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工业制冷与空调作业工业制冷与空调作业全国特种作业人员安全技术培训丁明正丁明正第一章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础知识一制冷基本概念制冷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，并保持这个低温实现制冷两种途径：1天然冷源-冰雪地下水2人工冷源-制冷机制冷温度范围：普通制冷深度制冷低温制冷二空调基本概念空调-空气调节器作用-温度湿度流动速度洁净度新鲜度压力成分气味噪声等进行调节使用对象不同分类：1舒适性空调2工艺性空调3（1）一般性空调4（2）恒温恒湿空调5（3）净化空调第二节蒸汽压缩式制冷原理及典型系统（一）、单级压缩蒸气制冷循环蒸气压缩式制冷机是目前应用最广泛的一种制冷机，有单级、多级和复叠式之分单级压缩蒸气制冷机是指将制冷剂经过一级压缩从蒸发压力压缩到冷凝压力的制冷机单级制冷机一般可用来制取-40以上的低温普通的空调器都是利用单级压缩蒸气制冷机的原理制造的一、蒸汽压缩式制冷原理1、单级压缩蒸气制冷循环单级压缩蒸气制冷机的由以下几个基本组成部份：压缩机冷凝器节流机构（毛细管）蒸发器制冷剂1、单级压缩蒸气制冷循环单位制冷量：q0=h1-h6单位冷凝热量：qk=h2-h5单位消耗功：w=h2-h1制冷系数：EER=q0/wA：压缩机 B：冷凝器C：节流机构 D：蒸发器单级压缩蒸气制冷机的流程图与lgP-h图1、单级压缩蒸气制冷循环压缩机：它的作用是将蒸发器中的低温低压制冷压缩机：它的作用是将蒸发器中的低温低压制冷剂蒸气吸入，并压缩到高温高压的过热蒸气，然剂蒸气吸入，并压缩到高温高压的过热蒸气，然后排到冷凝器。

后排到冷凝器常用的压缩机有活塞式、转子式、涡旋式、螺杆常用的压缩机有活塞式、转子式、涡旋式、螺杆式和离心式等等式和离心式等等压缩机有定速压缩机和变频压缩机压缩机有定速压缩机和变频压缩机1、单级压缩蒸气制冷循环冷凝器：它的作用是将来自压缩机的高温高压制冷剂蒸气冷凝成过冷的液体，在冷凝过程中，制冷剂蒸气放出热量，故要用水或空气来冷却不同制冷剂有不同的冷凝压力普通家用空调器冷凝器里面的制冷剂（R22）压力：标准制冷工况下一般在1819bar左右，过负荷工况下一般在2224bar左右1、单级压缩蒸气制冷循环节流机构：普通空调常用的是毛细管，高档的节流机构：普通空调常用的是毛细管，高档的空调器用电子膨胀阀制冷剂经过节流机构时，空调器用电子膨胀阀制冷剂经过节流机构时，压力由冷凝压力降到蒸发压力，一部份制冷剂压力由冷凝压力降到蒸发压力，一部份制冷剂会在节流的过程中闪发成为气体会在节流的过程中闪发成为气体节流过程中制冷剂的焓值不变节流过程中制冷剂的焓值不变普通的家用空调器节流结束时大约有普通的家用空调器节流结束时大约有20%20%的制的制冷剂会闪发成气体制冷剂没有蒸发就闪发成冷剂会闪发成气体制冷剂没有蒸发就闪发成气体降低了空调器的性能。

气体降低了空调器的性能1、单级压缩蒸气制冷循环蒸发器：它的作用是使经节流机构后的制冷剂液体蒸发成蒸气，以吸收被冷却物体的热量蒸发器是对外输出冷量的设备普通家用空调器蒸发器里的制冷剂（R22）的蒸发压力在5.5-6.5bar左右二）多级压缩与复叠式制冷循环1两级压缩氨制冷循环同系统P212两级压缩氟利昂制冷循环同系统P223复叠式制冷循环二冷藏库制冷系统（一）分类：1温度高温库-2以上低温库2用途生产性加工厂冷藏冷冻分配性批发中转运输零售消费性超市饭店冷库通常由保温围护结构冷冻系统电控网络系统组成-15以下（二）典型冷藏库制冷系统1直接供液（氨）制冷系统P242重力供液（氨）制冷系统P253氨泵供液制冷系统P264氟利昂制冷系统P27第三节吸收式制冷原理及典型系统溴化锂吸收式制冷系统1单效溴化锂吸收式制冷系统的工作原理P312双效溴化锂吸收式制冷系统的工作原理P32-P35第四节空调系统空调系统的分类1集中式空调系统2半集中式空调系统3分散式空调4按室内负荷所用的介质分：5全空气系统全水系统空气-水系统制冷剂系统空调系统1普通集中式空调系统2变风量空调系统3风机盘管空调系统4柜式空调器和热泵型空调器5空调水系统6水蓄冷空调系统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的种类1无机物：氨二氧化碳水2氟利昂：二氟二氯甲烷R12二氟一氯甲烷R22四氟乙烷R134a二氟乙烷R1523碳氢化合物：甲烷R50丙烷R290氨（NH3）是目前最广是目前最广泛应用的中温制冷剂，在特殊凿井行业冻结工程中被大泛应用的中温制冷剂，在特殊凿井行业冻结工程中被大量使用。

