螺桿式冷水機(jī)組基礎(chǔ)知識(shí)

汽化:沸騰、蒸發(fā);吸收周圍介質(zhì)熱量;蒸發(fā)器;

冷凝:液化;放熱;蒸發(fā)式冷凝器;

一定壓力下,蒸汽的冷凝溫度與液體的沸點(diǎn)相同,汽化潛熱與液化潛熱的數(shù)值相同;

熱力學(xué)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(zhuǎn)化為另一種形式從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體,在轉(zhuǎn)化和傳遞過(guò)程中能量的總和不變。

露點(diǎn)溫度:在壓力不變的條件下,空氣的含濕量不變時(shí)水蒸氣達(dá)到飽和的溫度。

結(jié)露取決于物體表面溫度與空氣露點(diǎn)溫度這兩個(gè)參數(shù)的相互關(guān)系。

干球溫度、濕球溫度;干球溫度是接觸球體表面空氣的實(shí)際溫度,濕球溫度是球體表面附著有水時(shí),水份蒸發(fā)帶走熱量后球體的溫度,水的蒸發(fā)量跟空氣的濕度有關(guān),空氣濕度越大蒸發(fā)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(fā)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(guò)干濕球溫差的變化規(guī)律來(lái)反映當(dāng)前空氣濕度狀況

熱量:物體內(nèi)能改變的量度,用Q表示,單位為J、KJ。

比熱容:單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度每升高(或降低)1度時(shí)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(xué)基本概念—焓

內(nèi)能:工質(zhì)內(nèi)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(gè)復(fù)合的狀態(tài)參數(shù),是表征系統(tǒng)中所有的總能量,是工質(zhì)的內(nèi)能和壓力位能之和,對(duì)1kg工質(zhì)而言,用符號(hào)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(nèi)能(kJ/kg)

p一壓力(Pa)

√一比體積(m/Kg)

當(dāng)工質(zhì)處于某一定狀態(tài)(p.v.t)時(shí),p、v、e均具有定的數(shù)值,e+Apv也具有一定的數(shù)值,故h是一個(gè)狀態(tài)參數(shù),其物理意義是指特定溫度作為起點(diǎn)時(shí)物質(zhì)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(tài)下的焓值為2665.58kJ/kg

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

熱力學(xué)基本概念一熵:

熵:熵是一個(gè)導(dǎo)出的狀態(tài)參數(shù),是表示工質(zhì)狀態(tài)變化時(shí),其熱量傳遞的程度。對(duì)1kg工質(zhì)而言,用符號(hào)s表示,單位為它是通過(guò)其它可以直接測(cè)量數(shù)量間接計(jì)算出來(lái)的。熵和熱量、溫度的關(guān)系式為

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

0-1kg物質(zhì)所獲得的熱量kJ/kg);

T一物質(zhì)獲得的熱量時(shí)的熱力學(xué)溫度(K)。

因T恒大于0,故熵值增加,表示對(duì)這個(gè)系統(tǒng)加熱，熵值減少,表示系統(tǒng)放熱;熵值為0,則說(shuō)明系統(tǒng)沒(méi)

載位(卸不動(dòng)為止)。

②檢查調(diào)整零載位凸輪位置,使零載位開(kāi)關(guān)閉合。

③手動(dòng)強(qiáng)制上載至最高載位(卸不動(dòng)為止)。

④檢查調(diào)整滿載位凸輪位置,使?jié)M載位開(kāi)關(guān)閉合。

2、電位器損壞。更換電位器。

3、電位計(jì)接線錯(cuò)誤。

機(jī)組振動(dòng)

1、機(jī)組地腳螺栓未緊固。檢查緊固機(jī)組地腳螺栓。

2、壓縮機(jī)與電機(jī)不同心。校正壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)的同軸度。

3、機(jī)組與管道的固有頻率相同而產(chǎn)生共振,引起機(jī)組振動(dòng)加劇。改變管道支撐點(diǎn)位置。

4、吸入過(guò)量的潤(rùn)滑油或液體制冷劑。按壓縮機(jī)回液進(jìn)行操作或停機(jī)盤車將油排出。

5、吸氣壓力過(guò)低。檢查引起吸氣壓力低的原因。

6、油壓低,壓縮機(jī)潤(rùn)滑不良,壓縮機(jī)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)并伴有噪音。

