空调属典型的全空气系统。常见的有两种方式：一种是回 风与新风在喷水室或空气冷却器前混合，称一次回风式；另一种是一次回风后在 喷水室或空气冷却器后再次与回风混合，称二次回风式。二次回风较一次回风节 能，但运行复杂，影响应用，它主要用于精度要求，而不采用加热器的工艺性空 调。 （二）变风量空调系统 变风量空调系统是属于全空气式的一种。 变风量系统的优点是节能，减少冷热量的损失，末端装置上均匀有定风量装 置，不再需要对风管进行阻力平衡。缺点是当风量过小时，新风不易保证，室内 气流组织会受影响，自控系统复杂。 （三）风机盘管空调系统 风机盘空调属半集中式空调的末端装置。冷水或热水由冷、热源提供，经盘 管冷却，加热环境热、冷空气后，由风机送出。 风机盘管有明装、暗装、立式、卧式之分。负荷可通过水量或风量调节。风 速有高、中、低三档。 （四）柜式空调器和热泵型空调器 柜式空调器有整体及分体式，其冷却方式有冷及风冷型。 （五）空调水系统 空调水系统分冷水系统和冷却水系统。 冷水系统是以冷水为输送冷量的介质，泵将冷水通过冷水机组向空调用户提 供冷量的系统。 1、同程式与异程式的供回水系统 同程式是指供、回水干管中的水流方向相同，并且经过各环路的管长相等。 2、开式系统与闭式系统 开式系统的水管和大气相同，如冷却塔、喷水室和水箱等设备的管路属于式 系统。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 13 制冷与空调作业 2007 3、两管制，三管制和四管制水系统 两管制系统 夏天供冷水、冬天供热水，在相同管路中进行。系统简单， 投资少，但不能同时向不同要求的用户提供冷量或热量。 三管制系统 供冷、供热的供回水管分别设置，即冷热、热系统各自独 立。其优点是调节方便，但管路复杂、投资高。 （六）水蓄冷空调系统 空调蓄冷技术，是在电力负荷很低的夜间，采用电动制冷机制冷，利用蓄冷 介质的湿热或潜热的特性，用一定方式将冷量储存起来。 1、水蓄冷空调系统的特点 （1）转移制冷机组成电时间，起到了转移电力高峰时期用电负荷的作用。 （2）空调冷系统并一定节电，而是合理使用峰谷段的电能。 2、空调蓄冷方式 空调蓄冷方式种类很多，按贮存冷能方式分为湿热蓄冷和潜热蓄冷两大类； 以蓄冷介质分为水蓄冷、冰蓄冷和共晶盐蓄冷三种方式。 3、空调蓄冷系统的运行策略 系统的运行策略是指蓄冷系统以设计循环周期的负荷及特点为基础，按电费 结构等条件对系统以蓄冷容量、释放供冷或以释冷机组共同供冷作出最优的运行 安排考虑。一般归纳为全量蓄冷与分量蓄冷两类。 （1）全量蓄冷系统 全量蓄冷系统是指制冷系统设备在夜间或非高峰用电时段内满负荷全载运 行，提供全部负荷的蓄冷系统。 （2）分量蓄冰统 分量系统冷策略仅将设计日非谷段的冷负荷系统总量转移一部分进行蓄冷， 白天由制冷机组与蓄冷装置联合供应冷负荷的需要。 4、冰蓄冷系统的配置 系统配置的内容： ①冷水机组与贮冰设备的安排，串联或并联。 ②冰水机组与贮冰设备串联，冷水机组处于贮冰设备的上游、还是下游。 ③系统的工作模式是冰优先还是冷水机组成优先。 ④根据白天和晚间的操作工况，优先和确定压缩机的制冷量和部分蓄能所需 要的最佳贮冰量。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 14 制冷与空调作业 2007 （1）并联与串联系统 冷水机组与贮冰设备并联连接的一级冷水系统的特点：一级冷水出口温度很 难恒定；出水量和温度的控制系统相当复杂；如果冷水机组的出水温度调至较低 与来自贮冰设备的冷水温度相一致，则冷水机组能消耗将增加，如并联的冷水机 组生产较高的冷水出水温度，则冰的温度能量将被浪费；系统工作特性不易预知， 冷水出水温度甚至在设计满负荷情况下还不时变化。因此系统配置一般都采用冷 水机组与贮冰设备串联连接，而不是并联连接。 （2）串联系统中主机上游与溶冰上游 机组能消耗较在贮冰设备下游，这是因为冷水机组位于一级系统中冷水出口 的温度较高的地方，使冷水机组能在较高的蒸发温暖下运行。 5、载冷剂机组 机组包括了压缩机、冷凝器和蒸发器。压缩机的吸气温度在制冰期和空调补 充供冷运行 24小时周期内总在变化，所以，用于冰蓄冷系统的压缩机应是可变 压头的螺杆式制冷压缩机，而不是压缩头不变的离心式制冷压缩机。它和滑阀控 制一起不仅可满足各种负荷变化，还可以改变内容积比，以便在部分负荷时可以 减少能量消耗和降低出口压力运行，同时可以避免喘振。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 15 制冷与空调作业 2007 第二章 制冷剂、载冷剂蓄冷剂和润滑油 第一节 制冷剂的分类与性质 制冷剂是制冷机中的工作介质，它在制冷机系统中循环流动，通过自身热 力状态的变化与外界发生能量的交换，实现制冷。习惯上又称制冷剂为制冷工 质。 一、制冷剂的种类与对制冷剂的要求 （一）制冷剂的种类 可以作为制冷剂使用的物质很多，但常用的并不多。目前用得较多的制冷 剂，按化学组成主要有三类： 34无机物：氨（:; 3）、二氧化碳（BC 2）、水（F 2 G）等。 J4氟利昂：二氟二氯甲烷（S3J）、二氟一氯甲烷（XJJ）、四氟乙烷（]3^_）、 二氟乙烷（c3dJ）、三氟二氯乙烷（h3J^）等。 k4碳氢化合物：甲烷（qdr）、丙烷（vJwr）。些外，某些环烷烃的卤代物、 链烯烃的卤代物也可制冷剂是哟暖和感，但使用范围不广泛。 （二）对制冷剂的要求 ‘4热力学性质的要求 （˜）在标准蒸发温度下的压力应高于或接近大气压力，以免空气进入系统。 （±）在工作问土范围内的制冷剂冷凝压力不宜过高，以免空气进入系统。 （¼）制冷剂的单位容积制冷量要大，可减少制冷剂的循环量，可缩小压缩 机的体积和离心式制冷压缩机例外。 （Ï）制冷剂临界温度要高些即在常温下能够液化。同时其凝固温度要低些， 以获得较低蒸发温度。 Þ4物理化学性质的要求 （á）制冷剂粘度和密度要小，以减小系统中的流动阻力。 （2）制冷剂应有较强的热量效率，并能提高其换热效率。 （3）其有一定吸收水性，以免系统形成冰塞。 （4）其有化学稳定性，在工作压力、温度范围内比燃烧、不爆炸，高温下 不分解，不腐蚀金属、非金属，与润滑油不起化学反应。 （5）对人的健康无害，无刺激、无刺激作用。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 16 制冷与空调作业 2007 （6）在半封闭和全封闭压缩机中，电动机绕组与制冷剂和润滑油润滑油接 触要求有很好的绝缘性能。 2. 经济要求 制冷剂易得到，而且价格要便宜。 二、常用制冷剂 1. 氨（NH 3） 氨的标准蒸发温度为—33。4℃，凝固温度为—77.7℃。 氨有比较好的热力性质和物理性质，它在常温和普通低温范围内压力比较 适合，单位容积制冷量大，粘性小，流动阻力小，传热性能好。些外，氨的价 格便宜，易获得。 氨对人体有比较大的毒性。氨气慢性中毒会引起慢性气管炎、肺气肿等呼 吸系统病，急性氨中毒反映在咳呛不止、鳖气、气急、淹病、流泪、怕光，甚 至口唇、指甲青紫等缺氧现象，并拌有恶心、呕吐。氨蒸汽无色，具有强烈的 刺激性臭味，当它在空气中含有容浓度 0.01％～0.07％时，人的眼睛及呼吸器 官就有刺激的感觉，当浓度达到 0.5％～0.6％时，人在其中停留半个小时即可 中毒（致死或重创）。氨液飞溅到皮肤上会引起肿胀甚至冻伤，并伴有化学烧伤。 氨易溶于水，在 0℃时每升水能溶解 1300升氨气，同时放出大量的溶解热。 在低温时水不会冲溶液中析出结冰,造成冰堵的危险,所以氨系统不必设置干燥 器。水分会使蒸发温度有所提高，同时加剧对金属的腐蚀。一般氨中含水量不 得超过 0.2％。 氨在润滑油中溶解度很小，不超过 1％。因此氨系统中换热器及管道的传 热面上会形成油膜，影响传热效果，氨液的密度比润滑油小，在蒸发器和贮液 筒里油会积存在低部，需定期放出。 氨对钢铁不起腐蚀作用，但当含水时，将对锌、铜、青铜及其它铜合金属 腐蚀。只有磷青铜不被腐蚀。在制冷机中不允许用铜和铜合金材料,只有磷青 铜 不被腐蚀。在制冷机中不允许用铜和铜合金材料，只有磷青铜不被腐蚀。在制 冷机中不允许用铜和铜合金材料，只有连杆衬套、密封环、活塞销等零件才允 许使用高锡磷青铜。目前常用于大、中型单、双级制冷机中。 氨的检漏方法：通过氨的刺激臭味就可判断系统的漏氨。在接头和焊缝处 涂以肥皂水，如有气泡就可确定漏氨位置。还可以用化学法检漏位置。还可以 用化学法检漏。如漏氨石蕊试纸由红边蓝；酚酞试纸则边成玫瑰红色。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 17 制冷与空调作业 2007 2. 氟利昂 氟利昂是饱和碳氢化合物氟、氯、溴衍生物。 在氟利昂中随着氢原子被代替，其易燃、易暴性逐渐降低，安全性随之增 加。 如果氟原子在氟利昂工质中增加，在常温下压力将会升得很高，在标准蒸 发温度下，每多一个氟原子降温约 50℃，临界温度和凝固温度低，绝热指数降 低，气体压缩终温小，单位容积制冷量增大，共质性质将变的更为稳定，对金 属腐蚀性、毒性、燃烧与爆炸的危险性减小，并具有不溶于油、微溶于水等特 点。 （1）氟利昂 R12的标准蒸发温度为—26.8℃,凝固温度为—155℃。 与氨和 R22相比，R22压力较低，压缩终温较低，单位容积制冷量小，比 氨约小 40%。 R22与在水中溶解度很小，在低温状态下（0℃以下）很易产生冰堵现象， 同时水能使氟利昂水解生产酸（盐酸和氟氢酸）对金属起腐蚀作用（如镀铜作 用）。规定 R12的含水量不得超过 0.0025％，在系统中必须设置干燥器。 R12对润滑油有无限溶解度，应采用高粘度的润滑油。 （2）氟利昂 22（CHF 2 CI） R22标准蒸发温度为—40.8℃，凝固温度为—160℃。 R22 在常温下的冷凝压力和单位溶剂制冷量与氨差不多，在中等温度下， R22的饱和压力比 R12高 65％，单位容积制冷量比 R12大得多，在中等低温下 比 R12使用更广泛。 （3）氟利昂 134 a（C 222 FH ） R134 a的标准蒸发温度为—26.5℃。 R134 a与 R12的比较： ○1 R134 a的各项指标总体上优于 R12，从环保角度看，可以作为 R12 的长 期替代物。 ○2两者热力性能相似，但 R134 a的单位容积制冷量比 R12大 8％左右。更 换工质时需要考虑加大压缩机容量。由于 134 a制冷系统略低于 R12，更换工质 将引起能耗增加。 ○3 R134 a易水解，因此应保证系统绝对干燥。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 18 制冷与空调作业 2007 ○4 R134 a与矿物油不相溶，应用酯类润滑油更换工质时须冲洗系统，以却 保矿物油的残余量低于 1％。