制冷系统讲课稿未校对仅供参考.docx

制冷系统讲课稿未校对仅供参考.docx

《制冷系统讲课稿未校对仅供参考.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《制冷系统讲课稿未校对仅供参考.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

制冷系统讲课稿未校对仅供参考

制冷系统

一．基本原理

液态介质（制冷剂）汽化过程中需要吸收热量（能量），而在冷凝过程中它会发出热量（能量）。

能量既不会被创造，也不会消失。

上述原理可以应用到制冷过程中，使热（能量）从一个地方转移到另一的地方。

（本例中是从主冷凝器的C02侧那里转移到制冷机组的R22冷凝器的冷却水那里）。

例1

你在皮肤上滴些酒精会觉得很凉，虽然酒精温度是室温。

这是因为液态介质汽化时是要吸热的，本例中酒精就是从皮肤吸收了热量。

下述事实有助于你的理解：

液体的沸点与它所承受的压强成正比（低压强低沸腾温度；高压强高沸腾温度）。

例2

我们以水为例

正常情况下海平面处的大气压约为1巴，此时水的沸点为100℃；海平面以上3000米处的大气压约为0．71巴，此时水在89℃就开始沸腾。

相反的情况也是显而易见的：

高压锅就是在高压下煮饭使得煮饭时的温度得到了提高（更快、更经济）。

液体的温度不可能比它的沸点更高

二．制冷循环

一般蒸汽压缩制冷循环：

由四部分组成：

压缩机、冷凝器、节流机构、蒸发器

压缩机的作用：

将蒸发器中的制冷剂蒸汽吸入，并将其压缩到冷凝压力，然后排至冷凝器

冷凝器的作用：

经压缩机压缩后的高压制冷剂蒸汽在冷凝器里冷凝成液体，冷量由循环冷却水提供。

节流装置的作用：

节流阀或毛细管。

高压液体制冷剂流经节流机构时，压力由冷凝压力降到蒸发压力，一部分液体转变为蒸汽。

蒸发器的作用：

也是一换热器，作用是使节流机构供入的制冷剂液体蒸发成气体，以吸收被冷凝物体的热量（也就是CO2气体的热量）。

蒸发器是一个对外输出冷量的设备。

本系统蒸发器被称为CO2冷凝器，属于满液式蒸发器。

制冷循环综述：

从压缩机出来的高温高压制冷剂气体，进入冷凝器，被水冷却并进一步冷却成液体进入节流机构减压，部分液体闪蒸成蒸汽，这些气液两相的混合物进入蒸发器，在蒸发器里吸热蒸发成整齐后，回到压缩机重新被压缩，从而完成一个循环。

三．制冷剂R22

R22无色，无味，不燃烧，不爆炸。

对R22的含水量应限制在0。

01%以内，同时系统内应装有干燥器。

R22能够部分地与矿物润滑油相互溶解。

润滑油在R22制冷系统各部分会产生不同的影响。

在冷凝器中：

润滑油将溶解于R22液体中，不易在传热表面形成油膜而影响传热。

在贮液器中：

R22液体与油形成基本均匀的溶液，而不会出现分层现象，因此不可能从贮液器中将油分离出来。

在蒸发器中：

随着R22的不断蒸发，润滑油在蒸发器中越积越多，是蒸发温度提高，传热效率降低。

所以在本系统中，蒸发器（或CO2冷凝器的底部引出一路，将含油比较多的R22通过节流汽化与热的高压R22液体进行热交换，（让高压R22液体过冷，提高制冷效率）回流到制冷机吸气管路。

在压缩机的曲轴箱里，油会溶解R22。

停机时曲轴箱内压力升高，油中的R22溶解量增多。

当压缩机启动时，曲轴箱内的压力降低到蒸发压力，油中的R22会大量蒸发出来，使油起泡，这会影响油泵工作。

因此主制冷机需要一个不间断电源，当系统停车时，曲轴箱的电加热器开始工作，让曲轴箱里的R22先蒸发掉。

四．膨胀烟丝主制冷系统

我们可以通过启动制冷压缩机将二氧化碳冷凝器R22侧的氟里昂压力降低，使得液态氟利昂沸腾。

当R22贮罐中的液位达到指定位置时，膨胀阀打开，节流后的低压R22液体流向主冷凝器低压R22蒸发侧此时沸腾（汽化）着的氟利昂会把C02中的热量带走，使其温度降低（冷凝着的C02会将能量转给氟利昂）。

