制冷小常识集锦.doc

制冷小常识集锦一、回液1.对于使用膨胀阀的制冷系统，回液与膨胀阀选型和使用不当密切相关。膨胀阀选型过大、过热度设定太小、感温包安装方法不正确或绝热包扎破损、膨胀阀失灵都可能造成回液。2.对于使用毛细管的小制冷系统而言，加液量过大会引起回液。3.蒸发器结霜严重或风扇故障时传热变差，未蒸发的液体会引起回液。4.冷库温度频繁波动也会引起膨胀阀反应失灵而引起回液。对于回液较难避免的制冷系统，安装气液分离器和采用抽空停机(即停机前让压缩机抽干蒸发器中液态制冷剂)控制可以有效阻止或降低回液的危害。 二、带液启动1.回气冷却型压缩机在启动时，曲轴箱内的润滑油剧烈起泡的现象叫带液启动。2.带液启动时的起泡现象可以在油视镜上清楚地观察到。3.带液启动的根本原因是润滑油中溶解的以及沉在润滑油下面了大量的制冷剂，在压力突然降低时突然沸腾，并引起润滑油的起泡现象。起泡持续的时间长短与制冷剂的量有关，通常为几分钟或十几分钟。大量泡沫漂浮在油面上，甚至充满了曲轴箱。一旦通过进气道吸入气缸，泡沫会还原成液体（润滑油与制冷剂的混合物），很容易引起液击。显然，带液启动引起的液击只发生在启动过程。4.与回液不同，引起带液启动的制冷剂是以“制冷剂迁移”的方式进入曲轴箱的。制冷剂迁移是指压缩机停止运行时，蒸发器中的制冷剂以气体形式，通过回气管路进入压缩机并被润滑油吸收，或在压缩机内冷凝后与润滑油混合的过程或现象。5.压缩机停机后，温度会降低，而压力会升高。由于润滑油中的制冷剂蒸汽分压低，就会吸收油面上的制冷剂蒸气，造成曲轴箱气压低于蒸发器气压的现象。油温愈低，蒸汽压力越低，对制冷剂蒸汽的的吸收力就愈大。蒸发器中的蒸汽就会慢慢向曲轴箱“迁移”。此外，如果压缩机在室外，天气寒冷时或在夜晚，其温度往往比室内的蒸发器低，曲轴箱内的压力也就低，制冷剂迁移到压缩机后也容易被冷凝而进入润滑油。6.制冷剂迁移是一个很缓慢的过程。压缩机停机时间越长，迁移到润滑油中的制冷剂就会越多。只要蒸发器中存在液态制冷剂，这一过程就会进行。由于溶解了制冷剂的润滑油较重，它会沉在曲轴箱的底部，而浮在上面的润滑油还可以吸收更多的制冷剂。 7.由于结构原因，空冷压缩机启动时曲轴箱压力的降低会缓慢得多，起泡现象不很剧烈，泡沫也很难进入气缸，因此空冷压缩机不存在带液启动液击问题。 8.理论上讲，压缩机安装曲轴箱加热器（电热器）可以有效防止制冷剂迁移。短时间停机（比如在夜间）后，维持曲轴箱加热器通电，可以使润滑油温度略高于系统其它部位，制冷剂迁移不会发生。长时间停机不用（比如一个冬天）后，开机前先加热润滑油几个或十几个小时，可以蒸发掉润滑油中的大部分制冷剂，既可以大大减小带液启动时液击的可能性，也可以降低制冷剂冲刷造成的危害。但实际应用中，停机后维持加热器供电或者开机前十几小时先给加热器供电，是有难度的。因此，曲轴箱加热器的实际效果会大打折扣。 9.对于较大系统，停机前让压缩机抽干蒸发器中液态制冷剂（称为抽空停机），可以从根本上避免制冷剂迁移。而回气管路上安装气液分离器，可以增加制冷剂迁移的阻力，降低迁移量。 三、回油1.当压缩机比蒸发器的位置高时,垂直回气管上的回油弯是必需的。回油弯要尽可能紧凑，以减小存油。回油弯之间的间距要合适，回油弯的数量比较多时，应该补充一些润滑油。 2.变负荷系统的回油管路也必须小心。当负荷减小时，回气速度会降低，速度太低不利于回油。为了保证低负荷下的回油，垂直的吸气管可以采用双立管。 3.压缩机频繁启动不利于回油。由于连续运转时间很短压缩机就停了，回气管内来不及形成稳定的高速气流，润滑油就只能留在管路内。回油少于奔油，压缩机就会缺油。运转时间越短，管线越长，系统越复杂，回油问题就越突出。4.缺油会引起严重的润滑不足，缺油的根本原因不在于压缩机奔油多少和快慢，而是系统回油不好。安装油分离器可以快速回油，延长压缩机无回油运转时间。5.蒸发器和回气管路的设计必须考虑到回油。避免频繁启动、定时化霜、及时补充制冷剂、及时更换磨损的活塞组件等维护措施也有助于回油。