氟利昂制冷机组原理.docx

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氟利昂制冷机组原理

氟利昂制冷机组原理？

一、氟利昂的特性：

氟利昂是一种透明、无味、无毒、不易燃烧、[wiki]爆炸[/wiki]和化学性稳定的制冷剂。

不同的化学组成和结构的氟利昂制冷剂热力性质相差很大，可适用于高温、中温和低温制冷机，以适应不同制冷温度的要求。

  氟利昂对水的溶解度小，制冷装置中进入水分后会产生酸性物质，并容易造成低温系统的“冰堵”，堵塞节流阀或管道。

另外避免氟利昂与天然橡胶起作用，其装置应采用丁晴橡胶作垫片或密封圈。

  常用的氟利昂制冷剂有R12、R22、R502及R1341a，由于其他型号的制冷剂现在已经停用或禁用。

在此不做说明。

  氟利昂12（CF2CL2，R12）：

是氟利昂制冷剂中应用较多的一种，主要以中、小型食品库、家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用。

R12具有较好的热力学性能，冷藏压力较低，采用风冷或自然冷凝压力约0.8-1.2KPa。

R12的标准蒸发温度为-29℃，属中温制冷剂，用于中、小型活塞式压缩机可获得-70℃的低温。

而对大型离心式压缩机可获得-80℃的低温。

近年来电冰箱的代替冷媒为R134a。

  氟利昂22（CHF2CL，R22）：

是氟利昂制冷剂中应用较多的一种，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。

标准气化温度为-40.8℃，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R134a来代替。

  氟利昂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与R115、R22相比具有更好的热力学性能，更适用于低温。

R502的标准蒸发温度为-45.6℃，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。

R502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℃。

R502在冷藏柜中使用较多。

  氟利昂134a（C2H2F4，R134a）：

是一种较新型的制冷剂，其蒸发温度为-26.5℃。

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。

是比较理想的R12替代制冷剂。

  氟利昂与水的关系：

氟利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，它和氟利昂蒸气一起被压缩而进入冷凝器，再冷凝成液态水，水以液滴壮混于氟利昂液体中，在膨胀阀处因低温而冻结成冰，堵塞[wiki]阀门[/wiki]，使制冷装置不能正常工作。

水分还能使氟利昂发生水解而产生酸，使制冷系统内发生“镀铜”现象。

  氟利昂与润滑油的关系：

一般是易溶于冷冻油的，但在高温时，氟利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热器，保持在一定的温度来防止氟里昂的溶解。

二、制冷机组的组成：

压缩机、冷凝器、膨胀阀，蒸发器和控制系统等

1、制冷压缩机的作用

  　制冷压缩机是制冷装置中最主要的[wiki]设备[/wiki]，通常称为制冷装置中的主机。

制冷剂蒸气从低压提高为高压以及汽体的不断流动、输送，都是借助于制冷压缩机的工作来完成的，也就是说，制冷压缩机的作用是：

  　　１、从蒸发器中吸取制冷剂蒸气，以保证蒸发器内一定的蒸发压力。

  　　２、提高压力，将低压低温的制冷剂蒸气压缩成为高压高温的过热蒸气，以创造在较高温度（如夏季35℃左右的气温）下冷凝的条件。

  　　３、输送并推动制冷剂在系统内流动，完成制冷循环。

2、根据冷却介质种类的不同，冷凝器可归纳为四大类,其作用如下：

⑴水冷却式：

在这类冷凝器中，制冷剂放出的热量被冷却水带走。

冷却水可以是一次性使用，也可以循环使用。

水冷却式冷凝器按其不同的结构型式又可分为立式壳管式、卧式壳管式和套管式等多种。

⑵空气冷却式（又叫风冷式）：

在这类冷凝器中，制冷剂放出的热量被空气带走。

空气可以是自然对流，也可以利用风机作强制流动。

这类冷凝器系用于氟利昂制冷装置在供水不便或困难的场所。

⑶水—空气冷却式：

在这类冷凝器中，制冷剂同时受到水和空气的冷却，但主要是依靠冷却水在传热管表面上的蒸发，从制冷剂一侧吸取大量的热量作为水的汽化[wiki]潜热[/wiki]，空气的作用主要是为加快水的蒸发而带走水蒸气。