在制冷压缩机的高压侧，出口气体的温度约为80~90℃，压力约为8~9BAR（绝对压强），出口压力，取决于水温。

R22高压气体最终会在R22冷凝器里冷凝，而将从C02吸收来的热量转移给冷却水。

冷却水带走的热量：

等于冷量和压缩机耗功之和。

1．CO2膨胀线R22制冷系统设备说明

HE-1470：

CP-14内油加热器。

当CP-14停机，加热器便启动，以蒸发残留于油内的氟利昂。

SV-1468/TEV-1469：

SV-1468是利用液体氟利昂回流以冷却CP-14机油的入口控制电磁阀，CP-14启动便会开启，其后的膨胀阀TEV-1469，由CP-14油温控制开启大小。

SV-1464/OS-1405：

SV-1464是CP-14回油的入口控制电磁阀，CP-14启动便会开启。

OS-1405是油分离器，R22排出CP-14时，会带走一小部分油，便由OS-1405进行油分离。

SV-1442/OD-1447：

SV-1442是油进入OD-1447的入口控制电磁阀，CP-14启动便会开启，其后的蒸发器OD-1447，将油与氟利昂混和液利用热交换加热，加热混和液内的氟利昂蒸发成气体，带着油快速流入回CP-14管道内，被CP-14再吸回机内，以补充CP-14的油损失。