它和材料有很好的相溶性。 ○5 R134 a的消耗臭氧潜能值为 0，全修边暖潜能值GWP为 0.27可替代R12。 （4）氟利昂 13（CF CI3 ） R13 是低温制冷剂、无毒，在润滑油中是不溶解的，因此在换热器中会影 响传热效果。水在 R13液体中的溶解度，以及对金属的作用和泄露性与 R12相 似。它的优点是蒸发比容小，临界温度低，一般用在—70～—110℃的低温复叠 式制冷机的低温级中。 （4）氟利昂 R502 R502是由质量成分 48.6％的 R22和 51.2％的 R115组成的共沸混合溶液， 可以制取—18～—55℃的低温。R502不燃，不爆、无毒，对金属无作用，对橡 胶或塑料的腐蚀性也小。它的标准蒸发温度为—45.6℃。它的吸汽压力比 R22 高，回汽特性好，压缩后的终温比 R22低 10～25℃，具有 R12和 R22的优点， 有与 R12 相当的压缩终温，与 22 相当的制冷量，对橡胶、塑料腐蚀性小，适 用于封闭式压缩机。 3. 氟利昂制冷剂与环保 1982年观察到在南极上空臭氧层破了一个大空间，并且在逐渐扩大。臭氧 层每减少 1％，有伤害的紫外线将增加 2％以上。它不仅影响人类的健康、动物 的繁殖和生长，还增加了温度效应等等。 替代物质的特点应是：ODP 值和 GWP 值为环境标准所接受；性能是稳定 的，并与被禁工质的性能接受，可以和原工质兼容；有可靠的安全性、无毒、 不燃烧、在空气中无爆炸的危险；能量消耗要在规定范围内。 美国 SNAP对替代物评定：在空调中 HCFC—22的可接受替代物是 HFC— 134 a、R410A、R4070（R32/R125/R134 a）等；往复式冷水 6组中 CFC—12和 R500可接受的替代物有 HCFC—22、HFC—134 a、R401A、R409A等；离心式 冷水机组中用 HCFC—123、HCFC—22、HFC—134 a等替代 CFC—11；商业制 冷中有 HCFC—22、HFC—134a、HFC—227ea、R402A、R402A等等。 对氨的评价：氨的轻微泄露，其气味极易察觉，只要简单的预防措施就可 避免事故和保证安全。 二氧化碳的压力接近于最佳水平，其压比大为减小，便于简易运行和维修， 它的安全性是很好的，只要设置完善通风设施可以防止窒息。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 19 制冷与空调作业 2007 碳氢化合物可对 CFC—12、HCFC—22系统直接充注，对系统清洁度和水 分没有严格要求，它和润滑油和材料相溶性也好。 “无氟”制冷机或“无氟”空调的提法在近几年中常为人们使用，这种提 法是错误的： (1)如果认为无氟的“氟”是氟利昂，那么现在使用的替代制冷剂 R134 a本 身就是氟利昂。氟利昂是美国杜邦为烃的卤族衍生物的总称。 (2)如认为无氟的“氟”是氟原子，HFC—134 a 本身就具有氟原子，会使人 们认为破坏大气臭氧层的是氟原子而不是氯原子。 第二节 载冷剂和蓄冷剂 一、载冷剂 载冷剂又称冷媒，它是被用来将制冷系统所生产的冷量传递给被冷却物体的 媒介物质或中间物质其优点是可以减少泄漏，有利于对冷量的控制和分配，并可 防止制冷剂对食品的污染。 （一）选择载冷剂时的要求 1. 载冷剂应不燃烧、不爆炸、无毒、对人体无危害。 2. 化学稳定性好，在大气条件下不分解、不氧化、不改变其物理性质、不 腐蚀设备和管道。 3. 在使用范围内呈液态，其凝固点要低于制冷剂蒸发温度，沸点越高越好。 4. 密度小、粘度小、传热性要好，以减少循环流动量和阻力，以及泵的功 率。 （二）常用载冷剂 根据不同的载冷温度和载冷剂的凝固点，常用的载冷剂有水、无机水溶液或 有机物。 1．水 水是一个非常好的载冷剂，但由于其凝固点温度是 0℃，所以只 能作为空调中 6～7℃的冷水来使用。 2．无机盐水溶液 无机盐水溶液可用作小于 0℃的载冷剂。常用的盐水 是由氯化钠、氯化钙和氯化镁配制成的溶液。 盐水性质决定于溶液中盐的温度的浓度。 盐水同空气接触会吸收空气的水分和氧气，导致盐水浓度下降，凝固点升高， 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 20 制冷与空调作业 2007 并腐蚀金属。在开式盐水系统应经常检查盐水浓度，此外，在 1m 3氯化钠盐水中 应加入缓蚀 剂（防腐剂）重铬酸钠 3.2Kg和 0.9Kg氢痒化钠，使溶液 pH值在 7～8.5呈弱碱性。在使用中铬酸钠时要注意安全，以免皮肤受到伤害。 3. 有机盐载冷剂 有机盐载冷剂有甲醇（冰点为—97℃），乙醇（冰点为—11.7℃）。甲醇、乙 醇易燃烧，在使用地应设置消防器具。 二、蓄冷剂 蓄冷剂名称很多如优态盐、共晶盐等等。它是以低温或高温形式将热量蓄存， 是节能的更高形式。蓄冷剂的蓄冷方式有显热和潜热热蓄冷两种。在蓄冷技术中 常用潜热蓄冷。 在空调中使用的蓄冷剂应符合以下要求： 1. 无毒、不燃烧，完全为无机物，不产生气体，无腐蚀性。 2. 潜热蓄冷量不衰，潜热越大越好。 3. 固、液态的比热和传导能力大，要求比容基本不变，以免盛装容器受损。 4. 不层化，否则将使溶解潜热损失 40％左右。 目前在空调蓄冷技术中常用 8℃和 5℃的高温蓄冷剂。 第三节 润滑油 润滑油用于制冷压缩机时称为冷冻机油 一、润滑油的功能 1. 润滑油压缩机的运动部分，改善运动部件的工作条件。 2. 带走摩擦热、冷却摩擦件和压缩气体。 3. 起密封作用，阻止制冷剂的泄露。 4. 冲洗、带走摩擦表面上的摩屑和防锈。 5. 对机器起到减震、消音作用。 6. 利用油压作为控制卸载机构的动力。 二、润滑油的性质 1．粘度 粘度是一项主要指标。粘度大会使摩擦功率增大，粘度小不能建 立润滑油所需的油膜。在制冷压缩机中应使用粘度随温度变化小的润滑油。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 21 制冷与空调作业 2007 2．闪点 润滑油被加热到其蒸汽与明火接触发生闪光的最低温度，称为闪 点。闪点可引起油变质碳化、着火与爆炸。R12、R22、R717压缩机润滑油闪点 应在 160～170℃以上。 3．凝固点 润滑油凝固点应越低越好，一般应低于制冷剂最低温 5～10℃。 R12、R717 压缩机润滑油凝固点应低于—30～—40℃对 R22 压缩机则应低于— 55℃。 4．化学稳定性、抗氧化性 当润滑油中含水或制冷剂时对钢、铸铁、铜 及合金属腐蚀，因此不应含水。同时要求高温下润滑油与空气、水、制冷剂、金 属、密封垫等接触时不分解，不氧化反应等，以免在金属面上结焦或油路、滤油 器堵塞。润滑油不应有良好的电绝缘性。 三．润滑油的选择 对 R717 压缩机采用 13 号油，对 R12和 R22压缩机则可分别采用 18 号和 25号油。离心式压缩机可采用 30号、40号、60号冷冻机油。对 R134a的压缩 机应采用脂类为基础的润滑油。 四、润滑油使用中注意事项 1. 在制冷压缩机中润滑油不能与植物油或其它油混合使用，应使用规定油。 2. 润滑油中不允许混入水，以免乳化。 3. 制冷剂压缩机的排气温度不应过高，以免油变质，使机件损坏、。 4. 在高转速，中大型制冷压缩机中，油温低于 30～40℃时不能启动压缩机， 以防油中溶解氟利昂制冷剂汽化，使油泵不能正常工作。 5. 在没有化验情况下，注意油色，正常润滑油略带微黄色，没怪味，手感 有粘性，但不大。 6. 常年运行的制冷机应每年换油一次。 7. 使用过的润滑油，应再生并经化验合格后才能使用。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 22 制冷与空调作业 2007 第三章制冷设备 第一节压缩式制冷设备 一、制冷压缩机 在蒸汽压缩式制冷循环中，制冷剂蒸汽压力的提高是靠压缩机消耗外功来实 现的。制冷压缩机的性能将影响循环的经济性。 制冷压缩机，根据它的工作原理，可分为容积型和速度型两大类。在容积型 压缩机中，汽体压力的提高是靠汽体在气缸中的原有体积被强制缩小，使单位容 积内汽体分子数目增加来达到。这类制冷压缩机有往复活塞式和回转式（螺杆式） 的结构形式。在速度型压缩机中，气体压力的提高是由气体的速度转化而来，即 先使气体获得一定高速度，然后再由速度能变成气体压力能，气体压力就能提高。 速度太型压缩机主要是离心式制冷压缩机。 （一）活塞式制冷压缩机 活塞式制冷压缩机，通常是通过曲柄连杆机把原动机的旋转运动转变为活塞 的往复动动，实现了气体膨胀、吸气、压缩和排气过程。 1、活塞式制冷压缩机的分类 按使用的制冷剂种类可分为氟利昂、氨等制冷压缩机。 按压缩机气缸分布型式可分为直立式、V型、W型、S型（扇型）、Y型（星 型）等。 按压缩机与电机的组合形式可分为开启式和封闭式（全封闭式和半封闭式） 两种。 按压缩机的级数可分为单机单级和单机双级压缩机。 2、活塞式制冷压缩机的总体结构和主要零部件 （1） 机体 （2） 传动机构 （3） 配气机构 （4） 润滑油系统 （5） 卸载装置 （6） 轴封装置 3、半封闭式制冷压缩机 半封闭式制冷压缩机与开启式制冷压缩机相比较，具有结构紧凑、体积小、 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 23 制冷与空调作业 2007 重量轻的特点。它们之间最明显的区别在于半封闭电动机的壳体和压缩机机体是 铸在一起，内腔相通，不需要轴承，避免轴封泄漏的弊病，它可以利用吸入的低 压低温制冷剂蒸汽来冷却电机绕阻，减少电动机的电耗，提高电动机的出力。 4、我国系列制冷压缩机的特点 （1） 高速、多缸 （2） 能量调节和卸载启动 （3） 三种制冷机通用 全封闭制冷压缩机一般用于小型制冷装置中。 （二）螺杆式制冷压缩机 1、螺杆式制冷压缩机的工作原理 螺杆式制冷压缩机属于容积式回转压缩机。 2、螺杆式压缩机的特点： （1）没有吸、排气阀结构，结构简单，易损件少，运行寿命长，而且没有 阀片的阻力损失。 （2）设有余隙容积、不存在剩余气体的膨胀过程，容积效率高，适应工作 温度范围广。 （3）采用滑阀调节机构，制冷量可在 10%~100%范围内实现无级调节，低 负荷运行经济性好。 （4）采用喷油冷却，排气温度低，但油系统较复杂，油分离器体积较大。 （5）转子加工精度要求高，运行噪声较大。 3、螺杆式制冷压缩机的结构与工作过程 它的主要组成部分是转子、机体、轴承、轴封、平衡活塞及能量调节装置等。 （三）离心式制冷压缩机 1、离心式制冷压缩机的工作原理 从蒸发器来的制冷剂气体，经离心式制冷机的进气室，进口导叶进入叶轮吸 气口。