第一节 制冷系统的

1、第一节第一节 制冷系统的参数分析及调整制冷系统的参数分析及调整 制冷系统的操作调整和管理是一项技术要求较高的工作，相关的专业技术人员必须有较好的专业理论基础。必须熟悉制冷系统的原理、管道及制冷剂的流向，熟悉各制冷设备的性能、结构和工作原理，熟悉制冷系统每个阀门的开闭情况。此外还需了解制冷系统的工况参数，即制冷系统的工作状态。只有对工作状态非常熟悉，并能与正常运行工况标志进行比较和分析，才能对制冷系统的运行状况作出正确的判断。一、制冷系统的工况参数分析及正常运行标志一、制冷系统的工况参数分析及正常运行标志 制冷系统运行工况的参数，是在设计制冷装置时经严密计算而加以选择的。 在进行制冷系统的操作与

2、调整时，要控制各个运行参数，使其符合设计要求，使制冷系统在最合理、最经济的条件下运行，以达到功耗少、效率高并保证安全运行。 运行工况参数对制冷系统的经济型和安全性影响很大。比较重要的运行参数有蒸发压力、温度，冷凝压力、温度，吸排气温度，中间压力、温度，节流阀前液体制冷剂的过冷温度及制冷系统中各容器的液位。1、蒸发温度蒸发温度液体制冷剂在一定的压力下沸腾时的饱和温度其对应的压力称之为蒸发压力。 压缩机的吸气压力可近似视为蒸发压力。 在制冷系统的运行过程中，蒸发温度是通过调整蒸发器的供液量来调节的，蒸发温度的变化可通过压缩机的吸气压力了解。 例如：一台氟利昂12制冷压缩机的低压表指示为0.086M

3、Pa，换算成绝对压力为0.186MPa，查R12饱和蒸汽热力性能表得与其相对应的饱和温度为-15，则这个系统的蒸发温度为-15 . 制冷系统正常工作时，蒸发温度一般比库房温度低810 .（通常取10 )称之为换热温差。上例中制冷系统的蒸发温度为-15 换热温差为10 那么冷间温度约为-5 在间接冷却系统中，蒸发温度比载冷剂的出口温度低5 ，当某些冷间对相对湿度要求严格时，蒸发器的换热温度差可按相对湿度来选用。 相对湿度要求在90%时，蒸发温度比冷间温度低56 ；相对湿度要求在80%左右时，蒸发温度比冷间温度低67 ;相对湿度要求在75%左右时，蒸发温度比冷间温度低79 .2.冷凝温度 在冷凝器

4、内制冷剂气体在一定的压力下凝结为液体时的温度成为冷凝温度，与其相对应的压力称为冷凝压力。 制冷系统运行时冷凝温度的高低取决于冷却介质的温度，与冷凝器的形式和冷却水的出水温度有关。 对于水冷却的立式、卧式壳管式和淋激式冷凝器，冷凝温度比冷却水出水温度高46.蒸发式冷凝器的冷凝温度与空气的湿度有关，大约比室外的湿球温度高510 . 湿球温度：标定空气相对湿度的一种手段。 对于风冷式冷凝器冷凝温度比空气温度高812 . 压缩机的排气压力可近似视为冷凝压力，冷凝温度可以用排气压力计算。 例如：一台空调用R22冷水机组，吸、排气压力表上的读数分别为0.431MPa和1.289MPa.该冷水机组的排气压力

5、（即冷凝压力）换算成绝对压力为1.389MPa，查R22饱和蒸汽热力性能表，对应的冷凝温度为36。则冷却水的出水温度为31 。 而吸气压力（即蒸发压力）换算成绝对压力为0.531MPa，查R22饱和蒸汽热力性能表，对应的蒸发温度为2 .间接冷却系统的换热温差取5 ，那么冷媒水的出水温度为7 .3.压缩机的吸气温度 压缩机吸入汽缸内的低压制冷剂的温度称为吸气温度。 为了保证压缩机的安全运转，防止液体制冷剂进入气缸，一般要求吸气温度高于蒸发温度，吸气温度与蒸发温度之差称为吸气过热度。 吸气过热度的数值大小取决于蒸发温度的高低、回气管路的长短、隔热状况的好坏及环境温度等因素。 氨制冷系统中的吸气过热

6、度一般在515范围内。氟利昂制冷系统中的吸气温度应比蒸发温度高15 左右但氟利昂制冷剂的吸气温度不得超过15 ，系统的蒸发温度不同时，吸气过热度也不相同。 吸气温度的变化反映系统的运行是否正常。吸气温度过高说明回气过热，将使压缩机吸气比容增大，制冷量减少排气温度升高。 吸气温度过高原因是供液太少，制冷剂在蒸发器中提前蒸发完毕而产生过热。若压缩机的吸气温度过低则可能是供液过多，液体制冷剂汽化不完 这时有可能发生湿冲程，尽量避免并注意调节。压缩机的吸气温度时检查蒸发器工作状况的标志之一。4.压缩机的排气温度 压缩机排气温度的高低取决于蒸发温度和冷凝温度，压缩机的吸气温度过热液对排气温度有影响。 排

