制冷产品培训提纲

冷产品制造工艺培训教材 一工艺基础知识： 1、工艺： 制定合理的规程，采用正确的方法和手段，按照设计要求将所需的产品制作成实物，这些规范的方法和手 段称为工艺。也就是将设计的设想和意图变为现实。 简单通俗的讲：设计是决定干什么，工艺就是确定怎么干，检验是判定干得怎么样。 2、工艺规程： 将合理工艺过程中的各项内容按规定的形式，编制成工艺文件指导生产，这些工艺文件称为工艺规程。工 艺文件是企业生产的技术法规，是保证产品质量生产经济合理性的依据，是组织安排生产的指导性文件 3、工艺纪律： 企业在产品生产过程中为维护工艺的严肃性，保证工艺的贯彻执行，建立稳定的生产秩序，确保产品（零 部件）加工或装配质量和安全生产，而制定的某些具有约束性的规定。包括工艺规程，设备安全操作规程， 5S 规定等。 工艺纪律是保证企业有秩序地进行生产活动的重要厂规，厂纪之一。严格执行工艺文件是严格工艺纪律的 重要内容。 4、编制工艺规程的基本原则： 4-1 符合产品设计技术要求，保证产品质量。 4-2 保证制造技术先进性。 4-3 要求经济合理，降低生产成本。 4-4 考虑生产条件的可行性。 4-5 考虑生产批量和周期，制定合理工艺流程。 4-6 根据安全生产及环境保护要求，创造良好工作条件。 5、工艺规程的类型： 5-1 专用工艺规程：针对每一个产品或零部件设计的工艺规程。 5-2 典型工艺流程：为一组同类结构或同一工艺要求的零部件所设计的通用工艺规程。 5-3 标准工艺规程：纳入企业标准的通用工艺规程。 6、工艺文件主要形式及适用范围： 6-1 工艺流程图：用于流水生产线。 6-2 工艺过程卡：用于批量加工或装配，如机械加工工艺过程卡；装配工艺过程卡等 6-3 工艺操作指导卡（书）：用于加工或装配工序（或工位）操作指导。 6-4 工艺守则：用于某一专业典型工艺应共同遵守通用操作要求，如焊接工艺守则，抽真空工艺守则等。 7、工艺工作主要内容： 7-1 编制产品工艺流程，制定工艺平面布局图。 7-2 参与新产品试制和新产品工艺样机制作，进行产品及零部件工艺性审查和设计图工艺会签。 7-3 产品或零部件生产工时定额和产量测算，提出生产定岗，定员要求。 7-4 编制工艺文件。制定辅助材料定额。 7-5 深入生产现场，及时解决生产过程中出现的技术、质量问题。 7-6 负责员工培训，实施工艺纪律的检查，指导员工正确操作。 7-7 生产过程中所需设备，仪器，工模具的提出，工位器具的配置。 7-8 参与 5S 管理的实施 8、怎样做一名工艺员： 工艺员的工作主要有工艺准备和现场服务两部分组成。 工艺员是现场处理技术质量问题的代表，负责协调和处理现场技术质量问题。除了应具备一定的专业技术知识 外，还应具备一定能发现和处理问题的能力及协调能力。 工艺员工作中要做到四勤：眼勤；嘴勤；手勤；腿勤。 眼勤：善于发现问题；嘴勤：经常不断指导工人正确操作，讲清道理；手勤：常动手，多实践；腿勤，勤到 现场，及时处理问题。 工艺员要不断学习新技术，新工艺，新材料，收集资料，做好记录，积累经验。 二、制冷产品简介： 1、系统工作原理： 1-1 制冷工作原理：人工制冷就是把热量不断从被冷却物体（或空间）取出，并转移到周围环境中去的过程。 人工制冷分为 “压缩”，“冷凝”，“节流”，“蒸发”四个过程，压缩过程由压缩机完成，冷凝过程由 冷凝器完成，节流过程由毛细管完成，蒸发过程由蒸发器完成。 如图 1 所示：制冷剂在密封的制冷管路系统循环，由压缩机将蒸发器中已吸热制冷剂吸入并随之压缩成高压 高温气体，进入并经过冷凝器将热量散发到空气中，同时制冷剂液化，再经毛细管节流降压进入蒸发器，液体 制冷剂由于压力突然下降二迅速沸腾蒸发为汽体，同时吸收热量，低压低温气体制冷剂再被压缩机吸回再压 缩如此连续循环达到制冷（制热)目的，通过温控控制系统达到所需制冷（制热）效果。 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低低 低 低 低 低 低 低低低 低低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 图 1 1-2 制冰机制冷制热工作原理：图 2 所示制冰时按上述制冷循环制冷制冰，脱冰时通过阀门换向，压缩机排出的 高温高压制冷剂气体进入蒸发器散热，液态制冷剂直接吸入压缩机（短时间），冷剂脱冰制热为 “压缩”， “蒸发”两个过程，阀门换向再进入制冷循环。 低 低 低 低 低 低 低 低低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低低 低 低 低 低 低 低低低 低低 低 低 低 低 低 低 低 低 低(低 低 低 低 ) 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低低 低 低低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 图 2 1-3 空调器制冷制热工作原理：制冷时按图 3A 所示制冷循环制冷，制热时按图 3B 所示通过电磁阀与四通阀组合 换向改变通道，蒸发器替换为冷凝器（散热），冷凝器换为蒸发器（制冷），以此进行系统循环达到制热目的。 