制冷系統(tǒng)操作的基本知識
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操作者操作制冷設(shè)備前,除對壓縮機本身結(jié)構(gòu)、使用維護需要充分了解外,也應(yīng)了解附屬設(shè)備的性能、結(jié)構(gòu)、使用方法及制冷劑的性質(zhì)、冷凍油、吸排氣壓力、溫度等。只有全面的了解整個系統(tǒng)情況,才能保持設(shè)備的安全運行,才能有效的發(fā)揮設(shè)備的利用率,及時處理運轉(zhuǎn)中不正?,F(xiàn)象,延長設(shè)備的使用壽命。
一、制冷劑
制冷系統(tǒng)中循環(huán)的工作介質(zhì)稱為制冷劑,當制冷劑通過蒸發(fā)器時,從被冷卻物體中吸取熱量,再通過冷凝器把熱量經(jīng)冷卻水帶出排入大氣中(環(huán)境)。
采用氨(R717)作為制冷劑,在有水份時,氨對銅和合金(除鑄造錫青銅外)有腐蝕作用,與空氣混合后有爆炸危險(爆炸濃度為16~25%體積),在使用操作過程中應(yīng)特別注意。關(guān)于其它性質(zhì)請參閱有關(guān)資料。
采用氟利昂(R22)作為制冷劑時,由于應(yīng)注意系統(tǒng)的回油,保證系統(tǒng)干燥,不泄漏。本說明所述的氟利昂工質(zhì)專指R22工質(zhì),以下不再說明。
制冷劑在飽和狀態(tài)時,壓力和溫度之間有對應(yīng)關(guān)系,即壓力一定,溫度也一定,如果知道冷凝壓力(排氣壓力)、蒸發(fā)壓力(吸氣壓力),就可以從氨或氟利昂的熱力性質(zhì)表中查出對應(yīng)的冷凝溫度和蒸發(fā)溫度。
二、冷凍油
冷凍油質(zhì)量好與壞直接影響零件的磨損和壓縮機的壽命,因此必須選擇優(yōu)質(zhì)冷凍油。
對于氨或氟利昂工質(zhì)應(yīng)使用壓縮機使用說明書中規(guī)定的冷凍油。未提供時可參考使用ZBF34003—86《冷凍機油》規(guī)定的46號冷凍機油。
不準使用動物油、植物油及動植物油混用,在使用中若粘度下降15%,油的顏色變深,為防止積碳應(yīng)及時更換新油。
三、排氣壓力和排氣溫度
排氣壓力和冷凝壓力近似相等,(實際上由于管路損失稍有差異,一般設(shè)計工況壓力損失為0.01MPa)二者均和冷卻水的水溫、水量及冷凝面積有關(guān),排氣壓力(冷凝壓力)隨著冷卻水水溫的降低,冷卻水量的增加而下降;反之則上升。排氣壓力的升高,不但使排氣溫度升高而且降低制冷量,增加功率消耗,所以在操作中應(yīng)盡量降低排氣壓力(冷凝壓力)。當水溫一定時,為降低排氣壓力增加水量所消耗的動力,增加很多時,也不一定經(jīng)濟,二者應(yīng)統(tǒng)籌考慮。
四、吸氣壓力和吸氣溫度
吸氣壓力和蒸發(fā)壓力近似相等,(實際由于管路損失稍有差異, 一般設(shè)計工況壓力損失為0.01MPa)二者均由蒸發(fā)器的工作溫度而定。吸氣溫度是指在壓縮機入口處的制冷劑溫度,蒸發(fā)溫度是指制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的溫度,吸氣溫度高于蒸發(fā)溫度,二者差異稱為過熱度。在操作中應(yīng)盡量減少過熱度,但為了防止液體制冷劑進入壓縮機產(chǎn)生液擊現(xiàn)象,一般吸氣溫度控制在比蒸發(fā)溫度高1/3左右。
五、制冷系統(tǒng)中的異物
在制冷系統(tǒng)中,制冷劑含有各種異物如:水份、不凝縮氣體、冷凍油、金屬屑、油脂、纖維、塵埃等,這些異物對制冷設(shè)備影響很大。必須知道由于異物存在所引起的不良現(xiàn)象及排除方法。
