螺桿式冷水機組基礎知識

汽化:沸騰、蒸發;吸收周圍介質熱量;蒸發器;

冷凝:液化;放熱;蒸發式冷凝器;

一定壓力下,蒸汽的冷凝溫度與液體的沸點相同,汽化潛熱與液化潛熱的數值相同;

熱力學第一定律:自然界一切物體都具有能量,能量有各種不同形式,它能從一種形式轉化為另一種形式從一個物體傳遞給另一個物體,在轉化和傳遞過程中能量的總和不變。

露點溫度:在壓力不變的條件下,空氣的含濕量不變時水蒸氣達到飽和的溫度。

結露取決于物體表面溫度與空氣露點溫度這兩個參數的相互關系。

干球溫度、濕球溫度;干球溫度是接觸球體表面空氣的實際溫度,濕球溫度是球體表面附著有水時,水份蒸發帶走熱量后球體的溫度,水的蒸發量跟空氣的濕度有關,空氣濕度越大蒸發量越小,帶走的熱量越少,干濕球溫度差異越小;空氣濕度越小水蒸發量越大,帶走的熱量也越大,干濕球溫差也就越大,所以可以通過干濕球溫差的變化規律來反映當前空氣濕度狀況

熱量:物體內能改變的量度,用Q表示,單位為J、KJ。

比熱容:單位質量的物質溫度每升高(或降低)1度時所吸收或放出的熱。

用c表示,單位為kj/(kgK)

C=c.m.△T

顯熱、潛熱、溶解熱、氣化潛熱:、

熱力學基本概念—焓

內能:工質內部分子能量的總稱。通常是定溫、定壓情況下含有的熱量

焓:焓是一個復合的狀態參數,是表征系統中所有的總能量,是工質的內能和壓力位能之和,對1kg工質而言,用符號h表示,單位為kJ/kg,適用于氣體,甚至液體和固體。

h=e+pv(kJ/kg

e—內能(kJ/kg)

p一壓力(Pa)

√一比體積(m/Kg)

當工質處于某一定狀態(p.v.t)時,p、v、e均具有定的數值,e+Apv也具有一定的數值,故h是一個狀態參數,其物理意義是指特定溫度作為起點時物質所含的熱量。

1kg水由0℃升溫直至氣化需要吸收41868+22469-265.58kJ/kg的熱量,則可稱蒸汽在該狀態下的焓值為2665.58kJ/kg

通常把0C的R12和R22液態制冷劑的焓值規定為200kJ/kg,R502和R717液態制冷劑的焓值規定為500kJ/kg c

熱力學基本概念一熵:

熵:熵是一個導出的狀態參數,是表示工質狀態變化時,其熱量傳遞的程度。對1kg工質而言,用符號s表示,單位為它是通過其它可以直接測量數量間接計算出來的。熵和熱量、溫度的關系式為

s=Q/T [KJ/(kg. K)]

0-1kg物質所獲得的熱量kJ/kg);

