1、第11章 冷媒水和冷却水系统设备,制冷原理与设备,主 编李晓东,电子制作齐向阳,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,11.1 冷媒水和冷却水系统11.1.1 冷媒水系统框图冷媒（载冷剂） 在制冷过程中的一种中间物质，它先接受制冷剂的冷量而降温，然后再去冷却其他的被冷却物质,冷媒,气体冷媒,液体冷媒,固体冷媒,空气,水、盐水,冰和干冰,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,1膨胀水箱 2空调设备 3冷冻水循环水泵 4蒸发器,闭式冷冻水系统,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,1空调（或需冷却）设备 2冷水箱 3回水箱 4水泵 5蒸发器,开式冷冻水系统图式,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,10.1.2
2、冷却水系统框图,地表水、地下水、海水、自来水,冷却水系统的水源,空调冷却水系统的形式,直流式冷却水系统,最简单的冷却水系统,混合式冷却水系统,水温较低且系统较小的场合,利用喷水池的冷却水系统,机械通风冷却塔循环系统,气候比较干燥地区的小型空调系统中,空调系统中应用最广泛的冷却水系统,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,10.1.2 冷却水系统框图,空调冷却水循环系统工艺流程图（L1、L2冷冻供回水管；S1、S2冷却水管） 1冷水机组 2冷凝器 3蒸发器 4分水器 5集水器 6冷冻水循环水泵 7冷却水循环水泵 8冷却塔 9膨胀水箱 10除污器 11电子水处理仪 12冷却水循环水箱,第11章 冷媒水
3、和冷却水系统设备,11.2 水过滤器,金属网状、尼龙网状过滤器、Y型式过滤器、角通式和直通式除污器,水过滤器型式,Y型式过滤器,与管道的联接有两种方式，螺纹联接和法兰联接,11.2.1 螺纹联接型,螺纹联接Y型过滤器1阀体 2阀盖 3垫塞 4滤网,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,11.2.2 法兰联接型,法兰连接Y型过滤器1阀体 2阀盖 3垫塞 4螺栓 5垫塞 6滤网,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,11.3 冷却水塔,冷却塔是将携带热量的冷却水在塔中与空气进行热交换，将热量传输给空气并散入大气环境中去的装置，在冷却水系统中起节约用水和降低能耗的作用,冷却塔有湿式冷却塔（简称湿塔）和干式冷
4、却塔（简称干塔）,冷却塔一般由塔体部分、风机部分、配水部分、淋水部分及收水部分组成，下塔体可以兼做贮水用,常用的冷却塔有自然通风式冷却塔、机械通风式冷却塔和混合通风冷却塔。冷却塔的极限出水温度比当地空气的湿球温度高3.55,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,11.3.1 自然通风式冷却塔,自然通风式冷却塔是利用空气自然对流来使水冷却的，水流运动形式有喷淋、溅滴等多种 .主要有进水管、出水管、分配水管、喷头和通风百叶窗等部件组成。,自然通风式冷却塔示意图1喷头 2上水总管 3分配水管 4百叶窗 5集水池 6出水管,缺点是：占地面积大；冷却效率低；冷却效果不稳定，易受风速和风向的影响，水被吹散的损
5、失大,优点是；构造简单；设备投资少；运行维护方便。,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,11.3.2 机械通风式冷却塔,冷却塔水系统图,通风式冷却塔需要消耗电能，而且维护管理比较复杂。但是它的冷却效率高，结构紧凑，占地面积小，适用范围广,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,（1）逆流式机械通风冷却塔,在塔内空气和水通过填料时的流动方向是相逆的：热水从上向下淋洒，而空气从下向上流动。冷却效果比较好，横断面积相对较小，其缺点是配水不够均匀，而且塔体高度较大。,逆流式机械通风冷却塔1林水填料 2配水装置 3除水器 4抽风机,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,（2）横流式机械通风冷却塔,横流式冷却塔是指空