能量調(diào)節(jié)失靈

1、四通電磁閥故障。電磁閥的常見(jiàn)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(dòng)電磁閥兩端應(yīng)急按鈕,或?qū)﹄姶砰y閥芯進(jìn)行拆洗。

2、油管堵塞。疏通清洗油管

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

4、油活塞卡住。由于潤(rùn)滑油內(nèi)含有機(jī)械雜質(zhì),造成油活塞與油缸拉毛,油活塞卡住。對(duì)油活塞和油缸進(jìn)行修理。

5、滑閥拉毛卡住。如圖9-31所示。對(duì)滑閥迸行侉理。

6油壓低,能量調(diào)節(jié)動(dòng)力不足。調(diào)璧油壓

7、滿載限位開(kāi)關(guān)松動(dòng),壓縮機(jī)沒(méi)有滿載信號(hào),到滿載時(shí)還有上載信號(hào)輸入N。

8、能最指示器故障,如指針?biāo)蓜?dòng)脫落等。

9、能量指示器接線錯(cuò)誤

機(jī)組耗油:

1、供液量過(guò)大、熱負(fù)荷減少等原因引起壓縮機(jī)回液,制冷劑液體進(jìn)入壓縮機(jī),由于液體的蒸發(fā)帶走大量潤(rùn)滑油。調(diào)整供液。

2、油溫過(guò)低,油分離效果差。

3、壓縮機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中增載過(guò)快,在油溫較低、油分離效果較差的狀態(tài)下壓縮機(jī)很快達(dá)到滿載狀態(tài)。

4、加油過(guò)多,使油面沒(méi)過(guò)擋板進(jìn)入高效分離區(qū)。

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(shí)打開(kāi)、回油濾網(wǎng)堵塞、回油節(jié)流閥未開(kāi)、油管路堵塞等。正確調(diào)整閥門狀態(tài),油分離器回油閥門]1常開(kāi),閥門2常關(guān)(定期開(kāi)〉。注意清洗回油濾網(wǎng)。正確調(diào)整回油節(jié)流閥,有油時(shí)開(kāi)大,無(wú)油時(shí)開(kāi)小。

6、排氣溫度過(guò)高,部分潤(rùn)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(wǎng)。

油壓過(guò)低

1、油壓調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟度過(guò)大,適當(dāng)調(diào)整閥門

2、油量不足,補(bǔ)充至足量潤(rùn)滑油。

3、油路管路或油過(guò)濾詈臟堵,清洗油過(guò)濾網(wǎng)。

4、油泵故障、磨損。

5、壓縮機(jī)內(nèi)部泄油量大,需對(duì)機(jī)頭進(jìn)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(zhì)。由于壓縮機(jī)回液,造成液體工質(zhì)混入油中,油溫降低,油壓難于建立。可關(guān)閉壓縮機(jī)吸排氣閥,將油分離器中工質(zhì)排出。

油溫高:

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

時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)器實(shí)際存液量比蒸發(fā)器負(fù)荷需要的液量小,吸氣過(guò)熱度升高,制冷量降低,制冷系數(shù)減小,制冷裝置能耗增大;在由高負(fù)荷轉(zhuǎn)為低負(fù)荷情況下(幅度大于20%),蒸發(fā)器負(fù)荷需求減小,由于制冷劑質(zhì)量流量減小,短時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)器實(shí)際存液量比蒸發(fā)器負(fù)荷需要的液量大,吸氣過(guò)熱度降低,引起濕壓縮,極端情況即機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行突然停機(jī),蒸發(fā)器負(fù)荷需求減小75%,由于制冷劑質(zhì)量流量突然減小75%,短時(shí)間蒸發(fā)器實(shí)際存液量比蒸發(fā)器負(fù)荷需要的液量大55%,吸氣過(guò)熱度急速降低,進(jìn)而降低排氣過(guò)熱度油分效果下降,甚至導(dǎo)致壓縮機(jī)奔油。

制冷劑:

