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制冷系统操作的基本知识

操作者操作制冷设备前,除对压缩机本身结构、使用维护需要充分了解外,也应了解附属设备的性能、结构、使用方法及制冷剂的性质、冷冻油、吸排气压力、温度等。只有全面的了解整个系统情况,才能保持设备的安全运行,才能有效的发挥设备的利用率,及时处理运转中不正常现象,延长设备的使用寿命。


一、制冷剂
制冷系统中循环的工作介质称为制冷剂,当制冷剂通过蒸发器时,从被冷却物体中吸取热量,再通过冷凝器把热量经冷却水带出排入大气中(环境)。
采用氨(R717)作为制冷剂,在有水份时,氨对铜和合金(除铸造锡青铜外)有腐蚀作用,与空气混合后有爆炸危险(爆炸浓度为16~25%体积),在使用操作过程中应特别注意。关于其它性质请参阅有关资料。
采用氟利昂(R22)作为制冷剂时,由于应注意系统的回油,保证系统干燥,不泄漏。本说明所述的氟利昂工质专指R22工质,以下不再说明。
制冷剂在饱和状态时,压力和温度之间有对应关系,即压力一定,温度也一定,如果知道冷凝压力(排气压力)、蒸发压力(吸气压力),就可以从氨或氟利昂的热力性质表中查出对应的冷凝温度和蒸发温度。
 
二、冷冻油
冷冻油质量好与坏直接影响零件的磨损和压缩机的寿命,因此必须选择优质冷冻油。
对于氨或氟利昂工质应使用压缩机使用说明书中规定的冷冻油。未提供时可参考使用ZBF34003—86《冷冻机油》规定的46号冷冻机油。
不准使用动物油、植物油及动植物油混用,在使用中若粘度下降15%,油的颜色变深,为防止积碳应及时更换新油。
 
三、排气压力和排气温度
排气压力和冷凝压力近似相等,(实际上由于管路损失稍有差异,一般设计工况压力损失为0.01MPa)二者均和冷却水的水温、水量及冷凝面积有关,排气压力(冷凝压力)随着冷却水水温的降低,冷却水量的增加而下降;反之则上升。排气压力的升高,不但使排气温度升高而且降低制冷量,增加功率消耗,所以在操作中应尽量降低排气压力(冷凝压力)。当水温一定时,为降低排气压力增加水量所消耗的动力,增加很多时,也不一定经济,二者应统筹考虑。 
   
四、吸气压力和吸气温度
吸气压力和蒸发压力近似相等,(实际由于管路损失稍有差异, 一般设计工况压力损失为0.01MPa)二者均由蒸发器的工作温度而定。吸气温度是指在压缩机入口处的制冷剂温度,蒸发温度是指制冷剂在蒸发器内的温度,吸气温度高于蒸发温度,二者差异称为过热度。在操作中应尽量减少过热度,但为了防止液体制冷剂进入压缩机产生液击现象,一般吸气温度控制在比蒸发温度高1/3左右。
五、制冷系统中的异物
在制冷系统中,制冷剂含有各种异物如:水份、不凝缩气体、冷冻油、金属屑、油脂、纤维、尘埃等,这些异物对制冷设备影响很大。必须知道由于异物存在所引起的不良现象及排除方法。
 
1. 水份的影响:
系统内的水份,对设备有极坏的影响,一般水份和制冷剂互相作用腐蚀金属,同时使润滑油乳化,在低压部分小通道处,有时水分能冷冻堵塞通道等,所以氨制冷剂含水量应≤4%。如果氟利昂系统中有水分,不仅会产生冰堵,还会使系统不能正常工作。
    防止水分进入系统措施:
1)用空气作气密试验时,应尽量用干燥气体且不燃气体,如碳酸气或氮气等;
2)选择合乎标准的制冷剂;
3)选择合乎标准的冷冻油;
4)系统中不得有泄漏处,特别在真空时,防止空气侵入;
5)拆卸机器时****使机房处于干燥,防止蒸气侵入机内。
2. 不凝缩气体的影响
系统内的不凝缩气体,大部分时由空气侵入和油在高温下分解的气体产生的,由于系统内不凝缩气体的存在,使冷凝压力升高,排气温度上升,减少了制冷能力,增加了功率消耗,特别是在以氨作为制冷剂时,由于不凝缩气体存在往往会引起爆炸,因此要经常注意系统内不凝缩气体的放空工作。一般均通过空气分离器进行放空气,具体方法参见第三章十五。当无此设备时,在压缩机停止运转后,向冷凝器供水,冷凝器中的氨气被凝成液体,不凝缩气体聚集在设备的上方,可通过放空阀放掉。
防止不凝缩气体进入系统的措施:
1)充入制冷剂前,应使系统达到高真空;
2)设备拆卸安装后,应进行抽真空;
3)排气温度不应超过1500C;
4)系统严防渗漏。
3. 冷冻油的影响
氨系统中压缩机排出气体所带的润滑油,虽然经过油分离器进行分离,但仍有部分油进入中间冷却器、冷凝器、贮液器和蒸发器等,由于设备中有油,在设备内表面产生油膜增加热阻,使热交换恶化,影响设备的性能,又因液体制冷剂与油的比重不同,一般油积存在设备的下部,在吸入管道上若有凹凸处时,油集聚在凹处,使气体通路变窄,增加气体流动阻力,在一定压力差作用下,油会突然返至压缩机内,造成液击事故。另外当排气温度过高,油质恶化,在压缩机气阀周围容易炭化、积炭会妨碍气阀的工作等,所以操作人员应定期将制冷设备中的油放出,经常清洗压缩机的排气阀。
氟利昂系统中一般氟与油互溶,需采取措施使润滑油带回压缩机中。
 
上述提到的异物在系统中容易堵塞节流阀或其它狭窄通道,使制冷剂的循环中断,机器处于空转状态;异物被机器吸入时,会污染润滑油,使机器磨损加剧,异物若落在密封面上,会破坏机器或系统的密封,轻者少量漏油漏气,严重时不能工作。因此在设备安装时,应注意如下事项:
1)应全部清除设备和管路中的铁屑、尘埃泥沙、氧化物等;
2)清除各种设备内的积水;
3)清除机器内部为防锈所涂的油脂及其它异物等;
4)对于新安装的设备,应经常清洗系统中的氨气过滤器、氨液过滤器、以及压缩机各级的吸气过滤网、油过滤器、曲轴箱等。