6、气通过填料是横向流动的。冷却塔中空气和水热交换不如逆流式冷却塔充分，冷却效果较差。但是由于冷却塔不需要专门设置进风口。所以塔体的高度低，而且配水比较均匀，另外配水管的高度较低，工作时水泵的扬程低，耗电较小,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,（3）玻璃钢冷却塔,塔体由玻璃钢制成，具有重量轻、耐腐蚀、安装方便等一系列优点,玻璃钢冷却塔一般都安装在屋顶上，在安装时应特别注意：1)在做塔基础前，应核对图纸尺寸是否与所提供设备的厂家尺寸相符。2)冷却塔在屋面安装时，需在未施工防水层之前做好基础。3)在屋面组装时，应注意保护已施工完毕的防水层。4)冷却塔安装应尽量选择通风良好和远离重要建筑物的位置，同时应
7、尽量选择运转噪声较小的生产厂家，一般应控制环境噪声在5560dB之内。5)进出塔水管道应设置支墩和支架。,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,11.4 阀门阀门在制冷空调水系统中是重要控制附件其主要作用有：启闭作用，如关断水流；调节作用，如调节水量或水压；控制或改变水流方向等 分为截断阀类、调节阀类、分流阀类、止回阀类、安全阀,11.4.1 截止阀,阀体上标有箭头（水流）方向，不得装反，适用于管径小于或等于50mm的管道,图11-11 截止阀a）内螺纹连接 b）法兰连接,截止阀是利用阀杆升降带动与之相连的圆形阀盘(阀头)，改变阀盘与阀座间的距离达到控制阀门的启闭,第11章 冷媒水和冷却水系统设备
8、,11.4.2 闸阀,结构较为复杂，闸板密封易被水中杂质或颗粒状物擦伤或沉积阀体底部，造成关闭不严密的缺陷,闸阀具有流动阻力小，开启关闭力小，介质可从可从任一方向流动等优点，,闸阀的阀杆有明杆、暗杆、手动、电动、电机驱动等多种形式,经常开启的闸阀有时会出现阀板脱落现象，使系统失去控制能力。一般管道直经在70毫米以上时采用闸阀,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,11.4.3单向阀,一种只允许介质向一个方向流动的阀门，具有严格的方向性，主要用于防止水倒流的管路上,升降式(跳心式),单向阀,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,11.4.3单向阀,一种只允许介质向一个方
9、向流动的阀门，具有严格的方向性，主要用于防止水倒流的管路上,升降式(跳心式),单向阀,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,11.4.3单向阀,一种只允许介质向一个方向流动的阀门，具有严格的方向性，主要用于防止水倒流的管路上,升降式(跳心式),单向阀,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,11.4.3单向阀,一种只允许介质向一个方向流动的阀门，具有严格的方向性，主要用于防止水倒流的管路上,升降式(跳心式),旋启式(摇极式),单向阀,11.4.4电磁阀,电磁阀是一种开关式（即双位式）自动阀门，它能适应于各种工质，包括气体或液体的制冷剂、淡水、盐水和润滑油,电磁阀一般由电磁头外壳、线圈、芯铁、弹簧、膜片或
10、活塞、阀体、密封环等主要部件组成。,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,11.4.4电磁阀,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,电磁阀一般由电磁头外壳、线圈、芯铁、弹簧、膜片或活塞、阀体、密封环等主要部件组成。电磁阀虽有多种形式，但就其动作原理来说，基本上是两种，一种是直接动作的，即一次开启式；另一种是间接动作的，即二次开启式,直接动作电磁阀工作原理 :当接通电源时，线圈1通电产生磁场，芯铁2被磁力吸起，阀口被打开，流入端与流出端相通；当线圈电源被切断时，磁力消失，芯铁在弹簧力和自重的作用下关闭阀门,11.4.4电磁阀直接动作电磁