图 3A 图 3B 2、制冷产品器件：冰箱，空调等制冷（制热）产品制冷系统的主要器件有：压缩机；热交换器（蒸发器，冷凝 器）；节流元件（毛细管）；干燥过滤器；气流分流器，电磁换向阀，单向阀等。 2-1压缩机：制冷剂压缩机是从蒸发器吸入制冷剂蒸汽不允许吸入液体），又把它在较高压力下排入冷凝器的一 种机械运动部件。它是制冷（制热）系统的“心脏”，制冷剂好比“血液”。 家用制冷（制热）产品采用全封闭式压缩机它是一个由压缩机和电动机组成的机械压缩机。压缩机和电动机两 者被封闭在同一密闭的外壳里，没有外轴封，电动机运行在制冷剂气体环境中。外壳可以用熔焊或铜焊来永久 性密封。 全封闭式压缩机的优点是体积小，重量轻。无轴封装置，噪音低，装有内减震器其振动小，密封性好。制冷效 率高。缺点是检修麻烦，一旦损坏需更换压缩机。 常用的全封闭式压缩机有往复式（或活塞式）和旋转式两种还有蜗旋式压缩机： 冰箱，制冰机，饮水机等家用制冷产品常采用的往复式压缩机，空调器一般采用的旋转式压缩机。因冰箱制冷 量小，功率低，故很少采用旋转式压缩机。 2-1-1往复式（或活塞式）压缩机，如图4所示，它有滑管式和连杆式两种结构： 图4 2-1-1-1滑管式压缩机（图5）其结构主要由曲柄轴，滑块，滑管，气缸阀座，电机和机架等组成。 滑块 图5 2-1-1-2连杆式压缩机（图 6）其结构主要由连杆活塞，活塞销，曲轴（或曲柄），气缸和电机等组成。 图6 2-1-2旋转式（又称为滚动转子式）压缩机： 旋转式压缩机与往复式压缩机相比较：旋转式压缩机具有制冷效率高，可靠性好，体积小，重量轻，制冷量 大（一般在1000-7000W）等优点，但主要零件加工精度高，电动机绝缘等级要求高，启动转矩要求较大。 旋转式压缩机刚启动制冷时，有一个储能过程，一般启动15分钟内，制冷速度慢，15分钟后开始高效制冷 （在冰箱中尤其明显）。 旋转式压缩机泵壳内是高压气体，属高压区，往复式压缩机，泵壳内是低压气体，属低压区，由于旋转式压 缩机吸气口没有吸气阀，蒸发气体直接由吸气管进入气缸的吸气孔，为确保安全，防止液击，提高制冷效率， 其吸气管上应装有气液分离器，把多余的液体分离后储藏在气液分离器内，逐步吸热气化后再进入压缩机。 有的制冷量较大的冰箱（尤其是冰柜）也加装气液分离器（又称储液管）。 液击：液体是不可压缩体，当液体受压后，其压力很高，体积也不缩小，当制冷剂液体进入气缸内被挤压其 压力瞬间急剧提高，超过正常运行压力的液体冲击排气阀，很容易击坏阀片使压缩机不能工作。所以压缩机 要特别防止液击。 旋转式压缩机分为立式和卧式两种，空调器一般采用立式，冰箱采用卧式。 旋转式压缩机结构如图7（立式），图8（卧式）所示 图7 图8 2-1-3按蒸发温度范围分为下列几个应用类别： 2-1-3-1低背压：蒸发温度范围-35（如果需要，可更低）至-150 如：家用电冰箱、食品冷冻箱和类似器具。 2-1-2中背压：蒸发温度范围-20 至0，如：冷饮柜。某些型式的牛奶冷藏柜和类似器具。 2-1-3 高背压：蒸发温度范围-5 至15，如：房间空气调节器、除湿机、某些型式的牛奶冷藏柜、热泵和 类似器具 2-2蒸发器： 它是一种热交换器，在此热交换器内，经减压后的液态制冷剂通过从待制冷的介质中吸收热量而被蒸发的 热交换器，它的作用是使通过毛细管后进入蒸发器的低压低温制冷剂液体吸热而汽化，从而使制冷产品所需 部位（冰箱各间室；饮水机冷胆；制冰机制冰模等）温度降低，达到制冷目的。 根据制冷产品冷却方式的不同配备不同型式的蒸发器： 采用自然对流（传导）冷却的蒸发器，主要结构形式有管板式，吹胀式（铝复合板式），丝管式，管式等。 适用于直冷式冰箱，饮水机，制冰机等制冷产品 采用强制对流（风扇）冷却的蒸发器结构为翅片盘管式蒸发器。适用于间冷（风冷）式冰箱,空调器等。 2-2-1.管板式蒸发器：它是将铝管或铜管或邦迪管弯曲成型后，采用焊接，粘接，压板压接在铝板或铜板上，制 成方（矩）形（图9A），平板形（图 9B），圆形等蒸发器。成方（矩）形蒸发器用作直冷式冰箱冷冻室或冰柜， 平板形蒸发器用作直冷式冰箱冷藏室或抽斗式冷冻室，制冰机制冰模。 图9A 图9B 2-2-2.吹胀式（铝复合板式）蒸发器： 采用铝锌铝复合板或铝印制管路复合板，、放置在刻有管路的模具中，加温加压（约500T），同时从端部 加入高压氮气，由于锌层在高温下熔化或两铝板层间的印刷管路的位置结合力差，从而使在模具中刻有管 路的部分吹胀出管路形，再根据需要弯曲成型为所需的矩（方）形（图10A），U 形（图10B ），平板形 （图10C）等。矩（方）形用作冰箱冷冻室蒸发器（早期冰箱），U形用作冷藏箱蒸发器，平板形用作冷藏 箱冷或酒柜蒸发器。 图10A 图10B 图10C 吹胀式蒸发器的导热性较管板式蒸发器好，但容易破损或腐蚀泄漏，已逐步被板式蒸发器替代。 2-2-3钢丝（或丝管）式蒸发器（图11）： 它是采用1-2mm钢丝，间距4-6mm 点焊在弯曲成蛇形6-8mm 邦迪管上，表面喷涂或镀锌制作的热交换 器作为冰箱抽斗式冷冻室的蒸发器。 图11 2-2-4.管式蒸发器： 采用铜管弯曲或焊接成型，经电镀或不电镀，由铜管直接进行热交换的蒸发器，如制冷机，制冰机蒸发器（图 12）。 图12 2-2-5翅片盘管式蒸发器：如图13所示 它是在8-12mm铜管或铝管组成的管路上压附上若干片薄铝翅片制成的热交换器，翅片厚度0.1-0.2mm间距 6-8mm。