所以这类冷凝器的耗水量很少，对于空气干燥、水质、水温低而水量不充裕的地区乃是冷凝器的优选型式。

这类冷凝器按其结构型式的不同又可分为蒸发式和淋激式两种。

⑷蒸发—冷凝式：

在这类冷凝器中系依靠另一个制冷系统中制冷剂的蒸发所产生的冷效应去冷却传热间壁另一侧的制冷剂蒸汽，促使后者凝结液化。

如复叠式制冷机中的蒸发—冷凝器即是。

3、膨胀阀的作用：

    膨胀阀起节流降压的作用，经冷凝器冷凝后的高压制冷剂液体经过节流阀时，因受阻而使压力下降，导致部分制冷剂液体气化，同时吸收气化潜热，其本身温度也相应降低，成为低温低压的湿蒸汽，然后进入蒸发器。

4、蒸发器的作用

蒸发器也是一种热交换器,是使低压、低温制冷剂液体在沸腾过程中吸收被冷却介质（空气、水、盐水或其他载冷剂）的热量,从而达到制冷的目的。

常见故障分析和排除

故障

原因

排除

（1）

排气

压力

过高

1、水冷凝器冷却水量不足或风冷冷凝器的冷却风量不足

2、冷凝器管簇表面水垢过厚或油污太厚，造成散热困难

3、制冷系统内有空气

4、制冷剂冲注过多

5、排气管路阀门发生故障，造成压力过高

1、检查水阀是否全开，加大供水或检查

2、电动机电压，转速、传动皮带是否松动

3、清洗水垢，刷洗油污，使冷凝器管簇表面清洁干净

4、放掉空气

5、排出多余的制冷剂

6、检查修理阀门

排气

温度

多高

1、排气阀片、垫片破损串气

2、吸气过热度大

3、气缸冷却不好

4、分离器出液口太小

5、负荷大

1、检查后更换

2、增加过液量

3、加大冷却水量

4、更换大口径出液管

5、减少负荷

排气

温度

过低

1、回液（压缩机吸入液体）

2、膨胀阀供液太多

3、蒸发器结霜太厚

4、蒸发器上结冰

5、冷负荷不足

1、减少吸气阀开度

2、调整使回气过热在5－10℃

3、冲霜或扫霜

4、加盐

5、调整

（2）

吸气

压力

过高

1、制冷剂过量

2、热负荷过大

3、膨胀阀开度不当

4、感温包安装不当

5、压缩机排量减少

6、油分离器回油失灵

1、放出多余制冷剂

2、调整负荷

3、调整适当

4、重新包扎

5、检查阀片，修复或更换

6、检查修复或手动回油

吸气

压力

过低

1、有冰霜

2、制冷剂不足

3、润滑油太多

4、蒸发器结霜太厚

5、蒸发器脏堵

6、膨胀阀开度太小

7、膨胀阀有冰塞、脏堵

8、感温包泄漏

9、供液管上的截门、出液阀、开度不足

10、电磁阀故障

11、液管堵塞

12、过滤器堵塞

1、去除系统内的水分

2、补足

3、放出一部分

4、除霜

5、清洗去污

6、调整

7、检查清洗

8、更换

9、开足

10、检修并更换

11、清除

12、拆下清洗

排气

压力

过低

1、冷凝器的冷却过强

2、制冷器的冷却过程

3、制冷剂不足或有泄漏

4、能量调节不当

1、减少冷却水量

2、检漏、补充制冷剂（3）

3、检修或更换

4、检修

压缩

机温

冲程

5、热力膨胀阀失灵，开启度过大

6、电磁阀失灵，停机后大量制冷剂进入蒸发排管，再次开机时进入压缩机

7、系统灌注制冷剂过多

8、热力膨胀阀的感温包松动或未绑扎，致使热力膨胀阀开启度增大

5、关闭供液阀，检修热力膨胀阀

6、检修电磁阀

7、放出多余的制冷剂

8、检查感温包的绑扎情况

压缩机

在运转中突然停机