由于叶轮的高速转动，在离心力作用下，将叶片间的气体高速地往外甩， 由于叶轮对气体作功，使气体的速度提高，同时压力也增加，将其功能转变为压 力能。 2、离心式制冷压缩机的结构 目前离心式制冷压缩机采用的制冷剂是 R22、R123、R134a等 3、离心式制冷压缩机和活塞式、螺杆式制冷机的比较， 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 24 制冷与空调作业 2007 二、冷凝器与蒸发器 （一）冷凝器 冷凝器的主要作用是将从制冷压缩机出来的高压过热蒸汽冷却、冷凝、过冷 成液体。冷凝器按冷却介质可以分为三种类型：水冷冷凝器、风冷冷凝器和蒸发 式冷凝器。 水冷式冷凝器 水冷式冷凝器是利用水来吸收制冷剂放出热量。其特点是传热效率高，结构 紧凑，多用于大中型制冷设备。 水冷式冷凝器的结构主要有壳管式、板式冷凝器等。 （1）壳管式冷凝器 ○1立式壳管式冷凝器 立式壳管式冷凝器的优点是可以露天安装，占地少，在运行时就可清洗水垢， 可用水质较差的冷却水；缺点是体积大，金属耗量大，用水量大，制冷剂泄漏时 不易被发觉。 ○2卧式壳管式冷凝器 卧式壳管式的优点是结构紧凑，占地少；管内流速高，传热好；冷却水温升 大，所以水耗量较小。其缺点是冷却水阻力大；清洗水垢不方便，同时要求冷却 水水质好。 （2）板式冷凝器 板式冷凝器的传热元件是冲压成型的薄金属板片。 1、空气冷却式冷凝器 2、蒸发式冷凝器 蒸发式冷凝器的工作原理是利用冷却水的汽化潜热来吸收制冷剂的热量使 它得到冷凝，它综合了冷却塔和水冷式冷凝器的功能。 （二）蒸发器 1、卧壳式管式蒸发器 卧壳式管式蒸发器是用冷却水和盐水等液体载冷剂的蒸发器。 2、干式蒸发器 干式蒸发器和卧式壳管式冷凝器结构相似。但制冷剂在管内流动，载冷剂在 管外绕折流板流动。其优点是制冷剂充注量较少，为传热管内容积的 30%~40%。 3、直立管式与螺旋管式蒸发器 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 25 制冷与空调作业 2007 （1）直立管式蒸发器 其优点是传热性能好，充液量大不易冻结，缺点是体积庞大，金属耗量大， 水或盐水在空气中暴露对金属腐蚀严重。 （2）螺旋管式蒸发器 螺旋管式蒸发器结构和直立管式蒸发器基本相同。其中传热管用单头（或双 头）螺旋盘管代替直立管管束，同时把卧式搅拌改为立式搅拌器。它除了具有直 立管式蒸发器优点外，传热性能更好，体积小 20%~40%，省金属材料 15%。 4、冷却空气的蒸发器 （1）直接或间接蒸发式空气冷却蒸发器 直接冷却式蒸发器是指与被冷却区域中的空气直接接触，并使之降温的蒸发 器，它常用于冷库和空调。 间接冷却器是指远离被冷却的空间或介质靠载冷剂传递冷量并使它降温的 设备，常用于空调中。 （2）排管式蒸发器 排管式蒸发器主要用于冷库。 三、制冷剂的节流机构 节流机构是制泠机系统中用来实现制冷剂液体的膨胀过程。它的作用是将冷 凝器或贮液桶中高压下的制冷剂液体节流降压到蒸发压力进入蒸发器。 节流装置可分为四类： 1. 手动节流阀 2. 浮球调节阀 3. 热力膨胀阀 4. 不可调节的节流装置 四、辅助装置 1. 贮液器 贮液器又称贮液桶，按用途和工作压力不同，可分为高压贮液器、低压贮液 器、循环贮液桶和排液桶。前三种主要用来贮存和供给制冷剂，以便工况变动时 能补偿和调剂液体制冷剂的数量，后一种是作为检修和排管或冷风机冲霜时贮存 排出制冷剂用。 2. 气液分离器 气液分离器是将制冷剂的气体与液体分离的设备。它可分为立式与卧式，机 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 26 制冷与空调作业 2007 房用与库房用，以及氨用与氟利昂用。 3. 中间冷却器 中间冷却器用于两级压缩制冷系统，它冷却低压级压缩机的排汽、对进入蒸 发器的制冷剂液体进行油分离的作用。 4. 油分离器 （1）洗涤式分离器 它适用于氨制冷机、压缩机排气从顶部进入分离器，经下部氨液洗涤与油分 离，再从上部侧面进入冷凝器。 （2）离心式油分离器 适用于中等或较大制冷量的压缩机。 （3）填料式油分离器 它适用于中、小型制冷压缩机。 （5）过滤式油分离器 5. 集油器 在氨系统中，由于油分离器不可能把润滑油分离出来。因此其它容器中也存 在润滑油。这些容器中直接放油是不安全的，而且会造成氨损失，故将油先排进 集油器。 6． 不凝性气体分离器 系统内不凝性气体的来源是：（1）安装、检修设备后，充灌制冷剂前，系统 抽真空不彻底，内部留有空气；（2）补充制冷剂、润滑油、更换干燥器或清洗过 滤器时，使空气混入系统中；（3）当蒸发压力低于大气压力时，空气从不严处渗 入系统内；（4）制冷剂及润滑油在高温下分解产生不凝性气体（主要是空气）在 运行中最终集中在冷凝器中。 7． 过滤器与干燥器 （1）过滤器分气体过滤器和液体过滤器。 （2）干燥器只用在氟利昂系统中，装在液体管路上用于吸附制冷剂中的水 分，以防管道冰塞。 8. 紧急泄氨器 制冷系统中率氨较多时设置，以便在紧急情况下，如火灾时，迅速将氨液放 掉，保护人身和设备的安全。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 27 制冷与空调作业 2007 第二节 冷水机组 一、活塞式冷水机组 以活塞式压缩机为主机的冷水机组称为活塞式冷水机组。活塞式冷水机组根 据冷凝器冷却介质不同可分为水冷或风冷两种。 它具有结构紧凑、占地少、安装快、操作与管理工作简便等优点。 二、螺杆式冷水机组 以螺杆式压缩机为主机的冷水型机组，称为螺杆式泠水机组。它由螺杆式制 冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、油泵、电气控制箱及其它控制无件等组 成机组。它的优点是结构紧凑、体积小、重量轻、振动小，基础简单、动转不稳、 操作简便，还设有能量调节装置，可使压缩机减荷启动和实现制冷量无级调节， 能量调节范围可在 15%~100%。此外，还设有内压比调节，使压缩机在比较理想 的工况下运行，其功率消耗小，运行经济。目前螺杆式制冷压缩机都为喷油式。 喷油使螺杆式制冷压缩机获得好处： （1）降温 （2）密封 （3）润滑 （4）降低噪声 （5）冲洗尘埃与杂质作用 由于螺杆式制冷压缩机喷油量大，所以机上还设有油处理设备—油分离器、 油冷却器、油过滤器、油泵等。 1. 螺杆式冷水机组制冷系统 2. 机组油路系统 3. 冷却水系统： 冷却水经截止阀、过滤器、电磁阀、截止阀、油冷却器对油进行冷却。 4. 能量调节装置 5. 螺杆式冷水机组运行条件 6. 机组指示信表和安全装置 三、离心式冷水机组 以离心式制冷压缩机为主机的冷水机组，称为离心式冷水机组。它是将离心 式压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置、主电动机、抽气回收装置、润滑油系统 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 28 制冷与空调作业 2007 和电气控制柜等组合成一整体，装在同一底座上面。机组密封形式有开启型=半 封闭型的全封闭型。 1. 单级半封闭离心式冷水机组 半封闭离心压缩机是指压缩机、装速装置、主电动机装在所连接的封闭壳体 内。 2. 半封闭离心式压缩机的润滑系统 3. 离心式抽气回收装置 抽气回收装置的作用是把存在系统中的水分、空气及其它不凝性气体排出装 置，同时用来对机组抽真空。 4. 指示仪表 （1）为了判断机组运行情况和存在问题设以下仪表： 机组的主要指示仪表有压力表、温度计、电流表、电压表。 （2）安全保护仪表 第三节 溴化锂吸收式冷水机组 溴化锂吸收式冷水机组，近年来在我国应用日益增多。其最大特点：（1）可 以利用低温位的热能7105-Pa的低压蒸汽或 80~120℃的热水作补偿，所以，很适 于在工业余热或电厂废热的地方应用。（2）以热能为动力的溴化锂吸收式冷水机 组与以电能力的压缩式冷立机组相比，明显节约电耗。（3）制冷剂安全可靠，对 环境无害。（4）能量调节范围大。 一、溴化锂吸收式冷水机组的分类 溴化锂吸收式冷水机组分类方法很多如： （1）以能源使用可分为蒸汽型、热水型、燃气型、燃油型、太阳能型等。 （2）以能源利用程度可分为单效型、双效型等。 （3）以机组换热器布置可分为单筒型、又筒型、三筒型。 （4）以应用范围可分为冷水机型和冷温水机型。 目前常用的溴化锂吸收式冷水机组有单效、双效和直燃式三种。 （一）单效溴化锂吸收式冷水机组 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 29 制冷与空调作业 2007 （二）双效溴化锂吸收式冷水机组 （三）直燃式溴化锂吸收式冷热水机组 直燃式冷热水机组不用蒸汽热源，而采用燃气或煤油燃烧直接加热溴化锂水 溶液，因而机组的热效率高。它是双效冷水机组的另一种形式，高压发生器相当 于一个火管锅炉，而其它部分与双效冷水机都相同。 二、溴化锂吸收式冷水机组各部件的结构 （一）高压发生器 高压发生器的作用是利用外界热源使溴化锂稀溶液沸腾产生冷剂蒸汽，同时 使稀溶液浓缩。 （二）低压发生器 其作用是利用高压发生器冷剂汽对稀溶液或中间滘加热沸腾产生冷剂蒸汽 和浓缩稀溶液。 低压发生器有沉浸式与喷淋式两种结构。 （三）冷凝器 冷凝器传热管一般用紫铜管，并经钝化处理。 （四）节流装置 节流装置起到液体由高压变成低压的作用，其型式很多。 （五）蒸发—吸收器 蒸发—吸收器由筒体、封盖、传热管、喷淋系统、抽气管系、隔板、液囊、 档液装置和水盘等组成。 （六）溶液热交换器 溶液热交换器的作用是发生器到吸收器去的高温浓溶液和由吸收器到发生 器的低温稀溶液进行热交换的设备。 （七）屏蔽泵 对屏蔽泵要求是在输送制冷剂和吸收剂时不允许有空气渗入。因此采用电动 机和泵作成一体。 （八）抽气装置 溴化锂吸收式冷水机组在高真空下工作，极少量不凝性气体存在会加剧对金 属的腐蚀和降低机组的制冷能力。 抽气装置种类很多，可分为真空泵装置和自动抽气装置。 （九）三通阀 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 30 制冷与空调作业 2007 三通阀设在由热交换器到发生器去的稀溶液管中上。其作用是当机组负荷减 轻时，调节三通阀，使其旁通流回吸收器。 三、直燃式溴化锂吸收式冷水机组燃烧系统 （一）直燃型发生器 直燃型机与其它机组的最大差别是发生器的结构不同。它是以燃油、燃气为 燃料、用产生的烟气直接加热稀溶液。 1．炉筒 燃烧在炉筒中进行 2．对流换热管 它分为火管式和水管式。高温烟气在传热管流动；管外 为溴化锂溶液，叫火管式；反之为水管式。 （二）供热系统 供热系统是溴化锂吸收式冷水机组的动力系统。 1. 蒸汽系统 2. 燃油系统 3. 热水系统 第四节 空气热湿处理设备和冰蓄冷装置 一、空气热湿往处理设备和过滤器 （一）喷水室 喷水室可以实现多种空气的热湿处理过程，并具有净化空气的空处理设备。 （二）表面式换热器 表面式换热器在工程中广泛使用，结构简单、占地少，水质要求不高，水系 统阻力小。其结构由管子和肋片构成。它可分为表面式加热器和表面式冷却器。 前者可用蒸汽和热水做热媒，后者以冷水和制冷剂作冷媒。 除上述加热方法外，在风口处还可以利用管状电热元件对空气进行加热处 理。 （三）空气加湿设备 空气加湿可在空气处理室或送风道内对送入房间的空气进行加湿；也可对房 间内空气局部加湿。 加湿设备分两类：等温加湿类和等焓加湿类的设备。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 31 制冷与空调作业 2007 1. 等温加湿类设备 （1）蒸汽喷管和干式蒸汽加湿器，它是利用外界热源产生蒸汽，然后将蒸 汽混到空气中去，其过程为等温加湿过程。 （2）电热式加湿器，把管状电热元件置于水中，通电后使水产生蒸汽。用 浮球阀控制补水，水用蒸馏水。加热量的大小决定于水温和水表面积。 （3）电极式加湿器，它利用三根铜棒或不锈钢棒插入盛水容器中做电极。 通电后，水为电阻并被加热成蒸汽。水位高，导电面积大，电流愈强，发出热量 越大。蒸汽量可用水位调节。 2. 等焓加湿设备 它是用特制的蒸发湿帘制成。它具有很大的水与空气接触的表面。 其它这类装置还有压缩空气喷雾器、电动喷雾、离心加湿器、超声波加湿器 等等。 （四）减湿设备 1．冷冻减湿机（除湿机） 冷冻减湿机由制冷系统和风机组成。其原理是将蒸发温度降到空气露点温度 以下，使空气经过它时将空气中的水冷凝结析出，为不降低除湿后的空气温度， 可利用冷凝器来提高其温度。 2．固体吸湿剂吸湿 工程中广泛采用吸咐剂硅胶，其吸湿能力可达到其质量的 30%。它对空气处 理过程是一个近似等焓减湿升温过程。硅胶使用一段时间后需要再生。 3. 液体吸湿剂减湿 液体吸湿剂吸湿的原理是盐水水蒸气压力低于空气的水蒸气分压力，使空气 中的水蒸气被吸收。随着吸收过程，浓度变稀，需要将溶液再生。 4. 氯化锂转轮除湿机 它是利用一种特殊的吸湿纸来吸收空气中的水分。吸湿纸是以玻璃纤维滤纸 为载体，将氯化锂和保护加强剂等液体均匀地涂在滤纸上烘干而成。 （五）空气过滤器 空气过滤器的作用是净化空气，满足室内的要求。常用过滤器有四大类。 1. 初效过滤器 2. 中效过滤器 3. 亚高效空气过滤器 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 32 制冷与空调作业 2007 4. 高效空气过滤器 二、通风机与水泵 （一）通风机 工程中用的通风机，可分为离心式，轴流式和贯流式三种。它是输送空气的 功力装置。 1. 离心式通风机 离心式通风机在空调中用得最多。以叶片的型式有后向式和前向式之区分。 后向式的离心风机，空气与叶片之间撞击小，能量损失小，效率高为目前大、中 型空调所采用。前向式叶轮较后向式的能量损失较大，效率低。 2. 轴流式通风机 在轴流式通风机中，空气沿轴向流过风机，叶轮装在圆形风筒内，另外有钟 罩形的入口来避免进风的突然收缩。采用机翼型的扭曲叶片，调整叶片安装角度， 有助于提高空气的动力性能和效率，减少噪声。和离心式通风机相比，它具有风 量大、风压小的特点。 3. 贯流式通风机目前仅用于如风机盘管等设备中。 空调中通风机的性能指标有风量、风压（指总压头，它包括动压和静压）， 有效功率和全压效率（通风机的有效功率与输入功率之比）。 （二）水泵 空调中常用的水泵都为离心式水泵。 离心泵的类型较多，但作用和原理基本相同，它们的主要部件有： （1）叶轮 清水泵都采用闭式叶轮（设有前后盘），且多为后向叶型号。 （2）吸入室 其结构形状对泵吸入性能影响最大、，常用锥度为 7—~18˜ 的锥体管式。 （3）机壳 其作用是收集液体，使流体部分的动能转为压力能，最后将 流体均匀地导向排口。 （4）密封环 其作用是减少机壳内高压区泄漏到低区的液体量。通常在泵 体叶轮上分别安设密封环（减漏装置）。 （5）轴封 轴封的作用是防止流体渗漏到泵外，也防止空气浸入泵内。 常用的轴封有填料轴封、骨架橡胶轴封、机械轴封与浮动环轴封等。 （6）轴向力平衡装置 由于叶轮两侧流体压强不平衡，将使泵轴和叶轮窜 动面使部件损伤而采用。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 33 制冷与空调作业 2007 水泵的性能：水泵的流速与转速成正比；扬程与转速平方在正比；功率与转 速的立方成正比。 三、冰蓄冷装置 （一）盘管外融冰装置 盘管外融冰装置是由温度较高的回水或二次冷剂（载冷剂），直接进入结满 冰的盘管外贮槽内循环流动，使透管外表面的冰层自外向内逐渐融化。 （二）内融冰蓄冷装置 内融冰蓄冷装置是由沉浸在充满水贮槽中的盘管组成的结冰蓄冷装置。 沉浸式透管结构常用有三种，即蛇形盘管、圆筒形盘管和 U形立式盘管。 （三）封装冰 封装冰蓄冷是将封闭在一定形状的塑料容器内的水制成固态的过程。容器的 形状有球形、乳凸状（齿球）球形、蕊心摺囊冰球、板形等。 开式贮槽为矩形贮槽。它用钢板或钢筋混凝土制作，贮槽顶部有保温盖板， 槽最高利有溢流口（常设有液位报警不使溢流）。贮槽上部在液面下设格栅，以 保证容器全部浸沉在液面以下。 密闭式贮槽有卧试和立式之分。 （四）共晶盐蓄冷容器 共晶盐是一种相变材料，将其封装在塑料容器内，沉浸在充满循环水的贮槽 中。随循环水温度变化，共晶盐结冰或融化，其过程与封装冰相似。评价高温相 变的共晶盐蓄冷介质和容器应注意： 1. 具有固定的冻结温度，不发生过冷现象。保证容器完全冻结及释冷时供 冷水的温度不致过高。 2. 释冷介质在容器内不发生分层化。由于有的共晶盐在过饱和状态融解时， 部分无机盐可能沉淀在容器底部，而部分液体浮在容器上部。这种层化现象将使 蓄冷能力大幅度下降。因此要选好共晶盐和添加剂，封装容器要适当加厚。一般 共晶盐蓄冷装置的充冷温度为 4~6℃。由于充冷温度较高，可使用常规冷水机组， 机组的性能系数 COP值为 5.0~5.9。 贮槽为敞开式，多为钢筋混凝土结构。 （五）冰片滑落式蓄冷装置 冰片滑落式和冰晶式等属动态型结冰方式，它与前面几种静态结冰相比，以 前的结冰，冰层由薄至厚，它要求蒸发温度变低，这使制冷机耗电增加，动态制 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 34 制冷与空调作业 2007 冰可降低其能耗。 动态冰片滑落式装置 该装置在制冰时，部分流经板式蒸发器表面固化成冰（蒸发温度为—4~9℃）， 一般控制在 10~30分，冰层厚度为 3~6mm。在收冰期，热的制冷剂（不低于 32.5℃） 进入蒸发器通常为 20~60秒，使冰脱落进入槽中。贮槽蓄冰率为 40%~50%。 （六）冰晶式蓄冷装置 冰晶式蓄冷装置是动态制冰，其原理是将蓄冷介质（8%的乙烯乙二醇溶液） 冷却到低于 0℃，将过冷的水送至贮槽中，分离为 0℃的水和 0℃的冰；如过冷 水温度为—2℃，即可产生 2.5%直径为 100um的冰晶。充冷时蒸发温度为—3℃， 贮槽为钢制，其蓄冰率约为 50%。 （七）几种蓄冷装置的比较 第五节 循环水系统与水处理设备 在制冷和空调系统中，冷凝器还是大多数采用水冷冷凝，在吸收式制冷中吸 收器内也用水冷却。冷却水使用后，一般温升 3~5℃，甚至 8℃，使用后的水排 放掉是一个浪费。目前我国很多地区严重缺水。所以采用冷却水循环系统。 在水循环系统中最主要的设备为冷却塔。 一、冷却塔 冷却塔的泠却原理：一是冷却水与空气接触时，当水温高于空气温度时，利 用导热使水降温；另一个是水蒸发时吸收水的潜热，使水降温。 根据通风方式，冷却塔可分为自然通风和机械通风两类。自然通风方式常用 于电厂等冷却水量大的地方。机械通风方式适用于气温高、湿度较大的地区，是 制冷空调中常用的水冷却设备。通风的供给方式分为抽风式和鼓风式两类。抽风 式冷却塔的风机设在塔顶出口处，空气从塔底侧进入，塔内呈负压，有利于水的 蒸发，但风机在高温、较高湿度环境中工作，易出故障。鼓风式冷却塔的风机安 装在塔下侧面，塔内呈正压，对水蒸发不利，空气流动也不均匀，泠却效果差些， 风机工作环境可改善，宜用于水质较差或有腐蚀性的场合，以保护电机。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 35 制冷与空调作业 2007 冷却塔一般由塔体、淋水装置、配水系统、通风设备、空气分配装置、通风 筒、收水器、集水池等组成。 （1）塔体是冷却塔的外围护结构。 （2）淋水装置又称填料，其作用是将热水分离成细水滴或薄水膜，增加水 和空气接触，是冷却塔重要部分，它有点滴式、薄膜式和点滴薄膜式三种。 （3）配水系统是尽可能地把热水均匀分布到整个淋水装置中，以获得最佳 冷却效果。它可分为固定式和旋转式。其中旋转配水系统在制冷冷却塔中常用。 它是由固定的轴及员上可转动配水管组成。 二、水处理及水处理设备 （一）冷却水系统中的问题和水质要求 冷去水系统中最大的问题是腐蚀和水垢。腐蚀一般分为化学反应腐烽电化学 反应腐蚀两种，后者是主要的。 电化学反应腐蚀，是指有电子转移的化学腐蚀，它包括氧化（阳极）和还原 （阴极）反应，由于金属材料的材质不匀和表面粗糙不平，在不同村质和不同部 位形成了不同的电位而产生了电位差，即出现了阴阳极，传递电子，形成电路， 从而在表面上出现电化学反应，使金属腐蚀、穿孔，形面事故。 水垢主要是水的硬度造成的、水垢的导热性很差，它比钢小 30~50倍，冷凝 器水管结垢后会使冷凝压力显著升高，并使压缩机超压停机，使制冷机制冷量下 降到 70%~50%。 水中的微生物是非常有害的。微生物主要的藻类、细茵、真茵。冷却塔是藻 类生长的最好环境。微生物的危害表面在产生污泥和沉积物，它还是一种粘结剂。 当出现丝缕状粘滑的污泥，说明微生物腐蚀严重。冷却塔水的污染是军团病等空 调病发生的主要原因之一。 （二）水质处理及水处理设备 1. 离子交换水处理 离子交换处理可以降低制冷、空调中用的原水（生水即未软化的水）硬度和 碱度，以达到用水不质的要求。 阳离子型的离子交换剂是由阳离子（如钠离子 Na+）和复合阴离子根（用 R 表示）组成。Na+与水中 Ca2+和Mg2+交换反应，结果 Na+转入水中，使原水由硬 水变成软水，Ca2+和 Mg2+被吸附在交换剂上。它可用钠盐还原，重复使用。但 钠离子只能软化水，而不能除碱。离子交换剂常用的有磺化媒和合成树脂。