制冷与空调设备维修技术概要.ppt

制冷与空调设备维修技术 空调制冷系统 工程学院制冷实训中心 八 空调故障案例分析 内容提纲 六 空调正常运行的标志 七 空调制冷系统故障分析与维修 一 制冷技术应用 1 空气调节2 人工环境3 食品冷冻与冷冻干燥4 低温生物医学技术5 低温电子技术6 机械设计7 红外遥感技术8 加工过程9 材料回收10 火箭推力系统与高能物理 制冷在空调中的作用 1 空气调节 制冷和空调的关系相互联系又独立 空调器是一种向密闭空间 房间或区域直接提供经过处理的空气的设备 它主要包括一个制冷和除湿用的制冷系统及空气循环和净化装置 还可包括加热器和通风装置 简称空调器 包括 制冷 制热 换风 除湿 加湿 二 空调器简介 湿空气的概念 由一定量的干空气和一定量的水蒸气混合而成 称为湿空气 平时说的 空气 实际是干空气加水蒸气 即湿空气 满足理想气体方程 Pv RT或PV mRT与空调有关的湿空气术语压力密度含湿量相对湿度焓露点温度 H d图 湿空气状态变化过程湿空气的加热过程湿空气的冷却过程等焓加湿过程等焓减湿过程 空调基数 指空调房间所要求的基准温度和相对湿度 空调精度 指空调房间的有效区域内空气的温度 相对湿度在要求的连续时间内允许的波动幅度 凡是精度 t在1 以上的空调系统叫一般精度的空调 一般精度的空调系统可以通过手动来控制 当调节精度 t 1 的空调系统宜做成自动控制 当 t小于1 的空调系统叫高精度空调系统 应采用自动控制 空气温度调节空气湿度调节空气洁净度调节空气气流速度调节 1 按功能分类单冷型空调器 冷热两用型空调器2 按结构分类整体式空调器 分体式空调器3 按压缩机的工作状态分类定频 定速 式空调器 变频式空调器 三 空调器分类 单冷型空调器 只能用于夏天制冷 而不能用于冬天制热 主要由压缩机 冷凝器 干燥过滤器 毛细管及蒸发器组成 环境适用温度 18 43 1 按功能分类 冷热两用型空调器 热泵型空调器 把冷凝器排放出的热量用于室内供暖的空调器称为热泵型空调器 它是通过压缩机来做功 将低温区 蒸发器 的热量输送到高温区 冷凝器 热泵型空调器的室内制冷或供热 是通过电磁四通换向阀改变制冷剂的流向来实现的 热泵型空调器供热效率高 1kW的电能可以得到将近3kW的制热量 1 按功能分类 电热型空调器 用于夏天制冷 冬天制热 但不节能 主要用于窗式和柜式空调器 采用电热管式加热方式 制热时只有电风扇和电热器在工作 压缩机并不工作 热泵型辅助电热型空调器 热泵型辅助电热型空调器是在热泵型空调器的基础上增设了电加热器 从而扩展了空调器的工作环境温度 它是电热型与热泵型相结合的产品 冷热两用型空调器 1 按功能分类 热泵型空调器工作过程 整体式空调器 窗式空调器 窗式空调器又分为卧式和竖式两种 它的优点是结构简单 价格低廉 维修方便和故障率低 缺点是噪音较大 并且不美观 移动式空调器 移动式空调器是落地式 底部用4个脚轮支撑 具有使用方便 节省电能 冷凝器是水冷式冷凝器 台式空调器 台式空调器的冷凝器排放的热量也是通过排气软管排出室外 这种空调器制冷量较小 只有几百瓦 一般放在桌子上供几个人使用 2 按结构分类 整体式空调器 2 按结构分类 壁挂式空调器落地式空调器吊顶式空调器嵌入式空调器 