四、蒸发温度/回气温度/回气压力1.蒸发温度每提高10C，电机负载可增加30甚至更高，造成小马拉大车的现象。因此，低温压缩机用于中高温系统、冷库降温过程持续时间过长，压缩机就长时间处于超负荷状态，对电机的损伤很大，使电机以后遇到电压波动、电涌等突发情况时很容易烧毁。2.蒸发温度越低，制冷剂质量流量越小，实际需要的电机功率也就越小。因此将空调压缩机和中高温冷冻压缩机用于低温时，尽管电机的实际功耗比名义功率减小了很多，但相对于低温时的实际功率需要和冷却情况还是太大，电机冷却很容易出现问题。 3.回气温度高低是相对于蒸发温度为而言的。为了防止回液，一般回气管路都要求20C的回气过热度。如果回气管路保温不好，过热度就远远超过20C。 4.回气温度越高，气缸吸气温度和排气温度就越高。回气温度每升高1C，排气温度将升高11.3C。5.对于回气冷却型压缩机，制冷剂蒸气在流经电机腔时被电机加热，气缸吸气温度再一次被提高。电机发热量受功率和效率影响，而消耗功率与排量、容积效率、工况、摩擦阻力等密切相关。6.一些用户偏面地认为，蒸发温度越低冷度速度越快，这种想法其实有很多问题。降低蒸发温度虽然可以增加冷冻温差，但压缩机的制冷量却减小了，因此冷冻速度不一定快。何况蒸发温度越低，制冷系数就越低，而负荷却有增加，运转时间延长，耗电量会增大。 7. 降低回气管路阻力也可以提高回气压力，具体方法包括及时更换脏堵的回气过滤器、尽可能缩小蒸发管和回气管路的长度等。 8. 此外，制冷剂不足也是回气压力低的一个因素。9.吸气温度过高的原因主要有: (1)系统中制冷剂充注量不足，即使膨胀阀开到最大，供液量也不会有什么变化，这样制冷剂蒸汽在蒸发器中过热使吸气温度升高。 (2)膨胀阀开启度过小，造成系统制冷剂的循环量不足，进人蒸发器的制冷剂量少，过热度大，从而吸气温度高。 (3)膨胀阀口滤网堵塞，蒸发器内的供液量不足，制冷剂液体量减少，蒸发器内有一部分被过热蒸汽所占据，因此吸气温度升高。 (4)其他原因引起吸气温度过高，如回气管道隔热不好或管道过长，都可引起吸气温度过高。 正常情况下压缩机缸盖应是半边凉、半边热。若吸气温度过高则缸盖全部发热。10.吸气温度过低的原因有: (1) 制冷剂充注量太多，占据了冷凝器内部分容积而使冷凝压力增高，进入蒸发器的液体随之增多。蒸发器中液体不能完全气化，使压缩机吸人的气体中带有液体微滴。这样，回气管道的温度下降，但蒸发温度因压力未下降而未变化，过热度减小。即使关小膨胀阀也无显著改善。 (2) 膨胀阀开启度过大。由于感温元件绑扎过松、与回气管接触面积小，或者感温元件未用绝热材料包扎及其包扎位置错误等，致使感温元件所测温度不准确，接近环境温度，使膨胀阀动作的开启度增大，导致供液量过多。11.蒸发温度对制冷效率影响较大，它每降低1度，制取同样的冷量需增加功率4%，所以在条件许可的情况下，适当提高蒸发温度，对提高空调器制冷效率是有利的。家用空调器的蒸发温度一般比空调出风口温度低510度，正常运行时，蒸发温度在512度，出风温度在1020度。五、排气温度/排气压力/排气量1.排气温度过高的原因主要有以下几种：回气温度高、电机加热量大、压缩比高、冷凝压力高、制冷剂的绝热指数、制冷剂选择不当。2.对于R22压缩机，当蒸发温度从5C降低到40C时，一般COP会降低4倍，而其他参数变化不大，气体在电机腔的温升会增加三四倍。由于气缸吸气温度每升高1C，排气温度可升高11.3C。因此，蒸发温度从5C降低到40C，排汽温度会上升约3040C。回气冷却型半封压缩机，制冷剂在电机腔的温升范围大致在1545C之间。3.空气冷却（风冷）型压缩机中制冷制不经过绕组，因而不存在电机加热问题。4.排气温度受压缩比（冷凝压力/蒸发压力，一般为4）影响很大。正常情况下，压缩机的排气压力与冷凝压力很接近。冷凝压力升高时，压缩机排气温度也升高。压缩比越大，排气温度就越高，输气系数减小，从而使压缩机的制冷量降低，耗电量增加。