SV-1430/MEV-1429/LS-1415/LLC-1415：

是液体氟利昂进入HE-12的入口控制电磁阀，CP-14启动便会开启。

液体收集器LC-1412配备有自控液位控制系统，上有液位传感器LS-1415，而膨胀阀MEV-1429，由液位控制器LLC-1415控制开启大小。

PSL-1450：

CP-14油压压差开关，如果油压过低则发出警报停止压缩机，如果警报启动，CP-14会延迟30秒才能再启动。

PSLH-1452：

CP-14低吸气压及高排气压力双开关，如果此压力开关启动则发出警报停止压缩机CP-14。

TSH-1460：

CP-14油温及排气温度双开关，如果油温或排气温度过高，则发出警报停止压缩机。

TS-1461：

CP-14回油温度开关，预防CP-14在油温降到正常温度前，回油系统不会启动。

SV-1454/1455/1456/1458：

CO-14四个加/卸载控制电磁阀，控制CP-14的四个阶段的加/卸载工作。

2．制冷单元的维护

CO2冷凝器（HE-12）

CO2冷凝器是一种管壳热交换器，CO2在管内被冷凝，R-22氟利昂在壳内被蒸发。

冷凝器是斜流式的，CO2管道一半左右是斜没入液体R-22中。

气体CO2进入冷凝器的管道中，由于CO2及R-22之间的温差而进行了热交换作用，使气体CO2液化，而液体R-22被蒸发气化。

制冷剂的蒸发会导致壳壁内的温度压力升高，但由于氟利昂压缩机CP-14不断把气体抽走，从而保持了温差守恒。

液化的CO2流过冷凝管从冷凝器底部流回工艺罐V-20。

部分不可冷凝的气体则聚集在冷凝器顶部，可经由手动打开排气手阀排除至大气中。

氟利昂压缩机（CP-14）

R-22压缩机为单级多缸式往复压缩机，将蒸发的R-22从CO2冷凝器抽出，经压缩送入R-22冷凝器HE-14。

CP-14的操作是根据V-20内的压力而由PLC控制，如果V-20内压力升高超过设定值时，CP-14即启动加载；如果V-20降至低于设定值，CP-14便会停机。

CP-14能在不同的加载量下运行，启动时是完全空载起动的，以减少驱动电机的启动电流。

启动后，压缩机自动转至第一级加载（25%）保持此加载状态直到控制其加载能力逐级增大至第二、三、四级（50%、75%、100%）。

换句话说：

CP14是一个8缸单级往复式压缩机，分四步加载25％一一50％一一75％一一100％，为易于启动，开始的几秒中先零负荷运转。

然后加载至25％，根据V20中的压力高低再行进一步加载／卸载。

V20中的压强达到设定值后，CPl4停机。

压缩机的吸气阀是由油压操作，吸气阀的开启大小控制了加载能力；电磁阀根据加载要求进行开闭动作，将油送入或排出加载油缸。

CP-14是油润滑操作，内置油泵由曲柄轴驱动；因此小部分润滑油滴会随着R-22气体排出压缩机。

为回收这一部分油，CP-14排气管道上设有油气分离器，分离出来的润滑油再流回CP-14的曲柄轴箱。

CP-14配有各种不同的保护以防止故障发生：

低油压警报、低吸气压警报、高排气压警报、排气温度过高警报及油温过高警报。

注意：

压缩机只可在启动时零负荷运转，长时间的零负荷运转会因过热使CPl4受到损伤。

压缩机的启动与停机是根据V20中的压力高低设置，自动完成

R-22冷凝器（HE-14）

R-22气体经过压缩及加热，流过油分离器，进入R-22冷凝器。

冷凝器是一种管壳热交换器，冷凝过程在壳壁内进行。

冷凝器是由冷却水在管内经来回流动来进行两次性冷却的，当R-22气体被冷却到冷凝温度时，便会液化凝结在管外壁，然后滴落到冷凝器底部排出。

R22的冷凝压力是由冷却水温度来决定，与CP-14排气压力有关。

冷凝的液体R-22由HE-14底部流出进入R-22液位控制容器内，而在此容器内的液位决定了HE-12及HE-14之间的电磁阀开启大小。

3．注意事项：

1、液体不可压缩。

若压缩机的吸入口气体中混有液体，你会听到强烈的撞击声，这是在压缩机发生严重故障前出现的最初征兆（也许是唯一的征兆）。

立即停机，找出原因。

2、曲轴箱中的机油是用电加热的，以防氟利昂残留在机油中。

润滑油中若混有氟利昂会产生严重的问题，比如油会严重起泡造成油压下降。

曲轴箱冷时严禁开机。

开机时加热元件应至少已通电12小时（最好是24小时）。

如果第一次开机时就发现油已经起泡，油压降低；可能曲轴箱是暖的，并且已经加热了12/24小时，那么请先等几分钟再开机。

3、从观察孔中看不到机油时决不要开机。

油压不可低于3。

5巴。

压缩机低压运行会损坏其加载/卸载部件。

正常压力设为4。

5--5巴。

4、正常出口温度为80℃。