T一物質獲得的熱量時的熱力學溫度(K)。

因T恒大于0,故熵值增加,表示對這個系統加熱，熵值減少,表示系統放熱;熵值為0,則說明系統沒

載位(卸不動為止)。

②檢查調整零載位凸輪位置,使零載位開關閉合。

③手動強制上載至最高載位(卸不動為止)。

④檢查調整滿載位凸輪位置,使滿載位開關閉合。

2、電位器損壞。更換電位器。

3、電位計接線錯誤。

機組振動

1、機組地腳螺栓未緊固。檢查緊固機組地腳螺栓。

2、壓縮機與電機不同心。校正壓縮機與電動機的同軸度。

3、機組與管道的固有頻率相同而產生共振,引起機組振動加劇。改變管道支撐點位置。

4、吸入過量的潤滑油或液體制冷劑。按壓縮機回液進行操作或停機盤車將油排出。

5、吸氣壓力過低。檢查引起吸氣壓力低的原因。

6、油壓低,壓縮機潤滑不良,壓縮機會產生振動并伴有噪音。

能量調節失靈

1、四通電磁閥故障。電磁閥的常見故障有閥芯卡住、線圈燒、密封圈失效等。若閥芯卡住,可用手推動電磁閥兩端應急按鈕,或對電磁閥閥芯進行拆洗。

2、油管堵塞。疏通清洗油管

3、油活塞間隙過大、密封圈老化,造成上、卸載腔不能完全封閉,引起自動上載。檢查更換油活塞密封圈。

4、油活塞卡住。由于潤滑油內含有機械雜質,造成油活塞與油缸拉毛,油活塞卡住。對油活塞和油缸進行修理。

5、滑閥拉毛卡住。如圖9-31所示。對滑閥迸行侉理。

6油壓低,能量調節動力不足。調璧油壓

7、滿載限位開關松動,壓縮機沒有滿載信號,到滿載時還有上載信號輸入N。

8、能最指示器故障,如指針松動脫落等。

9、能量指示器接線錯誤

機組耗油:

1、供液量過大、熱負荷減少等原因引起壓縮機回液,制冷劑液體進入壓縮機,由于液體的蒸發帶走大量潤滑油。調整供液。

2、油溫過低,油分離效果差。

3、壓縮機啟動過程中增載過快,在油溫較低、油分離效果較差的狀態下壓縮機很快達到滿載狀態。

4、加油過多,使油面沒過擋板進入高效分離區。

5、油分離器二次回油效果差。如油分離器回油管1和2同時打開、回油濾網堵塞、回油節流閥未開、油管路堵塞等。正確調整閥門狀態,油分離器回油閥門]1常開,閥門2常關(定期開〉。注意清洗回油濾網。正確調整回油節流閥,有油時開大,無油時開小。

6、排氣溫度過高,部分潤滑油汽化隨排氣帶走。檢查引起排氣溫度高的原因并排除。

7、高效分油濾芯效率降低,更換濾網。

油壓過低

1、油壓調節閥開啟度過大,適當調整閥門

2、油量不足,補充至足量潤滑油。

3、油路管路或油過濾詈臟堵,清洗油過濾網。

4、油泵故障、磨損。

5、壓縮機內部泄油量大,需對機頭進行大修。

6、油溫高,檢查引起油溫高的原因

7、油中混有液體工質。由于壓縮機回液,造成液體工質混入油中,油溫降低,油壓難于建立。可關閉壓縮機吸排氣閥,將油分離器中工質排出。

油溫高:

升高,制冷量降低,制冷系數減小,制冷裝置能耗增大;在由低負荷轉為高負荷情況下(幅度大于20%),蒸發器負荷需求增大,由于制冷劑質量流量增大,短

時間內蒸發器實際存液量比蒸發器負荷需要的液量小,吸氣過熱度升高,制冷量降低,制冷系數減小,制冷裝置能耗增大;在由高負荷轉為低負荷情況下(幅度大于20%),蒸發器負荷需求減小,由于制冷劑質量流量減小,短時間內蒸發器實際存液量比蒸發器負荷需要的液量大,吸氣過熱度降低,引起濕壓縮,極端情況即機組滿負荷運行突然停機,蒸發器負荷需求減小75%,由于制冷劑質量流量突然減小75%,短時間蒸發器實際存液量比蒸發器負荷需要的液量大55%,吸氣過熱度急速降低,進而降低排氣過熱度油分效果下降,甚至導致壓縮機奔油。

制冷劑:

制冷劑是在制冷設備中完成制冷循環的工作介質,也稱工質對制冷劑的要求是:價格便宜、無毒、制冷效果好、物理化學性質穩定。其特性:蒸發潛熱大。即單位容積的制冷量大,循環量小。有利于縮小制冷系統規模。