5.降低压缩比可以明显降低排气温度，具体方法包括提高吸气压力和降低排气压力。吸气压力由蒸发压力和吸气管路阻力决定。提高蒸发温度，可以有效提高吸气压力，迅速降低压缩比，从而降低排气温度。 6.实践表明，通过提高吸气压力来降低排气温度，比其他方法更简单有效。7.排气压力过高的主要原因是冷凝压力太高(系统内有空气；制冷剂充注量过多，液体占据了有效冷凝面积；冷凝器散热面积不足、积垢、冷却风量或水量不足、冷却水或空气温度太高等)。选择合适的冷凝面积、维持充足的冷却介质流量是非常重要的。8. 排气压力过低，虽然其现象是表现在高压端，但原因多产生于低压端。其原因: (1)膨胀阀冰堵或脏堵，以及过滤器堵塞等，必然使吸、排气压力都下降; (2)制冷剂充注量不足; (3)膨胀阀孔堵塞，供液量减少甚至停止，此时吸、排气压力均降低。 9.排气量不足主要是与压缩机的设计气量相比而言，压缩机吸气管太长，管径太小，致使吸气阻力增大，影响了吸气量从而使排气量减少。 六、液击1.为了保证压缩机的安全运转，防止产生液击现象，要求吸气温度比蒸发温度高一点，即应具有一定的过热度。过热度的大小可通过调节膨胀阀开启度来实现。 2.应避免吸气温度过高或过低。吸气温度过高，即过热度过大，将导致压缩机排气温度升高。吸气温度过低，则说明制冷剂在蒸发器中蒸发不完全，既降低了蒸发器换热效率，湿蒸汽的吸人又会形成压缩机液击。吸气温度正常情况下应比蒸发温度高510。 七、过热度1.对于常用的R22制冷剂，压缩机制冷量是随有效过热的增大而减小的，当过热度为10时，制冷量为饱和蒸发下制冷量的99.5%，当过热度为20时，制冷量为饱和蒸发下制冷量的99.3%，可见制冷量随过热度的增加而衰减是很小的。2.对于R502制冷剂来说，压缩机制冷量随有效过热度的增大而增大。3.制冷剂保持一定的过热度，可进一步防止在气缸中产生的液击现象，且对低温制冷系统来说，适当增加有效过热度能使润滑油较顺利地返回压缩机。但随着压缩机吸气过热度的增加，其排气温度也随之上升，过高的排气温度会使润滑油粘度变稀甚至炭化，影响压缩机正常运行，所以吸气过热度要控制在一定的范围之内。八、加氟1.氟量少或其调节压力低（或部分堵塞）时，膨胀阀的阀盖（波纹管）、甚至连进液口都会结霜；氟量过少或基本无氟时，膨胀阀的外表无反应，只能听到一点气流的“丝丝”声。2.看结冰从哪一端开始的，是从分液头还是从压机回气管？如果从分液头就是缺氟，从压机就是氟多了。九、制冷工况分类：标准工况（中温工况、低温工况）和空调工况（高温工况）；双工况是指制冷机组的空调工况和制冰工况。1. 活塞式压缩机制冷工况工况工质蒸发温度吸气温度冷凝温度过冷温度标准工况R12R22R717R502-15+15+15-10+15+30+25空调工况R12R22R717+5+15+15-10+40+352. 工况参数（蒸发温度、冷凝温度、供液过冷度、吸气过热度）：温度条件变化制冷量轴功率制冷系数冷凝温度tk(q0)(w0G)(w0q0)蒸发温度t0(v1使G)当PK/P03左右时(Gw0)(w0q0)3.制冷剂为R12、R22和R502的压缩机及机组和压缩冷凝机组的名义工况类别工况序号蒸发温度冷凝温度吸气温度液体温度机组型式高温1(1A)7(7.2)55(54.4)18(18.3)50(46.1)所有型式27431838中温33(A)-7(-6.7)49(48.9)18(4.4)44(48.9)所有型式(全封闭)3(B)(18.3)(半封闭)(开启式)4-7431838所有型式低温5(5A)-23(-23.3)55(54.4)32(32.2)32(32.2)全封闭6(6A)49(48.9)5(4.4)44(48.9)所有型式7-2343538低温8(8A)-4035(40.6)-10(4.4)30(40.6)所有型式(全封闭)(8B)(18.3)(半封闭)(开启式)注：括号内的工况供进出口贸易中检验与验收用，带括号的工况参数适用于带括号的工况，下同。