動圖|冷庫系統部件與常見故障解讀

蒸氣壓縮式製冷循環

製冷系統四大主件:製冷壓縮機、冷凝器、節流裝置(膨脹閥或毛細管等)、蒸發器。四大主件和製冷劑成為實現製冷循環所必備的條件。

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(一)壓縮機:一般常用的有活塞式、螺桿式、渦旋式、離心式、滾動轉子式等等。

(二)冷凝器:主要是使壓縮機排出的過熱蒸汽冷卻冷凝為高壓液體。

水冷冷凝器:製冷劑蒸氣在殼體內管外冷凝,管內冷卻水,一般冷卻水為下進上出式。傳熱係數較高,冷凝效果好,常配有水泵、涼水塔。

風冷冷凝器:以空氣為冷卻介質,採用風機加速空氣的流動。適用於供水困難或不便於安裝涼水塔等設備的地方,冷凝效果稍差。

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(三)節流裝置:主要功能節流降壓,保證冷凝器與蒸發器之間壓力差,使製冷劑在蒸發器中低壓(低溫)下蒸發吸熱;適應蒸發器熱負荷變化調整製冷劑流量。

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(內平衡熱力膨脹閥 上圖)

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熱力膨脹閥:內平衡式,外平衡式,毛細管,電子膨脹閥。

(四)蒸發器:節流後的液態製冷劑在蒸發器中汽化吸熱(低溫低壓)使被冷卻介質溫度降低。

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排管:構造簡單,易製作,傳熱係數較低,回油困難。

冷風機:一般為非滿液式,充液量少,利於回油,冷損少,降溫快。

臥式殼管蒸發器:一般為乾式殼管蒸發器,傳熱係數較高,但回油較困難。冷水機組上常用。

冷庫系統輔助設備

輔助設備:油分離器、氣液分離器、乾燥過濾器、電磁閥、貯液器、集油器、中間冷卻器,蒸發壓力調節器。

(1) 油分離器

作用:在排氣管路上分離製冷劑中的冷凍油後,冷凍油直 接進入壓縮機的曲軸箱,減少向製冷系統的帶油量,減少對換熱器傳熱效果的影響。

適用:中、低溫範圍和管路(供液管、吸氣管)較長的製冷系統。

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(2)氣液分離器

作用:低溫低壓制冷劑氣體在進入壓縮機吸氣閥之前,分離製冷系統的蒸發器中未蒸發的製冷劑液體,防止壓縮機產生溼衝程(液擊)。

(3)乾燥過濾器

作用:吸收液體制冷劑中的水分和過濾製冷劑中的汙物及 雜質。一般安裝在儲液器和水冷冷凝器 的製冷劑出口。常有過濾水分的、過濾雜質的、過濾酸的幾種類型。

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(4)電磁閥

作用:壓縮機停止運行時,電磁閥關閉,防止高壓制冷劑進入低壓系統。壓縮機再次啟動時不會造成液擊。(本文來源於製冷百科微信公眾號)安裝位置:距熱力膨脹閥100mm~200mm

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(5)儲液器

作用:當工況變化或對製冷量進行調節時,能平衡和穩定系統內的製冷劑流量,使製冷裝置正常運行。其容積應能收容全部製冷劑,最大收容量為其容器體積的80%。

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(6)集油器

作用:在並聯系統中,常用於收集各油分離分離出來的油,使各油分離器工作正常,並由此把油再回入各壓縮機中。(本文來源於製冷百科微信公眾號)

(7)蒸發器壓力調節器

蒸發壓力調節器的主要作用是保持蒸發器內部壓力恆定,因此,它會根據蒸發器的負載情況打開和關閉。調節器出口端的壓力變化不會影響開合度,因為壓力調節器配有 一個均衡波紋管(波紋管和閥座的面積相等)。蒸發壓力調節器有一個壓力錶接口,用於設定所需的蒸發壓力

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(8)中間冷卻器

作用:主要用於雙級或多級壓縮製冷循環的低溫系統中,冷卻低壓級排出的過熱蒸氣,保證中間壓力,降低壓縮比。

系統安裝與設計

1、蒸發器在機組上面時,因液態製冷劑的高度而產生的壓力損失變大,會產生氣泡,故高度差宜安裝在8米以內。蒸發器在機組下面時:為了便於回油,吸氣管每6米設置一回油彎。高度差應在20米以內。

2、供液管直徑過小,形成較大壓降,影響製冷效果。一般供液管內液體流速為0.8-1米/秒為宜。也可按機組出液管配置。

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3、蒸發器在機組下面時:為了確保回油,吸氣管直立管內的氣體流速必須大於7.6米/秒以上,水平管內的氣體流速必須大於3.8米/秒以上。