温度低于120℃都属于正常。

5、压缩机的入口滤仓内装有滤袋，请在机器运行50小时后予以更换。

若滤带极脏请换新的，以备下50小时之用。

B、大修后的50个小时建议使用新滤带。

6、只能使用SABROE认可的润滑油（参见手册）。

润滑油不可掺用。

尽量不要改用其他型号的润滑油。

禁用非制冷系统用润滑油。

依手册中所述间隔定期对润滑油更换/检查。

7、压缩机短暂运行后，电磁阀压力侧的回油管路应是温热的，电磁阀压缩机一侧的管路应是冰冷。

电磁阀中有一小滤网，若回油有问题请对它予以清洗。

4．维护要点：

维护制冷设备时，以下两点要留意：

第一泄漏到大气中的氟利昂要尽量少；

第二窜入制冷系统的空气要尽量少。

窜入系统的空气会积聚于HEl4处，使得出口压力增高（制冷效率下降）。

照以下步骤操作会满足前述两要求。

压缩机的维护：

1、低负荷运行压缩机

A、一边慢慢关起吸入口的阀门，一边盯紧吸入口压力表的读数。

B、将压力降到略低于大气压，须调整低压保护开关才能做到。

C、关掉压缩机同时关上吸入口的截止阀（STOPVALVE）。

2、将截止阀开一小口调压力至0BAR（G）（大气压力）。

3、这时打开压缩机中的待维护部件就不会有氟利昂外泄也不会有空气窜入。

4、维护所需部件

压缩机打开的时间不要太长。

时间越短，空气窜入系统的可能性越小。

5、装上你拆下的所有部件，但不要上紧。

A、将吸入口的截止阀开一小口，放出可能已窜入系统的空气。

B、关闭该阀，上紧护盖。

6、打开吸入口截止阀，将压力增至比一个大气压略高，对维护过的所有地方做泄漏测试。

A、若无泄漏，将截止阀打至满开再做一次泄漏测试。

7、将低压保护开关调回原位。

5．制冷系统中其他部件的维护

一、可用压缩机去压的情况。

1、用压缩机／阀门将部件的压力去除。

2、用阀门将目标区域隔离出来。

3、打开目标部件，维护。

将3中所述部件还原，但不要上紧。

A、阀门开一小口，放气。

B、加压少许。

C、泄漏测试。

D、加满压力。

E、泄漏测试。

二、不可用压缩机去压的情况。

1、用阀门将目标区域隔离出来。

2、可能的话，用真空泵将压力去除。

A、也许需要松几个螺栓。

B、确认压力均已释放。

3、打开目标部件，维护。

4、将3中所述部件还原，但不要上紧。

A、阀门开一小口，放气。

B、加压少许。

C、泄漏测试。

D、加满压力。

E、泄漏测试。

五．故障分析

1．CP-14吸气压力低

正常工作压力：

~2.0Bar

当吸气压力低时，会有如下现象：

CP-14吸气阀结霜。

V-20压力下降速度慢，经常在30Bar。

HE-12板式液位计结霜。

板式液位计内的液体剧烈波动。

产生原因：

HE-12或V-20内部的空气较多。

R-22量少。

处理办法：

将CO2放空阀HV-1204打开放空约1分钟即可。

补充R-22。

（对添加量一定要做记录，该系统内禁止过多的R-22，否则会引起其他问题）

2．CP-14排气压力高

产生原因：

维修时，空气进入系统并聚集在HE-14内。

现象：

排气压力表上的饱和压力与饱和温度不对应。

温度值低于水温或环境温度。

（停车5小时后可观察到）

处理办法：

在压缩机出口排空阀处放空至饱和压力与饱和温度对应。

需几次放空方可完成。

产生原因：

因EKS-61工作失灵，造成液体聚集在HE-14内，无法进入HE-12。

现象：

HE-12无液体。

EKS-61显示不正常。

处理方法：

更换EKS-61。

产生原因：

系统F-22充注量太大。

（一般为300~360kg）

现象：

V-14液位高。

处理方法：

将系统多余的液体从充液口打入空F-22钢瓶中。

3．CP-14失油

现象：

CP-14油位下降。

HE-12板式液位计有油。

产生原因：

1回油过滤器脏堵。

处理方法：

详见《CP-14回油过滤器脏堵》

2回油管路脏堵

产生原因：

污物积累在管路或阀门处。

处理方法：

关闭回油管路两侧阀门，打开过滤器、电磁阀和视镜，用压缩空气吹扫。

然后用R-22置换该管路，上紧即可。

六．R22制冷机注意要点（仅供参考，应以随机操作说明书为准）

事故时的急救措施

1．基本规则

救护的人员必须有防护措施，因为伤员所在地可能积聚大量制冷剂。

不能给伤员使用肾上腺素或类似的心脏激素。

压缩机和设备的启动

2．长期停车或初次启车

A．必须对压缩机给予预润滑。

预润滑是把油泵与预润滑阀连接，（建议预润滑泵为手动油泵）。

预润滑油应与实际使用的冷冻机油相同。

B．稍许打开几圈吸气阀，避免压缩机启动时，压力降低过多