a.工况(1A)使用35吸气温度时需注明；b.工况1、2、3、4、5、6、7、8的环境温度均为(25+5)，5和5(5A)号工况为32，其它带括号的工况为35；c工况8、(8A)和(8B)，当机组型式为单机双级机组时，中间温度为中间压力饱和温度加10。十、制冷剂1.R22在标准大气压力下的对应蒸发温度为-40.8，常温下冷凝压力不超过15.68105 Pa，单位容积制冷量与比R12大60以上。在空调设备中，大都选用R22制冷剂。2. 对制冷剂性质的要求a.临界温度要高，凝固温度要低。临界温度高，便于用一般的冷却水或空气进行冷凝；凝固温度低，以免其在蒸发温度下凝固，便于满足较低温度的制冷要求。 b. 在大气压力下的蒸发温度要低。这是低温制冷的一个必要条件。c. 压力要适中。蒸发压力最好与大气压相近并稍高于大气压力，以防空气渗入制冷系统中，从而降低制冷能力。冷凝压力不宜过高（一般1215绝对大气压），以减少制冷设备承受的压力，以免压缩功耗过大并可降低高压系统渗漏的可能性。 d. 单位容积制冷量v要大。这样在制冷量一定时，可以减少制冷剂的循环量，缩小压缩机的尺寸。 e. 导热系数要高，粘度和密度要小。以提高各换热器的传热系数，降低其在系统中的流动阻力损失。 十一、名词术语1.干湿球温度：国标GB7725规定，测试制冷量的工况（工作状况参数）条件是，室内干球温度为27，湿球温度为19.5，室外干球温度为35，湿球温度为24。2. 匹：匹是一个非法的计量单位，所谓的一匹机是指输出功率为一匹马力（750W）的压缩机为动力的空调器，由于压缩机的效率约为0.80.85，其性能系数一般为2.83.0W/W，折算下来，一匹机为22002500W。作为从业人员，不应该使用匹作为计量单位。3.缩短毛细管的长度或增大内径，可提高蒸发温度；反之，如果要降低蒸发温度，可加长毛细管或减小其内径。4. 压力分三种：用仪表测定的压力(称工作压力，即表压力)、当地大气压和绝对压力。其相互关系： 绝对压力当地大气压十工作压力，只有绝对压力才是湿空气的状态参数。5. 压力和沸点的关系也很大，降低压力能使液体的沸点降低，增加压力则使沸点升高。因此每一个作用于液体的压力就有一个对应的沸点。例如1.0133l05Pa下。水在 100时沸腾；若压力升高到2.41105Pa，水的沸点为138；若压力降低到0.43105Pa，水的沸点为845。在制冷系统中，用控制蒸发压力来达到控制蒸发温度的目的。 6.蒸发是指在液体自由表面进行气化的过程。沸腾是指液体内部产生气泡形式的剧烈气化过程。7.单位换算1 kcal(千卡)3.969 Btu(英热单位) l Btu(英热单位)252 cal(卡) 1 kcal(千卡)427 kgm(千克米) 1 kW(千瓦)860 kca1h(千卡时) 1 美国冷吨3024 kca1h(千卡时)3.516279 kW 1 日本冷吨3320 kca1h(千卡时)3.86 kW8. 舒适性空调室内计算参数季节温度相对湿度%风速m/s夏季222840650.3冬季182430600.29.变频压缩机 (1)交流变频压缩机转子采用了交流感应电机转子结构，其工作原理为：定子产生旋转磁场，转子在定子旋转磁场作用下感应电流产生感应磁场，经定子磁场与转子磁场相互作用使转子旋转。交流变频压缩机旋转的基础是定子与转子的电磁感应，使压缩机旋转的同时也带来了电磁感应噪音与转子损耗等负面作用。 (2)直流变频压缩机转子采用稀土永磁材料制作而成，其工作原理为：定子产生旋转磁场与转子永磁磁场直接作用，实现压缩机运转。可以通过改变送给电机的直流电压来改变电机的转速，直流变频压缩机不存在定子旋转磁场对转子的电磁感应作用，克服了交流变频压缩机的电磁噪音与转子损耗，具有比交流变频压缩机效率高与噪音低特点，直流变频压缩机效率比交流变频压缩机高10%-30%，噪音低5分贝-10分贝。但是，直流变频空调的成本要高于交流变频空调。因此，市场上的变频机大部分都是交流变频空调。