落地式空调器 壁挂式空调器 分体式空调器 2 按结构分类 吊顶式空调器 嵌入式空调器 分体式空调器 2 按结构分类 定频 定速 式空调器 定频式空调器是指空调压缩机只能输入固定频率和大小的电压 压缩机的转速和输出功率是不可改变的 目前 市场上出售的空调器相当一部分是定频式空调器 3 按压缩机的工作状态 变频式空调器 随着电子变频技术的问世 通过改变输入电压的频率和大小来改变电机转速和功率 使压缩机实现自动无级变速 变频式空调器制冷系统的节流装置采用了一种新型的急开式电子膨胀阀 它取代了毛细管 压缩机开停机的次数相应减少 不仅使室温波动小 而且节能 节能达20 50 3 按压缩机的工作状态 空调器型号说明 四 空调器的型号及指标 目前 原有的型号已远远不能满足需要 厂家在原有型号后加一 线 在 线后面用代号表示新的含义 变频式空调器表示为BP 带负离子发生功能 健康型 表示为F 无线遥控型表示为Y 手动型表示为S 一拖二表示为2或 2 一拖三表示为3或 3 等 国内空调器制冷 热 量的单位是W 瓦 和kcal h 千卡 时 目前一般用W表示 进口空调器一般采用热单位Btu h 它们之间的换算关系为 1W 0 86kcal h1kcal h 1 16W1Btu h 为英制热量单位 0 293W 空调器的性能指标 名义制冷量 名义制冷量是指标准工况下空调器在单位时间内从密闭空间内除去的热量 名义制热量 名义制热量是指标准工况下空调器在单位时间内产生的热量 名义输入功率 名义输入功率是指标准工况下制冷或制热时空调器所消耗的功率 性能系数 能效比 性能系数是指空调器在制冷运行时制冷量与制冷所消耗功率的比值 单位是W W 瓦 瓦 空调器的性能指标 我国空调器制冷量的测试工况为 室内侧干球温度27 湿球温度19 5 室外侧干球温度35 湿球温度24 空调器的实测制冷量应不低于名义制冷量的92 我国空调器制热量的测试工况为 室内侧干球温度21 湿球温度无要求 室外侧干球温度7 湿球温度5 6 电加热时 室外侧无要求 空调器的实测制热量应不低于名义制热量的92 空调器的实测功率应不大于其名义输入功率的110 一般空调器的性能系数不能低于规定值的85 空调器的性能指标 噪声 空调器的性能指标 循环风量循环风量是指空调器在新风门和排风门完全关闭的情况下单位时间内向密闭空间送入的风量 室内侧空气循环量 单位为m3 h 立方米 小时 制冷剂年泄漏量空调器制冷剂的年泄漏量应小于1 5g 最大制冷 制热性能最大制冷 制热性能是考核空调器在高温下能否正常启动 工作的性能指标 表明了空调器能正常工作的最高环境温度 若环境温度过高 会使空调器工作不正常甚至不能工作 目的 认识具体空调设备 形成感性认知 任务 压缩机 冷凝器 蒸发器 风机 节流机构 毛细管 及相关功能 制冷系统流程等 对象 四个大组的学生 实施 现有空调设备 分组拆卸到位 结果 小组讨论 听取回报 五 空调器的结构及工作原理 整体式空调器窗式空调器的基本结构冷风型空调器的工作原理与特点热泵型空调器的工作原理与特点分体式空调器分体式空调器的室内机组分体式空调器的室外机组 集中讨论空调器的结构及原理 窗式空调器的基本结构 窗式空调器的基本结构 冷风型空调器的工作原理与特点 