R407c系列空调器开发和制造过程.ppt

R407c系列空调器开发和制造过程中的注意事项 为了R407c系列空调器开发生产的顺利进行 现对有关设计和制造中的问题点提出总结如下 一 系统设计中应注意的问题 二 生产制造中应注意的问题 1 压缩机的选择 主要考虑冷冻油的类型2 R407c与R22的简单比较 3 HFC系统存在的主要问题 4 系统设计及匹配时必须注意的问题 系统设计中应注意的问题 压缩机的设计上基本上与R22相同 主要是润滑油由R22系统所用的矿物油改成合成脂类油 现阶段主要有PVE 聚乙烯醚类 和POE 多元固脂类 两类 也有使用HAB 硬烷基苯类 的 但很少 目前 转子压缩机中日立 美芝 松下使用的是POE油 三洋 LG 三星使用的是PVE油 其中松下正在由POE向PVE变更中 两类油的性能对比如下 冷冻机油的性能比较 Merit Demerit 冷冻机油所要求的特性及对系统的影响讨论 冷冻机油所要求的特性 2 Cond 相溶性 安定性 3 ValveorCap 无析出 低温 相溶性 4 Evap 流动性 低温 无析出 低温 相溶性 1 Compressor 润滑性电气绝缘性安定性与部材的适合性相溶性 压缩机 特点 从压缩机内吐出高温高压的气态制冷剂和少量的冷冻机油对冷冻机油所要求的特性 润滑性 电气绝缘性 安定性 与部件材料的适合性 制冷剂的溶解性评价项目 FALEX试验 绝缘破坏电压 体积抵抗率 制冷剂的溶解性 溶解时粘度 总酸值 密闭管试验 返回 冷凝器 Cond 特点 气态制冷剂经过冷凝器夺取热量 形成高温高压的液态制冷剂对冷冻机油所要求的特性 制冷剂的溶解性评价项目 制冷剂的溶解性 安定性 返回 毛细管 特点 通过毛细管 膨胀阀控制制冷剂的流量 形成低温低压的液态制冷剂对冷冻机油所要求的特性 制冷剂的溶解性 低温析出性评价项目 絮凝点 低温析出性 返回 蒸发器 Evap 特点 低温低压的液态制冷剂得到蒸发 形成低压的气态制冷剂 回到压缩机内对冷冻机油所要求的特性 低温析出性 低温流动性 制冷剂的溶解性评价项目 流动点 絮凝点 制冷剂的溶解性 低温析出性 返回 对于两类油的性能对比 PVE最大的优点是不水解 POE油极易水解 因为POE为多元固脂类 是由酸和醇合成而来 这一合成过程的化学反应是可逆的酸 醇 脂 水 可逆反应 所以 POE油与水接触就会生成酸和脂 最重要的是酸生成的酸与金属反应生成盐 金属皂类 而来自金属加工油中的部分物质 在该水解反应中担当了催化剂的作用 大大加速反应过程 POE油水解对系统的影响 下一页 POE油水解对系统的影响主要有以下三个方面 1 产生的金属皂类是堵塞毛细管的重要物质 2 冷冻油水解后的酸化和润滑性能的劣化 恶化了压缩机滑动部位的磨损状态 3 酸化对系统内的金属有腐蚀作用 也是影响系统耐久可靠性的主要原因 对策 下一页 所以 对于POE系统 系统设计中布置干燥过滤器是必须的 并且对工艺过程中水分控制要求比R22严格的多是必要的 但干燥过滤器分子筛在高速制冷剂的冲刷下 也较容易脱落 脱落物是堵塞毛细管的重要物质之一 另外 设计空间和成本也是必须考虑的因素 综合多方面的信息 决定在系统中不设置干燥过滤器 但在流水线运行测试系统上增加干燥过滤器 系统中水分的严格控制由各相关分厂通过严格的控制手段来实现 对此后面讲述详细具体的要求 返回 