翅片盘管式蒸发器占据空间小传热效率高，但需要配置专用电机风扇来实现强制空气对流。主要 用 于空调器和风冷冰箱。 图13 2-3冷凝器： 它是另一种热交换器，在此热交换器内，经压缩后的高压气态制冷剂吸收蒸发器和压缩机热量通过向外部介质 中散热而被液化的热交换器。由压缩机排出的制冷剂高压过热气体，进入冷凝器中，经过冷却散热而凝结为高 压液态制冷剂。 自然对流（传导）散热冷凝器有外露百叶窗式，钢丝（丝管）式，内藏管式冷凝器。 强制对流（传导）散热冷凝器有翅片盘管式冷凝器。 2-3-1百叶窗式冷凝器：如图14所示 一般采用4X0.5-4.76X0.71mm 的邦迪管，弯曲成蛇形管，卡装或焊接在冲有百叶窗孔0.5mm后的薄钢板上， 表面电泳涂黑漆。作为制冷产品外挂式冷凝器。 图14 2-3-2钢丝（丝管）式冷凝器：如图15所示，它是采用1-2mm钢丝，间距4-6mm点焊在弯曲成蛇形4.76mm邦 迪管上，表面电泳涂黑漆。钢丝（丝管）式冷凝器可作为单层或多层，用作制冷产品外挂式冷凝器。 图15 2-3-3管式冷凝器：如图16所示 采用采用4X0.5或4.76X0.71mm的铜管或邦迪管弯曲成型为所需形状用铝箔胶带装装贴在制冷产品箱壳内壁 上，作为内藏冷凝器。 图16 冰箱防露管（热管）也是一种散热热交换器，一般采用4X0.54X0.5 的铜管或邦迪管弯曲成型为所需形状卡在 制冷产品箱口内壁，其作用是防止箱门凝露，结冰冻结，在制冷管路中也可以冷凝器一部分。 2-3-4翅片盘管式冷凝器： 其结构及与制作与翅片盘管式蒸发器相同，用作空调室外机，制冰机，制冷机等。 2-4毛细管： 毛细管是制冷系统的一个主要部件，焊装在（冷凝器）干燥过滤器和蒸发器之间，相当一个节流阀，其作用是 使制冷机流过时，因阻力使致冷剂降压，并在一定范围内限制它的流量，进入蒸发器汽化制冷，当压缩机停止工 作时，起到平衡高低两端压力，使系统高低压力趋于平衡，便于压缩机下次启动。 毛细管是一种高精度，搞光亮度半硬态的无缝铜管，内径为0.4-1mm，外径为1.5-3mm，选用内径愈小则 长度愈短，内径愈大则长度愈长，内径愈小愈易产生冰堵或脏堵，内径愈大则长度愈长，易产生冰堵或脏堵，但 是成本增加。小功率制冷产品（冰箱，饮水机，家用制冰机等）选用内径0.6-0.71mm，外径1.85-2mm 的毛 细管，大功率制冷产品（空调器等）选用内径1mm，外径 3mm 的毛细管。根据制冷系统匹配确定的流量或 压差确定毛细管选用长度。 毛细管通常与蒸发器回液管组合在一起，这样可以使经过毛细管进入蒸发器的制冷剂具有一定的过冷度，以提 高制冷效果。组成方式有两种:外含法和内含法。 (8) 外含法：是将毛细管一部分附焊在回液管外壁上（图 17A ），或用热缩管将毛细管一部分与回液管收缩在一 起（图 17B）。 图 17A 图 17B 内含法如图 18 所示是将毛细管一部分穿入回液管内，穿入孔钎焊密封。 图 18 两种方法多余的毛细管一般都采用绕成螺旋圈套在回气管上。 2-5 干燥过滤器： 干燥过滤器如图 19 所示是一个圆筒形的小容器，其结构为铜制圆筒形外壳中两端各装一层铜丝过滤网，中 间填充干燥剂（分子筛或硅胶）。焊装在冷凝器和毛细管之间，来自冷凝器的制冷剂液经过时，铜丝网可 滤除杂质污垢，液体中的水分被干燥。其作用是确保毛细管畅通和制冷系统正常工作。铜丝过滤网距两管 口端面一般为 25mm 图 19 3、电气控制系统： 压缩式制冷产品是电能压缩机中的电动机，由压缩机使制冷剂实现正向或反向循环而制冷或制热，要通过电气 控制系统来实现。其作用是保证压缩机的正常启动运转和过载时保护，通过温控器，电磁阀，化霜定时器等元件 实现温度自动控制保持制冷产品所需的制冷或制热温度。 电气控制系统由压缩机的电动机，启动继电器，过载保护器，温控器，电磁阀，化霜定时器等器件和线路组成。 典型电气控制原理如图 20 所示： MS C 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 C S M PTC低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 图 20 3-1 启动继电器： 启动继电器的作用是在电动机起动时，压缩机电动机起动绕组通电，当电动机达到一定转速时又及时地切断电 路，使启动绕组（副绕组）不通电，如果启动时只有一个绕组通电，不能形成回转磁场，转子不能转动，电动 机无法工作。而启动后不切断副绕组的电源，会使绕组烧坏，因此副绕组设计在短时间工作，常用启动继电器 有重锤式启动继电器和 PTC 起动器两种。 3-1-1 有重锤式启动继电器：如图 21 所示 它在电动机未启动时，由于重力作用，起动器中的重锤衔铁处于落下的位置，与它相连的动触点与上面的静 触点脱开压缩机电动机电路不通，当通电起动时，电流通过运转绕组和起动绕组的线圈，当线圈达到吸合电流 后励磁，重锤衔铁被吸引向上，使动，静触点吸合将起动绕组接通，电动机起动。当电动机转速达到额定运转 转速 75-80%是电流下降，线圈失磁，重锤衔铁因自重而落下，起动绕组从电路中断开，电动机运转绕组正常 工作。 