1、吸气压力过低，低于压力控制器的低压限制

2、排气压力过高，引起高压控制器动作断电

3、油压过低，油压控制器动作断电

4、电动机过载，热继电器动作断电

1、检查原因，属于管路堵塞的要疏通管路，如系统制冷剂不足就补充

2、检查冷凝器的冷却水量或冷却风量

3、检查输油系统管路和油泵

4、检查电源电压是否偏低或冷负荷过大

冷库工程制冷故障分析（4）

故障

原因

排除

压缩机不运转

（电气原因）

1、电源断电或保险丝熔断三相电缺相或相间不平衡压力继电器动作

2、启动器的接触点接触不良

3、温度控制器失调或发水故障

4、压力继电器的调定不适

1、检查电源换保险丝排除缺相或不平衡检查压力或修复继电器

2、检查启动器.用砂布擦净触点

3、检查温度指示位置.检查各元件

4、检查压力控制器各元件和调定值

压缩机起动后停止

1、起动补偿器接线错误电动机接法错误

1、检查线路；2、古装电路。

压缩机开、停频繁

1、制冷系统压力不正常

2、压力控制器调整不当

3、制冷系统压力太低

1、检查高压，使压力正常重新

2、调整，检查是否漏氟或堵塞

压缩机不运转（[wiki]机械[/wiki]原因）或启动后停车

1、卡住或抱轴

2、油压不正常

3、压缩机的截止阀、冷却水阀、出液阀等未打开

4、温度控制器调整不当

5、电磁阀故障

1、打开机盖检查、修理

2、检查油路和供油情况

3、检查并使阀开启（5）

4、重新调整

5、检查并修复

气缸有

敲击声

1、活塞机部与排气阀相撞

2、阀片破损

3、活塞及活塞环卡信

4、活塞环磨损

5、液击

6、阀的螺钉松动

7、冷冻机油过多或不纯

8、有异物落入

1、加大间隙

2、更换

3、加润滑油或取出检修

4、更换

5、查明原因、排除

6、加大弹力

7、紧固

8、清洗汽缸、换油、检查并取出

汽缸

磨损

1、气缸现活塞间隙过小

2、汽缸内落入异物

3、冷冻油内有杂质

4、冷冻油不纯，型号不对

5、温度不正常

6、活塞环间隙或锁口尺寸不对

7、曲轴曲拐或连杆大头

8、泼油所产生的油液击

1、按规定重新调整

2、检查后取出

3、更换

4、更抽象

5、不可过热，过温

6、调整

曲轴箱

内有杂音

1、间隙过大（6）

2、配合松弛

3、螺栓松动或开口销折断，连杆螺母松动轴承润滑不良

4、连杆大头轴瓦间隙达大

1、检查连杆大小头轴瓦与曲柄之间，曲轴与主轴承之间的间隙。

并重新调整或修理。

将松动部分紧固。

更换开口销。

轴封漏油

1、耐油橡胶圈损坏，石磨还损坏接触面损坏

1、更换

轴封漏气

1、缺油或进油管堵塞

2、轴封密封不良

1、加油，排除油路堵塞

2、更换

压缩机卡死

1、润滑油中有脏物杂质

2、油泵输油管阻塞，使汽缸缺油活塞卡死

3、油泵主齿轮插入曲轴中的柄销扭断，致使油系统断油

1、更换新润滑油

2、检修油泵管路

3、检修更换油泵主齿轮轴

压缩机与电动机

联轴器有杂音

1、压缩机与电动机联轴器配合

2、联轴器的键和键槽配合不当

3、联轴器的弹性圈桧或损坏

4、皮带过松

5、联轴器内孔与轴配合松动

1、按正确装配要求重新安配

2、调整键与键槽的佤合，换新键

3、紧固弹性圈或换新件

4、调整拉紧皮带

5、调整装紧联轴器

各种杂音

1、由压缩机故障引起

1、参照有关章节