制冷劑是在制冷設(shè)備中完成制冷循環(huán)的工作介質(zhì),也稱工質(zhì)對(duì)制冷劑的要求是:價(jià)格便宜、無(wú)毒、制冷效果好、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。其特性:蒸發(fā)潛熱大。即單位容積的制冷量大,循環(huán)量小。有利于縮小制冷系統(tǒng)規(guī)模。

化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,腐蝕性小。特別是與潤(rùn)滑油不起化學(xué)反應(yīng)。

無(wú)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(zhì),是制冷循環(huán)的工作介質(zhì),利用制冷劑的相變來(lái)傳遞熱量,既制冷劑在蒸發(fā)器中汽化時(shí)吸熱,在冷凝器中凝結(jié)時(shí)放熱。當(dāng)前能用作制冷劑的物質(zhì)有80多種,最常用的是復(fù)、氟里昂類、水和少數(shù)磚氫化合物等。

制冷劑應(yīng)具有一定的吸水性,這樣就不致在制冷系統(tǒng)中形成“冰塞”,影響正常運(yùn)行制冷劑具有化學(xué)穩(wěn)定性:不燃燒、不爆炸,使用中不分解,不變質(zhì)同時(shí)制冷劑本身或與油、水等相混時(shí),對(duì)金屬不應(yīng)有顯著的腐蝕作用,對(duì)密封材料的溶脹作用應(yīng)小

由于制冷劑在運(yùn)行中可能泄漏,故要求工質(zhì)對(duì)人身健康無(wú)損害、無(wú)毒性、無(wú)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(xué)成分,制冷劑可分為五類:無(wú)機(jī)化合物制冷劑、氟里昂、飽和碳?xì)浠衔镏评鋭⒉伙柡吞細(xì)浠衔镏评鋭┖凸卜谢旌衔镏评鋭?。根?jù)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(gè)重要概念:

閃發(fā)氣體,液氨從鋼瓶中一放到大氣中,立即會(huì)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(méi)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(gè)大氣壓下的溫度是33.3℃,它的焓值是83.57大卡;假設(shè)鋼瓶中的液氨溫度是+25℃,對(duì)應(yīng)的絕對(duì)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(fā)掉63.4大卡熱量后,它的物理性能就平衡了,這蒸發(fā)后產(chǎn)生的氣體,就叫閃發(fā)氣體,因?yàn)榉序v在液氨全體積內(nèi)產(chǎn)生,而且速度象閃電一樣快,所以叫閃發(fā)氣體。

上面的講述中冷庫(kù)溫度與蒸發(fā)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(guó)家制冷規(guī)范所定,它是由經(jīng)濟(jì)合理的熱交換面積所決定的。

講了這么多,是想說(shuō)明一點(diǎn),我們是用機(jī)械能,將熱

多的一種,主要以家用空調(diào)和低溫冰箱中采用。R22的熱力學(xué)性能與氨相近。標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)為-40.8C,標(biāo)準(zhǔn)凝固點(diǎn)為-160℃通常冷凝壓力不超過(guò)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(shí)單位容積制冷量和飽和壓力均高于R12和氨。近年來(lái)對(duì)大型空調(diào)冷水機(jī)組的冷媒大都采用R134a來(lái)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(xué)性能,更適用于低溫。R502的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)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(fā)溫度可低達(dá)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(fā)溫度為-26.5C。它的主要熱力學(xué)性質(zhì)與R12相似,不會(huì)破壞空氣中的臭氧層,是近年來(lái)鼓吹的環(huán)保冷媒,但會(huì)造成溫室效應(yīng)。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(duì)水分的溶解度極小。從低溫側(cè)進(jìn)入裝置的水分呈水蒸氣狀態(tài),它和氣里昂蒸氣一起被壓縮而進(jìn)入冷凝器,再冷凝成液態(tài)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(jié)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(fā)生水解而產(chǎn)生酸,使制冷系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生“鍍銅”現(xiàn)象氟里昂與潤(rùn)滑油的關(guān)系:一般是易溶于冷凍油的,但在高溫時(shí),氣里昂就會(huì)從冷凍油內(nèi)分解出來(lái)所以在大型冷水機(jī)組中的油箱里都有加熟器,保持在一定的溫度來(lái)防止氟里昂的溶解。