1 启动绕组，2 运行绕组，3 继电器 图 21 3-1-2.PTC 起动器：如图 22 所示 PTC 是正温度系数热敏电阻英文名称的缩写，是一种新型的半导体元件（PTC 元件）。它具有正温度系数电 阻 特性，即当温度达到某一临界点（居里点）时，其电阻值会发生剧增，由于这一特点，PTC 起动器具有无触 点 开关的作用，压缩机开始起动时，PTC 元件温度较电阻值小，约 20，电流易通过（通路），当电动机刚起 动 时，起动电流猛增（正常运转电流的 5-7 倍），于是 PTC 元件温度也随之升高，到临界温度（约 100）以后， 电阻值剧增到数万欧姆，电流很难通过，可视为断路，与之相串联的起动绕组断开而运行绕组投入正常工作。 ( 图 22 3-2 过载保护器：如图 23 所示 常用压缩机过载保护器为蝶形过流过热保护器，其作用是因制冷系统的故障，电源电压过高过 低等原因，主副绕组的电流超过足够大的数值时仍不能起动时，立即切断电源，防止烧坏压缩机。 蝶形过流过热保护器是由一个带触点的蝶形双金属片和镍铬丝做成的电阻元件，装在一个耐高温 酚醛塑料制成的圆形外壳内，安装时插在压缩机接线端子的公用点 C，开口端面紧贴在压缩机外 壳上，在正常温度下，触点保持常闭的接通状态，当不正常情况时，过载使电流增大，保护器的 电阻丝发热而加热双金属片并使它变形向上弯曲，触点断开，压缩机停止工作。若压缩机工作不 正常，壳温升高至 90以上时双金属片也会因受热而弯曲断开触点，从而起到双重保护压缩机的 作用。 1 电热丝，2 双金属片，3 过载保护器，4 起动绕组，5，运行绕组，6 压缩机，重锤式起动继电器 图 23 3-3 温控器： 温控器的作用是在给定的使用环境温度（一般为 10-43）使制冷产品保持选定的平均温度，以满足产品的要 求。 目前大多采用控制温度的温控器有感温压力温控器；电子温控器，也有采用控制冷气流量的温控器，如风冷冰箱。 3-3-1；感温压力温控器：如图 24A 所示 图 24 A 图 24B 如图 25B 所示它是利用感温管和波纹管内部充的气体或液体(制冷剂)，因温度变化而膨胀或收缩的作用来推 动触点的断通，达到控制电路的目的。如冰箱冰柜用的温控器。 常用感温压力温控器为普通型和定温复位型（由称恒定接通型）：它不管制冷产品停机温度的高低，从强冷 点到弱冷点总是保持恒定的开机温度。 3-3-2-1 普通型，如图 25 所示，它是从强冷点到弱冷点的开机温度和停机温度总是保持等值的。 图 25 3-3-2-1 定温复位型，如图 26 所示，它不管制冷产品停机温度的高低，从强冷点到弱冷点总是保持恒定的开机温 度。 图 26 3-3-3 电子温控器： 热敏电阻式温控器是常用的一种电子温控器，它的感温元件是一只很小的热敏电阻。工作原理是利用它在某一 位置感受到的温度信号后电阻的变化，再通过平衡电桥来控制继电器开关，使压缩机开或停，达到控制目的。 如电子冰箱，制冰机，酒柜等。 3-4 电磁换向阀：如图 27 所示，它是由电磁导向阀与四通换向阀组成的一个器件。用作冷热空调器制冷，制热 转换管路器件。 图 27 4、环保制冷产品： 4-1 定义：无 CFC 和 HCFC（即无氯）作为制冷剂及发泡剂的制冷产品称为环保制冷产品，将环保制冷产品成 为无氟产品是不正确的。 4-2 氟里昂： 4-1-1 定义：氟里昂是饱和烃类（碳氢化合物）的卤族衍生物的总称。1930 年美国杜邦公司最早开发生产氯氟烃， 以氟里昂（Freon）作为商品名称。 4-1-2 分类： 70 年代臭氧层破坏问题的出现以及日益加剧的温室效应，氯氟烃受到关注，为避免用商品名称来称呼化合物， 国际科技界在正式的会议文件和科技文献中统一使用氯氟烃的名称和符号。氟里昂按规定分为： 4-1-2-1 氯氟烃以英文名称 Chlorofluorocarbon 的字头 CFC 表示，如 CFC-11（R11）；CFC-12 （R12）。 4-1-2-2 含氢的氯氟烃以英文名称 HydrogencontainingChlorofluorocarbon 的字头 HCFC 表示，如 HCFC22（R22 ）。 4-1-2-3 含氢氟的烃以英文名称 Hydrofluorocarbon 的字头 HFC 表示，如 HFC-134a（R134a。 4-1-2-4 全氟的烃以英文名称 Perfluorocarbon 的字头 FC 表示，如 FC-14R-14)。 4-1-2-5 含溴氯氟烃类物质，以 Halon（哈龙）表示。 4-1-3 问题的提出： 早在 1974 年，美国科学家就提出，氯氟碳氢化合物扩散至同温层（大气层由对流层，平流层（同温层）与电子 层构成），被太阳的紫外线照射而分解，放出氯原子，与同温层中的臭氧进行连锁反应，使臭氧层遭到破坏。危 及人类键康和生态平衡。 一个氯氟烃分子中的氯原子与臭氧进行反应，可以破坏成千上万个臭氧分子，使臭氧层出现空洞。臭氧每减少 1%， 紫外线辐射量增加 2%臭氧层的破坏将导致（ 1）危及人类健康，可使皮肤癌，白内障的发病率增加，破坏人体 免疫系统；（2）危及植物及海洋生物，使农作物减产，不利于海洋生物的生长与繁殖；（3）产生附加温室效应， 从而加剧全球气候转暖过程；（4）加速聚合物（如塑料等）的老化。 为了保护人类赖以生存的环境，许多发达国家在 1987 年签定了关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书， 提出了限制直至最终禁止使用 CFCs 的实施方案。