化學性質穩定,腐蝕性小。特別是與潤滑油不起化學反應。

無度、不易燃、不易爆、粘性小、傳熱性能好、安全可靠等。

制冷劑又稱制冷工質,是制冷循環的工作介質,利用制冷劑的相變來傳遞熱量,既制冷劑在蒸發器中汽化時吸熱,在冷凝器中凝結時放熱。當前能用作制冷劑的物質有80多種,最常用的是復、氟里昂類、水和少數磚氫化合物等。

制冷劑應具有一定的吸水性,這樣就不致在制冷系統中形成“冰塞”,影響正常運行制冷劑具有化學穩定性:不燃燒、不爆炸,使用中不分解,不變質同時制冷劑本身或與油、水等相混時,對金屬不應有顯著的腐蝕作用,對密封材料的溶脹作用應小

由于制冷劑在運行中可能泄漏,故要求工質對人身健康無損害、無毒性、無刺激作用在壓編式制冷劑中廣泛使用的制冷劑是氦、氟里昂和烴類。按照化學成分,制冷劑可分為五類:無機化合物制冷劑、氟里昂、飽和碳氫化合物制冷劑、不飽和碳氫化合物制冷劑和共沸混合物制冷劑。根據冷凝壓力,制冷劑可分為三類:高溫(低壓)制冷劑、中溫(中壓)制冷劑和低溫(高壓)制冷劑。

幾個重要概念:

閃發氣體,液氨從鋼瓶中一放到大氣中,立即會降到33.3℃,我們首先可觀察到,液氨出瓶后立即沸騰,即使外界沒有提供熱量它也沸騰,為什么?查氨的物理性能表,一公斤液氦,在一個大氣壓下的溫度是33.3℃,它的焓值是83.57大卡;假設鋼瓶中的液氨溫度是+25℃,對應的絕對壓力是10g/CM2,它的焓

是147大卡,這里相差了63.4大卡,這63.4大卡自身熱量就使液氨沸騰,蒸發掉63.4大卡熱量后,它的物理性能就平衡了,這蒸發后產生的氣體,就叫閃發氣體,因為沸騰在液氨全體積內產生,而且速度象閃電一樣快,所以叫閃發氣體。

上面的講述中冷庫溫度與蒸發溫度總是相差10℃C,冷凝溫度與冷卻水溫總是相差5℃,這是我們國家制冷規范所定,它是由經濟合理的熱交換面積所決定的。

講了這么多,是想說明一點,我們是用機械能,將熱

多的一種,主要以家用空調和低溫冰箱中采用。R22的熱力學性能與氨相近。標準沸點為-40.8C,標準凝固點為-160℃通常冷凝壓力不超過1.6MPa。R22不燃、不爆,使用中比氨安全可靠。R22的單位容積比R12約高60%,其低溫時單位容積制冷量和飽和壓力均高于R12和氨。近年來對大型空調冷水機組的冷媒大都采用R134a來代替氟里昂502(R502):R502是由R12、R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的共沸溶液。R502與R115

R22相比具有更好的熱力學性能,更適用于低溫。R502的標準蒸發溫度為-45.6℃C,正常工作壓力與R22相近。在相同的工況下的單位容積制冷量比R22大,但排氣溫度卻比R22低。R502用于全封閉、半封閉或某些中、小制冷裝置,其蒸發溫度可低達55℃。R502在冷藏柜中使用較多。

氟里昂134a(02H2F4,R134a):是一種較新型的制冷劑,其蒸發溫度為-26.5C。它的主要熱力學性質與R12相似,不會破壞空氣中的臭氧層,是近年來鼓吹的環保冷媒,但會造成溫室效應。是比較埋想的R1替代制冷劑。

