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一 制冷系统及压缩机工作原理介绍二 压缩机分类及应用介绍三 压缩机和冰箱匹配知识介绍四 冰箱常见故障分析五 压缩机常见故障分析六 压缩机使用注意事项 一 制冷系统及压缩机工作原理介绍 常见制冷系统循环示意图 常见制冷系统循环示意图 压焓图 分析基本工具 小知识 认识压焓图 1 临界点K和饱和曲线临界点K为两根粗实线的交点 在该点 制冷剂的液态和气态差别消失 K点左边的粗实线Ka为饱和液体线 在Ka线上任意一点的状态 均是相应压力的饱和液体 K点的右边粗实线Kb为饱和蒸气线 在Kb线上任意一点的状态均为饱和蒸气状态 或称干蒸气 2 三个状态区Ka左侧 过冷液体区 该区域内的制冷剂温度低于同压力下的饱和温度 Kb右侧 过热蒸气区 该区域内的蒸气温度高于同压力下的饱和温度 Ka和Kb之间 湿蒸气区 即气液共存区 该区内制冷剂处于饱和状态 压力和温度为一一对应关系 在制冷机中 蒸发与冷凝过程主要在湿蒸气区进行 压缩过程则是在过热蒸气区内进行 3 六组等参数线制冷剂的压 焓 LgP E 图中共有八种线条 等压线P LgP 等焓线 Enthalpy 饱和液体线 SaturatedLiquid 等熵线 Entropy 等容线 Volume 干饱和蒸汽线 SaturatedVapor 等干度线 Quality 等温线 Temperature 1 等压线 图上与横坐标轴相平行的水平细实线均是等压线 同一水平线的压力均相等 2 等焓线 图上与横坐标轴垂直的细实线为等焓线 凡处在同一条等焓线上的工质 不论其状态如何焓值均相同 3 等温线 图上用点划线表示的为等温线 等温线在不同的区域变化形状不同 在过冷区等温线几乎与横坐标轴垂直 在湿蒸气区却是与横坐标轴平行的水平线 在过热蒸气区为向右下方急剧弯曲的倾斜线 4 等熵线 图上自左向右上方弯曲的细实线为等熵线 制冷剂的压缩过程沿等熵线进行 因此过热蒸气区的等熵线用得较多 在lgp h图上等熵线以饱和蒸气线作为起点 5 等容线 图上自左向右稍向上弯曲的虚线为等比容线 与等熵线比较 等比容线要平坦些 制冷机中常用等比容线查取制冷压缩机吸气点的比容值 6 等干度线 从临界点K出发 把湿蒸气区各相同的干度点连接而成的线为等干度线 它只存在与湿蒸气区 上述六个状态参数 p t v x h s 中 只要知道其中任意两个状态参数值 就可确定制冷剂的热力状态 在lgp h图上确定其状态点 可查取该点的其余四个状态参数 压缩机工作原理介绍 或毛细管 制冷量 H6 H5输入功率 H2 H1制冷系数 制冷量 输入功率 压缩机在制冷系统中是非常重要的一个部件 其功能是促使制冷剂体在系统内部循环 相当于人体的 心脏 压缩机从蒸发器中汲取低压气态制冷剂 该气态制冷剂体被压缩机加压 然后送到冷凝器 在冷凝器中 处于高压之下的制冷剂向外部释放热量 并变成液体 流程中的下一个部件是控制装置 它可能是一根毛细管或一个膨胀阀 控制元件降低制冷剂的压力 接近于绝热过程 低温低压制冷剂在蒸发器中吸热蒸发 逐步变为低压饱和制冷剂气体 制冷剂从液态变成气态需要热量 所以 制冷剂通过蒸发器带走制冷系统内部的热量 冷凝器把热量释放到外部 控制元件提供制冷剂循环的阻力 把高压 冷凝器 和低压 蒸发器 分开 制冷系统同时需要使用一个干燥过滤器 以吸收可能残留在系统中的水份 在某些压缩机中 热带型 使用的油冷却管用于帮助降低压缩机的温度 最后 有一些系统使用吸气储液器 用于蒸发任何残留的液态制冷剂 防止液态制冷剂通过吸气管回流到压缩机 二 压缩机分类及应用介绍 压缩机按照结构形式不同可分为以下几种1 容积式 靠改变工作腔的容积 将周期性吸入的定量气体压缩 1 1往复式 活塞式 1 1 1全封闭1 1 2半封闭1 1 3开启式1 2回转式 旋转式 1 2 1滚动转子式1 2 2涡旋式1 2 3螺杆式2 离心式 靠离心力的作用 连续将吸入的气体压缩 目前冰箱压缩机主要是全封闭活塞式压缩机 后续的介绍都是针对全封闭活塞式压缩机 2 1按启动力矩分类 每一套制冷系统都需要一个控制装置 这个控制装置可能是一个膨胀阀或毛细管 