(3)变频空调想对于普通空调器而言的特点是有条件的： a.变频压缩机在低频率运转的条件下，可以达到较高的能效比，但是在较高的运转频率下，其能效比甚至底于同样大小的定频压缩机。因此，变频空调要达到较高的能效比，因选择额定制冷量偏大的压缩机。 b.变频压缩机必须于可调节的节流元件配合使用，才能达到调节流量的目的。毛细管属固定阻尼型的节流元件，与变频压缩机配套使用时，只能保证在某个频率点达到最佳的匹配，对于更高或更低的频率点，无法保证正常制的冷和过热度，匹配效率低，能效比下降； c.压缩机要有较大的频率调节范围； d.变频空调的功率因数不能过低。功率因数表征着电源输入有功功率的能力。变频空调由于受变频器和开关电源的影响，功率因数较一般定频空调低。在无PFC（功率因数调整器）的情况下，变频空调的功率因数一般为0.7左右；在增加无源PFC的情况下，一般可以做到0.8至0.85左右；目前市场上仅有少部分的高档变频机，采用有源PFC，功率因数可以做到0.95以上，定频空调一般可以达到0.98以上。只有满足了这些条件，“变频”的特性才会发挥作用。目前，市场下的变频空调主要还是以交流变频为主，特别是一些低成本的交流变频空调，达不到以上的条件，非但不会达到商业宣传上的效果，相反，能效比较同等冷量的定频机还底。一般1P机使用在不大于14平方米房间。10.焓焓是湿空气的一个重要参数。是一个内能与压力位能之和的复合状态参数。焓差等于热交换量，即：th=Q=cmt，式中：h：焓差 kJkg(干)； Q：热交换量 kJkg； m：湿空气的质量 kg；c：湿空气的定压比热 kJ(kg)。节流过程中制冷剂的焓值不变。11. 传热系数热量从高温侧流体透过平壁转移到低温侧流体。这种热量传递的能力除与两侧温差、传热面积的大小有关外，还与平壁的导热系数，平壁的厚度及壁面两侧的放热系数有关。把所有因素列成一个方程式，即：QKFt (kJh) 式中：Q：传递的热量(kJh)；F：平壁的表面积(m2)；t ：温差 tt1-t2()；K：传热系数 kJ(m2h)。K为传热系数，它数值上等于当两侧温差 l时、l h通过 l m2传热面积，从一侧热流体传到另一侧冷流体所传递的热量。单位是kJ(m2h)或 W(m2k)。12. 静压、动压、全压 当空气沿风管内壁流动时，其压力可分为静压、动压和全压单位是 mmHg或 kgm2或 Pa，我国的法定单位是Pa。 a. 静压(Pi) 由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压。计算时，以绝对真空为计算零点的静压称为绝对静压。以大气压力为零点的静压称为相对静压。空调中的空气静压均指相对静压。静压高于大气压时为正值，低于大气压时为负值。b. 动压(Pb)指空气流动时产生的压力，只要风管内空气流动就具有一定的动压，其值永远是正的。c. 全压(Pq) 全压是静压和动压的代数和： PqPi十Pb 全压代表 l m3气体所具有的总能量。若以大气压为计算的起点，它可以是正值，亦可以是负值。十二、空调器1.普通家用空调冷凝器里面的制冷剂（R22）压力：标准制冷工况下一般在1819 bar左右（即49.0751.3），过负荷工况下一般在2224bar左右（即57.5661.4），蒸发压力在5.56.5bar左右（即8.5413.32）。2. 目前3P以下的家用空调器大多数都是转子式压缩机。转子压缩机又分单转子与双转子压缩机。 3P以上的家用空调器一般会使用涡旋式压缩机。3.根据空调器的制冷量大小来选择压缩机的大小，一般来说按空调器的额定制冷量是压缩机的单体能力的90%来选择。4.在正常的范围内，冷凝器管径越小，换热系数越大，耐压也越大，但流动阻力也越大。 5.制冷量充注：一台空调正常状态下约有60%的制冷剂会在室外侧的冷凝器里，约40%的制冷剂在室内侧的蒸发器里。 6. 匹配制冷系统a. 排气温度目标值：85-90 高于目标值，则应该减短毛细管(