空调所用的制冷剂比较 返回 HFC系统存在的两个主要问题是 1 压缩机机械部位的耐久性 在压缩机冷冻机油的选择和机械设计及材料的选择处理等方面由压缩机制造单位采取相应的改善措施 在混合润滑的状态下 只要系统环境不对冷冻油的品质造成破坏性的影响 就可保证系统运行的耐久性 2 毛细管堵塞 如果系统设计或生产控制不当 就可能导致毛细管流量逐渐降低 甚至系统失效并损坏的问题 造成毛细管堵塞的根本原因有 a R407c本身与工作介质相溶性差 b 冷冻机油与工作介质的相溶性差 基于此两点 系统运行时中 在冷媒流过毛细管的过程中 压力温度降低是部分本来溶解在冷媒和冷冻机油中物质结晶析出 堆积 经循环流动 最终会导致毛细管堵塞 必须弄清这些堵塞毛细管的基本物质 才可以采取相应的预防改善措施 堵塞毛细管的基本物质有以下几类 工作介质的高黏度物质 如聚乙烯 氧化蜡 硅油等 金属加工油劣化物质 冷冻机油的劣化物质 如酸化 POE水解及摩擦化学反应生成的金属皂类物质 冷冻机油的舔加剂和有机材料反应的析出物 金属或干燥剂的磨损粉尘 返回 系统设计及匹配时必须注意的问题 1 对于非共沸混合共质的温度梯度问题 由于会发生制冷系统中蒸发器入口温度低于出口温度的现象 热泵型空调器系统设计匹配时 必须把握蒸发器入口处可能发生的温度程度 通过试验确认化霜控制参数 温控探头的位置和温度参数 以提高化霜效率和制热效率 另外考虑过热保护温度探头的位置和温度参数 在调试时必须进行除霜试验 下一页 2 实验和理论计算都表明 当R407c冷媒泄漏而使低沸点的R32减少时 将导致如下的结果 当冷媒为气态充入系统时则R32增加 相应的结果应相反 理论压缩功上升 理论制冷量上升 理论能效比上升 节流前冷媒密度上升 节流后温度上升 排气温度下降 因此对于气态充注 冷媒泄漏和人为排放冷媒对系统内冷媒的组分有很大的影响 从而影响对系统制冷性能的测定 因此 在做匹配试验时 应严格遵守以下规则 返回 继续 严禁气态充注冷媒 当罐中冷媒不足满罐的20 时不能在进行充注 严格检查空调系统管路系统是否泄漏 匹配中要绝对保证系统的密封性 若冷媒有较大程度的泄漏时 则需要整个系统放空 重新抽真空加液 在进行系统匹配时 建议充入较少的冷媒 不够时再追加 以避免加多之后放冷媒引起成分的变化 试验时使用的压力计 连管 阀门 毛细管与冷媒封入装置须为R407C专用品 不可与R22混用 且同为R407c压缩机若冷冻油类型不同也不可混用 下一页 3 零部件设计 返回 二 生产制造中应注意的问题 针对HFC系统 无论采用PVE还是POE冷冻油 为保证耐久可靠性和控制毛细管的堵塞 都要进行生产工艺改进并采用比HCFC 如R22 系统更为严格的管理基准 主要从以下六个方面考虑 HFC系统生产制造工艺必须重视的六个方面1 水分和杂质管理2 润滑油和加工用辅助材料的管理3 真空度管理4 检漏管理5 冷媒成分的管理6 运行测试 1 水分和杂质的管理控制 当系统中有较多的水分和杂质时 就可能促使压缩机滑动件磨耗和补品腐蚀程度的增加 从而使压缩机的长期运行可靠性降低 若有硬质颗粒进入泵体滑动面 则可能会导致剧烈摩擦甚至堵转而是压缩机失效 水分过多则可能引起系统运行过程中的冰堵 杂质和因磨耗腐蚀增加而产生的碎宵与冷冻机油混合而成的油泥也会堵塞毛细管 导致系统瘫痪 下一页 最重要的是 前面在冷冻机油的选择部分已提到 