制冷裝置是一個密閉的系統(tǒng)。制冷劑在制冷系統(tǒng)中的運行情況,是通過系統(tǒng)中的壓力和溫度來反映的。這些壓力和溫度就是運行參數(shù)。運行參數(shù)主要包括:蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)溫度、冷凝壓力、冷凝溫度、吸氣溫度和排氣溫度等。在所有的運行參數(shù)中,蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)溫度、冷凝壓力、冷凝溫度是主要參數(shù)。
一個穩(wěn)定運行的制冷系統(tǒng),各項運行參數(shù)是一定的,如果外界環(huán)境溫度、被冷卻物體溫度等發(fā)生變化,則制冷系統(tǒng)的各項參數(shù)就需變化,以適應(yīng)新的負(fù)荷要求。
1.蒸發(fā)溫度的調(diào)節(jié)
蒸發(fā)溫度即是在蒸發(fā)器內(nèi)制冷液體的蒸發(fā)產(chǎn)生氣體的溫度。由于蒸發(fā)器的形式不同,蒸發(fā)器內(nèi)各部分蒸發(fā)溫度也不一定完全相同(由于液面高度影響)。蒸發(fā)溫度也很難直接測出,它是通過蒸發(fā)器壓力表讀數(shù)(蒸發(fā)壓力)查表求得。蒸發(fā)溫度的調(diào)節(jié)實際上就是蒸發(fā)壓力的調(diào)節(jié),通過壓力調(diào)節(jié)溫度。蒸發(fā)溫度的高低取決于生活或生產(chǎn)工藝負(fù)荷及蒸發(fā)器的傳熱溫差。如果溫差過大制冷系數(shù)下降,如溫差過小,降溫困難。傳熱溫差應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)效果和蒸發(fā)器的不同形式來選取,這是在系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意的問題。
制冷系統(tǒng)在運行過程中,如果外界冷負(fù)荷增大,蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑蒸發(fā)速度加快,而且使制冷劑過熱,此時將表現(xiàn)為蒸發(fā)壓力上升,在這種情況下就需要增加壓縮機(jī)的運行臺數(shù)或缸數(shù),使更多的制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱,以此抑制蒸發(fā)溫度上升。相反就應(yīng)減少壓縮機(jī)運行臺數(shù)或缸數(shù),抑制蒸發(fā)溫度下降。有時,在外界負(fù)荷穩(wěn)定的情況下,由于蒸發(fā)器本身的傳熱能力下降也可使蒸發(fā)溫度發(fā)生變化,比如蒸發(fā)器外表面結(jié)霜或蒸發(fā)器內(nèi)存油過多,這時應(yīng)采取相應(yīng)的措施,進(jìn)行除霜或除油,以使制冷劑恢復(fù)正常工作。在氟系統(tǒng)中熱力膨脹閥調(diào)節(jié)不當(dāng),也可能使蒸發(fā)溫度波動,這時應(yīng)對熱力膨脹閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.冷凝溫度調(diào)節(jié)
冷凝溫度也是不能直接測量出來的參數(shù),應(yīng)通過冷凝壓力查表求得。由于冷凝器的型號不同,影響其變化的因素也有所差異。水冷式冷凝器的冷凝溫度主要影響因素有:冷卻水水溫、冷卻水水量、冷凝面積、冷卻水流速、冷凝器內(nèi)空氣含量、油污、壓縮機(jī)排氣量、冷凝器內(nèi)外表面結(jié)垢情況等。風(fēng)冷冷凝器冷凝溫度的影響因素有:空氣溫度、空氣流速、冷凝面積、冷凝器表面清潔情況、壓縮機(jī)排氣量、冷凝器的結(jié)構(gòu)等。蒸發(fā)式冷凝器還與空氣的相對濕度有關(guān)。如果正常運行中的制冷系統(tǒng)冷凝溫度發(fā)生波動,應(yīng)從以上各個方面著手進(jìn)行解決,比如對水量、水溫、風(fēng)速、風(fēng)量等進(jìn)行調(diào)節(jié),以使冷凝溫度達(dá)到設(shè)計值。
3.排氣溫度調(diào)節(jié)
制冷劑氣體經(jīng)壓縮機(jī)排出后的溫度即為排氣溫度。排氣溫度可以從排出管溫度計讀出。排氣溫度與吸氣溫度、冷凝溫度、蒸發(fā)溫度和制冷劑本身性質(zhì)有關(guān)。
如果冷凝溫度一定,蒸發(fā)溫度越低,壓縮比就越大,排氣溫度越高。當(dāng)蒸發(fā)溫度一定時,冷凝溫度越高,則壓縮比越大,排氣溫度也越高。反之,會使排氣溫度降低。如果使用的制冷劑不同,即使冷凝溫度和蒸發(fā)溫度相同,排氣溫度也未必相同,比如氨就比R22的排氣溫度高,因此對于氨系統(tǒng)來說,更應(yīng)注意觀察其排氣溫度的變化。
如果排氣溫度過高會給壓縮機(jī)的運行帶來不良后果,比如潤滑油容易碳化,而且會直接影響閥片的工作,造成閥片封閉不嚴(yán),同時使氣閥各部件高溫過早老化,并影響到壓縮機(jī)運行的安全性,排氣溫度過低,通常是制冷劑供液量大造成的,而且在供液過大后,濕壓縮的可能性增大,因此排氣溫度也是判斷壓縮機(jī)是否發(fā)生濕壓縮的標(biāo)志。
為了壓縮機(jī)運行的安全性、經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)使排氣溫度在正常范圍內(nèi),無論是溫度過高或過低,都可以通過調(diào)節(jié)吸氣溫度、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、制冷劑供液量進(jìn)行調(diào)節(jié)。一個穩(wěn)定運行的制冷系統(tǒng),如果吸氣溫度、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度發(fā)生變化,正常情況下將意味著冷負(fù)荷發(fā)生了變化,此時應(yīng)對系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)。
4.吸氣溫度調(diào)節(jié)
吸氣溫度是指制冷劑被吸入氣缸前的制冷劑氣體溫度。吸氣溫度可通過安裝在吸氣管路上的溫度計直接測出。一個穩(wěn)定運行的制冷系統(tǒng),如果吸氣溫度發(fā)生變化,那么節(jié)流閥的開啟程度發(fā)生了變化,或者為了適應(yīng)外界負(fù)荷變化,制冷劑流量發(fā)生了變化。從制冷劑本身來說,吸氣管路過長,或者吸氣管路保溫不善、遭到破壞,也可使吸氣溫度升高。當(dāng)吸氣溫度升高時,壓縮機(jī)的吸氣比容增大,在耗電量相同情況下,制冷劑循環(huán)量會相應(yīng)減小,壓縮機(jī)對外界輸出冷量降低,制冷系數(shù)會減少。
在壓縮機(jī)實際運行中,壓縮機(jī)吸氣過熱是不可避免的,其原因:在蒸發(fā)器內(nèi)過熱;吸氣管路保溫情況;人為因索等。為了壓縮機(jī)運行安全,防止?jié)駢嚎s的發(fā)生,應(yīng)允許壓縮機(jī)吸氣有一定過熱度。可是壓縮機(jī)吸氣溫度的高低,直接影響到安全性、經(jīng)濟(jì)性,在運行中應(yīng)盡量避免。