压缩式电冰箱的制冷系统

diandao999

一、制冷系统工作原理
　　压缩式电冰箱制冷系统主要是由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管和蒸发器五大部件组成。压缩机整体安装在冰箱的后侧下部，冷凝器多安装在冰箱背部，也有少数冰箱的附加冷凝器装于底部，但都与箱底有一定间隔。干燥过滤器安装在冰箱后部，便于与毛细管连接。毛细管的前段常缠绕成圈，后段与蒸发器排气管合焊，外部包以绝缘材料二蒸发器设置在冰箱内腔L部，形状为盒式，前方带有小门，盒内为小型冷冻室。蒸发器的排气管自冰箱背后返回压缩机。
　　当电冰箱工作时，制冷剂在蒸发器中蒸发汽化.并吸收其周围大量热ru后变成低压低温气体。低压低温气体通过回气管被吸人压缩机，压缩成为高压高温的蒸气，随后排人冷凝器。在压力不变的情况下，冷凝器将制冷剂蒸气的热量散发到空气中，制冷剂则凝结成为接近环境温度的高压常温也称为中温的液体。通过干燥过滤器将高压常温液体中可能混有的污垢和水分清除后，经毛细管节流、降压成低压常温的液体重新进人蒸发器。这样再开始下一次气态一液态。气态的循环，从而使箱内温度逐渐降低，达到人工制冷的目的。
　　通过上述分析，可以看出五大部分各有不同的使命:压缩机是提高制冷剂气体压力和温度，冷凝器则是使制冷剂气体放热而凝结成液体，干燥过滤器是把制冷剂液体中的污垢和水分滤除掉，毛细管则是限制、节流及膨胀制冷剂液体，以达到降压、降温的作用，蒸发器则是使制冷剂液体吸热汽化。因此，要使制冷剂永远重复利用，在系统循环中达到制冷效应，上述五大部件是块一不可的。由于使用条件的不同，有的制冷系统在上述五大部件的基础上，增添了一些附属设备以适应环境的需要。
二、压缩式制冷系统部件
　　1.全封闭式制冷压缩机全封闭式压缩机是制冷系统的心脏，是制冷剂在制冷系统中循环的动力。它的功用是将蒸发器内已经蒸发的低压、低温的气态制冷剂吸回压缩机，然后压缩成为高EL,高温的气态制冷剂，并排至冷凝器中冷却。简单地说，压缩机的功用是在制冷系统中建立压力差，以使制冷荆在循环系统中作循环流动。
　　全封闭制冷压缩机，是将压缩机和电动机装在一个全封闭的壳体内。外壳表面有三根铜管，它们分别接低压吸气管、高压排气管、抽真空和充注制冷剂用的工艺管。有些120W以上的压缩机，在外壳上部还增设二根冷却压缩机的铜管。另外，外壳还附有接线盒，盒里有电动机的接线柱、启动器和保护器。
　　电冰箱用的压缩机有往复式和旋转式两种。我国目前广泛使用的是滑管活塞往复式压缩机。随着材料和装配加工工艺的改进，旋转式压缩机将得到普及。
　　2。冷凝器电冰箱的冷凝器是制冷系统的关键部件之一。它的作用是使压缩机送来的高压、高温氟利昂气体，经过散热冷却，变成高压、常温的氟利昂液体。所以是一种热交换装置。
　　电冰箱的冷凝器，按散热的方式不同，分为自然对流冷却式和强制对流冷却式两种。自然对流冷却是利用周围的空气自然流过冷凝器的外表，使冷凝器的热量能够散发到空间去。强制对流冷却是利用电风扇强制空气流过冷凝器的外表，使冷凝器的热量散发到空间去。300L以上的电冰箱一般采用强制对流式冷凝器，300L以下的电冰箱一般采用自然对流式冷凝器。自然对流式冷凝器的常见结构，按其传热面的形状不同.有百叶窗式、钢丝式和平板式三种。强制对流式冷凝器的结构有翅片管式和卷板式两种。
　　3.毛细管按照制冷循环规律，流人蒸发器中的制冷剂应呈低压液态。为此需要一种节流装置，把高压液态制冷剂变为低压液态制冷剂。家用电冰箱普遍采用毛细管作为节流装置。
　　毛细管其实是一根细长的紫铜管，内径为0.5一lmm，外径约2.5mm，长度1.5 -4.5m。毛细管接在于燥过滤器与蒸发器之间，依靠其流动阻力沿管长方向的压力变化，来控制制冷剂的流量和维持冷凝器一与蒸发器的压力。当制冷剂液体流过毛细管时要克服管壁阻力，产生一定的压力降，且管径越小，压力降越大。液体在直径一定的管内流动时，单位时间流量的大小由管子的长度决定。电冰箱的毛细管就是根据这个原理，选择适当的直径和长度，就可使冷凝器和蒸发器之间产生需要的压力差，并使制冷系统获得所需的制冷剂流量。由于毛细管又细又长，管内阻力大，所以能起节流作用，使氟利昂流量减小，压力降低，为氟利昂进人蒸发器迅速沸腾蒸发创造良好条件。
　　毛细管降压的方法具有结构简单、制造成本低、加工方便、造价低廉、可动部分不易产生故障等优点，且在压缩机受温度控制器的限制而停止运转的期间，毛细管仍然允许冷凝器中的高压液态制冷剂流过而进人蒸发器，直至系统内的压力平衡为止，以利于压缩机在下次动作时能轻易启动。若压缩机停止后，在压力尚未达到平衡时，立即启动压缩机，则压缩机因负荷过重而无法启动，且由于流人电动机绕组的电流过大，使得过载保护器动作，切断电路。