在装配毛细管的系统中 当压缩机停止运行时 吸气侧和排气侧的压力是相等的 在这种系统中 压缩机装配一个低压启动力矩电机 但是 在一个膨胀阀系统中 只有当压缩机运行时 制冷剂才流经此阀 所以 当压缩机停止运行时 吸气侧和排气侧之间的压力不相等 在这种情况下 压缩机装配一个高压启动力矩电机 适用这两种系统的压缩机电机被称为 LST 低压启动力矩 用于毛细管系统 HST 高压启动力矩 用于膨胀阀系统 当中止循环时间比较短 而又不允许有相等的均衡压力时 HST压缩机可以用在使用LST 毛细管 压缩机的系统中 但是 LST压缩机不能用在膨胀阀系统中 2 2按蒸发温度分类 另一个影响压缩机选择的因素是系统所需的蒸发器温度范围 下面指出两种极端的情况 在低温下运行的冰箱 冰柜 温差变化在 25 和 35 之间 除湿器在蒸发器温度超过0 时工作 制冷剂的吸热程度取决于蒸发器的温度 一定的压力对应蒸发器中一定的温度 在低温状态下气体密度比较低 因此 在蒸发期间只能吸收少量的的热量 如果在较高的温度下蒸发 如0 压力和密度就会增大 将吸收多的热量 由于以上原因 我们可以得出这样一个结论 即压缩机中的电机在较高的蒸发温度下所需的工作量比相同的压缩机在较低的蒸发温度下所需的工作量大 相应地 在高蒸发压力系统中使用的电机必须具有较高的启动力矩 可根据使用情况把压缩机分为以下几个类型 HBP 高背压 高蒸发温度 MBP 中背压 中等蒸发温度 LBP 低背压 低蒸发温度 可根据压缩机型号 从LBP到HBP的类型范围中选择使用 见右表 当选择替代型号时 一定要检查原压缩机的类型 众所周知 压缩机的运行状态因不同的设计而在存在差异 因此 某种饮水机可能需要一个HBP 而另一种可能需要LBP或MBP压缩机 2 3按工质分类 R600a压缩机R600a即异丁烷 lsobutane 分子式为C4H10 结构式为 CH3 2CHCH3 常温下是一种无色无味 无毒的易燃易爆气体 R600a制冷剂绿色环保 ODP值为零 GWP值为零 蒸气压力 排气温度较R 134a和R12低 可减少系统泄漏可能性 提高系统效率 延长压缩机的使用寿命 蒸发潜热高 制冷效率好 与水不发生化学反映 不腐蚀金属 于原R12的润滑油完全兼容 是R12的理想代品用 R600a产品性质1 蒸气压R600a在 25 时的蒸发量分别为R 134a的55 和R 12的45 正常沸点比R 134a R 12分别高15K和18K 这导致操作压力大大低于以往使用的其它制冷剂 从而使家用冰箱蒸发器在低于大气压力时就可操作 2 制冷能力R600a的单位体制冷能力是R12的50 R 134a的55 故R600a要求压缩机行程排量比R12大2倍 3 充注量按质量计R600a的加注量大约是R 134a的45 R 12的40 经验表明 制冷系统对制冷剂的加注量要求十分敏感 必须严格按要求精度充装 在小型冷藏冰箱中只需充注20g 精度在1g以内 在家用电冰箱或小型设备中 最大充注量为150g R600a的纯度R600a制冷剂的纯度与其化学热稳定性有关 它直接影响制冷系统性能和压缩机的使用寿命 目前 市场上供应的纯度为95 的R600a 异丁烷 含水 含硫量较高 不能在制冷设备中使用 R600a制冷剂的纯度必需在99 5 以上 才能在制冷设备中使用 材料的相容性1 润滑油R600a对润滑油的兼容性与R12大体一致 与矿物压缩机油兼容 与烷基苯也是兼容的 与大部分金属材料兼容性均不存在什么问题 2 橡胶 塑料R600a与某些橡胶 塑料尤其氯化塑料的相容性已出现一些问题 但这些原料很少在冰箱系统中使用 3 干燥剂家用电冰箱中常用的干燥剂为分子筛 对于R600a系统推荐使用孔径0 3nm的分子筛 而R134a一样 可选用UOPXH 7 XH 9 XH 11等型号的分子筛 R134a系统使用的过滤干燥器可直接用于R600a系统 易燃性和安全性R600a主要缺点是易燃性 因此在制冷设备生产 使用和维修时必须采取适当防范措施 应远离有明火 电火花及静电而无防爆措施设备的场所 应避免皮肤 眼睛直接接触液态R600a 当R600a泄漏时 应切断电源 也可将漏气的容器移至空旷处 注意通风 