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制冷装置:系统维护与保养

2013-07-10 04:07:20 952

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,外界环境中的空气由阀门、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。