POE油极易水解生成酸 酸与金属反应生成盐 在系统毛细管的节流作用下 在毛细管出口处形成淤渣堆积 从而造成毛细管堵塞 所以 POE系统对水分的管理控制要求就更加特别的严格 必须采取的对策及原因 R407C压缩机 使用POE油 POE油吸水性比矿物油 R22压缩机 强 因此必须加强水份管理 采购时压缩机橡胶密封塞脱落品不可使用 室外机组装时 拔出压缩机密封塞后 放置不得超过5分钟 拔出压缩机密封塞后 焊接封入R407c时间尽量缩短 30分钟以内 下一页 根据残渣物的种类 对R22 生产中的残渣物能溶解到油与R22中 对R407C 不溶解的残渣物存在 因此必须加强系统中残渣物的管理 具体措施为 焊接时助焊剂与氧化物的清洗 清洗后道工序的烘干 配管 两器的清洗 烘干和密封储运 要保证部品在组装前的水分和杂质含量满足要求 所以对烘干处理后放置的时间必须明确要求 24小时密封保存 尤其在较潮湿的天气状况下更应注意 返回 2 润滑油和加工用辅助材料的管理 两器及配管加工油 翅片冲压油 加工油为日本出光的挥发性油 AF 2A AF 3A 后工序必须加热脱脂 或清洗 密封冷却 防锈剂 清洗剂 卤素残渣物 石蜡 硅油等不得残存 两器 截止阀 四通阀 配管等堵头不得使用普通橡胶制品 返回 3 真空度管理 室外 真空泵 可在同一台设备上分两套软管系统 真空泵内部用油要改R22 R407C通用油 抽真空时 从高低压两侧同时进行 真空度达15Pa以下 真空泵需有防倒流装置 返回 4 检漏设备 冷媒泄漏设备的变更 必须使用可检R407c的检漏仪 涉及到两器分厂氦检漏 总装分厂 成品抽检等检漏设备的确认变更 具体由各使用部门自行确认 不能满足则必须采购 以求满足生产需求 返回 5 冷媒成分的管理 冷媒储存瓶中冷媒的 尤其是R 407C的场合 成分管理 R407c为非共沸混合共质 在充注过程中要对冷媒的成分进行严格管理 以保证冷媒特性 R407c的构成及成分允许变化范围 R3223 2 R407cR12525 2 R134a52 2 其中R32的沸点最高 是含量最易变化的成分 下一页 生产线的冷媒封入装置 充氟机 必须为R407C专用 不得与R22封入装置混用 对使用不同类型冷冻机油 如同为R407c 使用PVE与POE油的系统 的系统也不得混用 冷媒封入时 必须从高压侧进行液态冷媒封入 非共沸冷媒 气态封入时 冷媒组份变化 R32成分增多 会对系统造成影响 冷媒罐中残余量少于整瓶的10 时 冷媒混合比率可能变化 此时不可再使用 部分冷媒生产厂家提供的大容器冷媒有测定成分的仪器 可直接知道内部成分 建议采用 下一页 进货检验确认冷媒的纯度 建议每批进行纯度检验 使用气体色谱分析仪来测定它的各成分的含量 并严格操作规范 纯度一般要求为 纯度 99 5 蒸发残留物质 WT 0 01 酸值 WT 0 0001 水分 WT 0 002 当空调系统中冷媒泄漏量超过3 时 将会引起组份性能变化 必须再度抽真空重新充注冷媒 由于R407c的价格很高 故总装分厂必须注意规范操作 避免重复加液带来的较大损失 6 运行测试 生产线运行测试用室内机 必须为R407C专用 绝不能与R22混用 且同为R407c压缩机若冷冻油类型不同也不可混用 不能使用橡胶制配管 需要专用的快速接头 连接管增加XH 11分子筛过滤器 注意点 系统低压侧泄漏 高压侧封闭时