氟里昂和水幾乎完全相互不溶解,對水分的溶解度極小。從低溫側進入裝置的水分呈水蒸氣狀態,它和氣里昂蒸氣一起被壓縮而進入冷凝器,再冷凝成液態水,水以液滴狀混于氣里昂液體中,在膨脹閥處因低溫而凍結成冰,堵塞閥門,使制冷裝置不能正常工作。水分還能使氟里昂發生水解而產生酸,使制冷系統內發生“鍍銅”現象氟里昂與潤滑油的關系:一般是易溶于冷凍油的,但在高溫時,氣里昂就會從冷凍油內分解出來所以在大型冷水機組中的油箱里都有加熟器,保持在一定的溫度來防止氟里昂的溶解。

制冷劑鋼瓶應放在陰涼通風處,防止高溫和太陽曝曬。搬運中續小心輕放,禁止敲擊。制冷劑在保存時,鋼瓶閥門處絕對不應有慢性泄漏現象發現制冷劑有大量泄漏現象時,必須打開門窗通風,防止引起人參中毒和窒息。

制冷劑鋼瓶須經嚴格檢驗合格后才能使用。氨瓶為黃色,氟利昂瓶為銀灰色。

使用時嚴禁明火加熱,但可用熱水或熱布貼敷。向機組內添加制冷劑時應遠離火源。空氣中含有制冷劑時嚴禁明火從系統中將制冷劑抽出壓入鋼瓶時應加以冷卻。一般以裝滿鋼瓶的60%為宜在分裝或充加制冷劑時,市內必須空氣暢通,操作人員要戴手套、眼鏡,防止意外凍傷。

潤滑油(冷凍油、冷凍機油):

作用:潤滑、冷卻、蜜蜂、沖洗、減震、卸荷、消聲以及用作能量調解機構的動力冷凍機油的物理、化學及熱力學性質要求:粘度適當,根據制冷劑溶油性、系統工作溫度、轉速等因素而定。

濁點低于蒸發溫度。石蠟析出后會阻塞狹窄部位或降低傳熱效果。凝固點足夠低,如R12、R22系統冷凍機油的凝固點分別應低于-30~-35℃、-30~-55℃。冷凍機油溶入制冷劑后,其凝固點較純油時降低15~30C。閃點足夠高,冷凍機油的閃點應比壓縮機的排氣溫度高20~30°℃,以避免冷凍機油分解、結碳。如R12、R22系統冷凍機油的閃點分別應在160C以上熱帶。

空調的閃點應在190°c以上。

化學穩定性好,與制冷劑及材料不反應;在高溫下不氧化、不分解、不結膠結碳。絕緣性能好,不損電機絕緣體。雜質含量低。

國產冷凍機油的牌號有:13#、18#、25#、30#、40#五種。其中13#有凝固點為-40和-55℃兩種。

冷凍機油的管理

降低儲存溫度。

減少于空氣的接觸。

防止混入水和機械雜質。

防止混油或污染變質。

載冷劑:

載冷劑是指間接冷卻系統中運載冷量的媒介物質,又稱冷媒。它依靠顯熱來傳遞冷量。

理想的載冷劑須具備以下條件

比熱容大;

凝固點低;應比該系統中制冷劑的蒸發溫度低4~8℃0,沸點應高于系統可能達到的溫度

密度小、粘度小;

腐蝕性小;

化學穩定性好;

無度、安全、價格低廉、容易獲取。

水:高溫載冷劑,在空調系統中應用特別理想。

鹽水溶液:中溫載冷劑,一般用氯化鈉或氯化鈣配置,適用于5~50C制冷裝置。腐蝕性大。

有機物:低溫載冷劑

乙二醇,無色、無味、無電解性,凝固點隨溫度增加

而降低,-1.7~-50℃。

丙二醇,無色、無味、無電解性,無毒、性質穩定,

凝固點隨溫度增加而降低,-3.7~-36℃。

酒精(C2H50H),凝固點為-114“C,可做低溫載冷劑(-114C以上)。

二氯甲烷(CH2C12,代號R30),無色液體,凝固點為97℃,可做低溫載冷劑(-90°C以上)。