量使用 氨蒸汽无色、具有强烈的刺激性臭味在标准状态下，氨蒸汽无色、具有强烈的刺激性臭味在标准状态下，密度为密度为0.77kg/m2,0.77kg/m2,对空气比重为对空气比重为0.59710.5971，沸点，沸点33.433.4，溶点，溶点77.777.7氨在空气中爆炸极限为氨在空气中爆炸极限为151528%28%，在，在氧气中的爆炸极限为氧气中的爆炸极限为13.513.579%79%氨极易溶于水，呈碱氨极易溶于水，呈碱性，性，1%1%水溶液的水溶液的phph值为值为11.711.7左右氨属有毒类介质，左右氨属有毒类介质，毒性毒性2 2级，对人的危害主要表现在对上呼吸道的刺激和级，对人的危害主要表现在对上呼吸道的刺激和腐蚀作用，直接接触高浓度氨时，接触部位可引起碱性腐蚀作用，直接接触高浓度氨时，接触部位可引起碱性化学灼伤，氨还可以引起呼吸道深部及肺部的损伤车化学灼伤，氨还可以引起呼吸道深部及肺部的损伤车间空气中氨的最高容许浓度为间空气中氨的最高容许浓度为30mg/m330mg/m3，当氨蒸汽在，当氨蒸汽在空气中容积浓度达到空气中容积浓度达到0.50.50.6%0.6%时人在其中停留半小时时人在其中停留半小时即可中毒。

氨的上述性质决定了必须加强并落实对氨系即可中毒氨的上述性质决定了必须加强并落实对氨系统的安全技术措施，落实安全责任制，确保安全统的安全技术措施，落实安全责任制，确保安全 安全操作要制定科学而合理的安全操作规程，并严格遵守执行所有冻安工均须持证上岗，确保安全操作1 1、 新安装的制冷系统，必须经过耐压试验、检漏、排新安装的制冷系统，必须经过耐压试验、检漏、排污、抽真空，当确认系统无泄漏时，方可充灌制冷剂污、抽真空，当确认系统无泄漏时，方可充灌制冷剂 2 2、 像容器内充灌制冷剂时，阀门开启操作应缓慢进行，像容器内充灌制冷剂时，阀门开启操作应缓慢进行，以免引起容器的脆性破坏以免引起容器的脆性破坏 3 3、 制冷系统中，存有液态制冷剂的管道设备，严禁同制冷系统中，存有液态制冷剂的管道设备，严禁同时将两端阀门关闭时将两端阀门关闭 4 4、 为避免氨与空气混合遇明火发生爆炸，在冻结站和为避免氨与空气混合遇明火发生爆炸，在冻结站和辅助设备间不能有明火，冬季严禁用明火取暖辅助设备间不能有明火，冬季严禁用明火取暖 5 5、 检修设备和管道时，在制冷剂未抽空或未置换完全检修设备和管道时，在制冷剂未抽空或未置换完全与大气接通的情况下，严禁拆卸设备进行焊接作业。

与大气接通的情况下，严禁拆卸设备进行焊接作业 氟利昂主要用作制冷剂它们的商业代号F表示氟代烃，第一个数字等于碳原子数减1（如果是零就省略），第二个数字等于氢原子数加1，第三个数字等于氟原子数目，氯原子数目不列由于氟利昂可能破坏大气臭氧层，已限制使用目前地球上已出现很多臭氧层漏洞，有些漏洞已超过非洲面积，其中很大的原因是因为氟利昂的化学物质氟利昂氟利昂12（CF2CL2，R12）是氟利昂制冷剂中应用较多的一种，主要以中、小型食品库、家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用R12具有较好的热力学性能，冷藏压力较低，采用风冷或自然冷凝压力约0.8-1.2KPaR12的标准蒸发温度为-29，属中温制冷剂，用于中、小型活塞式压缩机可获得-70的低温而对大型离心式压缩机可获得-80的低温近年来电冰箱的代替冷媒为R134a氟里昂12(CF2Cl2)代号R12氟里昂12是一种无色、无臭、透明、几乎无毒性的制冷剂，但空气中含量超过80%时会引起人的窒息氟里昂12不会燃烧也不会爆炸，当与明火接触或温度达到400以上时，能分解出对人体有害的氟化氢、氯化氢和光气(CoCl2)R12是应用较广泛的中温制冷剂，适用于中小型制冷系统，如电冰箱、冰柜等。

