螺杆式冷水机组基础知识
汽化:沸腾、蒸发;吸收周围介质热量;蒸发器;
冷凝:液化;放热;蒸发式冷凝器;
一定压力下,蒸汽的冷凝温度与液体的沸点相同,汽化潜热与液化潜热的数值相同;
热力学第一定律:自然界一切物体都具有能量,能量有各种不同形式,它能从一种形式转化为另一种形式从一个物体传递给另一个物体,在转化和传递过程中能量的总和不变。
露点温度:在压力不变的条件下,空气的含湿量不变时水蒸气达到饱和的温度。
结露取决于物体表面温度与空气露点温度这两个参数的相互关系。
干球温度、湿球温度;干球温度是接触球体表面空气的实际温度,湿球温度是球体表面附着有水时,水份蒸发带走热量后球体的温度,水的蒸发量跟空气的湿度有关,空气湿度越大蒸发量越小,带走的热量越少,干湿球温度差异越小;空气湿度越小水蒸发量越大,带走的热量也越大,干湿球温差也就越大,所以可以通过干湿球温差的变化规律来反映当前空气湿度状况
热量:物体内能改变的量度,用Q表示,单位为J、KJ。
比热容:单位质量的物质温度每升高(或降低)1度时所吸收或放出的热。
用c表示,单位为kj/(kgK)
C=c.m.△T
显热、潜热、溶解热、气化潜热:、
热力学基本概念—焓
内能:工质内部分子能量的总称。通常是定温、定压情况下含有的热量
焓:焓是一个复合的状态参数,是表征系统中所有的总能量,是工质的内能和压力位能之和,对1kg工质而言,用符号h表示,单位为kJ/kg,适用于气体,甚至液体和固体。
h=e+pv(kJ/kg
e—内能(kJ/kg)
p一压力(Pa)
√一比体积(m/Kg)
当工质处于某一定状态(p.v.t)时,p、v、e均具有定的数值,e+Apv也具有一定的数值,故h是一个状态参数,其物理意义是指特定温度作为起点时物质所含的热量。
1kg水由0℃升温直至气化需要吸收+-.58kJ/kg的热量,则可称蒸汽在该状态下的焓值为.58kJ/kg
通常把0C的R12和R22液态制冷剂的焓值规定为kJ/kg,R和R液态制冷剂的焓值规定为kJ/kgc
热力学基本概念一熵:
熵:熵是一个导出的状态参数,是表示工质状态变化时,其热量传递的程度。对1kg工质而言,用符号s表示,单位为它是通过其它可以直接测量数量间接计算出来的。熵和热量、温度的关系式为
s=Q/T[KJ/(kg.K)]
0-1kg物质所获得的热量kJ/kg);
T一物质获得的热量时的热力学温度(K)。
因T恒大于0,故熵值增加,表示对这个系统加热，熵值减少,表示系统放热;熵值为0,则说明系统没
载位(卸不动为止)。
②检查调整零载位凸轮位置,使零载位开关闭合。
③手动强制上载至最高载位(卸不动为止)。
④检查调整满载位凸轮位置,使满载位开关闭合。
2、电位器损坏。更换电位器。
3、电位计接线错误。
机组振动
1、机组地脚螺栓未紧固。检查紧固机组地脚螺栓。
2、压缩机与电机不同心。校正压缩机与电动机的同轴度。
3、机组与管道的固有频率相同而产生共振,引起机组振动加剧。改变管道支撑点位置。
4、吸入过量的润滑油或液体制冷剂。按压缩机回液进行操作或停机盘车将油排出。
5、吸气压力过低。检查引起吸气压力低的原因。
6、油压低,压缩机润滑不良,压缩机会产生振动并伴有噪音。
能量调节失灵
1、四通电磁阀故障。电磁阀的常见故障有阀芯卡住、线圈烧、密封圈失效等。若阀芯卡住,可用手推动电磁阀两端应急按钮,或对电磁阀阀芯进行拆洗。
2、油管堵塞。疏通清洗油管
3、油活塞间隙过大、密封圈老化,造成上、卸载腔不能完全封闭,引起自动上载。检查更换油活塞密封圈。
4、油活塞卡住。由于润滑油內含有机械杂质,造成油活塞与油缸拉毛,油活塞卡住。对油活塞和油缸进行修理。
5、滑阀拉毛卡住。如图9-31所示。对滑阀迸行侉理。
6油压低,能量调节动力不足。调璧油压
7、满载限位开关松动,压缩机没有满载信号,到满载时还有上载信号输入N。
8、能最指示器故障,如指针松动脱落等。
9、能量指示器接线错误
机组耗油:
1、供液量过大、热负荷减少等原因引起压缩机回液,制冷剂液体进入压缩机,由于液体的蒸发带走大量润滑油。调整供液。
2、油温过低,油分离效果差。