为了避免R600a发生泄漏 应选择专业设备制造商 选用专用的R600a压缩机 在生产和维修时应保证空气流通 避免产生静电 检查系统泄漏时 禁止使用空气 避免明火接口 充装易燃气体的装置必须贴上黄色警告标志 R134a压缩机R134a 四氟乙烷 C2H2F4 沸点 26 26 凝固点 96 6 C 临界温度 101 1 临界压力 4067kpa饱和液体密度 25 1 207g cm3 液体比热 25 1 51KJ Kg 溶解度 水中 25 0 15 临界密度 0 512g cm3破坏臭氧潜能值 ODP 0 全球变暖系数值 GWP 0 29沸点下蒸发潜能 215kJ kg质量指标 纯度 99 9 水份PPm 0 0010 酸度PPm 0 00001 蒸发残留物PPm 0 01 R134a作为R12的替代制冷剂 它的许多特性与R12很相像 R134a的毒性非常低 在空气中不可燃 安全类别为A1 是很安全的制冷剂 R134a的化学稳定性很好 然而由于它的溶水性比R22高 所以对制冷系统不利 即使有少量水分存在 在润滑油等的作用下 将会产生酸 二氧化碳或一氧化碳 将对金属产生腐蚀作用 或产生 镀铜 作用 所以R134a对系统的干燥和清洁要求更高 R134a对钢 铁 铜 铝等金属未发现有相互化学反应的现象 仅对锌有轻微的作用 其它工质压缩机 如R290 R290制冷剂 中文名称丙烷 分子式C3H8 R290属于碳氢制冷剂 对臭氧层完全没有破坏 并且温室效应亦非常小 实属当今最环保的制冷剂 由于R290易燃 通常只用于充液量较少的低温制冷设备中 或者作为低温混配冷媒的一种组分 R290与传统的润滑油兼容 其它的制冷剂如R404A R407C R22等 多应用于大冷量商用压缩机 2 4按效率分类 随着国家越来越重视节能减排 冰箱的能耗在逐步降低 使用的压缩机能效则不断的提高 最新的压缩机国标GB T9098 2008特别对压缩机的效率进行了分级 以下是分级方案 我司目前达到A级能耗水平的压缩机型号统计如下 按国标仅统计电源为220V 50Hz压缩机 三 压缩机和冰箱匹配知识 冰箱常见制冷曲线解读 制冷曲线主要参数温度参数冷藏温度 tm冷的温度 td环境温度排气温度冷凝器中段温度干燥过滤器温度 冷凝器末段温度 蒸发器入口温度蒸发器出口温度回气温度压缩机壳温 其它参数电压输入功率运行电流 冰箱匹配压缩机主要测试项目1 储藏温度高温 43 T型 或38 ST型 低温 16 或18 特殊工况 5 储温 0 储温 5 储温2 耗电量环境温度设定为25 ST N SN 或32 T 一般通过内插法做出耗电量 分别测出高耗 低耗 3 冷冻能力4 绝热性能和防凝露5 启动性能一般测试高温低电压启动 海尔标准 38 或43 环温 180V 额定电压220V 电压 92V 额定电压115V 宽电压压缩机则按照标定的最低电压条件 连续启动三次 要求能正常启动 6 噪声和振动7 安全试验 四 冰箱常见故障分析 五 压缩机常见故障分析 六 压缩机使用注意事项 压缩机在存放运输和安装过程中 应保持垂直状态 不得倒置 同时应避免大的振动和冲击 压缩机应存放在干燥通风的仓库 相对湿度不应超过75 以防受潮 且不应有腐蚀气体存在 成箱压缩机包装件的堆码极限为2箱 装卸过程中严禁翻滚 自出厂之日起 压缩机的库存期最好不超过六个月 压缩机只有在使用时 才允许拔出三管内的胶塞 且拔出压缩机的胶塞后 应在10min内迅速装入制冷系统中 建议先拔工艺管胶塞 压缩机的接地装置应永久地 可靠地与制冷器具的接地装置连接 压缩机工作时与水平状态倾斜不大于5 压缩机工作环境温度不能超过43 压缩机起动前制冷系统的平衡压力不应太高 建议R134a系统 0 5Mpa 表压 R600a系统 0 25Mpa 表压 以保证压缩机有良好的起动条件 低背压产品不得用于蒸发温度在 5 以上的制冷系统中 制冷剂注入量建议R134a 300g R600a 150g 参考 为了保证系统压力平衡 同时保证两器能够顺利复位 缩机运行间隔时间 运行时间5min以上 停机时间5min以上 特别注意 不得用压缩机来抽真空 也不得在真空状态下来通电压缩机 制冷系统应保持清洁度 不得含有氯离子