江蘇華兆制冷設備有限公司                                 
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關于制冷的基本常識, 江蘇華兆制冷

發表時間:2019-11-25 13:42

一、回液

1、對于使用膨脹閥的制冷系統,回液與膨脹閥選型和使用不當密切相關。膨脹閥選型過大、過熱度設定太小、感溫包安裝方法不正確或絕熱包扎破損、膨脹閥失靈都可能造成回液。


2、對于使用毛細管的小制冷系統而言,加液量過大會引起回液。


3、蒸發器結霜嚴重或風扇故障時傳熱變差,未蒸發的液體會引起回液。


4、冷庫溫度頻繁波動也會引起膨脹閥反應失靈而引起回液。


對于回液較難避免的制冷系統,安裝氣液分離器和采用抽空停機(即停機前讓壓縮機抽干蒸發器中液態制冷劑)控制可以有效阻止或降低回液的危害



二、帶液啟動

1、回氣冷卻型壓縮機在啟動時,曲軸箱內的潤滑油劇烈起泡的現象叫帶液啟動。


2、帶液啟動時的起泡現象可以在油視鏡上清楚地觀察到。


3、帶液啟動的根本原因是潤滑油中溶解的以及沉在潤滑油下面了大量的制冷劑,在壓力突然降低時突然沸騰,并引起潤滑油的起泡現象。起泡持續的時間長短與制冷劑的量有關,通常為幾分鐘或十幾分鐘。大量泡沫漂浮在油面上,甚至充滿了曲軸箱。一旦通過進氣道吸入氣缸,泡沫會還原成液體(潤滑油與制冷劑的混合物),很容易引起液擊。顯然,帶液啟動引起的液擊只發生在啟動過程。


4、與回液不同,引起帶液啟動的制冷劑是以“制冷劑遷移”的方式進入曲軸箱的。制冷劑遷移是指壓縮機停止運行時,蒸發器中的制冷劑以氣體形式,通過回氣管路進入壓縮機并被潤滑油吸收,或在壓縮機內冷凝后與潤滑油混合的過程或現象。


5、壓縮機停機后,溫度會降低,而壓力會升高。由于潤滑油中的制冷劑蒸汽分壓低,就會吸收油面上的制冷劑蒸氣,造成曲軸箱氣壓低于蒸發器氣壓的現象。油溫愈低,蒸汽壓力越低,對制冷劑蒸汽的的吸收力就愈大。蒸發器中的蒸汽就會慢慢向曲軸箱“遷移”。此外,如果壓縮機在室外,天氣寒冷時或在夜晚,其溫度往往比室內的蒸發器低,曲軸箱內的壓力也就低,制冷劑遷移到壓縮機后也容易被冷凝而進入潤滑油。


6、制冷劑遷移是一個很緩慢的過程。壓縮機停機時間越長,遷移到潤滑油中的制冷劑就會越多。只要蒸發器中存在液態制冷劑,這一過程就會進行。由于溶解了制冷劑的潤滑油較重,它會沉在曲軸箱的底部,而浮在上面的潤滑油還可以吸收更多的制冷劑。  


7、由于結構原因,空冷壓縮機啟動時曲軸箱壓力的降低會緩慢得多,起泡現象不很劇烈,泡沫也很難進入氣缸,因此空冷壓縮機不存在帶液啟動液擊問題。  


8、理論上講,壓縮機安裝曲軸箱加熱器(電熱器)可以有效防止制冷劑遷移。短時間停機(比如在夜間)后,維持曲軸箱加熱器通電,可以使潤滑油溫度略高于系統其它部位,制冷劑遷移不會發生。長時間停機不用(比如一個冬天)后,開機前先加熱潤滑油幾個或十幾個小時,可以蒸發掉潤滑油中的大部分制冷劑,既可以大大減小帶液啟動時液擊的可能性,也可以降低制冷劑沖刷造成的危害。但實際應用中,停機后維持加熱器供電或者開機前十幾小時先給加熱器供電,是有難度的。因此,曲軸箱加熱器的實際效果會大打折扣。  


9、對于較大系統,停機前讓壓縮機抽干蒸發器中液態制冷劑(稱為抽空停機),可以從根本上避免制冷劑遷移。而回氣管路上安裝氣液分離器,可以增加制冷劑遷移的阻力,降低遷移量。



三、回油

1、當壓縮機比蒸發器的位置高時,垂直回氣管上的回油彎是不可缺的?;赜蛷澮M可能緊湊,以減小存油?;赜蛷澲g的間距要合適,回油彎的數量比較多時,應該補充一些潤滑油。  