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 36 制冷与空调作业 2007 为了除碱，可用氢一钠，铵一钠系统降低水的碱度。氢离子交换软化、除钙 的原理：是将离子交换剂用酸溶液去还原，变成氢离子交换剂 HR。原水流经氢 离子交换剂后，水中的钙、镁离子被置换。 2. 磁化水处理 （1）磁化水处理原理 磁化法属物理处理。其原理如下：水及其溶液是多相系统，极性很强或含较 多的离子。它们以一定的速度流经磁场，垂直切割磁力线，使大小分子链变成单 分子或双分子水，离子受到劳伦茨力的作用做圆周运动，流经非均匀磁场，像带 电粒子在交就磁场中活动，产生感应电流，因为水有很大的内聚力，使水中固体 粒子细化，溶解在水中不析出，同时水磁化后产生大量氢离子，其中氢离子水合 物与管道、设备壁面电荷相吸，形成一层保护膜，使氧、氯等离子不与管内壁接 触，起到防护作用。如果设备和管道已结垢，则与垢上电荷结合，即通过磁场带 电粒子与垢表面电荷相撞产生高压放电，把垢粉碎，细化并溶于水中，沉降的粒 子从排污口排出。 （2）磁水器 磁水器是永久磁铁，使用时把它放在水泵出口处的水管周围，离设备约 5m， 在它们之间最好安装 1~2个止逆阀，在补水处也设磁水器。磁水器的磁场强度通 过导磁板使磁场能力集中，达约 3000Oe（奥斯特）。它和铁磁性金属闭合后，加 到管壁内部磁场强度约 10000Oe以上。水通过这段管子得到处理。其优点是体积 小、重量轻、用单体或多体组合使用，在运行时就可安装，磁化了的水不应超过 72小时，以免磁力衰退。 3. 电子水处理 （1）电子水处理的原理 电子水处理是改变水的物事结构，达到防垢、除垢，杀菌灭藻的功能，而且 不污染环境。电子水处理和工作原理，采用集成电路，利用高频振荡产生交变电 场作用于水，使链状的水分子变成单个水分子。水分子在电场作用定向地按正、 负极顺序排列。水中溶解盐类的正负离子被单个水分子包围，并按正、负顺序整 刘地排列在水的偶极子群中，使它不能自由运动，降低了速度和彼此间的有效碰 撞，使器壁上的水垢不易生成。此外，由于水分子偶极矩的增大，使它与盐的正、 负离子的水合能力增大，使管壁上的水垢加快在水中溶解，水垢变软、脱落，具 有防垢的效果。单个水分子充分与水中氧气接触能生在对菌、藻类有强烈抑制和 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 37 制冷与空调作业 2007 消灭作用的双氧水，它具有损伤生物大分子，使微生物膜过氧化，破坏岐化酶的 作用，达到杀菌灭藻的效果。 （2）电子水处理器 ○1电子水处理器 它是由两部分组成，一部分为水处理器，壳体为阴极，壳体中心装有一根金 属阳极，水通过壳体与金属电极之间再流入用水设备，另一部分为电源（电子水 处理控制器），它把 220V、50Hz 的电流变成低压直流电，使在水处理器中产生 电子场。 ○2静电水处理器 静电水处器的结构同电子处理器，不同的是壳体中心的阳极芯棒外面套有四 氟乙稀管，以保证良好的绝缘。水处理控制器的高压发生器产生高压静电。它适 用于水温≤80℃，总硬度＜550mg/1，最大工作压力＜1.6MPa，水中固体颗粒或 悬浮物含量较高的情况。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 38 制冷与空调作业 2007 第四章 制冷与空调作业危险性分析 第一节 制冷与空调作业事故及特点 制冷设置是由压力容器组成的系统装置，制冷剂在制冷系统运转中，其压力 发生变化，处于压力运行运行状态，具有潜在的爆炸危险。 一、制冷与空调作业事故种类 （一）制冷与空调作业爆炸事故 制冷作业发生的爆炸事故有两种：一种为化学爆炸事故，一种为物理性爆炸 事故。化学爆炸是一种剧烈的化学反应同时伴随着巨大的能量释放。爆炸前后的 物质发生了变化。化学爆炸必须满足三个必要条件：（1）可燃物质与空气（氧气） 形成混合物。（2）可燃性物质在空气中的浓度（容积百分比）达到爆炸极限。（3） 明火。而物理爆炸则是单纯的能量急剧释放过程，不伴随着化学反应过程，也即 爆炸前后的物质不变。 1. 化学爆炸事故 （1）氨气遇明火发生的爆炸事故 氨气是一种可燃可爆的气体，氨的爆炸极限约为 5％～28％，空气中或系统 （容器）中的氨气达到爆炸浓度（即爆炸极限）时，遇明火即发生爆炸。 （2）用氧气对制冷系统试压时发生的爆炸事故 在制冷设备安装和修理过程中，操作人员因违反安全操作规程，用氧气替代 氮气或干燥空气对制冷设置进行试压检漏，因氧气特别是带压氧气具有极强的氧 化特性，与压缩机里的润滑油发生剧烈的氧化反应，导致制冷设备发生爆炸。 （3）焊接氨制冷系统产生的爆炸事故 在对氨制冷系统进行焊接修补时，由于焊接前未能彻底清除设备里的存氨， 以至氨遇明火发生爆炸事故。 （4）直燃式溴化锂吸收式制冷组火灾爆炸事故 近些年来，直燃式溴化锂吸收式制冷机组广泛用于中央空调系统，但由于采 用燃油或燃气系统，因而增加了火灾和爆炸危险性，国内曾发生供油系统漏油而 产生的爆炸事故。 2. 物理性、爆炸 （1）制冷设备中的制冷剂具有较大的可压缩性，受压后体积收缩积聚能量， 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 39 制冷与空调作业 2007 当容器的容积较大时，一旦遇到意外情况，容器或系统管道爆破，制冷剂就会瞬 间急剧膨胀，释放出巨大的能量，形成物理性的爆炸，如制冷系统中制冷液体管 路以及制冷剂的钢瓶等受热发生的爆炸事故均属此类，也称液爆。 （2）违章操作导致的设备超压爆炸事故 制冷空调系统运行中，操作人员违反安全操作规程，违章作业导致设备系统 超压，若安全装置失灵，其压力超过设备强度，造成设备系统爆炸。 （二）火灾事故 氨制冷剂具有可燃性，遇明火会燃烧，氨的自燃温度是 630℃，空气中的氨 的含量达 11％～14％时，即可点燃。产生爆炸和火灾事故。 （三）制冷剂的中毒事故 1. 氨泄露造成的中毒的刺激性气体，能严重地刺激眼、鼻和肺粘膜。氨气 不仅通过呼吸道和皮肤等造成人员的中毒事故，而且氨强烈的刺激性还造成对人 眼睛的伤害，严重者造成眼睛失明。制冷作业中。曾发生多起由于氨的泄露造成 的人员中毒事故。 2. 氟利昂的窒息中毒 氟利昂制冷剂大多具有轻微的毒性。但是，它的比重比空气大，易积聚。因 此，在作业场所，特别是狭窄场所，如果氟利昂泄露浓度较大时，会使人生产窒 息。氟利昂在空气中浓度达 30％时，会使人呼吸困难，甚至死亡。 3. 制冷剂的冻伤事故 液体制冷剂溅到人的皮肤上会造成冻伤事故。液体制冷剂与皮肤接触，造成 皮肤和表面肌肉组织的损伤，特别是氨制冷剂，它不仅会冻坏肌肉组织，还腐蚀 皮肤。这种腐蚀作用的症状与烧伤的症状相似 ，也称为冷灼伤。 二、制冷空调作业事故特点 总结制冷空调作业所发生的事故，其事故的特点可以归纳为如下几点： 1. 群死群伤，制冷作业的事故，虽不是经常发生，但是，发生事故如爆炸、 中毒等往往会造成对人伤亡，并造成设备财产的重大损失。 2. 财产损失大，制冷作业发生的事故不仅造成人员的伤亡，而且会造成较 大的财产损失，根据以往事故来看，造成的直接的财产损失都较大。 3. 社会损失大，近些年来，制冷空调装置应用很广泛，特别是公共场所如 办公楼、商场、宾馆和文化娱乐场所等多采用大型制冷中央空调，有的采用燃气、 燃油的制冷空调装置（溴化锂吸收式制冷机组），一旦发生火灾爆炸事故，其后 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 40 制冷与空调作业 2007 果不堪设想，而且还会造成较大的社会影响。 4. 操作人员违章操作的事故在制冷空调事故中所占比例较大，据统计，制 冷空调事故中，60％～70％由于作业人员违章才做造成的。 第二节 制冷与空调作业事故原因分析 制冷与空调作业发生的事故，其原因主要与以下因素有关（1）制冷系统的 压力；（2）制冷系统的温度；（3）制冷剂的理化性质；（4）违章操作。 一、由于制冷系统超压而引起的危险 （一）冷凝压力超高 冷凝压力超高是制冷空调系统超高的主要原因之一，设备超压直接威胁制冷 设备的安全运行。制冷设备冷凝压力超高的主要原因是冷凝效果严重下降。 1. 制冷空调系统循环冷却水系统若出现以下故障将会导致冷凝压力超高。 （1）冷却水泵出现故障，导致冷却水水流不足或中断。 （2）冷却塔风机故障。 （3）冷却水进出管道阀门或过或过滤器堵塞，导致水流不足或中断。 （4）冷却水管道内有空气，水泵出水压不稳定。 （5）冷凝器冷却水管道结垢，导致冷凝器换热效率下降。 2. 冷凝器有空气等比凝性气体，制冷空调系统在检修过程中由于抽空不彻 底，系统，系统会残留少量空气，另外在充制冷剂或加油过程中因操作不当，也 会带入少量空气，这些空气聚集在冷凝集在冷凝器中，占据冷凝器的气体空间， 造成冷凝压力升高。 3. 冷凝器中制冷剂却液体过多，过多的制冷剂液体覆盖传热管，减少制冷 剂气体与冷却水管的换热面积，导致冷凝效果降低，制冷剂的气体不能很好的冷 凝成液体，而使制冷剂气体压力超高。 4. 冷凝冷凝器中润滑油积聚，产生高压危险。 （二）制冷系统饱和蒸发压力增大 由于不正常的外部热量的干扰，引起制冷系统饱和蒸发压力增大。 （三）液体制冷剂充满封闭空间所产生的危险 充满制冷剂液体的管道和容器，因环境温度升高而引起制冷剂体积急剧膨 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 41 制冷与空调作业 2007 胀，压力聚升。因此，将充满液体制冷剂管道两端的阀门关闭，或在容器和钢瓶 中超量充装液体制冷剂都是非常危险的。 制冷系统运行中，可能发生液爆的部位应特别注意，这些部位有： 1. 冷凝器与储液器之间的管道； 2. 高压储液器至澎湃阀之间的管道； 3. 二端有截止阀门的液体管道； 4. 高压设备的液位计； 5. 在氨容器之间的液体平衡管 6. 液体分配站； 7. 汽液分离器出口阀至蒸发器（或排管）间的管路； 8. 循环储液器出口阀至氨泵吸入端的管路； 9. 氨泵供液管路 10．容器至紧急泄露氨器之间的液体管路等。 这些部位均有可能造成液封的管道.在制冷系统运行中 ,曾发声多起液爆事 故，应引起足够的重视。 （四）起火时制冷系统的超压危险 制冷空调系统周围环境或机房起火是十分危险的，而相当多的制冷空调机 房，即使是在制冷空调系统停止运行时，因为制冷剂尚在制冷系统里，起火时的 温度会导致系统内的液体制冷剂急剧膨胀，压力聚升，造成爆炸和制冷剂大量泄 露的危险。 二．直接由温度引起的危险 （一）金属在低温下的脆性破坏 制冷设备在低温的情况下应有足够的韧性，否则会因脆性破坏导致事故的发 生。 （二）在封闭空间里载冷剂（水、盐水等）的冻结 在制冷空调系统运行中，载冷剂的冻结是常见事故，如冷水机组冷媒水（也 称冷冻水）因水流不足或中断时，导致蒸发器内冷冻水温急剧下降至零度以下， 冷冻水管路结冰即冻结，造成水管冻裂的设备事故。 （三）热应力生产的危险 制冷系统在运行操作过程中由于温度的变化，会产生生产热应里的影响，系 统温度的突然的变化，会使受热器件产生较大的热膨胀冷所设备材质和安装的质 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 42 制冷与空调作业 2007 量等问题往往使设备承受不了如此大的温差变化，故在设备的薄弱环节如接口或 焊接部位等处发生破裂，造成制冷剂的泄露事故。 （四）设备下面地基冻胀而损坏建筑 在制冷系统中，因低温设备的温度较低，会将冷量传给地基，造成基结冻而 膨胀变形，如此反复，必定影响建筑物。 （五）低温对人的伤害 在低温下工作，人的动作不灵活，往往会感到手指和脚趾麻木，不穿防寒衣 服，身体就会散失大量的热量，从而降低和减缓新陈代谢的速率，使热量的损失 和热量的生产更不平衡，进一步影响人体正常的新陈代谢，引起人体自身的御寒 体系紊乱。 三、制冷剂的危险 （一）制冷剂对人生理的影响 制冷剂对人类的危险大致分为以下二个方面，首先水对人体和设备的直接危 险，其次是对环境的破坏。间接的危险人类。直接危险表现在制冷剂自身具有的 毒性、燃烧爆炸性和对材料的腐蚀性。 制冷剂对人生理上的影响，较为重要的有中毒、窒息和冷灼伤。引起人中毒 的制冷剂有氨和二氧化硫，引起窒息的制冷剂有氟利昂类，所有的制冷剂都会引 起冷灼伤。 制冷剂的毒性等级 制冷剂的毒性分为 6级，1级毒性最大，6级最大。每一级之间还分等级， 以 a、b表示，a级的毒性比 b级大。 （二）氨的危险 1. 氨中毒的原因分析 （1）制冷设备发生破裂的原因，除了由于系统及环境温度升高导致的液爆 造成氨的泄漏等原因外，还与以下原因有关： ①振动破坏。 ②充氨作业由于胶管质量问题、老化，或管接头卡不牢彻底，造成脱落、破 裂导致的氨泄露。 ③在对制冷系统进行修理前，对修理部位降压抽空不彻底，造成带压拆卸系 统设备、部件等导致氨泄漏。 ④阀门阀盖与阀体之间密封不严，操作失误造成泄漏。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 43 制冷与空调作业 2007 ⑤压缩机液击生产的设备破裂。 2. 急性氨中毒 氨是具有特殊臭味的刺激性气体，常温常压下为气体，氨通过呼吸和皮肤进 入人体。氨气被吸入人体后，当即出现咳呛不止，憋气、气急、流泪、怕光、咽 痛等病症。 典型肺水肿的表现可分为四期： 刺激期：吸入氨气后，即出现咳呛、胸闷、胸痛、气急、有痰、头晕、恶心、 呕吐等，持续时间短。 潜伏期：病状减轻或暂时消失，但实际上病情却已继续恶化。 肺水肿期：潜伏期后，病情有突然加重，剧咳、呼吸困难，烦躁吐粉红泡沫 痰，出现紫绀、面色青灰。 恢复期：经积极治疗后，病状逐渐减轻，1～2周即痊愈。 3. 慢性氨中毒 慢性氨中毒常引起慢性气管炎、肺气肿等呼吸系统疾病。 4. 化学烧伤 氨属生碱性物质，当碱性物质与肌体蛋白结合后，形成可溶性碱性蛋白，并 溶解脂肪组织，随着碱性物质不断地渗入深部组织，其创面不断加深。 （1）烧伤面积 烧伤面积的大小，可用手掌法来估计。 （2）烧伤深度 烧伤的深度通常按三度区分法来判断。 5. 化学冻伤 氨液如果溅到人体上，将吸收人体表面的热量汽化，热量失去过多则造成肢 体的冻伤。化学冻伤同时伴有化学烧伤。 化学冻伤分为三度： Ⅰ度损伤在表皮。 Ⅱ度损伤达到真皮。 Ⅲ度损伤达全层皮肤。 （三）氟利昂制冷剂的危险 1．氟利昂制冷剂的窒息性 窒息可分为突然窒息和逐渐窒息两种。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 44 制冷与空调作业 2007 氟利昂制冷剂的窒息属于单纯性窒息。 2. 化学冻伤 氟利昂制冷剂属于微毒性，因此当液体制冷剂溅到人体肌肤上时，会产生化 学冻伤但不伴有化学烧伤。 3. 氟利昂制冷剂属于低压液化气体，在装瓶运输储存和制冷系统调节不当， 或密闭容器中满液状态时，在遇到温度上升时会产生爆炸。 4. 氟利昂的环境污染 由于氟利昂的大量使用，泄漏后对大气环境带来了长期的破坏，使臭氧层减 薄并出现空洞，紫外线辐射增加。 第三节 制冷作业的爆炸危险分析 制冷系统中的工质以高压饱和液体状态或液体混合状态存在。如果设备破 裂，其内在的气体首先迅速膨胀，生产爆炸力。 一、碎片的破坏作用 设备、器件破裂爆炸时，气体高速喷出的反作用力固然可以把整个壳体向反 向推动，造成危险，同时，有些壳体可能裂成大小不等的碎块向四周飞散。这些 具有较高速或较大质量的壳体，碎块在飞出过程具有较大的动能，对人体、厂房 有杀伤和破坏力。 二、冲击波的破坏作用 冲击波的生产是在设备破裂爆炸时，设备内大量高压气体急速冲出，使它周 围的空气受到冲击而产生扰动。其压力、密度、温度等产生突然变化，这种扰动 在空气中传播就成为冲击波。 冲击泼在自由传播（即无外界能量补充的情况下传播）的过程是以爆炸点为 中心，以球面的形状向外扩展，随着半径的增大，波面表面积不断增大，冲击波 的正压区也随之增大，这样单位质量空气的平均能量也要下降。 三、氨的二次危险 制冷系统中如果使用氨作为制冷剂，当系统设备爆炸时，氨必定向四周散发。 而氨散发于大气时呈气态存在，对人体的器官有强烈的刺激，甚至中毒窒息，称 为二次毒害。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 45 制冷与空调作业 2007 第四节 制冷空调循环水水质对制冷系统安全的影响 对循环冷却系统，特别是敞开式循环系统，冷却水在不断循环使用过程中， 由于水的温度升高，水流速度的变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓 缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的飘落，以及设 备结构和材料等多种因素的综合作用，会产生严重的后果。这些危害会威胁和破 坏设备长周期地安全生产，造成经济损失。 一、水垢附着 天然水中溶有各种矿物和盐类，水源不同，水质亦不同，如海水与淡水，地 表与淡水，长江与地下水，长江水与珠江水的水质都不同。就是同一水系，上游 和下游的水质也有变化。 冷却水经过冷却塔向下喷淋时，溶解在水中的游离要放出，这就使上面反应 方程向右进行。 水垢附着的危害，不仅降低换热器的传热效率，降低制冷量，而且导致制冷 压力超高、压缩几功耗增加、耗能增大，危及安全运行，甚至被迫停产。 二、设备腐蚀 循环冷却水系统中，换热设备采用铜材或碳钢材料。长期使用循环冷却水， 会发生腐蚀穿孔，其腐蚀的原因是多种因素造成的。 1. 冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀 敞开式循环冷却水系统中，水与空气能充分地接触，因此水中溶解的可达饱 和和状态，当碳钢与溶有的冷却水接触时，由于金属表面的不均匀和冷却水的导 电性，在碳钢表面会形成许多电源，微电池。微电池的阴、阳极上分别发生氧化 还原的反应。 这些反应，促使微电池上的阳极金属不断溶解而被腐蚀。 2. 有害离子引起的腐蚀 循环冷却水在浓缩倍数增长而增加外，其它盐类如氧化物、硫酸盐等的浓度 也会增加，穿透性强，容易穿过膜层，替换氧原子形成氧化物，加速了负极过程 的进行，使腐蚀加速，所以氧离子是引起点蚀的原因之一。 对于不锈钢制的换热器，离子是引起应力腐蚀的主要原因，因此冷却水中 离 子的含量过高，常使设备上应力集中的部分，一般要求离子的含量不超过 50~100PPm 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 46 制冷与空调作业 2007 3. 微生物引起的腐蚀 循环冷却水准能够最常见的并能造成危害的微生物大致有细菌真菌和藻类 等三类。 冷却水中滋生的微生物会直接参与腐蚀反应，除了这些微生物排出的咽盐、 最主要的是由于铁细菌和氧的硫酸盐还原菌的存在所引起的腐蚀。 三、微生物的滋生和粘泥污垢 冷却水中的微生物，一般是指细菌和藻类在新鲜水中，一般来说细菌和澡类 都较少，但在循环冷却水中，由于养分的浓缩，水温的升高和日光照射，给细菌 和澡类创造了迅速繁殖的条件。大量细菌分泌出的粘液，像粘合剂一样，能使水 中的灰尘杂质和化学沉淀物等粘附在一起，形成粘糊糊的污染，它们粘附在换热 器的传热器的传热表面上。这种污染有人称它为生物粘泥，也有人把它叫做软垢。 软垢积附在换热器管壁上，除了会形成氧的浓差电池引起腐蚀外，它们还会 使冷却水的流量减少，从而降低换热器的冷却效率，严重时，这些生物粘泥会将 管子堵死。在制冷空调机组中冷凝器冷却水管道堵塞会造成冷凝器换热效率下 降，冷凝压力超高，压缩机耗能严重，制冷效率下降等问题。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 47 制冷与空调作业 2007 第五章 安全装置与仪表 第一节 压力显示控制装置 一、压力表 用来测量介质压力的仪表称为压力表。 制冷系统中常用的压力表是弹簧管压力表。因为这中压力表构造很简单，使 用方便，测量范围广，价格低廉，读数明显，具有一定的精确度，因此得到广泛 的应用。 1. 单圈弹簧式压力表其构造 2. 工作原理 单圈弹簧管是一个扁圆或椭圆截面的圆形弯管道，通常是用磷铜、黄铜或钢 制成， 椭圆的长轴应与指针 3的轴线平行。弹簧管的一端固定在与压力表壳连 接牢固的支座 7上，并能通过带螺纹的管接头 8与被测介子相连通。而另一端是 自由端封闭的，并以拉杆 6与扇形齿轮连接。扇形齿轮又与小齿轮 1相连接，在 小齿轮的轴心上装有指针。为了消除扇形齿轮和小齿轮的间隙，在小齿轮的转轴 上装上了游丝 2，在介质的压力作用下弹簧管伸张，同时使指针转动。由弹簧管 自由端变化的大小决定了指针的旋转角度的大小成正比，所以其刻度标尺是均匀 的。 3. 压力真空表 通常测量高与大气压的制冷剂采用真空表，测量在大气压力上下的波动不超 过压力表刻度标尺的三分之二，即若压力表盘的最大标尺 1.96MPa时，则其制 冷剂的压力范围不应超过 1.46MPa。在波动的负荷下则不应超过刻度尺的一半， 则最低压力最好高于刻度尺的三分之一。 二、压力控制器 压力控制器又称压力继电器或调节器，是一种压力信号的电开关，即当时压 力超过（或低于）调定值时控制器就能切断电路，使被控制的系统停止工作，以 起到保护和自控的作用。 制冷系统中采用的压力控制器型式交多，其差别主要在于幅差调节机构不 同，所以调节的方法各异。