4、水平吸氣管應有不小於2%的坡度,坡向壓縮機,利於回油。當蒸發器高於壓縮機時,蒸發器回氣管應先。向上彎曲至其最高點,再向下通至壓縮機,防止停機時液態製冷劑流入壓縮機。

5、並聯機組須在曲軸箱上裝油氣平衡管或裝曲軸箱油位控制器。為了防止油流入未工作的壓縮機吸入口,壓縮機的吸氣管應從吸氣集管上部接出,吸氣集管的製作要考慮各壓縮機回油的均勻性。

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6、在帶能量調節或變負荷較大的製冷系統中,為保證低負荷回油,可考慮雙上升立管設計。在停機時,為防止油或冷凝的製冷劑流回壓縮機,水平排氣管應有1%的坡度坡向油分離器或冷凝器。

7、如果壓縮機在冷凝器下面(大於3米),為了防止製冷系統停止運行時,製冷劑在排氣管中冷凝後,液體進入壓縮機排氣腔,要在壓縮機排氣直管近排氣閥的位置加裝單向閥或作防倒流U型集液彎管,然後每隔6--8M設一集液彎管。

8、為保證冷凝器內的製冷劑液體順利流入貯液器,其管徑按滿負荷運行時液體流速不大於0.5M/S來選擇。連接時儘量減少管程阻力損失。蒸發器選擇及接管一般為上進下出式,以保證順利的回油。

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9、試壓時請用乾燥清潔的氮氣,壓縮機吸排氣閥保持關閉,電磁閥人為打開,系統緩慢充至1.8MPA,所有接頭和焊口處塗肥皂水進行檢漏,並保壓24小時,壓力不降為合格(扣除大氣溫度和壓力的影響)

10、保護裝置的檢查(電機保護裝置的檢查)。

將壓縮機的動力線拆下,對電機內的PTC熱敏電阻進行檢查。電機內的PTC熱敏電阻為200~600Ω範圍內。

11、保護裝置的檢查(高壓控制器的檢查)。

將高壓控制器的保護值調至低於系統的壓力,此時控制迴路應保護,否則應找出問題的原因。

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12、保護裝置的檢查(低壓控制器的檢查)。

將低壓控制器的保護值調至高於系統的壓力,此時控制迴路應保護,否則應找出問題的原因。

13、保護裝置的檢查(曲軸箱加熱器的檢查)。

曲軸箱加熱器的檢查(曲軸箱內的溫度高於環境溫度20℃)

14、保護裝置的檢查(分線圈啟動時間的檢查)。

斷開壓縮機的動力線,啟動控制迴路,檢查壓縮機兩個接觸器吸合的時間,如果超過1秒,則調整時間控制器,使兩個接觸器吸合時間在1秒以內。

15、保護裝置的檢查(其它檢查)。

在壓縮機為不運轉的情況下檢查製冷系統的其它裝置。如:蒸發器冷風機、冷凝器風機、水冷冷凝器水泵的運轉等油位是否正常及曲軸箱加熱器是否工作。

16、檢查高低壓情況和回油狀態,曲軸箱內的油位應在1/3~3/4範圍內。如果低於1/3或見不到油位,則應檢查回油情況或補充冷凍油。

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17、檢查供液管路上的視鏡內有無氣泡產生,若有氣泡產生則應補充製冷劑,直至視鏡沒有氣泡為止。

18、檢查製冷系統降溫情況,查看膨脹閥後管路的結霜結露情況是否正常,聽膨脹閥是否有液態流體流動的聲音,調節對應的蒸發溫度。

對於被冷介質為強制循環的水或鹽水,傳熱溫差一般取5℃。

對於被冷介質為自然對流的空氣,傳熱溫差一般取10~15℃ 。

對於被冷介質為強制循環的空氣,傳熱溫差一般取5~10℃ 。

19、檢查壓縮機回霜情況,在中、低溫系統中,壓縮機結霜的位置最好在吸氣閥,如果結霜在電機蓋上也是可以,但不能在汽缸蓋上。

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20、檢測壓縮機的運行電流、電壓等參數。檢查油壓應比吸氣壓力高0.15~0.35MPa。

21、新制造安裝製冷系統運行100小時後更換1次冷凍油。再次換油視冷凍油的清潔度而定或運行10000小時~12000小時換1次冷凍油。切記不可多加油。

22、製冷系統運行超過1年後更換1次乾燥過濾器的濾芯。如果系統很清潔,可不再更換過濾芯或過濾器。

冷庫系統常見故障

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