1990 年进行修订，截至 1999 年 7 月，已经有 168 个缔约国。 我国于 1991 年成为蒙约的签定国，于 1993 年制定了国家实施方案，并于 1998 年进行了修订。 根据蒙特利尔协议中国在 2005 年开始停止使用 R12（CFC-12 ）制冷剂，R11（CFC-11）发泡剂。日本， 美国及西欧任何企业不得生产以氯氟烃（CFCS）为制冷剂的家用电器产品； 1992 年的哥本哈根修正案规 定发达国家在 2030 年前全面禁止使用 HCFC-22 制冷剂，发展中国家可以延后 10 年，瑞典等北欧国家在 1998 年 1 月 1 日起就已禁止 HCFC-22 在新的设备中使用,其他欧洲国家和美国、日本等发达国家也将 HCFC-22 的禁 用期提前到 2010 年以前。 为了履行 1987 年对蒙特利尔议定书的承诺，2006 年 9 月 15 日，国家环保总局国家发改委，商务部，海 关总署和国家质量技术监督检验检疫总局五部委联合在 2006 年年底发布关于禁止生产，销售，进出口以氯氟 烃（CFCS）物质为制冷剂，发泡剂的家用电器的公告，CFC S 物质是指包括 R11，R12，R113 等，这些产品主 要在以冰箱为代表的各类家电产品中用作制冷剂，发泡剂及清洗剂。在冰箱产品中 R11（发泡剂），及 R12（制 冷剂）曾普遍使用是禁 CFCS 工作的重点内容。公告要求自 2007 年 1 月 1 日起任何企业不得生产以以氯氟烃 （CFC S）物质为制冷剂，发泡剂的家用电器产品；不得在家电产品生产过程中使用 CFCS 作为清洗剂。自 207 年 5 月 1 日起，任何企业不得销售以 CFCS 作为制冷剂及发泡剂的家用电器产品，比国际要求早了 3 年。国内 R12（CFC-12）制冷剂，R11（CFC-11）发泡剂的生产量已受到严格控制，继续使用 R12（CFC-12）制冷剂， R11（CFC-11）发泡剂已不可能，合理选择适合的制冷剂，发泡剂替代物，是摆在生产企业面前的一个课题 4-3 CFC 及 HCFC 的替代 作为制冷剂和发泡剂的理想替代物应具有以下条件：1无臭氧破坏能力（DOP=0）；2不增加地球温室 效应（GWP0）；3无毒或低毒； 4价格低廉、耐久性好；5具有较好的制冷性能和绝热性能。 4-3-1 制冷剂的替代 在制冷装置中，不断循环并交替进行集态变化（液化和汽化），以实现制冷的工作物质称为制冷剂。 在蒸汽压缩式制冷装置中，制冷剂在低温低压的蒸发器里，由液态变为汽态而吸收被冷 却物体（或空间）的热 量， 而在高温高压的冷凝器里由汽态变成液态而放出热量。 小型制冷产品（如家用电冰箱，家兼用制冰机，饮水机冰淇淋机，汽车空调等）常用制冷剂是 CFC-12（R12 ）， 化学分子式为 CF2CL2；空调器常用制冷剂是 HCFC-22（R22） 目前国内外采用的 R12（CFC-12）制冷剂替代物，大体上分为三类： 以美国、日本为代表的，采用美国杜邦公司提出的 HFC-134a（R134a）；以德国等欧洲国家为代表的异丁烷 HC600a（R600a）以及丙烷 HC290（R290），R600a/R290 ；混合工质（二元或三元混合物）如采用西安交通大 学的 JC-1 即 HFC152a / HCFC22（R152a/R22）；美国杜邦的 Mp39 即 R410a（HFC-32/HFC-125）清华大学的 THR01，以及 HFC152a / HFC125（R152a/R125）等； 目前国内外采用的 HCFC-22（R22）制冷剂替代物主要是 HFC407c （R407c ），HFC410a (R410a)等。 R12 与替代制冷剂环境及性能 制冷剂 DOP GWP100 毒性 可燃性 CFC-12 0.820 10600 无 不燃 HFC-134a 0.000 1300 无 不燃 HC600a 0.000 20 无 可燃 HFC152a / HCFC22 约 0.005 约 357 无 微燃 HFC152a / HFC125 0.000 约 612 无 微燃 HC290 0 无 可燃 HCFC-22 0.06 1780 无 不燃 HFC407c 0 1674 无 不燃 HFC410a 0 1997 无 不燃 134a（HFC134a）的臭氧损耗潜在能值（ODP）为 0，全球变暖潜在能值（GWP）为 1300，从环保角度看， R134a 不是 R12 的最终替代物。 采用 R134a（HFC134a）的制冷产品由于毛细管冰堵或脏堵引起的工作可靠性问题必须加以重视。美国通用电 器公司研究结果表明：毛细管的冰堵或脏堵将随着制冷剂中含铁量和含水量的增加而加剧，经过 3-4 周后压缩机 外壳温度可达 121，系统中的 POE 油或相溶的其他油将分解，当系统内含水或其他外来杂质时，这个过程将 加剧，提高温度和湿度可以强化酯类油的分解，毛细管进口处可能产生大量羧酸盐，并引起压缩机的严重磨损。 因此，限制 R134a 制冷系统内的清洁度和含水量，对冰箱及冷柜的可靠性是十分重要的。 从而 R134a 对生产环境（清洁度和潮湿度）的要求较高，真空泵需采用酯类真空泵油；制冷系统需采用 R134a 专用干燥过滤器（XHF-9 或 XHF-11）；生产中管路开封外露时间要尽量缩短。 