D．关闭供液管线的阀门

E．打开其他所有阀门

F．检查继电器

在压缩机启动后保持回油管电磁阀关闭20-30分钟

G．启动压缩机电机并检查入口压力和油压

H．缓慢的连续的全部打开吸气阀

I．开启供液主阀

J．如果曲轴箱油起泡，

K．或敲缸声，

L．则调整吸气阀（关小）

M．压缩机启动

注意事项

N．必须在启动压缩机前6-8小时，

O．给曲轴箱加热

使溶入压缩机油中的制冷剂蒸发出来（吸气口止回阀是打开的）

P．检查曲轴箱油位

在视镜处总能看见油位

Q．启动冷凝器的冷却系统

R．检查压缩机上的安全装置的设置

S．开启压缩机排气阀

T．将负荷调至最低

逐步增加能力

U．检查油压和油是否发生泡末

V．检查油分离回油管线是否工作

特别注意过滤器和喷嘴是否阻塞，正常时回油管线应该是热的

I．绝对不许在设备稳定前和启动前后15分钟离开设备

3．短期停车时压缩机的停车和启动

A．压缩机停车前，

B．必须把负荷降到最低后几分钟

C．短期停车不必关闭吸、排气阀，

E．电加热必须供电

F．如果为冷却水冷却，关机时关闭冷却水阀，通常是进水管电磁阀与压缩机连锁完成

短期停车（2-3天以内）

关闭供液管线，过几分钟再停车

压缩机停车并关闭入口和出口的截止阀。

关闭回油管阀门

停止压缩机所有冷却系统工作

关闭主机和控制电源

长期停车（多于2-3天）

关闭供液阀，并将蒸发器抽空（如有必要，将低压切出CufOut状态）

待蒸发器温度上升，再次排空

入口压力降到略高于大气压力时，关机。

吸、排气阀和回油管阀

关闭冷却系统，如有冻结可能，放净冷却水

切断主机和控制电源

检查R22贮罐和冷凝器等容器的管接头和有关装置是否泄露

自控装置

4．一旦启动，

5．转换到自动

6．例行检查

A正确加油

B油是否回流正常

C油压

D吸排气压力和排气温度

E安全设置是否正确

系统压力检验（应按照国家有关安装规范进行）

7．干燥空气和氮气

8．确保隔离压力变送器和其他控制设备

10．关闭压缩机吸排气阀

11．注意设备

12．的安全阀和压力检验系统分开

13．完成压力检验报告

系统的抽真空

作用是消除水分和空气

14．真空泵的真空能力为0.1mmHg，

15．且应装一气体平衡阀（避免水蒸气在真空泵中冷凝）

16．最终的真空度应低于5mmHg

17．步骤：

抽空至5mmHg,再把干燥空气或氮气吹入系统达到大气压；再次抽空降到低于5mmHg保压。

18．检查。

19．如果不能达到要求，则重复

20．抽空过程

操作记录

21．吸排气压力和温度（离压缩机最近的温度计）

22．油压油温

23．油位

压缩机维护

24．从压缩机取出制冷剂

在拆卸压缩机前，必须把制冷剂排净

A．低负荷运行，

B．缓慢关闭吸气阀

C．压缩机在低压切出情况下

D.停车

E．关闭排气阀和压缩机的其他连接管

F．用一台抽空的压缩机连接到排气阀

25．润滑系统

在压缩机前500小时运转过程中应注意润滑油情况，第一次启动后，细心观察油温和油压变化，如果油变色，必须换油，一直到系统清洁为止。

每次换油时，应清洗吸气过滤器和油过滤器。

运转5000小时后，如果油变色就换油。

以后每10000小时换一次油。

26．吸气过滤器

过滤器的作用是收集系统进压缩机的吸入气体携带的杂质，避免杂质进压缩机。

吸气过滤器有一个很细的滤网和一个滤袋。

通常压缩机初次启动运转50小时，就需更换滤袋。

如果滤袋污染严重，下个滤袋使用50小时再更换。

制冷系统压力及气密性试验：

将压缩机机体的吸入、排出阀关闭。

管路系统压力试验为2.0MPa,保压10分钟,然后压力减至1.8MPa保压24小时。

将系统压力降至1.7MPa,打开吸入、排气阀,检查压缩机机体密封。

初设各仪表的设定值

a）PSL1450油压低报警停机,设定值0.3MPa；

b）PSL1452吸口压力低报警停机,设定值0.1MPa；

c）PSH1453排出压力高报警停机,设定值1.8MPa；

d）TSG1460排出温度和油温高报警停机,设定值120℃/80℃；

e）TSH1461油温高时开启电磁阀进行冷却,设定值55℃。

4.2.4机组抽真空至700Pa（或5mmHg）。

4.2.5充冷冻油至视镜的1/2约20L，冷冻油牌号为：

SABROE0il|A68。

其它代用冷冻油情况可查阅制冷机组使用说明书。

4.2.6充氟利昂，系统最大充装量约300kg，首次应充约60%。

4.2.7点动电机检查转向（见压缩机机体上转向标志）

4.2.8试运行中调整二氧化碳冷凝器中液位及其它各运行参数。