1. 水份的影響:
系統(tǒng)內(nèi)的水份,對設(shè)備有極壞的影響,一般水份和制冷劑互相作用腐蝕金屬,同時使?jié)櫥腿榛诘蛪翰糠中⊥ǖ捞?,有時水分能冷凍堵塞通道等,所以氨制冷劑含水量應(yīng)≤4%。如果氟利昂系統(tǒng)中有水分,不僅會產(chǎn)生冰堵,還會使系統(tǒng)不能正常工作。
防止水分進入系統(tǒng)措施:
1)用空氣作氣密試驗時,應(yīng)盡量用干燥氣體且不燃氣體,如碳酸氣或氮氣等;2)選擇合乎標準的制冷劑;
3)選擇合乎標準的冷凍油;
4)系統(tǒng)中不得有泄漏處,特別在真空時,防止空氣侵入;5)拆卸機器時使機房處于干燥,防止蒸氣侵入機內(nèi)。
2. 不凝縮氣體的影響
系統(tǒng)內(nèi)的不凝縮氣體,大部分時由空氣侵入和油在高溫下分解的氣體產(chǎn)生的,由于系統(tǒng)內(nèi)不凝縮氣體的存在,使冷凝壓力升高,排氣溫度上升,減少了制冷能力,增加了功率消耗,特別是在以氨作為制冷劑時,由于不凝縮氣體存在往往會引起爆炸,因此要經(jīng)常注意系統(tǒng)內(nèi)不凝縮氣體的放空工作。一般均通過空氣分離器進行放空氣,具體方法參見第三章十五。當無此設(shè)備時,在壓縮機停止運轉(zhuǎn)后,向冷凝器供水,冷凝器中的氨氣被凝成液體,不凝縮氣體聚集在設(shè)備的上方,可通過放空閥放掉。
防止不凝縮氣體進入系統(tǒng)的措施:
1)充入制冷劑前,應(yīng)使系統(tǒng)達到高真空;
2)設(shè)備拆卸安裝后,應(yīng)進行抽真空;
3)排氣溫度不應(yīng)超過1500C;
4)系統(tǒng)嚴防滲漏。
3. 冷凍油的影響
氨系統(tǒng)中壓縮機排出氣體所帶的潤滑油,雖然經(jīng)過油分離器進行分離,但仍有部分油進入中間冷卻器、冷凝器、貯液器和蒸發(fā)器等,由于設(shè)備中有油,在設(shè)備內(nèi)表面產(chǎn)生油膜增加熱阻,使熱交換惡化,影響設(shè)備的性能,又因液體制冷劑與油的比重不同,一般油積存在設(shè)備的下部,在吸入管道上若有凹凸處時,油集聚在凹處,使氣體通路變窄,增加氣體流動阻力,在一定壓力差作用下,油會突然返至壓縮機內(nèi),造成液擊事故。另外當排氣溫度過高,油質(zhì)惡化,在壓縮機氣閥周圍容易炭化、積炭會妨礙氣閥的工作等,所以操作人員應(yīng)定期將制冷設(shè)備中的油放出,經(jīng)常清洗壓縮機的排氣閥。
氟利昂系統(tǒng)中一般氟與油互溶,需采取措施使?jié)櫥蛶Щ貕嚎s機中。
上述提到的異物在系統(tǒng)中容易堵塞節(jié)流閥或其它狹窄通道,使制冷劑的循環(huán)中斷,機器處于空轉(zhuǎn)狀態(tài);異物被機器吸入時,會污染潤滑油,使機器磨損加劇,異物若落在密封面上,會破壞機器或系統(tǒng)的密封,輕者少量漏油漏氣,嚴重時不能工作。因此在設(shè)備安裝時,應(yīng)注意如下事項:
1)應(yīng)全部清除設(shè)備和管路中的鐵屑、塵埃泥沙、氧化物等;2)清除各種設(shè)備內(nèi)的積水;
3)清除機器內(nèi)部為防銹所涂的油脂及其它異物等;4)對于新安裝的設(shè)備,應(yīng)經(jīng)常清洗系統(tǒng)中的氨氣過濾器、氨液過濾器、以及壓縮機各級的吸氣過濾網(wǎng)、油過濾器、曲軸箱等。
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