R134a 作为制冷产品 R12 制冷剂的替代物已在美国，日本，中国等国家广泛应用，但因其全球变暖潜在能值较 大，在大多数欧洲国家受到限制，尤其是德国从 2004 年 1 月 1 日起 R134a 的冰箱等产品不能进入超市。 R600a（异丁烷）除具有优良的环保性质（其臭氧损耗潜在能值（ODP）为 0，全球变暖潜在能值（GWP）为 20，还具有价格比较便宜，具有较高的制冷效率、与水不发生化学反应、与铜质管材和矿物润滑油完全兼容，以 及较低的冷凝压力；蒸发压力和排气温度，从而减少了制冷系统泄漏的可能性；提高了系统效率；延长了压缩机 使用寿命；具有较高的蒸发潜热和较低的液相密度，使制冷剂的充灌量大大减少。 R600a（异丁烷）作为制冷产品 R12 制冷剂的替代物已在大多数欧洲国家，中国，印度等国得到广泛应用，然 而，因 R600a（异丁烷）属于碳氢化合物，易燃易爆，从而对产品及其生产环境就提出了更高的安全防范要求， 也就在一定程度上限制了它的使用。美国环保局 SNAP 计划中规定；凡是未经证实其安全性的替代制冷剂均不被 接受，其中包括碳氢化合物，而使其 R600a（异丁烷）在美国，日本等国的家用电冰箱应用中受到冷遇。 综上所述，从环保和产品性能来看，R600a 是目前冰箱及冷柜等产品制冷剂较好的替代物。虽然 R600a（异丁 烷）易燃易爆，其燃烧温度为 494，燃烧极限浓度为 1.88.5（空气中 101.33kPa），对于产品的电器件的防爆 及表面温度，生产过程(尤其是充灌加液；封口焊接，返修放气，抽空，焊接等) 环境的防火，防爆安全都必须严 格控制，但是只要产品的设计合理，生产过程中采取的安全防范措施得当，采用 R600a 制冷剂是可行的。中国 从 1993 年起引进、吸收 R600a 生产技术，至今直冷式电冰箱年产量已达数百万台。对于进入欧洲市场的产品 （尤其德国）是必须的。 R407c 和 R410a 作为空调器制冷剂 R22 的替代物，日本从 20 世纪 90 年代末起开始使用，相对于 R-22 而言 R- 407C 的容积制冷量稍有降低，R410a 的运行压力较高（高 5-6%）比 R407c 要高 1.6 倍，但它不 会像 R407C 一 样引起温度下滑，而 R410A 的比容(立方米/公斤) 相对较小( 密度较高)，单位体积的容量较大，其容积制冷量比 R-22 高出很多，从而具备了缩小管路直 径和压力舱尺寸的优点。所以与 R407C 相比，R410A 替代更彻 底一些， 而且其对于提高能效比更有帮助，因此它是一种高性价比的替代制冷剂。但 R407c 和 R410a 价格约为 R-22 的 10 倍。 4-3-2 发泡剂的的替代 目前 F11 发泡剂的的替代有如下三种技术路线： (1)CFCHCFC141bHFC （HFC-245fa 或 HFC-365mfc/227ea） (2)CFCC5 （环戊烷或异戊烷） (3）CFCCO2 (液体)或全水 技术路线(1)、(2) 主要用于绝热保温的聚氨酯硬质泡沫生产，技术路线(3)主要用于软质泡沫的生产。 以美国为代表国家的主要采用技术路线(1)，以德国为代表的国家主要采用技术路线 (2) R11 与替代发泡剂环境及性能 发泡剂 DOP GWP100 毒性 可燃性 CFC-11（R11） 1 4000 无 不燃 HCFC141b（R141b） 0.11 440 无 不燃 环戊烷 0 11 无 可燃 CFC-141b 具有较低的导热系数、不燃而且是液体易操作。无需对机器和生产线进行改造，因此 HCFC-141b 作 为发泡剂节能且安全，工艺又相对简单，该技术在亚洲、太平洋和拉美地区得到广泛使用。但 HCFC-141b 对塑 料内胆有侵蚀作用，造成内胆材料成本增加；加之其 ODP=0.11， GWP=440，仍属于过渡替代物，2004 年初， 美国、日本、澳大利亚、新西兰等国家已经在冰箱制造业禁止使用 HCFC141b，而转向采用零 ODP 的 HFC 类发 泡剂，如 HFC-245fa 和 HFC-134a。 在欧洲，由于碳氢类发泡剂不含卤素，环戊烷由于较低的导热系数，ODP=0，GWP=11 远小于 HCFC-141b， 被认为是一种更有利于环保的替代方案。但环戊烷由于具有可燃性，在空气中的爆炸极限范围较宽，爆炸极限(V%) 为 1.48.0，需考虑防火防爆安全，为降低成本近来欧洲正逐渐转向使用环戊烷/异戊烷或环戊烷/ 异丁烷混合发 泡，密度和发泡原料使用量可降低 10%左右。美国对挥发性有机化合物（VOC ）的散发控制较严，美国环保局 SNAP 计划中规定；凡是未经证实其安全性的替代制冷剂，发泡剂均不被接受，其中包括碳氢化合物，故对该路 线一直持慎重态度。 三、制冷产品典型制造工艺：主要包括钣金件成型；表面喷涂；真空吸塑成型；发泡；管路装连；焊接；抽真空； 加液；检漏等。 1、管路连接： 管路连接装配中蒸发器回液管插入压缩机吸气管口；加液管插入压缩机工艺管口（上述压缩机两管口有的可 互 换，有的不能）；冷凝器一端插入压缩机排气管口；另冷凝器一端插入插入干燥过滤器大口端；毛细管插入干燥 过滤器小口端。 1-1 管子插入深度：干燥过滤器两端（小端插毛细管，大端插冷凝器管）为 10-15mm，太短易焊堵，太深毛细管 或冷凝器管易顶住干燥过滤器内过滤网而产生噪音或引起制冷系统堵塞。