7、气温度同压缩比及吸气温度成正比，压缩比越大吸气过热度越高则排气温度越高。排气温度过高时会制冷系统带来很多危害，所以应尽量避免。 引起排气温度过高的原因很多，出现这种故障时应及时排除。 （1）冷凝温度升高，相应的冷凝压力也升高，引起排气温度升高。冷却水系统的水量不足，水温太高或断水，冷凝器污垢太多而使换热能力下降，冷凝器积油、积空气等，都会使冷凝压力升高，使排气温度也升高。（2）蒸发温度降低，相应的蒸发压力降低，从而引起排气温度升高。 节流阀开启度过小供液管道阻塞，使蒸发器中的低压制冷剂过少也会引起蒸发压力降低，使压缩机的吸气比容增大，排气温度升高。 （3）吸气过热度太大也会引起排气温度升高。吸

8、气管道过长，隔热效果不好，蒸发器供液偏少，以及由这两种情况引起的压缩比增大都会造成吸气过热度过大，使排气温度升高。 闪点温度-某种物质，跟空气的混合比成为最佳状态时，能够产生爆燃的温度，此温度比燃点要低。 （4）由于压缩机本身的故障引起排气温度升高。压缩机因垫片击穿、阀片损坏、活色环泄露等原因造成高、低压腔串气，气缸拉毛或润滑不好而造成摩擦发热等原因，都将使排气温度升高。 排气温度过高将使润滑油温度升高，粘度下降，机器的运动摩擦表面很难形成油膜，使压缩机增加磨损甚至报废。 润滑油达到闪点温度时易碳化、结焦，很容易在排气阀门处形成积碳，使气阀泄露、阀片破裂、活塞环串气，还会使活塞与气缸拉毛。 排

9、气温度升高时冷凝器的热负荷增加，冷凝器的冷却水耗量增加。压缩机的活塞和气缸等器件的温度也升高从而使压缩机的输气系数减小，效率降低。 因此，在制冷系统的运行过程中要注意观察调整系统，防止排气温度过高。 注意冷却水要充足，冷却水温要低，冷凝器要定期清洗除垢。 高压系统中的不凝性气体要及时排除，以保证正常的冷凝压力。 蒸发器供液不易过少，应保证吸气管路的隔热良好，防止吸气过热。 在满足冷间温度的条件下应尽可能调高蒸发温度，以减少压缩比。5.中间温度 在双极压缩制冷系统中，低压级压缩机排出的制冷剂过热气体，在中间冷却器中冷却为干饱和气体，此时的压力称为中间压力，与之相对应的稳定称为中间温度。 中间温度

10、的数值随蒸发温度，冷凝温度和高、低压级压缩机气缸容积比增大时，高压级压缩机输气量的增大将使中间温度和中间压力下降。 当容积比减小时低压级压缩机的制冷剂循环量将增大，排往中间冷却器的制冷剂过热蒸汽增多，必将使中间温度和中间压力上升。 若容积比不变而冷凝温度升高时，高压级压缩机的压缩比增大输气量减少，会使中间温度和中间压力上升。 而蒸发温度降低时低压级的压缩比增大，容积效率降低，输气量减少，使中间温度与中间压力降低。 通过以上分析可知，在制冷系统的操作中不能随意调整中间温度与中间压力。 中间压力过高、过低的原因及其造成的后果，与冷凝压力过高或蒸发压力过低的情况基本相同。 6.液位 （1）高压贮液器

11、 高压贮液器的液位应控制在30%80%。液位过高，可能是低压供液系统供液太少或制冷系统制冷剂充注过多的原因。液位过高时贮液器有液爆危险，需严格控制。 液位过多可能是蒸发器供液过多，也可能是低压容器液位过高的原因，应严密注意压缩机的吸气温度变化，防止湿冲程发生。 高压贮液器的液位过低会失去液封作用，使高压气体串入低压系统，影响制冷系统的正常运行。 高压贮液器液位太低也是制冷剂不足的表现。 （2）中间冷却器 中间冷却器的液位一般由液位控制器加电磁阀自动控制。中间冷却器的液位一般为50%，液位过低不利于冷却低压级的排气，使高压级压缩机的吸、排气温度升高，中间冷却器的分油能力降低，冷间盘管子中的制冷剂

