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iCES超低溫.寬溫域制冷集成技術

制冷系統調試的五個要點

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  對于新安裝和大修后的制冷系統,必須進行運轉調試,以鑒定、完善整個系統的質量和性能。
  
  調試的內容主要包括:
  
  調整蒸發溫度;
  
  合理的冷凝溫度;
  
  檢驗吸氣溫度;
  
  排氣溫度及過冷溫度;
  
  校驗自動保護元件的調定值等。
  
  這些溫度參數直接影響了制冷機的性能(如制冷量及功率消耗等),因而必須對其進行調整,使之穩定在合理的范圍之內。
  
  一、調整蒸發溫度1、根據冷間溫度來確定蒸發溫度對于冷藏設備來說,冷間溫度是指食品的冷藏溫度;對于空調設備來說,冷間溫度是指房間溫度。制冷裝置運行的最終目標,就是要達到用戶所需求的冷間溫度。正常情況下,冷間溫度主要由蒸發溫度來控制。蒸發溫度(制冷劑的沸點)直接影響著被冷卻介質的溫度(如載冷劑、冷媒水和空氣),被冷卻介質的溫度又決定著冷間的溫度。從傳熱學角度考慮,蒸發溫度與冷間溫度的差值越大,傳熱效果越好。但是,若溫差過大,則意味著蒸發溫度過低。從制冷原理得知,在冷凝壓力不變的情況下,蒸發溫度越低,制冷劑的流量和單位制冷量就越小,制冷系數也就越低。因此,蒸發溫度的調整過程,就是選擇一個合理傳熱溫差的過程。理論與實踐證明:蒸發器以空氣作為傳熱介質時,空氣為自然對流,傳熱溫差一般取8~12℃;空氣為強制對流,傳熱溫差一般取5~8℃。蒸發器以冷媒水或載冷劑為傳熱介質時,傳熱溫差一般取4~6℃。
  
  2、調整蒸發溫度主要依靠調整蒸發壓力在保證最大制冷量的前提下,蒸發壓力的調整一般通過調整膨脹閥的開啟度來實現。膨脹閥的開啟度越小,則制冷劑的循環量就越低,蒸發器內的制冷劑就相對減少,使制冷劑的沸騰量小于壓縮機的吸氣量,蒸發器內的壓力就會降低。反之,膨脹閥的開啟度越大,則蒸發壓力越高。
  
  在調試過程中,通常近似地把壓縮機的吸氣壓力看作蒸發器中制冷劑的蒸發壓力,與此壓力相應的飽和溫度即為蒸發溫度。把蒸發溫度和冷間溫度的差值與上述合理溫差進行比較,可得知蒸發壓力的調整是否合適。例如:
  
  在墻排管式冷藏庫中,當R22壓縮機,從飽和熱理性質表可查出R22當前吸氣壓力對應的蒸發溫度約-25℃,在直接冷卻系統中,通常要求蒸發溫度比冷間溫度低5~10℃,那么在-25℃蒸發溫度下,能滿足冷間溫度保持-15~20℃的要求。
  
  又如在空調冷水機組中,若R22壓縮機吸氣壓力為0.45MPa,相應蒸發溫度約為3℃,考慮到冷媒水溫度與蒸發溫度需保持4~5℃的溫差、冷媒水與冷間空氣需保持5~10℃的溫差,可滿足風機盤管保持13~18c的送風溫度要求。
  
  3、膨脹閥的調試方法
  
  在工作條件穩定的情況下,制冷系統蒸發溫度和蒸發壓力的調整,主要是對熱力膨脹閥的調整。例如一冷庫使用水冷機組,制冷劑為R22,要求保持冷間溫度是-10℃左右,機組第一次試運轉中,其調試過程如下:
  
  3.1起動壓縮機讓制冷裝置投入調試運行。
  
  3.2在開始調試時,由于冷間溫度比較高,把膨脹閥的開啟度調至蒸發器出口開始結霜狀態,然后再稍開大一點,讓系統運行一段時間后。應當指出,膨脹閥開度不宜過大,過大易產生“液擊”,但也不能把開度調得過小,因為過小造成制冷量過小,降溫速度太慢。
  
  3.3制冷運行比較穩定后,再調節膨脹閥,使霜層結到回氣管的末端(即壓縮機的吸入口),但壓縮機氣缸上不允許結霜,否則易引起“液擊”。
  
  3.4在調節膨脹閥的操作過程中,每一次的調節量不能過大,一般每次調1/2~1/4圈,而且調整一次后,讓它有20min左右的運轉時間。經多次反復調整,使冷間溫度下降至-10℃時,(即蒸發溫度為-20c)。
  
  3.5在調整膨脹閥的同時,應注意其他運行參數的變化。按照冷凝溫度與冷卻水溫度之間的關系,合理的冷凝溫度應比30℃高5~9℃,同時蒸發器的結霜連續均勻,吸氣溫度在-5~0℃(若有氣液過冷器,保持在15℃過熱度為宜),如無吸氣溫度計,則能見到霜剛好結到壓縮機的吸入口,調試到此基本達到了設計要求。
  