常用的压力控制器有以下几种类型： 1. YWK系列压力控制器 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 48 制冷与空调作业 2007 YWK系列压力控制器主要用于制冷系统中 0.08~2Pa压力范围内的自动控 制。控制方式为两位式，在所调定的上下限位发出通路或断路的电讯号。在制冷 系统中，压力控制分为保护性和协调性两种。其中在 YWK—22型用于压缩机保 护性的高、低压控制，在系统出现危险时发出自动停机的讯号；YWK—11.、YWK —12则属于调节性的压力控制器。 （1）YWK—22型压力控制器的构造： 压力控制器的工作原理 YWK—22型压力控制器，是将高压（冷凝压力）过高保护和低压（蒸发压 力）过低保护两比粉合并组装在一个器壳内。其高压部分在控制器右方，当系统 管路中压力升高时，气箱内的波纹管被压缩，压力超过上限，波纹管上顶杆克服 弹簧力，顶动跳脚板，推动电气开关动作，触头变位，切断电路使压缩机停车。 当开关动作后，跳脚板上突出边缘即被扣住，掀手动复位掀钮，可使跳脚板 脱扣恢复正常。 （2.）KD—155行压力控制器的工作原理 低压气体通过毛细管进入低压波纹管 6，若低压气体的压力大雨调定值时， 由于波纹关的弹力通过传动芯棒 7和传动杆 3，传动到 16的按钮上，并使其按 下面电路闭合，压缩机正常运转。若汽压力低于调定值时，则调节弹簧 2的张力 克服波纹管的弹力，把传动芯棒抬起，解除传动杆对微动开关的压力，在由开关 自身的张力使按钮抬起，于是电路断开，压缩机停止运转。 （3.）FP型压力控制器 FP型压力控制器是一种组合式高、低压压力控制器。这种控制器没有指示 调节定值的刻度板，调整时，应参看压缩机吸、排气压力表的指示值。调整后应 试验调定的断开压力忽和闭和压力是否符合要求这种试验应重复进行三次。在调 整低压幅差螺钉时，应断开电源以保证安全。 （4）RT型压力控制器 RT型压力控制器在船舶制冷装置中常用的有低压压力控制器 RT1（RT1A） 和高压压力控制器 RT5（RT5A），带有字母“A”的可用语氟利昂和氨，不带 A 只能用与氟利昂。 （5）压力控制器的使用与维护 为了在制冷系统中调节和测定压力控制器的控制值，可以于压力控制器并联 一个标准压力表。其量程范围必须包括这个压力控制器 在闭和和释放时所应对 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 49 制冷与空调作业 2007 的压力值，刊物在压力控制器上接指示灯，在指示灯亮和熄的时候从压力表上读 得。 为了保证压力控制器的正常使用应做到： （1）每年校验一次。是按设定的值调压，检查刻度是否准确，电讯号能不 能即使发出。 （2）单件校后，应装回系统后在人为的制造压力条件，观察保护作用是否 可靠。 （3）维修是不能大卸大装，没有必要，尽量不拆。 （4）气箱和波纹管部分如有渗漏，需要回制造厂修理。 第二节 温度显示控制装置 一、温度计 制冷设备中常用的温度计是玻璃棒式温度计和压力式温度计。 （一）玻璃棒式温度计 玻璃棒式的温度计其中有水银或乙醇等液体，前者称水银温度计,它们都是 根据液体热胀冷缩的性质制成的.由于不停放的液体其冰点和沸点不同,因此根据 被测介子的不同的温度范围选用不同的玻璃棒温度计.一般水银温度计用于— 30~300℃的温度范围，酒精温度计用于 —100~75℃的温度范围。由于究竟可染 成红色，读数便于观察，因此制冷系统中广泛使用酒精温度计。 （二）压力式温度计 压力式温度计的感温包用一毛细管与一个弹簧式压力计相连接，组成可以个 密闭的测温系统。根据测量的范围在感温包内插入被测的介子中,当被测介子的 温度产生变化时，例如，温度升高时,感温包中的液体气化成饱和蒸汽，该蒸汽 的压力随被测介子温度的变化而变化，此压力的变化经毛细传递给压力计中于单 管弹簧自由段相连的拉杆，带动齿轮传动机构，使装有指针的转轴偏转一定的角 度，并在标度盘上指示出被测的温度值。 二、温度控制器 温度控制是控制制冷藏库或空调房间温度恒定在某一个范围内的电源开关。 （一）波纹管式温度控制器 （二）WTQ—288型电接点压力式温度控制器 （三）电子式温度调节器 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 50 制冷与空调作业 2007 第六章 制冷与空调作业安全管理 制冷与空调装置中，由于涉及的是压力容器和有毒物质，且有遇火爆炸的危 险，因此对系统的安全管理十分必要，是防止制冷与空调发生事故的根本保障。 第一节 制冷空调运行维护安全管理制度 一、安全生产责任制 “安全生产，人人有责”是安全生产工作的基本方针。企业各级领导和管理 人员在组织生产的时候要负安全责任，每一职工在进行安全生产的时候，同样要 负安全责任。各级人员及各部门人员的职责，应根据其工作性质用条文规定，即 安全生产责任只，每一个、每个部门按照安全生产责任的规定，认真负起自己的 职责，安全生产才会有保证。 安全生产责任制包括干部管理安全责任制和工人岗位安全责任制。其内容一 般包括岗位安全职责，为完成专责必须进行的工作和基本方法，以及应该达到的 基本安全要求。 1. 企业安全职责的原则要求 （1）企业法定代表人对企业安全生产负全面责任，推动企业认真贯彻实施 国家有关制冷空调安全规范。 （2）制冷空调装置使用单位安全技术负责人（主管副厂长或总工程师）必 须对制冷空调装置的安全技术管理负责。 （3）企业管理部门（动力、设备）负责实施国家制冷空调安全规范。 （4）根据实际情况在安全技术管理机构中，配置相应的制冷安全技术管理 人员。 （5）企业安全技术部门负责对制冷空调作业操作、维修人员的安全技术培 训管理工作。并负责对企业发生伤亡事故按国家有规定处理。 2. 制冷空调站负责人岗位安全职责的原则的要求 （1）掌握国家有关制冷空调安全规范，熟悉设备技术性能、操作及维护方 法，掌握运行状况。 （2）负责制冷空调安全运行，建立键全正常运行工作次序，做好班中巡回 检查工作，对设备隐患整改负责组织落实。 （3）对职工不按规定穿戴防护用品，违章作业行为，应进行批评教育，并 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 51 制冷与空调作业 2007 责令其改正。 （4）组织班组开展安全学习活动，贯彻落实制冷空调安全规范，教育职工 遵章守纪。安全活动应有文字记载，并且要填好教育卡片。 （5）负责对新调入的工人进行上岗前安全教育。 （6）对重大设备检修、抢修等要进行现场监护。 （7）发生工伤事故，应立即报告上级部门，并保护好现场。 3．制冷空调作业人员岗位安全职责原则要求 （1）严格执行安全操作规程及有关安全制度，做好安全运行。 （2）按时执行安全操作规程及有关制度，做好安全运行。 （3）根据主管领导安排，认真做好机组(库)开车准许工作和现场监护。 （4）负责当值异常情况事故处理，并立即向主管领导报告，配合电气及检 修人员工作及时处理故障。一旦发现检修人员危机人身和设备安全时有权制止， 待符合安全条件后方可重新工作。 （5）按照规定做好交接班工作。 （6）做好各钟安全用具及防护用品的管理工作。 二、安全教育制度 为了不断提高广大职工对安全产生的认识，组织职工学习安全技术知识，加 强对职工安全教育，安全教育制度就是为此目的而制度的，它包括对新工人上岗 的教育，特种作业人员的安全教育和经常性的安全教育等。 三、安全检查制度 制冷空调设备运行过程中，为了能及时发现问题，堵塞不安全漏洞，就必须 进行安全检查。检查方法有定期和不定期的，有季节性检查全面检查和专业性的 安全检查等。这些检查在企业内应用制度的形似固定下来，以便遵照执行，保障 安全生产。 四、安全管理制度 这种安全管理制度，主要是针对某种设备、某钟物品、某钟工艺过程、某钟 场所保证安全管理制度的，如易燃易爆物品的安全管理制度，变电所安全制度等。 五、安全技术性质的规章制度 （1）各工种安全技术燥作规程 在工业企业里，每个工作都制度了安全燥作规定。如车工安全燥作规程、焊 工安全燥作规定、制冷空调设备安全作规程等。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 52 制冷与空调作业 2007 （2）专业性安全技术规程 这是针对某钟工艺、某钟设备为保证其安全而确定的技术规程。这钟安全技 术规程比各个工种安全作规程要全面些、重要些，如制冷空调设备开、停机安全 作规定、充洙制冷剂安全嘲作规程等。 第二节 制冷空调设备运行安全管理 制冷空调作业伤亡大部分发生在设备运行过程中，因此搞好制冷空调设备安 全运行安全管理十分重要。企业应建立健全保障制冷空调设备安全运行的各项安 全管理制度，具体管理制度原则要求简介如下。 1．企业应建立有关制冷空调运行与维护作业等各级岗位安全责任制。 2．交接班制度 它是一项使上下之间衔接产生，交待责任，互相检查，保证安全产生连续进 行的一项重要制度，它所规定的交接事项一般有：完成任务的的情况、质量情况、 设备情况；工具、用具、各种仪器表安全装置情况，以及安全生产及预防措施； 为下一班生产进行的准备情况；上级指示和注意事项等情况。可简述为： （1）交接班值班人员应按规定时间进行交接班。交接班人员必须提前 15 分钟到现场做好交接班准备工作。交接人员应办理交接手续签字后方可离开。 （2）交接时系统运转记录必须完整。设备、环境卫生良好，交班班长应接 班班长介绍运转情况和注意问题，设备检修、改进等工作情况及结果；当值已完 成和末完成的工作及有关措施。 （3）遇事故处理时,不得进行交接班.应由交接人员负责处理,接办人员可在 站(库)长指挥下协助工作。 （4）接班人员应认真查看各项记录，巡视检查设备及各部安全装置，仪表 安全运行状况是否正常，了解上班设备异常及事故处理情况；核对防护用品、安 全用具等是否齐全；检查工作现场环境。清整等状况。 3．巡回检查制度 巡回检查制度是对所控设备的要害部位进行检查的制度。即根据安全生产和 工艺流程特点，确定检查点，规定检查内容和要求，选用最科学的检查路线和顺 序实行定时、定点对生产的重要部位进行全面检查，掌握情况、记录资料、发现 问题、排除隐患，这是确保制冷空调作业安全生产的一项重要制度。可简述为： （1）正常巡视除交接班巡视外，应定时进行巡视。 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 53 制冷与空调作业 2007 （2）对新设备投入运行后，以及设备异常、试验、检修、事故处理后，应 适当增加巡视次数。 （3）值班巡视人员巡视检查中必须遵守安全操作规程，确保人身安全。 （4）巡视检查中遇有严重威胁人身和设备安全情况，应进行紧急处理，并 立即报告主管领导。 4．