2、變負荷系統的回油管路也須小心。當負荷減小時,回氣速度會降低,速度太低不利于回油。為了保證低負荷下的回油,垂直的吸氣管可以采用雙立管。  


3、壓縮機頻繁啟動不利于回油。由于連續運轉時間很短壓縮機就停了,回氣管內來不及形成穩定的高速氣流,潤滑油就只能留在管路內?;赜蜕儆诒加?,壓縮機就會缺油。運轉時間越短,管線越長,系統越復雜,回油問題就越突出。


4、缺油會引起嚴重的潤滑不足,缺油的根本原因不在于壓縮機奔油多少和快慢,而是系統回油不好。安裝油分離器可以快速回油,延長壓縮機無回油運轉時間。


5、蒸發器和回氣管路的設計要考慮到回油。避免頻繁啟動、定時化霜、及時補充制冷劑、及時更換磨損的活塞組件等維護措施也有助于回油。



四、蒸發溫度/回氣溫度/回氣壓力

1、蒸發溫度每提高10°C,電機負載可增加30%甚至更高,造成小馬拉大車的現象。因此,低溫壓縮機用于中高溫系統、冷庫降溫過程持續時間過長,壓縮機就長時間處于超負荷狀態,對電機的損傷很大,使電機以后遇到電壓波動、電涌等突發狀況時很容易燒毀。


2、蒸發溫度越低,制冷劑質量流量越小,實際需要的電機功率也就越小。因此將空調壓縮機和中高溫冷凍壓縮機用于低溫時,盡管電機的實際功耗比名義功率減小了很多,但相對于低溫時的實際功率需要和冷卻情況還是太大,電機冷卻很容易出現問題。  


3、回氣溫度高低是相對于蒸發溫度為而言的。為了防止回液,一般回氣管路都要求20°C的回氣過熱度。如果回氣管路保溫不好,過熱度就遠遠超過20°C。


4、回氣溫度越高,氣缸吸氣溫度和排氣溫度就越高?;貧鉁囟让可?°C,排氣溫度將升高1~1.3°C。


5、對于回氣冷卻型壓縮機,制冷劑蒸氣在流經電機腔時被電機加熱,氣缸吸氣溫度再一次被提高。電機發熱量受功率和效率影響,而消耗功率與排量、容積效率、工況、摩擦阻力等密切相關。


6、一些用戶偏面地認為,蒸發溫度越低冷度速度越快,這種想法其實有很多問題。降低蒸發溫度雖然可以增加冷凍溫差,但壓縮機的制冷量卻減小了,因此冷凍速度不一定快。何況蒸發溫度越低,制冷系數就越低,而負荷卻有增加,運轉時間延長,耗電量會增大。  


7、降低回氣管路阻力也可以提高回氣壓力,具體方法包括及時更換臟堵的回氣過濾器、盡可能縮小蒸發管和回氣管路的長度等。  


8、 此外,制冷劑不足也是回氣壓力低的一個因素。


9、吸氣溫度過高的原因主要有:   

(1)系統中制冷劑充注量不足,即使膨脹閥開到最大,供液量也不會有什么變化,這樣制冷劑蒸汽在蒸發器中過熱使吸氣溫度升高。  

(2)膨脹閥開啟度過小,造成系統制冷劑的循環量不足,進人蒸發器的制冷劑量少,過熱度大,從而吸氣溫度高。  

(3)膨脹閥口濾網堵塞,蒸發器內的供液量不足,制冷劑液體量減少,蒸發器內有一部分被過熱蒸汽所占據,因此吸氣溫度升高。  

(4)其他原因引起吸氣溫度過高,如回氣管道隔熱不好或管道過長,都可引起吸氣溫度過高。   正常情況下壓縮機缸蓋應是半邊涼、半邊熱。若吸氣溫度過高則缸蓋全部發熱。


10、吸氣溫度過低的原因有:   

(1) 制冷劑充注量太多,占據了冷凝器內部分容積而使冷凝壓力增高,進入蒸發器的液體隨之增多。蒸發器中液體不能完全氣化,使壓縮機吸人的氣體中帶有液體微滴。這樣,回氣管道的溫度下降,但蒸發溫度因壓力未下降而未變化,過熱度減小。即使關小膨脹閥也無顯著改善。


(2) 膨脹閥開啟度過大。由于感溫元件綁扎過松、與回氣管接觸面積小,或者感溫元件未用絕熱材料包扎及其包扎位置錯誤等,致使感溫元件所測溫度不準確,接近環境溫度,使膨脹閥動作的開啟度增大,導致供液量過多。


11、蒸發溫度對制冷效率影響較大,它每降低1度,制取同樣的冷量需增加功率4%,所以在條件許可的情況下,適當提高蒸發溫度,對提高空調器制冷效率是有利的。家用空調器的蒸發溫度一般比空調出風口溫度低5~10度,正常運行時,蒸發溫度在5~12度,出風溫度在10~20度。