11、阀,直接动作电磁阀1线圈 2芯铁,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,直接动作电磁阀,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,间接动作电磁阀1线圈 2芯铁 3小阀口 4活塞 5节流孔 6复位弹簧,间接动作二次开启式电关阀的优点是：电磁阀线圈仅仅操纵尺寸及重量甚小的芯铁。由于小阀口的打开，利用管道中液（或气）体介质的压力作自给放大，形成压差。推动活塞打开阀门，因此不论电磁阀的通径大小如何，其电磁头包括线圈均可做成一个通用尺寸，因而减轻了重量尺寸，并便于系列化生产,11.4.4电磁阀,电磁阀的安装应注意：1）电磁阀应垂直安装在水平管道上，介质流动方向应与电磁阀外壳箭头方向一致；2）阀前应安装过滤器，防止产
12、生孔道堵塞；3）阀所在位置应是振动较小的地方；4）电源电压应与电磁阀铭牌上规定的使用电压相等；5）使用压力应小于电磁阀所规定的许用压力。,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,间接作用电磁阀,制冷剂流量大时应使用间接作用式。,六、电磁四通换向阀,电磁四通换向阀主要用于热泵型家用空调器制冷系统，是热泵型空调器中的关键部件，其电磁线圈通电后改变制冷工质的流向，使空调器由制冷工况转变为热泵工况 。,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,电磁四通换向阀外形结构,1导管 2电磁线圈 3主阀体 4主连接管 5电磁阀芯,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,制冷工况时，由于受电源换向开关的控制，换向阀的电磁线圈的电源被
13、切断，衔铁在弹簧1的推动下向左移，阀芯A将右阀孔关闭，阀芯B把左阀孔打开，如图所示。,电磁阀主要由阀芯A和B、弹簧1和2、衔铁及电磁线圈组成。阀芯A和B以及衔铁连成一体并一起移动。,电磁四通换向阀的主体是四通阀，电磁阀的作用是控制四通阀，使制冷剂流向改变。,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,制热工况时，电源换向开关将换向阀的电磁线圈电源接通，线圈产生磁场，衔铁被磁场吸引，向右移动，阀芯A打开右边阀孔，阀芯B关闭左边阀孔，如图所示。,电磁阀主要由阀芯A和B、弹簧1和2、衔铁及电磁线圈组成。阀芯A和B以及衔铁连成一体并一起移动。,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,电磁导向阀构成,一部分是电磁体，由
14、衔铁、线圈和弹簧。另一部分是阀体,热泵型空调器制冷时，电磁四通换向阀的工作原理：冷热开关切断控制阀上电磁线圈的电源。室内的换热器转换为蒸发器运行，空调器向室内吹冷气。,热泵型空调器制热时，冷热开关接通控制阀上电磁线圈的电源，室内的换热器转换成为冷凝器运行，空调器向室内供热气。,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,11.4.5 放气装置,集气罐的工作原理：当水在管道中流动时，水流动的速度一般大于气泡浮升速度，水中的空气可随着水一起流动。当水流至集气罐内时，因罐体直径突然增大，一般罐体直径大约是干管的1.52倍，水流速度减慢，此时气泡浮升速度大于水流速，气泡就从水中游离出来并聚集在罐体的顶部。,集气
15、罐接管示意图a）立式 a ）卧式,集气罐优点是：制作简单；安装方便；运行安全可靠等。缺点是：在系统初运行或间歇过长时，需人工操作排气；排气管阀门失灵易造成系统大量失水等,1.集气罐,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,2.自动排气阀,ZPT-C型自动排气阀结构图1-排气芯 2-六角锁紧螺母 3-阀芯 4-橡胶封头 5-滑动杆 6-浮球杆 7-铜锁钉 8-铆钉9-浮球 10-手拧顶针 11-手动排气座 12-上半壳 13-螺栓螺母 14-垫片 15-下半壳,3.手动排气阀,采用浮球式的启闭方式，使系统内的空气随有随排，不需人工操作，被广泛用在空调水系统中。,可排除局部残存的空气，手动排气阀构造简单，使用安装方便，与常见于供暖系统中的散热器上放风阀类似。,第11章 冷媒水和冷却水系统设备,1. 什么叫冷媒？冷媒在空调系统中起什么作用？2. 闭式冷冻水系统与开式冷冻水系统的差别是什么？3. 冷却水循环流程中的主要设备有哪些？4. 空调冷却水系统的形式有几种？各有何利弊？5. 常用水过滤器有哪几种？结构如何？6. 冷却塔的作用是什么？如何分类？7. 玻璃钢冷却塔的结构如何？8. 截止阀和闸阀有什么区别？9. 单向阀的作用是什么？如何分类？11. 为什么要设置排气装置？12. 排气阀的种类有几种？各有何特点？,思考题,