12、液体冷却不好，影响制冷效果。液位过高可能会造成高压级压缩机的湿冲程。应注意观察中间冷却器的液位，以便及时调整。 （3）氨液分离器 在重力供液系统中，严格控制供液膨胀阀的开启度，保持氨液分离器的正常液面高度非常重要。 通常要随着冷间库房热负荷的变化相应的调节供液阀得得开启度，以适当的供液来保证氨液分离器的液位，维持供液和蒸发器中液体蒸发量的平衡。 氨液分离器的液位大多用手动控制，也可用浮球阀自动控制，高度一般在30%40%，最高不超50%，以防止氨压缩机发生湿冲程。若液位过低，供液静压下降，则不能保证每组蒸发器的均匀供液。（4）低压循环贮液桶 氨泵供液系统中的低压循环贮液桶的作用，与重力供液系统

13、中的氨液分离器相似。氨液分离器的液面至氨泵中心的位差x对系统的正常运转非常重要（图4-1）液位过高会使氨液进入回气管道，使压缩机发生湿冲程。液位过低则不能保证氨泵正常运行所需的“净正吸入压头”（图4-1）使氨泵不上液制冷系统无法正常制冷。低压循环贮液桶的液位一般由浮球阀或由UQK-40液位控制器联动电磁阀自动控制，液面高度一般稳定在30%40%，最高不超过50%。 二、制冷系统制冷量的调节 制冷量的调节是指调整制冷系统的制冷量，以适应被冷却系统的热负荷变化，使制冷系统低耗、高产，具有最佳经济性，并在最佳工况下运行。 使用单台机组的小型制冷系统及使用冷水机组的空调系统，其制冷量的调节方式一般是固

14、定的，可利用热力膨胀阀进行供液量的小幅调整。 当被冷却系统的热负荷变化较大时，机器设置的自动化检测和控制电路会根据蒸发器出口的温度变化或蒸发压力的变化，调节制冷压缩机的能量，使压缩机上载或下载而调整制冷量，适应热负荷的变化。对于大型冷库制冷系统，由于其冷间较多，同时具有不同的温度系统，热负荷的变化又不同步，一般由操作人员根据现场的实际情况进行制冷系统的制冷量调节。 1.制冷压缩机的配机调节 “配机”是指正确配用制冷压缩机的制冷能力。 操作人员应熟悉每台制冷压缩机的制冷能力，以便根据热负荷的变化调整压缩机的工作台数或选择单双级压缩制冷系统，使运转的压缩机制冷量与冷间热负荷相平衡，运转的经济合理。

15、 （1）冷库的冷间虽多，但都分属于几个蒸发温度系统。操作调整时最好每台压缩机负担一种蒸发温度，不要混用。 制冰、冰库、冷却间及冷却物冷藏间的蒸发温度虽很接近，都属于-15蒸发温度系统，但如条件许可，仍可分别独立的压缩机降温，意面热负荷变化时相互影响，以保证制冷压缩机的工况稳定。 但实际操作中，允许-28 系统与-33 系统混合为一个蒸发温度系统来降温。 （2）当冷凝压力与蒸发压力的绝对压力比值大于或等于8时，应采用双级压缩机制冷系统。 （3）当冷间热负荷变化较大时，应充分利用制冷压缩机的容积提高制冷压缩机的制冷量。通过压缩机的性能曲线可以看出，当冷凝温度不变时蒸发温度越高制冷量越大。当冷间由于

16、货物的热量增大而使库温上升时，蒸发温度与冷间温度的温差增大，使制冷剂蒸发温度增大（有时会从-33升到-18 ），这时应当将双级压缩机改为单级压缩机进行降温，提高压缩机的制冷量。待冷间温度降低后再改换成双级压缩机。 (4)当冷间热负荷较大时，应适当加大制冷能力，这时可增加制冷压缩机的开机台数。 当库温下降，压缩机的制冷量大于冷间的热负荷时，应减少压缩机的开机台数或调换制冷量小的压缩机进行工作。 此外，当系统温度基本达到要求，冷间的温度很低，但被冷却物品的温度仍未达到要求时，应暂时停机，待制冷系统的蒸发压力回升后再降温。2.通过改变蒸发面积调节制冷量 冷间有多组蒸发器时，可根据热负荷的变化调整蒸发器的工作组数。当热负荷变小时，可以关闭几组蒸发器以达到调节制冷量的目的。 冷风机还可以改变风机的转速，减小与蒸发器换热的空气风量和风速，降低蒸发器的传热，以减少制冷量。 3.通过改变供液量来改变制冷量 向冷间供液时，应根据氨液分离器或低压循环贮液桶的液位、蒸发器的结霜情况、冷间的降温速度、冷间的热负荷变化及压缩机的吸气温度来调整供液阀的开启度，使制冷剂的供液量与蒸发量平衡。 当冷间货物入库时，应提前10分钟