其他管路插入深度应大于 10mm，以 防止焊堵。 1-2 器件或管件拔掉堵头应立即装配或焊接，控制在 15 分钟以内，尤其干燥过滤器的密封包装和堵头最好应不 超过 5 分钟。装配或焊接后也应及时装上接头。 1-3 装毛细管是首先检查管口若变形或封口，应将管口切除 5-20mm 左右保证管口正确。最好方法是用钳轻轻夹 住毛细管需切除处旋转 1-2 圈，用钳口在切痕附近需切除一端，来回弯曲搬动断掉即可。 1-4 装配或整形管子时，用手托住管子弯曲，不能有死弯，变形不能超过管径 25%。 2、制冷管路焊接： 焊接是通过加热或加压，或两者并用，使用填充材料或不填充材料使工件达到原子结合，形成不可卸接头（缝） 的加工方法。按照工件金属焊接时所处的状态和工艺特点焊接方法可分为熔焊，压焊，钎焊三大类： 熔焊：它是焊接过程中将焊件金属加热至溶化不加压力完成的焊接方法，如电弧焊；氩弧焊；气焊等。 压焊：它是焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热）完成的焊接方法，如电阻焊中的点焊，对焊等。 钎焊：钎焊是一门专门的技术，在工业生产中应用十分广泛，它是采用比母材熔点低的金属材料作为钎焊料，将 母材加热到高于钎焊料熔点而低于母材熔点的温度，加入钎焊料，钎焊料熔化利用液态钎焊料润湿母材，通过毛 细作用进入焊缝填充接头间隙，并与母材相互扩散实现连接的方法。 按照焊接温度分类：钎焊分为硬钎焊和软钎焊。 钎焊温度高于 450为硬钎，如铜钎焊；银钎焊；铝钎焊等。 钎焊温度低于 450为软钎焊，如锡钎焊。 按照加热方法分类：钎焊分为火焰钎焊、电阻钎焊、烙铁钎焊，炉中钎焊，高频钎焊等。 在电冰箱（柜），空调器等制冷管路的焊接中大多采用氧乙炔火焰硬钎焊技术。 5-1 乙炔(C 2H2)：乙炔是一种无色可燃气体，乙炔在空气中的燃烧温度达 2350。 5-2 氧气（O 2）：氧气是一种无色，无味，无毒的气体。氧气不能自燃，但能助燃。 5-3 气瓶：压缩液态氧气和压缩液态乙炔盛装在具有一定强度，密封的钢瓶内，使用时加装带压力表的可调减压 阀门。 乙炔钢瓶直径比氧气钢瓶大而高度低，钢瓶外涂白色代表是乙炔钢瓶，涂兰色代表是氧气钢瓶。 乙炔气瓶应远离火源不少于 10 米，离热源（如暖气片）1 米以外，夏天不能在阳光下曝晒，以防爆炸。气瓶最 好放在专用防火防爆房内，通过管道与焊枪连接。其乙炔瓶与管道之间应加装回火防止器，以防止焊接时回火导 致火焰在乙炔管内燃烧，甚至造成乙炔钢瓶爆炸。 氧气瓶搬运时，决不可在地面上滚动或用力撞击，未使用的氧气瓶必须是关闭的，氧气瓶中的氧气不允许全部用 完，至少应留有 0.10.2MPa 的剩余压力。 5-4 焊枪的使用：焊枪又称焊距或熔接器，它的作用是将乙炔和氧气按一定比例混合，并以一定的速度喷出燃烧， 产生所需的焊接火焰，加热工件进行焊接。制冷管路的焊接大多采用吸射式焊枪，单头或双头焊嘴。 5-4-1 首先区分焊枪上的乙炔和氧气的进气管嘴，一般乙炔管嘴在上，氧气管嘴在下，正确装接气管（内径 8mm），红色橡胶管为氧气管，绿色橡胶管为乙炔管。 5-4-2 检查应无漏气，喷射正常，当接上氧气管并调节氧气压力在 0.10.4Mpa 表压位置，打开焊枪上的氧气开 关，用堵住手指乙炔管嘴口，感觉内部吸力很大即焊枪正常。 5-5 焊枪的维护： 5-5-1 焊枪严禁与油脂接触，气体调节开关的松紧以不漏气好，发现漏气应及时修理。 5-5-2 焊接过程中应经常把焊嘴放在冷水中冷却，防止焊嘴过热，焊嘴孔堵塞应用黄铜通针通孔，不可用钢丝通 孔，以免损坏焊嘴。 5-5-3 放炮与回火 回火是焊接过程中火焰自焊嘴向乙炔管内倒回燃烧。 放炮是焊接过程中焊嘴处发生“啪啪”的响声，有是响一声后火焰立即熄灭。 产生放炮与回火的原因是： 乙炔压力不足；焊嘴温度过高；焊嘴离工件太近；焊嘴堵塞；焊嘴及气管各连接处不密封，有漏气现象。 当发生放炮后应立即停止焊接，关闭所有开关，并将焊嘴放在水中冷却，查明原因，排出故障后再继速使用。 当放生回火时，应先关闭乙炔瓶开关。再关闭氧气瓶开关，稍停一下，重新打开氧气瓶开关吹去残留在焊枪内的 余焰和碳质，再加检查乙炔管是否烧坏。 5-6 焊接火焰：它是钎焊时所用的热源，焊接火焰选用及调整与否，直接影响焊接质量的好坏，焊接火焰称为氧- 乙炔焰。 5-6-1 对焊接火焰的要求： 5-6-1-1 火焰要有足够高的温度。 5-6-1-2 火焰体积要小，焰心要直，热量要集中。 5-6-1-3 火焰应具有还原性，而且还应对溶池中的某些金属氧化物及熔渣其还原作用。 5-6-1-4 火焰应不使或很少使焊缝金属增碳或吸氢。 5-6-2 火焰的种类：调节氧气和乙炔的比例可获得中性焰，氧化焰和碳化焰（又称还原焰）三种。如图 41 所示 图 40 5-6-2-1 中性焰：是由氧气和乙炔按（1-1.2）：1 比例混合而成的一种火焰。整个内焰呈蓝白色，内焰温度可达 3150，一般用于焊接紫铜，低中碳钢材等。制冷产品管路焊接大多采用中性焰。 5-6-2-2 氧化焰是由氧气和乙炔按大于 1.2：1 比例混合而成的一种火焰。焰心呈青白色，外焰略带淡紫色，火焰 温度可达 3500，一般用于焊接黄铜和青铜等。 