制冷劑鋼瓶應(yīng)放在陰涼通風(fēng)處,防止高溫和太陽(yáng)曝曬。搬運(yùn)中續(xù)小心輕放,禁止敲擊。制冷劑在保存時(shí),鋼瓶閥門處絕對(duì)不應(yīng)有慢性泄漏現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)制冷劑有大量泄漏現(xiàn)象時(shí),必須打開(kāi)門窗通風(fēng),防止引起人參中毒和窒息。

制冷劑鋼瓶須經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)合格后才能使用。氨瓶為黃色,氟利昂瓶為銀灰色。

使用時(shí)嚴(yán)禁明火加熱,但可用熱水或熱布貼敷。向機(jī)組內(nèi)添加制冷劑時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離火源?？諝庵泻兄评鋭r(shí)嚴(yán)禁明火從系統(tǒng)中將制冷劑抽出壓入鋼瓶時(shí)應(yīng)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(shí),市內(nèi)必須空氣暢通,操作人員要戴手套、眼鏡,防止意外凍傷。

潤(rùn)滑油(冷凍油、冷凍機(jī)油):

作用:潤(rùn)滑、冷卻、蜜蜂、沖洗、減震、卸荷、消聲以及用作能量調(diào)解機(jī)構(gòu)的動(dòng)力冷凍機(jī)油的物理、化學(xué)及熱力學(xué)性質(zhì)要求:粘度適當(dāng),根據(jù)制冷劑溶油性、系統(tǒng)工作溫度、轉(zhuǎn)速等因素而定。

濁點(diǎn)低于蒸發(fā)溫度。石蠟析出后會(huì)阻塞狹窄部位或降低傳熱效果。凝固點(diǎn)足夠低,如R12、R22系統(tǒng)冷凍機(jī)油的凝固點(diǎn)分別應(yīng)低于-30~-35℃、-30~-55℃。冷凍機(jī)油溶入制冷劑后,其凝固點(diǎn)較純油時(shí)降低15~30C。閃點(diǎn)足夠高,冷凍機(jī)油的閃點(diǎn)應(yīng)比壓縮機(jī)的排氣溫度高20~30°℃,以避免冷凍機(jī)油分解、結(jié)碳。如R12、R22系統(tǒng)冷凍機(jī)油的閃點(diǎn)分別應(yīng)在160C以上熱帶。

空調(diào)的閃點(diǎn)應(yīng)在190°c以上。

化學(xué)穩(wěn)定性好,與制冷劑及材料不反應(yīng);在高溫下不氧化、不分解、不結(jié)膠結(jié)碳。絕緣性能好,不損電機(jī)絕緣體。雜質(zhì)含量低。

國(guó)產(chǎn)冷凍機(jī)油的牌號(hào)有:13#、18#、25#、30#、40#五種。其中13#有凝固點(diǎn)為-40和-55℃兩種。

冷凍機(jī)油的管理

降低儲(chǔ)存溫度。

減少于空氣的接觸。

防止混入水和機(jī)械雜質(zhì)。

防止混油或污染變質(zhì)。

載冷劑:

載冷劑是指間接冷卻系統(tǒng)中運(yùn)載冷量的媒介物質(zhì),又稱冷媒。它依靠顯熱來(lái)傳遞冷量。

理想的載冷劑須具備以下條件

比熱容大;

凝固點(diǎn)低;應(yīng)比該系統(tǒng)中制冷劑的蒸發(fā)溫度低4~8℃0,沸點(diǎn)應(yīng)高于系統(tǒng)可能達(dá)到的溫度

密度小、粘度小;

腐蝕性小;

化學(xué)穩(wěn)定性好;

無(wú)度、安全、價(jià)格低廉、容易獲取。

水:高溫載冷劑,在空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)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(jī)物:低溫載冷劑

乙二醇,無(wú)色、無(wú)味、無(wú)電解性,凝固點(diǎn)隨溫度增加

而降低,-1.7~-50℃。

丙二醇,無(wú)色、無(wú)味、無(wú)電解性,無(wú)毒、性質(zhì)穩(wěn)定,

凝固點(diǎn)隨溫度增加而降低,-3.7~-36℃。

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

二氯甲烷(CH2C12,代號(hào)R30),無(wú)色液體,凝固點(diǎn)為97℃,可做低溫載冷劑(-90°C以上)。