3、压缩机启动过程中增载过快,在油温较低、油分离效果较差的状态下压缩机很快达到满载状态。
4、加油过多,使油面没过挡板进入高效分离区。
5、油分离器二次回油效果差。如油分离器回油管1和2同时打开、回油滤网堵塞、回油节流阀未开、油管路堵塞等。正确调整阀门状态,油分离器回油阀门]1常开,阀门2常关(定期开〉。注意清洗回油滤网。正确调整回油节流阀,有油时开大,无油时开小。
6、排气温度过高,部分润滑油汽化随排气带走。检查引起排气温度高的原因并排除。
7、高效分油滤芯效率降低,更换滤网。
油压过低
1、油压调节阀开启度过大,适当调整阀门
2、油量不足,补充至足量润滑油。
3、油路管路或油过滤詈脏堵,清洗油过滤网。
4、油泵故障、磨损。
5、压缩机内部泄油量大,需对机头进行大修。
6、油温高,检查引起油温高的原因
7、油中混有液体工质。由于压缩机回液,造成液体工质混入油中,油温降低,油压难于建立。可关闭压缩机吸排气阀,将油分离器中工质排出。
油温高:
升高,制冷量降低,制冷系数减小,制冷装置能耗增大;在由低负荷转为高负荷情况下(幅度大于20%),蒸发器负荷需求增大,由于制冷剂质量流量增大,短
时间内蒸发器实际存液量比蒸发器负荷需要的液量小,吸气过热度升高,制冷量降低,制冷系数减小,制冷装置能耗增大;在由高负荷转为低负荷情况下(幅度大于20%),蒸发器负荷需求减小,由于制冷剂质量流量减小,短时间內蒸发器实际存液量比蒸发器负荷需要的液量大,吸气过热度降低,引起湿压缩,极端情况即机组满负荷运行突然停机,蒸发器负荷需求减小75%,由于制冷剂质量流量突然减小75%,短时间蒸发器实际存液量比蒸发器负荷需要的液量大55%,吸气过热度急速降低,进而降低排气过热度油分效果下降,甚至导致压缩机奔油。
制冷剂:
制冷剂是在制冷设备中完成制冷循环的工作介质,也称工质对制冷剂的要求是:价格便宜、无毒、制冷效果好、物理化学性质稳定。其特性:蒸发潜热大。即单位容积的制冷量大,循环量小。有利于缩小制冷系统规模。
化学性质稳定,腐蚀性小。特别是与润滑油不起化学反应。
无度、不易燃、不易爆、粘性小、传热性能好、安全可靠等。
制冷剂又称制冷工质,是制冷循环的工作介质,利用制冷剂的相变来传递热量,既制冷剂在蒸发器中汽化时吸热,在冷凝器中凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有80多种,最常用的是复、氟里昂类、水和少数砖氢化合物等。
制冷剂应具有一定的吸水性,这样就不致在制冷系统中形成“冰塞”,影响正常运行制冷剂具有化学稳定性:不燃烧、不爆炸,使用中不分解,不变质同时制冷剂本身或与油、水等相混时,对金属不应有显著的腐蚀作用,对密封材料的溶胀作用应小
由于制冷剂在运行中可能泄漏,故要求工质对人身健康无损害、无毒性、无刺激作用在压编式制冷剂中广泛使用的制冷剂是氦、氟里昂和烃类。按照化学成分,制冷剂可分为五类:无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。根据冷凝压力,制冷剂可分为三类:高温(低压)制冷剂、中温(中压)制冷剂和低温(高压)制冷剂。
几个重要概念:
闪发气体,液氨从钢瓶中一放到大气中,立即会降到33.3℃,我们首先可观察到,液氨出瓶后立即沸腾,即使外界没有提供热量它也沸腾,为什么?查氨的物理性能表,一公斤液氦,在一个大气压下的温度是33.3℃,它的焓值是83.57大卡;假设钢瓶中的液氨温度是+25℃,对应的绝对压力是10g/CM2,它的焓
是大卡,这里相差了63.4大卡,这63.4大卡自身热量就使液氨沸腾,蒸发掉63.4大卡热量后,它的物理性能就平衡了,这蒸发后产生的气体,就叫闪发气体,因为沸腾在液氨全体积内产生,而且速度象闪电一样快,所以叫闪发气体。
上面的讲述中冷库温度与蒸发温度总是相差10℃C,冷凝温度与冷却水温总是相差5℃,这是我们国家制冷规范所定,它是由经济合理的热交换面积所决定的。
讲了这么多,是想说明一点,我们是用机械能,将热