　　毛细管在系统中只能在一定范围内控制制冷剂流量通过，不能随着箱内食品的热负荷变化而自动地控制其流量大小。在箱内热负荷较小的情况下，容易造成压缩机处于湿行程运行。此外，采用毛细管减压的制冷系统，必须根据规定的环境温度确定充灌的制冷剂量，要严格准确。充灌少了，蒸发器内将产生过热蒸气，低压管内回气的温度过高，压缩机和电动机的温度升高，系统制冷量降低;充罐多了，不仅会降低制冷量，而且也会使系统高压端压力升高，容易造成管道爆裂及制冷剂泄漏的不良现象。
　　4.干燥过滤器在制冷系统中，冷凝器的出口端和毛细管的进口端之间必须安装一个干燥过滤器。制冷循环系统中总会含有少量的水分，从系统中彻底排除水蒸气是相当困难的。水蒸气在制冷系统中循环，当温度下降到0c以下时，被聚集在毛细管的出口端，累积而结成冰珠，造成毛细管堵塞，即所谓的“冰堵”，使制冷剂在系统中中断循环，失去制冷能力。制冷系统中的杂质、污物、灰尘等，进人毛细管也会造成堵塞，中断或部分中断制冷剂循环，即发生所谓的“脏堵”。
　　干燥过滤器的作用就是除去制冷系统内的水分和杂质，以保证毛细管不被冰堵(冻堵)和脏堵，减少对设备和管道的腐蚀。过滤器是以直径14一16mm、长100一150mm的紫铜管为外壳，两端装有铜丝制成的过滤网，两网之间装人分子筛或硅胶。分子筛或硅胶是干燥剂，它们以物理吸附的形式吸水后不生成有害物质，可以加热再生。
　　5.燕发器蒸发器是制冷系统的主要热交换装置。.它的作用是使毛细管送来的高压液态制冷剂在低a的条件下迅速沸腾蒸发，大量地吸收冰箱内的热量，使箱内温度下降，达到冷冻、冷藏食物的目的。为了实现这一目的，要求蒸发器的管径较大，所用材料的导热性能良好。
　　蒸发器内大部分是气液混合区，制冷荆进人蒸发器时，其燕气含量只有10%左右，其余都是液体。随着制冷剂在蒸发器内流动与吸热.液体逐渐汽化为蒸气。当制冷剂流至接近蒸发器的出口时，一般已成为干蒸气，即完全变为气体。在这一过程中，其蒸发温度始终不变，且与蒸发压力相对应:由于蒸发温度总是比冷冻室温度低(有一传热温差〕，因此当蒸发器内制冷剂全部汽化为干蒸气后，在蒸发器的末端还会继续吸热而成为过热蒸气。
　　蒸发器在降低箱内空气温度的同时，还要把空气中的水气凝结而分离出来，从而起到减湿的作用。蒸发器表面温度越低，减湿效果越显著，这就是蒸发器上结霜的原因。
　　电冰箱的蒸发器按空气循环对流方式的不同，分自然对流式和强制对流式两种;按传热面的结构形状及其加工方法不同，可分为管板式、铝复合板式、单脊翅片管式和翅片盘管式等几种。
(1)管板式蒸发器是使用历史最长、使用面最I“的一种结构;我国生产的一些单门电冰箱和一些直冷式双门电冰箱的蒸发器都采用这种结构管板式蒸发器将冷却盘管贴附于长方盒壳外侧，通常有铜管一铝板式、异形铝管一铝板式等。管板式蒸发器的出口端接有积液筒，对氟利昂的循环起调节作用。这种蒸发器结构简单，加工方便，对材料和加1'设备无特殊要求，耐腐蚀性好，内壁光洁不易磨损，即使内壁破坏也不会导致制冷剂泄漏，使用寿命长，且只有一根管道循环，回油也较容易，因此多为直冷式冰箱所采用。其缺点是流阻损失较大，传热性能较差，蒸发器各面产冷量不易合理地安排与分配，并且是手工加工，生产效率低，成本高，无法进行大批量生产。
　　(2)铝复合板式蒸发器。它由两薄板膜合而成，其间吹胀形成管道，特点是传热性好，容易制作。多用于直冷式家用电冰箱的冷冻室。
　　(3)单脊翅片管式蒸发器这种蒸发器又叫盘管翼片式或鳍管式蒸发器。它是用经过特殊加工成型的单脊翅片铝管弯曲加工而成。翅片高度20mm左右。这种蒸发器结构简单，加工方便，传热性能好。但因不能形成封闭或半封闭的容器，只能用于直冷式双门电冰箱的冷藏室中，日本东芝公司生产的和我国生产的“双鹿”180L,“航天”177 L和“葵花”100 L等双门电冰箱冷藏室蒸发器都采用此种结构。
　　(4)翅片盘管式蒸发器。它有铜管铝翅片式，也有铝管铝翅片式。例如铜管铝翅片的结构是由冲制好的铝翅片套人弯曲成U形的钢管中，并对铜管进行胀管加工，使翅片均匀紧密地固定在铜管上，然后用U形钢管小弯头将相邻U形管焊接串联而成。通常翅片的厚度为0.15-0.2 mm，片距为6一8mm。为了防止盘管及翅片腐蚀，翅片盘管蒸发器表面都浸涂符合卫生标准的黑漆。蒸发器的出口处还接有积液管，它的作用是使在蒸发器中未能汽化的少量液态制冷剂贮存起来，让其慢慢地汽化.以避免液体制冷剂进人压缩机冲击气缸，影响正常工作。这种蒸发器传热系数高，占用空间小、坚固、可靠、寿命长，为国内外间冷式双门电冰箱所广泛采用。