五、排氣溫度/排氣壓力/排氣量

1、排氣溫度過高的原因主要有以下幾種:回氣溫度高、電機加熱量大、壓縮比高、冷凝壓力高、制冷劑的絕熱指數、制冷劑選擇不當。


2、對于R22壓縮機,當蒸發溫度從-5°C降低到-40°C時,一般COP會降低4倍,而其他參數變化不大,氣體在電機腔的溫升會增加三四倍。由于氣缸吸氣溫度每升高1°C,排氣溫度可升高1~1.3°C。因此,蒸發溫度從-5°C降低到-40°C,排汽溫度會上升約30~40°C?;貧饫鋮s型半封壓縮機,制冷劑在電機腔的溫升范圍大致在15~45°C之間。


3、空氣冷卻(風冷)型壓縮機中制冷制不經過繞組,因而不存在電機加熱問題。


4、排氣溫度受壓縮比(冷凝壓力/蒸發壓力,一般為4)影響很大。正常情況下,壓縮機的排氣壓力與冷凝壓力很接近。冷凝壓力升高時,壓縮機排氣溫度也升高。壓縮比越大,排氣溫度就越高,輸氣系數減小,從而使壓縮機的制冷量降低,耗電量增加。


5、降低壓縮比可以明顯降低排氣溫度,具體方法包括提高吸氣壓力和降低排氣壓力。吸氣壓力由蒸發壓力和吸氣管路阻力決定。提高蒸發溫度,可以有效提高吸氣壓力,迅速降低壓縮比,從而降低排氣溫度。


6、實踐表明,通過提高吸氣壓力來降低排氣溫度,比其他方法更簡單有效。


7、排氣壓力過高的主要原因是冷凝壓力太高(系統內有空氣;制冷劑充注量過多,液體占據了有效冷凝面積;冷凝器散熱面積不足、積垢、冷卻風量或水量不足、冷卻水或空氣溫度太高等)。選擇合適的冷凝面積、維持充足的冷卻介質流量是非常重要的。


8、 排氣壓力過低,雖然其現象是表現在高壓端,但原因多產生于低壓端。其原因:

(1)膨脹閥冰堵或臟堵,以及過濾器堵塞等,必然使吸、排氣壓力都下降;  

(2)制冷劑充注量不足;  

(3)膨脹閥孔堵塞,供液量減少甚至停止,此時吸、排氣壓力均降低。  


9、排氣量不足主要是與壓縮機的設計氣量相比而言,壓縮機吸氣管太長,管徑太小,致使吸氣阻力增大,影響了吸氣量從而使排氣量減少。


六、液擊

1、為了保證壓縮機的可靠運轉,防止產生液擊現象,要求吸氣溫度比蒸發溫度高一點,即應具有一定的過熱度。過熱度的大小可通過調節膨脹閥開啟度來實現。  


2、應避免吸氣溫度過高或過低。吸氣溫度過高,即過熱度過大,將導致壓縮機排氣溫度升高。吸氣溫度過低,則說明制冷劑在蒸發器中蒸發不完全,既降低了蒸發器換熱效率,濕蒸汽的吸人又會形成壓縮機液擊。吸氣溫度正常情況下應比蒸發溫度高5~10℃。


七、過熱度

1、對于常用的R22制冷劑,壓縮機制冷量是隨有效過熱的增大而減小的,當過熱度為10℃時,制冷量為飽和蒸發下制冷量的99.5%,當過熱度為20℃時,制冷量為飽和蒸發下制冷量的99.3%,可見制冷量隨過熱度的增加而衰減是很小的。


2、對于R502制冷劑來說,壓縮機制冷量隨有效過熱度的增大而增大。


3、制冷劑保持一定的過熱度,可進一步防止在氣缸中產生的液擊現象,且對低溫制冷系統來說,適當增加有效過熱度能使潤滑油較順利地返回壓縮機。但隨著壓縮機吸氣過熱度的增加,其排氣溫度也隨之上升,過高的排氣溫度會使潤滑油粘度變稀甚至炭化,影響壓縮機正常運行,所以吸氣過熱度要控制在一定的范圍之內。


八、加氟

1、氟量少或其調節壓力低(或部分堵塞)時,膨脹閥的閥蓋(波紋管)、甚至連進液口都會結霜;氟量過少或基本無氟時,膨脹閥的外表無反應,只能聽到一點氣流的“絲絲”聲。


2、看結冰從哪一端開始的,是從分液頭還是從壓機回氣管?如果從分液頭就是缺氟,從壓機就是氟多了。


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