  4、蒸發壓力的調整
  
  關于蒸發壓力的調整對于有能量調節裝置的壓縮機,可通過調節壓縮機的輸氣量來調整蒸發壓力。當改變壓縮機的輸氣量時,例如使壓縮機從4缸運行變為2缸運行,壓縮機的吸氣量減少一半,則蒸發壓力必將提高。有多臺蒸發器并聯工作時,改變蒸發器的工作臺數,也可達到調整蒸發壓力的目的。例如當工作臺數減少時,實質上是減少了蒸發面積,可使蒸發壓力下降。但這兩種調節的主要目的是調整制冷量,而不是冷間溫度。
  
  二、確定合理的冷凝溫度
  
  冷凝溫度是指冷凝器內制冷劑氣體在一定壓力下凝結時的飽和溫度,冷凝溫度并不是越低越好。這是因為,冷凝溫度與冷卻介質之間存在一定的傳熱溫差,從傳熱學角度考慮,這個溫差越大,放熱量就越大,而放熱量越大,氣態制冷劑的液化量就越多,制冷劑的循環量就越大。由此看出,冷凝溫度不能過低。
  
  但是,冷凝溫度也不能過高。從制冷原理中得知:冷凝溫度過高,則制冷量下降,功率消耗增加。因此,冷凝溫度既不能過高,又不能過低,應針對冷卻介質的具體溫度變化,進行合理的調整。
  
  冷凝溫度與冷卻介質之間的合理溫差如下:
  
  1)以空氣作為冷卻介質時,要求冷凝溫度比空氣溫度高8~12℃。
  
  2)以水作為冷卻介質時,要求冷凝溫度高于進水溫度的溫差是:
  
  t= t- tw= t+ tz
  
  式中:tk冷凝溫度,tw冷卻水進水溫度
  
  t:冷卻水在冷凝器中的溫升(即進出水溫度),一般t= 2~~4C;t——冷凝溫度與冷卻水出口水溫度之差,一般t= 5~9℃。
  
  冷凝溫度與冷凝壓力之間是一一對應關系,從在理論上說,可以通過調整冷凝壓力來調整冷凝溫度。但實際上冷凝壓力不像蒸發壓力那樣可以隨意調節。
  
  要對冷凝溫度進行適量地調節,最有效的途徑是降低冷卻介質的溫度,或者提高冷卻介質的流量和速度。這樣既可提高冷凝器的放熱量,又可適當降低冷凝壓力和冷凝溫度。冷凝壓力的高低,可通過裝在壓縮機排氣壓力表上反映出來。
  
  三、檢驗吸氣溫度
  
  為了保證壓縮機的安全運轉,防止濕蒸汽進入氣缸內產生“液擊”現象,壓縮機的吸氣溫度不能過低,應使吸氣溫度高于蒸發溫度一定值,具有一個合理的吸氣過熱度(壓縮機吸氣溫度與蒸發器末端蒸發溫度的差值)。一般情況下,沒有熱交換器的氟利昂制冷裝置,過熱度為5℃左右。
  
  四、檢驗排氣溫度
  
  排氣溫度與吸氣溫度、壓縮比、制冷劑絕熱指數等因素有關。由于壓縮機的排氣是處于過熱狀態,所以排氣溫度比冷凝溫度高得多。
  
  吸氣溫度越高、壓縮比越大、制冷劑的絕熱指數越高,則排氣溫度就越高。排氣溫度過高會引起冷凍機油溫度升高,降低粘度,影響潤滑效果,易造成運轉部件的磨損,甚至出現結炭,使閥片關閉不嚴,直接影響到壓縮機運行的可靠性和經濟性下降。
  
  五、檢驗過冷溫度
  
  為防止在膨脹閥之前的液管中產生閃發氣體,應讓節流之前的液體具有一定的過冷度。從壓燴圖上可以看出,過冷度越大,制冷劑的實際循環量就越大,制冷量就越高。
  
  六、壓力控制器的調試
  
  高壓控制器的試驗方法:關小冷卻水的水閥或關閉冷凝風扇,使排氣壓力逐漸升高,檢驗高壓控制器動作時的排氣壓力值是否與要求的保護壓力值相符合。
  
  低壓控制器的試驗方法:在壓縮機運轉以后,緩緩旋入吸氣閥的閥桿,逐漸接近關斷位,使吸氣壓力逐漸下降,檢驗低壓控制器動作時是否與要求的壓力值相符。


  


  七、壓差控制器的調試
  
  壓差控制器的試驗方法:在壓縮機運轉正常、壓力穩定以后,慢慢旋轉曲軸箱外側的油壓調節桿,使油壓壓力逐漸下降,降低油壓差。核對油壓差的動作值是否與所要求的保護值相符。若不相符,則應調整控制器,直至與要求相符為止。
  
  油壓表所顯示的壓力的高低并不能代表壓縮機潤滑條件的好壞。油泵所輸出的高壓油,一路給油壓表,一路給潤滑部件,一路給卸載、能量調節機構。油泵輸出的高壓油必須克服曲軸箱內的制冷劑的壓力和油管內的阻力,才能進入正常使用狀態。吸氣壓力(即曲軸箱內的壓力)總是在變化著,只有保持油壓壓力和曲軸箱內壓力之間總有一定的差值,才能實現摩擦面的正常潤滑和能量調節機構的準確反應。
  
  壓差控制器的調試,就是檢驗油泵壓力和曲軸箱壓力之差低于規定值時,油壓差控制器能否動作。

2021年6月5日 14:49
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