一文搞懂制冷系统核心部件---四大件

在制冷系统中，有四个至关重要的部件，它们分别是压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀，这四大件协同工作，共同实现了制冷循环，为我们的生活和工作提供了舒适的温度环境。

1、压缩机

压缩机堪称制冷系统的“心脏”，其主要作用是压缩和输送制冷剂。它就像一个动力强劲的泵，将低温低压的制冷剂气体吸入，经过压缩后，使其变为高温高压的气体，并将其输送到冷凝器中。

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压缩机按照工作原理可分为容积型和速度型两大类。容积型压缩机是通过改变工作腔的容积来压缩制冷剂，常见的有活塞式、螺杆式、滚动转子式等。活塞式压缩机历史悠久，技术成熟，适用于多种制冷场景；螺杆式压缩机结构紧凑，运行平稳，能效比较高；滚动转子式压缩机则具有体积小、重量轻等优点。速度型压缩机则是依靠高速旋转的叶轮使制冷剂获得动能，进而转化为压力能，目前常用的是离心式压缩机，它具有流量大、效率高、运转平稳等特点，常用于大型制冷系统。

容积型压缩机还可以进一步细分，包括开启式、半封闭式、全封闭、旋转式、涡旋式、螺杆式等。开启式压缩机通过联轴器与电动机相连，便于维修和保养，但密封性相对较差；半封闭式压缩机将电动机和压缩机封闭在一个壳体内，减少了泄漏点，提高了效率；全封闭式压缩机则将电动机和压缩机完全封闭在一个焊接的壳体内，密封性极佳，运行可靠，但维修相对困难；旋转式压缩机结构简单，零部件少，运行平稳；涡旋式压缩机具有高效、低噪音、振动小等优点；螺杆式压缩机前面已提及，在大中型制冷系统中应用广泛。

2、冷凝器

冷凝器在制冷系统中扮演着热量“搬运工”的角色，其作用是输出热量并使制冷剂得到冷凝。当高温高压的制冷剂气体进入冷凝器后，通过与冷却介质（如水或空气）进行热交换，将热量传递给冷却介质，自身则逐渐冷凝为高压液体。

冷凝器有多种分类方式，按照冷却介质的不同，可分为水冷壳管式、空冷式和蒸发式。

水冷壳管式冷凝器又分为立式和卧式两种，它具有以下特点：

一是管内水速比较高，一般在 1.8 - 3.0m/s，这使得传热系数较高，能够快速有效地将制冷剂的热量传递给冷却水；

二是冷却水温升较大，一般在 4 - 6 度左右，这表明其冷却效果较好；

三是结构紧凑，操作维修较方便，占用空间小，便于安装和维护；然而，它也存在一些不足之处，如冷却水阻力大，清洗水垢比较困难，长期使用后可能会影响冷凝器的换热效率。

空冷式冷凝器根据空气的运动方式可分为空气受迫运动和空气自由运动两种。空气受迫运动的冷凝器一般用于制冷量小于 60kw 的中小型制冷系统机组中。这种冷凝器一般迎面风速约 2.5 - 3.5m/s，传热系数约 25 - 50w/(m²·k)，平均传热温差约 10 - 15 度，冷凝温度比环境温度高约为 15 度左右，空气进口温差约 8 - 10 度。

空冷式冷凝器在使用一段时间后，翅片上会积累灰尘和污垢，影响其散热效果，因此需要定期清洗。清洗方法主要有三种：

一是用清洗刷来回拖拉清洗冷凝铜管，这种方法操作相对简单，但清洗效果可能有限；

二是用特制的刮刀滚刮清洗，不过这种方法一般不采用，因为容易对冷凝铜管造成损伤；

三是用化学方式清洗冷凝铜管，这是较为常用的方法。对于风冷冷凝器，清洗方法是用高压的空气进行吹扫，吹除冷凝器翅片上的积垢，或者使用专用清洗剂清洗。

3、蒸发器

蒸发器是制冷系统中实现热量交换的关键设备，其作用是依靠制冷剂液体的蒸发来吸收被冷却介质的热量。根据被冷却介质的不同，蒸发器可分为冷却液体类和冷却空气类。

冷却液体类蒸发器中，常见的有壳管卧式蒸发器（干式蒸发器）和螺旋管式蒸发器。壳管卧式蒸发器与壳管式冷凝器相似，不同的是制冷剂在管内蒸发，冷冻水在管外流动。干式蒸发器的制冷剂在管内质量流速一般在 180 - 200kg/㎡·s，流程数为 4 - 6。需要注意的是，蒸发温度不得低于 0 度，最佳状态是 2 度左右，否则可能会影响蒸发器的换热效果和系统的正常运行。

冷却空气类蒸发器常用的是表冷式蒸发器（表冷器）和排管式蒸发器。表面式蒸发器又称直接蒸发式空气冷却器，一般安装在组装式空调机和分体式空调机上。作为空调用时，翅片间距约 2mm - 4.5mm 之间，内有分液器（分液头）把铜管全部联结成一个整体。安装时分液头垂直安装，这样能保证制冷剂分布均匀，从而提高蒸发器的换热效率。

蒸发器在使用过程中也会积累灰尘和污垢，影响其换热效果，因此需要定期清洗。其清洗方法与冷凝器相同，可根据实际情况选择合适的方法进行清洗。

4、膨胀阀

膨胀阀在制冷系统中起着调节制冷剂流量的重要作用，它既是控制流量的调节阀，又是制冷装置中的节流阀。膨胀阀的动作是随蒸发器压力和出口的过热度变化而进行的，能够根据系统的实际需求自动调节制冷剂的流量，保证制冷系统的稳定运行。

膨胀阀主要由感温包、毛细管、膜片、定压弹簧、节流针及调节螺丝等部件组成。根据其膜片下的压力引出点不同，膨胀阀可分为内平衡式与外平衡式。内平衡式膨胀阀的蒸发压力从阀体的内部引出，外平衡式膨胀阀的平衡压力从蒸发器出口处引出。因此，对于阻力损失大的（冷量较大）蒸发器，均选用外平衡式膨胀阀，以确保制冷剂流量的准确调节。

膨胀阀具有三个重要作用：

一是节流、降压，将高压液体制冷剂节流为低压湿蒸气，同时降低其压力；

二是控制流量，根据蒸发器的负荷变化，自动调节制冷剂的流量，使蒸发器始终处于最佳工作状态；

三是控制过热度，防止压缩机出现液击现象，同时保证蒸发器的换热效率。

在使用膨胀阀时，有一些注意事项需要牢记。膨胀阀的静态过热度在机组出厂时已经调整好，在使用时不要随意调整，以免影响系统的正常运行。感温包位置十分重要，对于 φ28 铜管，应包在管的侧面；对于 φ22 铜管，应包在管的侧上方。感温包外一定要包隔热材料，以防外界环境温度对系统的影响。在膨胀阀附近焊接时，可以将膨胀阀的上部用湿布包好，以防损坏膨胀阀。