制冷装置:系统维护与保养
制冷装置是一个与外界空气完全隔绝的封闭式系统 ,制冷剂作为一种传热媒介在系统中循环 ,不允许有任何杂质进入系统内 。如果有杂质进入了系统 ,尤其是系统外的杂质 ,就会使制冷装置不能正常运行 ,效益降低 ,能耗增加 。严重时会产生一系列故障 ,甚至会发生事故 。制冷装置中常见的几种杂质是润滑油、水、空气和机械杂质 。本节介绍这四种杂质的危害和排除 ,这是制冷装置操作管理人员必须熟练掌握的 ,也是制冷装置的设计、安装人员必须掌握的 。正确认识影响制冷装置正常运行的几种杂质的危害性 ,设法减少这些杂质 ,并及时将其排出系统 ,是保证制冷装置高效率运行 ,实现节能的重要内容之一 。
制冷系统中除制冷剂外 ,往往有一部分混合气体 ,在冷凝压力和温度下是不凝结的 ,统称为不凝性气性 ,在工程上常简称空气 。这些不凝性气体的主要成分是空气 ,此外还可能有制冷荆及冷冻油的分解物 。这些不凝性气体是影响制冷装置高效运行的一个重要因素 ,对此必须有正确的认识并及时排除 ,才能保证制冷装置的高效节能运行 。
1.制冷系统内空气的主要来源
1)在机器设备或管道经安装或检修后投产时 ,因为抽空不彻底 ,使空气残留于系统中 。
2)充注制冷剂和冷冻机油时 ,因操作不慎而使空气进入系统 。
3)低压系统或曲轴箱内工作压力低于外界大气压时 ,外界kaiyun全站网页版登录APP中的空气由阀门、轴封等系统中密封不严处渗入系统 。
4)当压缩机的排气温度过高或系统管道等处焊补作业时 ,由于温度接近或达到冷冻油的闪点 ,将引起冷冻油的碳化裂变 ,产生不凝性气体 。焊补作业时的高温 ,也能使制冷剂分解 ,产生不凝性气体 。
系统中的空气 ,与制冷剂蒸气混合 ,被压缩机吸入 ,经压缩后排至冷凝器中 。当制冷剂蒸气在冷凝器中冷凝成液体时 ,空气由于不能凝结而被分离出来 。同时 ,由于高压贮液桶的液封作用 ,使空气无法进入系统的低压部分 。所以 ,制冷系统中的空气主要聚集在冷凝器 ,少部分集聚于高压贮液桶的上部 。
2.空气在系统中的主要危害
1)冷凝压力升高 。根据道尔顿分压定律 ,系统中的压力等于制冷剂的分压力和空气的分压力之和 。所以 ,聚集在冷凝器中的空气越多 ,则其分压力越大 ,系统的总压力(冷凝压力)也就越高 。从而导致制冷循环的压绾比增大 ,压缩机的输气量减少 ,耗功量增加 。
2)排气温度升高 。由于空气的等熵指数(彤一1.41)大于制冷荆的等熵指数(氨K-1.28;R12的Jc-1.13*R22的K-l.18*R502的t-c=l.133) ,造成压缩机排气沮度升高 ,压缩机运转条件恶化 。同时高温的制冷剂蒸气和空气的混合气体 ,遇到油蒸气或明火时有爆炸危险 。
3)冷凝器中传热效率降低 。空气在冷凝器中占用了传热面积 。由于翻冷剂在制冷系统中不断地循环 ,不断地在冷凝器换热表面上凝结成液态 ,而不能凝结的空气将聚集在换热表面 ,使制冷剂蒸气必须穿过不凝性气体才能接触冷凝面的换热表面 ,即凝结过程产生了附加热阻 。这样冷凝器的换热效率降低 ,冷凝压力和冷凝温度升高 。
4)腐蚀性增加 。空气进入系统后 ,空气中的水分和氧气加剧对金属材料的腐蚀 ,加速了冷冻油的老化或氧化 。
鉴于空气在系统中的危害 ,工作中要尽量防止空气进入系统 。例如 ,停机时若曲轴箱内压力低于大气压 ,可打开吸气阀 ,使曲轴箱内压力等于或略高于大气压 。若系统内有空气 ,应及时放出 。