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冻干机制冷系统讲解培训
时间:2020-10-29 18:13

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  冻干机制冷系统讲解培训 徐伟强 广州汉方现代中药研究开发有限公 司 冻 干 机 的 心 脏 制冷系统 制冷系统的组成 制冷系统是冻干机的最重要的组成部分,被称为“冻干机 的心脏”。理论上制冷系统由制冷压缩机、冷凝器、蒸发 器和热力膨胀阀所构成,主要是为干燥箱内制品前期预冻 供给冷量;以及为后期冷阱盘管捕集升华水汽供给冷量。 在冻干机设计时,考虑到冻干机对制冷的要求特殊性, 其制冷系统主要由以下部件组成: 压缩机,制冷剂,油分离器,水冷凝器,干燥过滤器, 中间冷却器,视液镜,电磁阀,手阀(顶盖阀),膨胀阀, 蒸发器(板式交换器,后箱冷凝盘管),汽液分离器,回 气过滤器,压力表,压力控制继电器, CPCE (能量调节 器),安全阀,制冷管道等。 制冷系统原理图 制冷系统的组成—压缩机 压缩机是制冷系统的核心,压缩机主要是对气态氟利昂进 行压缩,从吸气口吸入低温低压的气态氟利昂,经过活塞 或螺杆压缩后,变成高温高压的气态氟利昂,通过排气管 排出去。 压缩机按照压缩的形式,可以分为活塞式压缩机和螺 杆式压缩机。 活塞式压缩机又可以分为开启式、半封闭式、全封闭 式三种形式。 根据压缩的级别,压缩机又可分为单级压缩机、双级 压缩机和复叠式压缩机。 现在选用的大都是活塞式半封闭双级压缩机。 (5HP30HP),品牌为BITZER和COPELAND两种。 小型冻干机选用活塞式半封闭单级压缩机(3HP) COPELAND或活塞式全封闭单级压缩机(3HP) 美国泰康牌。 制冷系统的组成—压缩机 活塞式压缩机的结构 活塞式压缩机主要由电机、 汽阀、汽缸套、输汽量调节、曲轴、 连杆组件、活塞组件、轴封、机体 组件、润滑系统等组成。 其中汽阀主要由阀座、阀片、 汽阀弹簧和升程限制器组成。 制冷系统的组成—制冷剂 一种物质能从一种物质(或物体)吸收热量,然后传递给另一种物质(物体),在传递热 量的过程中只发生物理变化,这种物质称为制冷剂。不同类型的制冷机使用不同种类 的制冷剂。 几种常用的制冷剂: 1、氨制冷剂(R717),为中温制冷剂,有毒,在一定条件下有易燃性和可爆性,生产 方便,价格便宜。 2、氟利昂11(R11),分子式为CCl3F,高温制冷剂,没有腐蚀性、不燃烧、毒性小。 3、氟利昂12(R12),分子式为CCl2F2,中温制冷剂。 4、氟利昂13(R13),分子式为CClF3,低温制冷剂。 5、氟利昂22(R22),分子式为CHClF2,中温制冷剂。运用广泛。最低蒸发温度为-50℃, 最高蒸发温度为-20℃。 6、混合制冷剂,共沸混合制冷剂R502。非共沸混合制冷剂R404A、R507最低蒸发温度为70℃,最高蒸发温度为-30℃。 制冷系统的组成—油分离器 氟利昂经过压缩机压缩后变成高温高压的气体,进入到 油 分离器中。冷冻机油也会随高温高压的气体进入到油分离 器,油分离器的 目的就是使冷冻机油能不断的回到压缩 机曲轴箱,以确保压缩机油箱里有足够的冷冻油,保证润 滑效果。 冷冻机油在油分离器里的油面达到一定位置时,依靠 浮力的作用,浮球将回油阀顶开,由于油分离器里的压力 比压缩机曲轴箱的压力大得多,油就通过回油管回到压缩 机曲轴箱内。当油位下降后,浮球不足于将回油阀顶开, 不回油。因此回油是间隙式的。通过这种方式,达到油和 氟利昂分离的效果,确保压缩机里有足够的冷冻机油进行 润滑 制冷系统的组成—膨胀阀 节流装置是制冷系统的主要部件之一。热力膨胀阀是节流装置的一种。 热力分为内平衡式、外平衡式两种。 热力膨胀阀主要由感温包、毛细管、阀座、阀针、弹簧、调节杆、 阀体等组成,感温包里有制冷剂或其他介质的液体,其压力由感温包 的温度决定。 对于蛇管管道较长或蒸发温度较低的蒸发器,由于管内阻力损失 较大,采用外平衡式膨胀阀。膨胀阀膜片下方不与蒸发器进口处的制 冷工质相通,而是用一外平衡管使之与蒸发器出口处的制冷工质相通。 感温包安装时最好水平放置,不能倒置,当其位置高于膜片上腔 时,应注意将毛细管弯成U形,以免包内液体倒流到毛细管和膜片顶 部,影响调节功能。 制冷系统的组成—蒸发器 在制冷系统中蒸发器的作用是让制冷剂液体 在较低温度下吸收被冷却环境介质的热量 而蒸发成蒸汽,以降低被冷却物体或空间 的温度或维持其低温。 按照被冷却介质的种类的不同,蒸发器 可分为冷却液体介质的蒸发器和冷却空气 的蒸发器。 在冻干机中,板式换热器和后箱盘管就 是作为蒸发器来使用。 制冷系统的组成—汽液分离器 汽液分离器安装在压缩 机吸入口前面,以确 保吸入进压缩机里的 氟利昂都是汽态。如 果液体氟利昂进到压 缩机里,很容易造成 液击,将压缩机阀片 打坏,甚至打断,36选7损 坏压缩机。 制冷系统的组成—辅助装置 制冷系统辅助装置主要由压力继电器、压力表、液面视镜、能量调节器 (CPCE)、安全阀等组成。 压力继电器的主要作用是通过继电器的控制,起到保护压缩 机 的作用。压力继电器主要有水压力继电器、油压差继电器、高压压力 继电器、自动收液继电器、板冷阀冷凝阀控制继电器。 水压力继电器:当冷却水压力小于水压力继电器设定的压力时, 水压力 报警,压缩机自动停机。 油压差继电器:当压缩机油压和中压压力差小于油压差设定的压 力(0.65kgf/cm2)时,油压差报警,压缩机自动停机。 高压压力继电器:当压缩机高压压力大于高压压力继电器设定的 压力时,高压报警,压缩机自动停机。 自动收液继电器:当压缩机低压压力大于自动收液继电器设定的 压力时,即使压缩机处于停机的状态,在没有其他报警的情况下,压 缩机自动启动,进行收液。 制冷系统的组成—辅助装置 板冷阀(冷凝阀)控制继电器:当低压压力大于板冷阀(冷 凝阀)控制继电器设定的压力时,压力控制继电器动作, 自动将板冷阀(冷凝阀)关闭,当低压压力小于板冷阀 (冷凝阀)控制继电器设定的压力时,自动将板冷阀(冷 凝阀)打开。 选用的继电器为DANFOSS品牌,性能稳

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