压力容器及安全装置、仪表定期检测制度 按照原劳动部《压力容器安全技术监察规程》规定“压力容器使用单位，必 须认真安排压力容器定期检验工作，并将压力容器年度检验计划报主管部门和当 地锅炉压力容器安全监察机构”。 （1）企业使用单位，编制检验计划，每年至少一次配合专业检验人员进行 在运行压力容器外部检测。 （2）压力容器停机时检验，期限分为： 安全状况为 1～3级的，每隔 6年至少一次； 安全状况为 3～4级的，每隔 3年至少一次； （3）在运行压力容器的安全阀，一般每年至少由专业检测部门核检一次。 每开启一次必须重新校验。 （4）制冷空调系统的压力（压差）控制器、温度显示控制器、液鹏制器、 流量控制器、安全报警装置物年至少由企业或专业检测部门校验一次。并做好校 验记录。 （5）压力表必须与压力容器的介质相适应，每年须经专业检测部门校验一 次。 5. 防护用品与安全用具管理制度 在制冷空调作业中，企业必须根据制冷空调系统的特点及制冷剂的危害特性 配置一定数量的安全防护用品和必要的安全用具，以保证作业人员在运行操作和 （检）抢修过程中的安全与健康。但是，一些企业对防护用品与安全用具在安全 生产中的重要性认识不足，配置不全或疏于管理的现象较为普遍。使防护用品和 安全用具不能有效地发挥作用．因此，必须制定并认真执行安全防护用品与用具 的管理制度。其内容可简述如下： （1）防护用品、安全用具可根据情况设兼职保管员并由制冷站（机房）负 责人负责。 （2）防毒面具等防护用品及治疗药品应存放便于使用的固定地点的箱柜中， 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 54 制冷与空调作业 2007 并设专人保管，禁止用于其它用途。 （3）防护用品、安全用具须按照规程规定定期检验，并有检验记录。对不 合格的应予以报废，补足新用品（具）置于原处存放。 （4）防护用品、安全用具使用后应送回原处存放，不得随意搁置。 （5）企业应组织制冷作业人员学习防护用品与安全用具的使用要求，并进 行必要的使用演练，使作业人员熟练正确地掌握使用功能。 6．建立制冷空调作业档案制度 制冷空调设备成套文件是在购置或制造设备这一环节中形成的，反映设备结 构、外貌及使用的全部文件。购置制冷空调设备，必然同时购进一套随设备装箱 的文件．这套文件是设备制造厂为方便用户对设备的安装、使用和维修而编制的。 由于这套文件只供安装、使用、维修，不供制造使用，所以不会有全套制造图。 一般有使用说明书和维护保养说明书，有关系统图，如电气、液压、传动等系统 图，易损零件加工图等。如果需要安装后才能使用，还要有安装国或说明书，由 于设备的繁简程度不一，设备制造厂的经营方什不同，设备文件没有千篇一律的 成套范围，检查这类设备成套完整与否，主要以设备装箱单中所附的装箱文件目 录为依据，同时还要注意国家有关特殊要求，如压力容器的出厂文件应符合国家 有关安全监察的规定。 设备档案以正式使用时间为界限，可分前期档案与后期档案。前期档案是指 制冷设备的设计资料，产品合格证，安装、调试中的各种数据、报告，是设备正 式使用前形成的档案。后期档案是指使用、维修过程中产生的新的文件，如设备 使用维护记录，设备及安全装置、仪表等的检验记录等。应补充到相关的设备档 案中去，设备更新以及各种设备事故可与其并列入设备档案之中，作为永久保存。 7．制冷空调作业人员安全培训管理制度 制冷与空调作业是国家确定的特种作业，其作业类别涉及到制冷空调机组设 备的安装、使用和修理作业的操作人员。保障制冷空调系统安全运行，空调作业 人员的安全技术水平是重要的因素。因此，必须加强对制冷空调作业人员的安全 操作技术的培训，提高作业人员的安全操作水平。并要求，凡从事制冷空调作业 操作、安装和修理人员，必须进行专门的安全技术培训、考核，取得安全生 管 部门签发的操作许可证后，持证上岗，无证不得独立操作。 企业应依据国家有关特种作业人员的培训管理专项要求，建立制冷空调作业 人员培训考核管理制度，内容应包括： 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 55 制冷与空调作业 2007 （1）制冷与空调作业人员应进行专门培训考核，持证上岗，无制冷空调作 业操作证者，不得独立上岗。 （2）企业应定期单织对制冷空调作业人员的安全培训，以提高作业人员的 安全意识和安全技术操作水平，遵章守纪，保证安全生产，并做好培训考核记录。 （3）企业应建立制冷空调作业人员的培训管理档案。 8. 制冷空调维修管理制度 制冷空调系统维护和修理工作，对设备可靠，安全运行，延长使用寿命是十 分重要的，企业应针对制冷空调装置系统的运行工艺特点制定完善的维护检修制 度，使维护保养修理工作形成制度化。制冷空调设备的维护保养工作包括两种， 一种是预防性维护保养，即为使机组保持良好安全的运行状态而进行的定期检查 和保养。另一种是检修，检修分为故障检修和定期检修两种，故障检修是在设备 发生故障后，根据情况加以检修。定期检修是根据设备腐蚀损坏的情况定期检查 和修理。制度中有关原则要求可简述为： （1）制定维护和检修计划，确定大中小修时间，明确维护保养检修内容。 （2）建立维修保养记录制度，制定相应的记录表格，将维修过程存在的问 题，维修的方法、质量及结果等进行记录，做好维护修”理工作记录。 （3）制定维护修理作业安全操作规程与管理制度，加强作业过程的安全监 护管理。对有可能发生危险的维修作业，如对压力容器管道及有毒、易燃介质的 设备系统进行拆卸、动火焊接等作业前，要进行安全审批，以保证作业安全。 （4）加强对制冷空调安全装置及安现件定期维护和保养，安全阀和压力（差） 控制器，温度显示控制装置，液位显示控制装置，断水保护器等应定期检查校验， 制定检查校验方法．保障制冷空调安全装置的正常可靠。 （5）制定设备维护与检修作业的工艺质量标准。 9．制冷空调系统本质管理制度 制冷空调系统主要采用循环水系统进行冷却或输送冷量，循环水起着冷热交 换的作用，在制冷空调装置使用过程中、因水质问题导致设备结垢，腐蚀，污物 堵塞，致使制冷空调系统运行过程中制冷量下降，运转压力过高及能耗提高，运 行工况恶化，影响着制冷空调系统的正常与安全运行。因此加强制冷空调系统循 环水的管理是机房运行安全管理的重要内容、应建立循环水质管理制度，其原则 要求可简述为： （1）应定期检验冷却水和冷冻水的水质情况，如水中钙、镁离子浓度、出 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 56 制冷与空调作业 2007 值及电导率。 （2）定期向水中添加适量化学药剂，使冷却水和冷冻水的离子浓度保持相 应平衡。 （3）机组运行前应对冷水系统和冷却水系统进行清洗，季节停机前，应把 冷冻水和冷却水全部放净，打开换热器水盖检查管板及传热管的表面积泥、结垢 以及腐蚀情况，如发现结垢等情况应进行清除，以保证热交换质量。 检修期内应对冷却水用蓄水池进行清洗，并对水循环过程中产生的杂物进行 彻底的清除以保证循环水管路的畅通。 （4）严格管理循环水管路，防止跑冒滴漏，发现隐患及时排除。注意节约 用水。 10．制冷空调机房防火管理制度 制冷空调机房火灾的主要危险隐患有。③电器设备负荷电流过大，电缆发热； ②电气短路如对地短路故障等；③动火或吸烟及使用明火设备；④易燃物品如填 料、塔体及泡沫塑料等；⑤直燃式溪化馊吸收式制冷空调机组的燃油、燃气系统 输送与使用等。另外，制冷空调机房内发生火灾会导致压缩式制冷空调系统受热 超压爆炸或制冷剂大量泄漏的危险。因此，必须加强制冷空调机房的防火安全管 理，建立防火安全管理制度，其原则要求简述如下： （1）制冷空调必须保证防火阀与空调主机间相应的灵活可靠，在发生火情 后保证先切断主机电源再自动断掉防火阀。 （2）素制冷机房和布置在地下室的压缩式制冷空调机组的机房内严禁吸烟， 严禁存放易燃易爆危险品。 （3）开机前检查电源，无隐患后方可开机，工作时间不得离岗。 （4）机房内严禁闲杂人员人内。需进机房时进行登记并签字。 （5）维修时使用的油棉不得乱扔，及时清理到指定地点。 （6）班后停机，要有专人检查、断电、关窗、锁门。 （7）制冷空调机房人员要坚持检查制度，发现异常或火情应立即报告有关 部门．要熟练掌握岗位设备情况，发现火情立即切断电源。 （8）严禁动用明火，必须时经有关上级部门批准并填写动火证并做好安全 防范措施后方可使用。 （9）制冷空调作业区内应配备消防灭火器材，存放于指定地点，应设专人 保管，不得乱堆乱放。定期检查，发现损坏、腐蚀时应及时更换，作业人员必须 襄 樊 市 高 级 技 校 特 种 作 业 培 训 57 制冷与空调作业 2007 掌握二懂三会。 11．制冷空调作业事故紧急预案制度 制冷系统在运行过程中由于种种原因可能导致爆炸及制冷剂的泄漏等事故， 危及设备及人员安全，针对出现的事故采取及时有效的处理能够避免事故的扩 大，防止灾难性事故的发生，减少国家财产和人员伤亡损失消冷空调作业发生的 事故，＿往往是由于现场操作人员缺乏经验，出现问题则手忙脚乱，使本来可以 避免的事故扩大，导致重大的人员伤亡和设备损坏事故。因此，为防患于未然， 企业应建立事故预案制度。针对制冷空调作业可能发生的事故，预先制定防范和 紧急抢险措施，做到心中有数。并定期进行事故预防演练，使操作人员能够掌握 事故紧急处理方法，在发生事故时才能够沉着不慌，妥善处理。对氨制冷系统的 事故预案包括：氮机房突然断电的处理，油氨分离器出气管路爆裂的处理，氨机 房火险处理，储液器液位计玻璃管破裂的处理，制冷系统漏氨事故及作业人员急 性中毒的处理等。 其它如空调冷水机组蒸发器冷媒水管冻结事故的处理，氟利昂制冷剂的窒息 中毒及澳化银吸收式制冷机组的结晶事故的处理等都应建立相应的事故预案。 12．制冷空调作业安全操作规程 由于制冷空调装置运行过程中的复杂性及工艺过程的危险性，因此在制冷空 调作业操作过程中，因操作失误等原因，有可能发生人身伤亡事故，如制冷剂的 泄漏、爆炸及机械伤害等。从制冷系统发生的爆炸、泄漏的重大事故的原因分析 来看，大部分是由于违章操作或无章操作造成的．因此制定完善的安全操作规程 并认真执行是制冷空调装置安全运行，防止发生事故，保证制冷空调作业安全的 重要保证、安全操作规程可规范操作者的安全操作程序、步骤和方法，保证操作 过程中的安全。 企业制定安全操作规程应认真贯彻落实国家有关制冷空调安全技术规程及 标准，并将这些规范和标准要求纳人本单位的操作规程中，还要考虑到本单位、 本系统制冷空调作业的安全实践和制冷空调装置的工艺运行操作特点。 制冷空调作业安全操作规程主要包括： 制冷空调装置机组的开机准备，开、停机安全操作；加油安全操作；制冷系 统放油安全操作；制冷空调系统放空气安全操作；制冷剂充注和回收安全操作； 辅助设备如水泵等安全操作与检修安全操作等。