R12能溶解多种有机物，所以不能使用一般的橡皮垫片(圈)，通常使用氯丁二烯人造橡胶或丁睛橡胶片或密封圈氟利昂氟利昂22（CHF2CL，R22）是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以家用空调和低温冰箱中采用R22的热力学性能与氨相近标准气化温度为-40.8，通常冷凝压力不超过1.6MPaR22不燃、不爆，使用中比氨安全可靠R22的单位容积比R12约高60%，其低温时单位容积制冷量和饱和压力均高于R12和氨近年来对大型空调冷水机组的冷媒大都采用R134a来代替氟里昂22(CHF2Cl)代号R22R22不燃烧也不爆炸，其毒性比R12稍大，水的溶解度虽比R12大，但仍可能使制冷系统发生“冰塞”现象R22能部分地与润滑油互相溶解，其溶解度随着润滑油的种类及温度而改变，故采用R22的制冷系统必须有回油措施R22在标准大气压力下的对应蒸发温度为-40.8，常温下冷凝压力不超过15.68105Pa，单位容积制冷量与比R12大60以上在空调设备中，大都选用R22制冷剂氟利昂氟利昂134a（C2H2F4，R134a）是一种较新型的制冷剂，其蒸发温度为-26.5它的主要热力学性质与R12相似，不会破坏空气中的臭氧层，是近年来鼓吹的环保冷媒，但会造成温室效应。

是比较理想的R12替代制冷剂R134a作为使用最广泛的中低温环保制冷剂，由于HFC-134a良好的综合性能，使其成为一种非常有效和安全的CFC-12的替代品，主要应用于在使用R12制冷剂的多数领域，包括：冰箱、冷柜、饮水机、汽车空调、中央空调、除湿机、冷库、商业制冷、冰水机、冰淇淋机、冷冻冷凝机组等制冷设备中，同时还可应用于气雾推进剂、医用气雾剂、杀虫药抛射剂、聚合物（塑料）物理发泡剂，以及镁合金保护气体等氟利昂氟利昂R410A是一种新型环保制冷剂，由两种准共沸的混合物而成，工作压力为普通R22空调的1.6倍左右，制冷（热）效率更高，不破坏臭氧层另外，采用新冷媒的空调在性能方面也会有一定的提高R410A是目前为止国际公认的用来替代R22最合适的的冷媒，并在欧美，日本等国家得到普及R410A：是一种新型环保制冷剂，不破坏臭氧层，工作压力为普通R22空调的1.6倍左右，制冷（暖）效率更高提高空调性能，不破坏臭氧层R410A新冷媒由两种准共沸的混合物而成，主要有氢，氟和碳元素组成（表示为hfc）,具有稳定，无毒，性能优越等特点同时由于不含氯元素，故不会与臭氧发生反应，既不会破坏臭氧层另外，采用新冷媒的空调在性能方面也会又一定的提高。

R410A是目前为止国际公认的用来替代R22最合适的的冷媒，并在欧美，日本等国家得到普及氟里昂氟里昂502（R502）R502是由R12、R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的共沸溶液R502与R115、R22相比具有更好的热力学性能，更适用于低温R502的标准蒸发温度为-45.6，正常工作压力与R22相近在相同的工况下的单位容积制冷量比R22大，但排气温度却比R22低R502用于全封闭、半封闭或某些中、小制冷装置，其蒸发温度可低达-55R502在冷藏柜中使用较多 R502是一种低温制冷工质,具有冷冻容量高、致冷速度快的优异制冷性能主要用途：可作为食品陈列、食品贮藏、制冷、冰淇淋、冰箱、低温冰箱以及代温冷冻压缩机用致冷剂由R125/制冷剂R143制冷剂混合而成，是一种不破坏臭氧层的环保制冷剂多用于中/低温商用制冷系统是R-502制冷剂的长期替代品（。