多的一种,主要以家用空调和低温冰箱中采用。R22的热力学性能与氨相近。标准沸点为-40.8C,标准凝固点为-℃通常冷凝压力不超过1.6MPa。R22不燃、不爆,使用中比氨安全可靠。R22的单位容积比R12约高60%,其低温时单位容积制冷量和饱和压力均高于R12和氨。近年来对大型空调冷水机组的冷媒大都采用Ra来代替氟里昂(R):R是由R12、R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的共沸溶液。R与R
R22相比具有更好的热力学性能,更适用于低温。R的标准蒸发温度为-45.6℃C,正常工作压力与R22相近。在相同的工况下的单位容积制冷量比R22大,但排气温度却比R22低。R用于全封闭、半封闭或某些中、小制冷装置,其蒸发温度可低达55℃。R在冷藏柜中使用较多。
氟里昂a(02H2F4,Ra):是一种较新型的制冷剂,其蒸发温度为-26.5C。它的主要热力学性质与R12相似,不会破坏空气中的臭氧层,是近年来鼓吹的环保冷媒,但会造成温室效应。是比较埋想的R1替代制冷剂。
氟里昂和水几乎完全相互不溶解,对水分的溶解度极小。从低温侧进入装置的水分呈水蒸气状态,它和氣里昂蒸气一起被压缩而进入冷凝器,再冷凝成液态水,水以液滴状混于氣里昂液体中,在膨胀阀处因低温而冻结成冰,堵塞阀门,使制冷装置不能正常工作。水分还能使氟里昂发生水解而产生酸,使制冷系统内发生“镀铜”现象氟里昂与润滑油的关系:一般是易溶于冷冻油的,但在高温时,氣里昂就会从冷冻油内分解出来所以在大型冷水机组中的油箱里都有加熟器,保持在一定的温度来防止氟里昂的溶解。
制冷剂钢瓶应放在阴凉通风处,防止高温和太阳曝晒。搬运中续小心轻放,禁止敲击。制冷剂在保存时,钢瓶阀门处绝对不应有慢性泄漏现象发现制冷剂有大量泄漏现象时,必须打开门窗通风,防止引起人参中毒和窒息。
制冷剂钢瓶须经严格检验合格后才能使用。氨瓶为黄色,氟利昂瓶为银灰色。
使用时严禁明火加热,但可用热水或热布贴敷。向机组内添加制冷剂时应远离火源。空气中含有制冷剂时严禁明火从系统中将制冷剂抽出压入钢瓶时应加以冷却。一般以装满钢瓶的60%为宜在分装或充加制冷剂时,市内必须空气畅通,操作人员要戴手套、眼镜,防止意外冻伤。
润滑油(冷冻油、冷冻机油):
作用:润滑、冷却、蜜蜂、冲洗、减震、卸荷、消声以及用作能量调解机构的动力冷冻机油的物理、化学及热力学性质要求:粘度适当,根据制冷剂溶油性、系统工作温度、转速等因素而定。
浊点低于蒸发温度。石蜡析出后会阻塞狭窄部位或降低传热效果。凝固点足够低,如R12、R22系统冷冻机油的凝固点分别应低于-30~-35℃、-30~-55℃。冷冻机油溶入制冷剂后,其凝固点较纯油时降低15~30C。闪点足够高,冷冻机油的闪点应比压缩机的排气温度高20~30°℃,以避免冷冻机油分解、结碳。如R12、R22系统冷冻机油的闪点分别应在C以上热带。
空调的闪点应在°c以上。
化学稳定性好,与制冷剂及材料不反应;在高温下不氧化、不分解、不结胶结碳。绝缘性能好,不损电机绝缘体。杂质含量低。
国产冷冻机油的牌号有:13#、18#、25#、30#、40#五种。其中13#有凝固点为-40和-55℃两种。
冷冻机油的管理
降低储存温度。
减少于空气的接触。
防止混入水和机械杂质。
防止混油或污染变质。
载冷剂:
载冷剂是指间接冷却系统中运载冷量的媒介物质,又称冷媒。它依靠显热来传递冷量。
理想的载冷剂须具备以下条件
比热容大;
凝固点低;应比该系统中制冷剂的蒸发温度低4~8℃0,沸点应高于系统可能达到的温度
密度小、粘度小;
腐蚀性小;
化学稳定性好;
无度、安全、价格低廉、容易获取。
水:高温载冷剂,在空调系统中应用特别理想。
盐水溶液:中温载冷剂,一般用氯化钠或氯化钙配置,适用于5~50C制冷装置。腐蚀性大。
有机物:低温载冷剂
乙二醇,无色、无味、无电解性,凝固点随温度增加
而降低,-1.7~-50℃。
丙二醇,无色、无味、无电解性,无毒、性质稳定,
凝固点随温度增加而降低,-3.7~-36℃。
酒精(C2H50H),凝固点为-“C,可做低温载冷剂(-C以上)。
二氯甲烷(CH2C12,代号R30),无色液体,凝固点为97℃,可做低温载冷剂(-90°C以上)。