冷风型窗式空调器的工作原理 分体式空调器的室内外机组 热泵冷风型空调器制热工作原理 热泵冷风型空调器制热工作原理如图所示 图为热泵冷风型空调器制热时制冷剂流动路线 由压缩机排出的高压高温蒸汽 经过换向阀进入室内换热器 冷凝器功能 冷凝散热后经毛细管流入室外换热器吸热气化 制冷剂蒸汽再经过换向阀进入压缩机的吸气口 经压缩进行再循环 结果是从室内换热器送出的是热风 即制热 热泵冷风型空调器制冷工作原理 热泵冷风型空调器制冷工作原理如图所示 图是热泵冷风型空调器制冷时制冷剂的流动路线 制冷剂蒸汽由压缩机排出 经过换向阀进入冷凝器换热冷凝后 流经毛细管进入蒸发器吸热气化 制冷剂蒸汽再经过换向阀进入压缩机的吸气口 由压缩机进行压缩再循环 结果从室内换热器送出的是冷风 即制冷 电磁换向阀的结构与原理热泵冷风型空调器实现制冷与制热的转换 必须具备两个条件 一是增加毛细管的节流压降 使蒸发压力变得更低 才能从外界空气中吸收热量 二是通过电磁换向阀 或称四通电磁阀 换向 改变制冷剂流向 电磁换向阀的结构原理如图8 9所示 由压缩机排出的高压蒸汽从4管进入换向阀气室 气室内活塞I和活塞 上都设有气孔 在未接通电源的情况下 弹簧1将阀心A和阀心B推向左端 使E管和C管接通 这时活塞 外侧的高压气体从C管经过阀心流入E管 进入压缩机吸气管2 而活塞I外侧的高压气体经D管到阀心A处被堵塞 于是形成活塞I外侧的压力高于活塞 外侧的压力 从而将活塞连同滑块推向左端 使管道1和2连通 高压气体从4管流入3管进入室外换热器 冷凝成液体后 经过毛细管 蒸发器进入管道1 流经管道2回到压缩机的吸气口 这是制冷过程 当换向阀电磁线圈接通电源后 由于电磁力的作用将阀心A和B吸向右端而压缩弹簧1 于是C管上端口被阀心B堵塞 活塞 外侧和D管中的高压气体经E管流入2管 形成活塞 连同滑块推向右端 使管道3和2连通 从4管来的高压气体则流入1管进入冷凝器 室内换热器 冷凝成液体 这时 原室内的蒸发器变成了冷凝器 于是产生了制热效果 四通换向阀制冷状态 电子膨胀阀 毛细管 节流装置 思考 冬季夏季是否有区别 气液分离器 储液器 1 蒸发压力 蒸发温度2 冷凝压力 冷凝温度3 蒸发器结露情况4 冷凝器发热情况5 工作运行电流 六 空调正常运行的标志 第二章第三节P91 教材中对应内容 1 蒸发压力 蒸发温度1 设定目的温度 工作温度 空调出风口12 13 2 考虑传热温差 空调蒸发温度为5 7 3 考虑制冷剂种类 如R22 对应蒸发压力为0 6MPa 绝对压力 左右 4 从大阀充氟口 俗称自闭堵 类似于汽车轮胎气门 测量的压力应为0 45 0 5MPa 表压力 2 冷凝压力 冷凝温度1 压缩机出口 冷凝器进口2 由冷凝温度 考虑制冷剂种类 如R22 冷凝压力 表压力3 冷凝温度难于确定 因环境温度和冷却方式 空调为强制换热方式 而变 但可以估算一个冷凝温度 4 一般不高于45 表压约为1 8MPa 通常空调高压保护设定为2 5MPa 62 5 室外机液管阀门 小阀 应干燥或湿润 3 蒸发器结露情况1 冰箱结霜 空调结露 2 室外机气管阀门 大阀 应湿润或结露 用手触摸有明显的凉感 3 干球温度 湿球温度 露点温度 4 开机30分钟后 室外排水软管应滴水流畅 而且随着室内相对湿度的增加 