耗电增加

1、压缩机内部机件装配过紧和

2、热负荷加大

1、检修

2、支除部分负荷（7）

压缩机起动时无油压

1、油泵传动件失灵

2、油泵进油口堵塞

3、油压表失灵

4、油过滤器内无油

1、拆开修理

2、去除污物

3、更换油压表

4、拆下油泵盖检修销子加油

油压压力控制器使压缩机起动后停止

1、油压不正常或缺油

1、调整油压、加油、检查油路去除堵塞

油压过低

1、油量不足

2、调节失灵

3、尚未过滤网堵塞

4、进油口堵塞

5、真空条件下运转

6、油泵磨损

1、补充油

2、检查调整油压调节阀

3、拆下清洗

4、去除堵塞物

5、检查后调整

6、修复或更换

油压很快下降

1、吸油过滤网堵塞

2、油量不足

3、漏油

4、曲轴箱的油混有液态制冷剂

5、（起泡）油泵吸入有泡沫的油

6、油乳化变质

1、拆下清理

2、补足

3、检查后补漏

4、抽出制冷剂

5、换油

油压过高

1、油压调节不当

2、加油过量

3、油管堵塞

4、油压表不准

1、重新调整（放松弹簧）

2、放油

3、检查清洗（8）

4、更换

油温过高

1、排气温度过高

2、油冷却不好

3、压缩机压差大

4、装配间隙小

1、排除压力升高原因

2、加大冷却水量

3、调整工况

4、重新调整

电动机过热

1、电压低，造成电流大

2、冷冻油不足，造成电流大

3、超载运转

4、制冷剂内混有空气

5、电动机绕组绝缘破损

1、检查原因

2、加油

3、不可超载

4、排空气

5、检查并更换换电机

制冷设备泄漏和堵塞故障分析、处理

制冷剂泄漏

堵塞

半堵

部位

焊接处

毛细管（双重卷钢管）

蒸发器

毛细管

焊接处

毛细管

焊接处

高低压测出现的现象

泄漏处有油污

管子表面无油污

管子表面无油污

蒸发器表面上结露很少或根本不结霜、结露

蒸发器上全不结霜、结露

蒸发器结霜结露很少

制冷剂泄漏可用检漏

仪测出

用检漏仪测试

无反应

用检漏仪无反应（9）

蒸发器内自流井流动声中断或有微弱的流动声

蒸发器内完全没有制冷剂的流动声

蒸发器内有制冷剂

的流动声

平衡压力比正常压力低

高低压压力不平衡

高低压压力与平衡压力正常（停车3min以后）

低压测出现的现象

电流和功率正常（少量泄漏）随着泄漏量增加而减少

电流、功率不减少

电流、功率正常或随着半堵时间延长而有所减少

一般压缩机声响正常，但泄漏大时声音弱

压缩机比正常时声音小

与正常相同

排气管温度高但随着泄漏的增加而降低

排气管温度不上升

排气温度正常，随着半堵的部位有所升高

保护器和过热保护器动作

保护器和过热保护器不动作

保护器和过热器不动作

工艺管切断后气体放出少或无

工艺管切断时有气体流出

工艺管切断有气体放出

故障

原因

对策

运转中，冷却水泵将空气吸入

1、下面水槽水位低

2、过滤网堵塞

1、查原因

2、清洗

冲天物污染，循环水也污染

1、将烟气吸入

2、将周围的已污染的空气吸

3、水处理装置效果不良

1、将冷却塔移或将烟气去消（10）

2、消除[wiki]环境[/wiki]污染

3、修理水处理设备

压缩机把氟利昂压缩成高温高压的气体，通过冷凝器冷凝成低温高压的液体，再通过膨胀阀或毛细管变成低温低压液体，在经过蒸发器蒸发低温低压气体，又经压缩机压缩，重复循环！