5-6-2-3 中性焰是由氧气和乙炔按（0.85-0.95）：1 比例混合而成的一种火焰。焰心为蓝白色，内焰为淡白色，外 焰为桔黄色，火焰最高温度可达 2700-3000，一般用于焊接高速钢，高碳钢铸铁，镁合金等 5-7 钎焊料：钎焊料应具有合适的熔点，其熔化温度应低于工件母材熔点几十。钎焊料按其熔点不同分为两类： 熔点低于 450钎焊料称为易熔钎焊料也叫软钎焊料，常用的有锡基焊料。主要用于电器件；电路板等的焊接。 熔点高于 450钎焊料称为难熔钎焊料也叫硬钎焊料，常用的有银基和铜基焊料。制冷管路焊接采用银基钎焊料； 磷铜银自钎焊料；磷铜自钎焊料。 制冷产品管路常用的银基钎焊料一般含银量为 2030%，用于紫铜与钢材；紫铜与黄铜等母材的焊接，如压缩 机与冷凝器（邦迪管）；冷凝器（邦迪管）与干燥过滤器（大端）的焊接，焊接时需加焊剂（如 HL-102）助焊， 以去除母材氧化物，防止焊接过程中母材进一步氧化，改善润湿作用。 磷铜银自钎焊料一般含银量为 25%；磷铜自钎焊料不含银，用于紫铜与紫铜的焊接，如电冰箱（柜）压缩机 与蒸发器回液管，加液（工艺）管；毛细管与干燥过滤器（小端）的焊接。磷铜自钎焊料焊缝强度低于磷铜银自 钎焊料，但价格较低，应根据产品的要求选用。自钎焊料由于磷有自钎作用故不用焊剂 5-8 焊接工艺规范： 5-8-1 焊枪参数： 型号 焊嘴型号 焊嘴孔径 氧 气 压 力 乙 炔 压 力 H01-2 4 0.8mm 0.40.6MPa 0.040.06MPa 5-8-2 钎焊的热源用氧乙炔焰的中性焰。 5-8-3 焊接管路间隙为单边 0.050.1mm，插入深度通常为 1015mm. 5-8-4 焊接前后处理：焊接前焊件应保证表面光洁，无油污和氧化，否则影响焊料的流动性而产生气孔等缺陷。 可采用酸洗，碱洗；汽油清洗，沙皮打光等方法处理，或直接采用光亮铜管。 银钎焊料焊接后残留焊剂将在焊缝表面形成结晶硬壳难以去除，受潮后成为粘手的油状物长期腐蚀母材造成管 路泄露，为此焊后应进行清洗，最佳方法是用柠檬酸水煮，但受管路焊接的限制可用热水铜丝刷刷洗，毛巾擦 净，再涂黑漆保护的方法处理。刷洗时应注意保护压缩机及底板等，不让刷洗液沾在上面。 5-9 焊接的质量要求与控制： 5-9-1 焊缝应光滑饱满；无气孔，夹渣；无过烧，烧熔，焊缝口开裂；无缺料未焊透；焊缝外无过多堆料和留痕 等缺陷。 5-9-2 焊接过程中为防止管内氧化，可在管内通入少量氮气。 5-9-3 焊接后焊工应借焊枪火焰光和小镜子（看焊缝背面）检查每个焊点。 5-9-4 管路应在 15 分钟内及时焊接，外露管口应及时加盖堵头或快换接头，压缩机；蒸发器，冷凝器，毛细管， 尤其是干燥过滤器不得提前拔掉堵头，开封后必须在 15 分钟内焊接完毕。 5-10 焊接缺陷及产生原因： 焊接缺陷名称 产生原因 焊缝未焊透，焊料不能填满，背面 缺料，夹渣 焊缝间隙太大或太小；加热温度低或加热不均匀；零件。 表面处理不好；焊剂不起作用，焊料量不够 气孔 焊缝中焊剂或焊料挥发气体析出，焊接温度过高造成母 材金属过热 过烧，烧熔，焊缝口开裂 加热温度过高；加热时间过长；加热不均匀局部母 材金属过热；未先加热料厚或大的工件致使小工件加热过度。 焊缝外过多堆料和留痕 加热温度过高；加热不均匀局部母材金属过热，焊料加入过量 6、抽真空： 6-1 抽真空的目的： 抽真空的目的是从制冷系统管路中排除潮湿气体和不凝性气体。制冷系统存在潮湿气体（水分）和不凝气体将损 害压缩机；影响整机性能。 6-1-1 潮湿气体（水分）的危害性： 6-1-1-1 造成毛细管冰堵。 6-1-1-2 与制冷剂反应生成盐酸氢氟酸，降低制冷性能。 6-1-1-3 会产生镀铜现象，损害压缩机。 6-1-1-4 使冷冻油老化变质。 6-1-2 不凝性气体的危害性： 6-1-2-1 容易使冷冻油老化。 6-1-2-2 水中的氧能促进与制冷剂间的反应。 6-1-2-3 能加速机械和电器结构的损坏。 6-1-2-3 增加冷凝压力；加大压缩机功率和能耗；减小制冷量；加大噪音。 6-2 抽真空的作用： 6-2-1 将制冷系统管路中的残留气体抽净，干燥管路系统。 6-2-2 检查系统真空条件下的密封性，作为系统管路检漏（尤其是微漏）的手段之一。 6-2-3 为下一步充灌制冷剂作准备。 6-3 抽真空的工艺规范： 6-3-1 真空度的设定：一般系统抽真空的真空度设定为 13pa 以下（尤其是采用 R-134a 制冷剂）最高应小于 30pa，在真空泵上加装电子真空计，对系统真空度进行监测。真空度不达标不能进入充灌程序。 6-3-2 抽真空的时间应不少于 20 分钟，抽真空的时间短不易发现管路微漏而出现误判。加过制冷剂的系统，重新 返修抽真空，抽真空的时间应不少于 120 分钟，否则不能抽净系统内残留的制冷剂，难以达到系统真空度要求。 6-3-3 每天生产前应提前启动真空泵，打开镇气阀运行 15 分钟，排除泵内潮气， 6-3-4 关机前必须先将系统加液（工艺）管上的快换接头脱离真空泵上的快换接头，以免真空泵中的潮气或真空 泵油返入产品的压缩机内，影响压缩机质量。 6-3-5 保证抽真空无故障运转，否则将造成错判或误判，故障真空泵，真空计， 快换接头应停止使用。 检查方法： 6-3-5-1 真空泵运行未接通系统管路时,若真空计黄灯亮，