露点温度的升高 排水量也越大 5 室内机进 出风口温差在8 以上 4 冷凝器发热情况冷凝过程为强制换热过程 出风温度比环境温度高 5 工作运行电流用钳形电流表测工作电流 应接近铭牌中的额定电流 七 空调制冷系统故障分析与维修 1 制冷剂少2 制冷系统堵塞3 系统中存在不凝性气体4 制冷剂多5 换热器换热效率低6 压缩机效率低或无吸排气 1 制冷剂少 故障现象分析 1 吸气压力2 排气压力3 蒸发器情况4 冷凝器发热情况5 运行电流情况 室内温度不易下降 压缩机会长转不停 制冷效率下降 降低 降低 结露不足或结霜 回气管温度高 发热量不足 偏小 1 制冷剂少 维修方法 1 充氮气试压 保压24小时 2 找出漏点 接头 易损部位 补焊3 再试压 再保压24小时 4 调试至正常 2 制冷系统堵塞 微堵 全堵 脏堵 冰堵 故障现象分析 1 吸气压力2 排气压力3 蒸发器结霜情况4 冷凝器发热情况5 运行电流情况 2 制冷系统堵塞 微堵 全堵 脏堵 冰堵 故障现象分析 1 吸气压力偏低 2 排气压力偏高 3 蒸发器结露情况部分结露 不结露4 冷凝器发热情况发热量大 5 运行电流情况正常或偏大 脏堵维修方法 1 放气看气体量 少就是漏 断断续续时多时少就是堵 2 充氮气试压 24小时保压不漏 3 放气 脱开毛细管和过滤器 4 冲氮 吹扫堵赛点 疏通系统5 更换过滤器6 调试 2 制冷系统堵塞 微堵 全堵 脏堵 冰堵 冰堵维修方法 1 放掉制冷剂 2 压缩机真空干燥处理 3 蒸发器 冷凝器清洗 4 更换干燥过滤器 5 连接制冷系统 6 充注制冷剂 干燥过滤器配合 2 制冷系统堵塞 微堵 全堵 脏堵 冰堵 具体冰堵维修方法 1 排气烘烤 吹风机吹蒸发器 喷灯火焰加热冷凝器 过滤器 2 系统抽真空后 给系统充一定压力的氮气 然后启动压缩机运转片刻 再把氮气放掉 反复两 三次基本可以消除 冰堵 3 制冷系统内充入少量甲醇 降低水的凝固温度可消除 冰堵 不可取 注 冰堵出现后 干燥过滤器已经失效 需要更换 3 系统中存在不凝性气体 故障现象分析 1 吸气压力2 排气压力3 蒸发器结霜情况4 冷凝器发热情况5 运行电流情况 3 系统中存在不凝性气体 故障现象分析 1 吸气压力偏高 2 排气压力偏高 抖动 3 蒸发器结霜情况结露不到位 4 冷凝器发热情况发热偏大 5 运行电流情况偏大 维修方法 1 充放出制冷剂 2 抽真空3 调试 3 系统中存在不凝性气体 4 制冷剂多 故障现象分析 1 吸气压力2 排气压力3 蒸发器结霜情况4 冷凝器发热情况5 运行电流情况 4 制冷剂多 故障现象分析 1 吸气压力偏高 2 排气压力偏高 3 蒸发器结露情况结露不到位 过多制冷剂进入蒸发器而未能吸热气化 蒸发压力和温度上升 压缩机回气管结露 4 冷凝器发热情况偏大 占据冷凝器部分容积 传热面积减小 5 运行电流情况偏大 负载功率变大 压缩机超负荷工作 电机升温 排气温度提高 压缩机油的黏度下降 部件润滑恶化 维修方法 1 放出制冷剂 2 调试 4 制冷剂多 5 换热器换热效率低 冷凝器 蒸发器 故障现象分析 冷凝器 1 吸气压力2 排气压力3 蒸发器结露情况4 冷凝器发热情况5 运行电流情况 故障现象分析 冷凝器 1 吸气压力偏高 2 排气压力偏高