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    深入了解冷水機制冷系統的運行流程及其狀態

    發布時間:2018-03-16 08:03:27
      小型制冰機在食品工業的冷凍中,主要用于液體載冷水機的制冷系統,如鹽水溶液、乙醇溶液等。冷水機制冷工質通常為R12、R22等。它由冷水機制冷壓縮機、水冷殼管式冷凝器、膨脹閥、立管(排管)式或螺旋管式蒸發器等組成。為便于操作維修,縮小安裝位置,通常將冷水機制冷壓縮機、油分離器、水冷殼管式冷凝器、干燥過濾器、電磁閥等部件安裝在同一機座上,組成壓縮冷凝機組。再用管道通過膨脹閥與蒸發器連接,形成一個完整的冷水機制冷系統。
     
      冷水機制冷系統在運行中的正常工況,壓縮機的吸氣溫度應比蒸發溫度高5~15℃,比鹽水溫度高5~10℃;壓縮機的排氣溫度R12系統最高不得超過130℃,R22系統不得超過150℃;壓縮機曲軸箱的油溫最高不得超過70℃,壓縮機的吸氣壓力應與蒸發壓力相對應;壓縮機的排氣壓力R12系統最高不得超過1.2MPa,R22系統不得超過1.6MPa,壓縮機的油壓比吸氣壓力高0.12~0.3MPa;經常注意冷卻水量和水溫,冷凝器的出水溫度應比進水溫度高出2~5℃為宜;經常注意壓縮機曲軸箱的油面積和油分離器的回油情況;壓縮機不應有任何敲擊聲,機體各部發熱應正常,冷凝壓力不得超過壓縮機的排氣壓力范圍。
     
      冷水機組制冷系統的運行調整,直接關系整個系統的運行工況是否正常,冷水機組制冷效果能否達到要求的重要操作。在制冰系統中,鹽水溶液(氯化鈉或氯化鈣溶液)的濃度(含鹽量)與蒸發器的熱交換有著密切關系。溶液的濃度低,結晶點(凝固點)溫度高,熱量小,冷水機組冷水機組制冷量小,冷水機組制冷溫度下降緩慢;溶液的濃度高,結晶點(凝固點)溫度低,熱量大,冷水機組制冷量也大,冷水機組制冷溫度下降的快。但溶液濃度不得超出其自身的凝固點,否則冰點反而上升。氯化鈉的凝固點為﹣21.2℃,溶液中的鹽含量為23.1%,在100份水中的鹽含量為30.1%;氯化鈣的凝固點為﹣55.0℃,溶液中的鹽含量為29.9%,在100份水中的鹽含量為42.7%(參照《氯化鈉氯化鈣溶液特性表》)。定期對鹽水溶液進行測試,保持鹽水溶液在規定的范圍內,對整個冷水機組制冷系統能否正常及經濟運行是非常重要的。
     
      膨脹閥是冷水機組制冷系統的四大組件之一,是調節和控制冷水機組制冷劑流量和壓力進入蒸發器的重要裝置,也是高低壓側的“分界線”。它的調節,不僅關系到整個冷水機組制冷系統能否正常運行,而且也是衡量操作工技術高低的重要標志。例如所測鹽水溫度為﹣10℃,蒸發溫度比鹽水溫度低5~10℃,即﹣15~20℃,對照《冷水機組制冷劑溫度壓力對照表》(以R12制冷劑為例),相對應的壓力為0.086~0.054MPa表壓,此壓力即為膨脹閥的調節壓力(出口壓力)。
     
      由于回氣管路存在一定的壓力損失(取決于管路的長短、彎路的多少、管徑的大小等),實際的壓力損失一般在0.02~0.05MPa左右,即低壓壓力略比蒸發溫度對應下的壓力低。調節膨脹閥必須仔細耐心地進行,調節壓力必須經過蒸發器與鹽水溫度產生熱交換沸騰(蒸發)后再通過管路進入壓縮機吸氣腔反映到壓力表上的,需要一個時間過程。每調動膨脹閥一次,一般需要10~15分鐘的時間后才能將膨脹閥的調節壓力穩定在吸氣壓力表上。壓縮機的吸氣壓力是膨脹閥調節壓力的重要參考參數。
     
      膨脹閥的開啟度小,冷凍機制冷劑通過的流量就少,壓力也低;膨脹閥的開啟度大,冷凍機制冷劑通過的流量就多,壓力也高。根據冷凍機制冷劑的熱力性質,壓力越低,相對于的溫度就越低;壓力越高,相對應的溫度也就越高。按照這一定律,如果膨脹閥出口壓力過低,相應的蒸發壓力和溫度也過低。但由于進入蒸發器流量的減少,壓力的降低,造成蒸發速度減慢,單位容積(時間)冷凍機制冷量下降,冷凍機制冷效率降低。相反,如果膨脹閥出口壓力過高,相應的蒸發壓力和溫度也過高。進入蒸發器的流量和壓力都加大,由于液體蒸發過剩,過潮氣體(甚至液體)被壓縮機吸入,引起壓縮機的濕沖程(液擊),使壓縮機不能正常工作,造成一系列工況惡劣,甚至損壞壓縮機。由此看來,正確調整膨脹閥對系統的運行顯得尤為重要。
     
      為減小膨脹閥調節后的壓力及溫度損失,膨脹閥盡可能安裝在距鹽水箱入口處的水平管道上,感溫包應包扎在回氣管(低壓管)的側面中央位置。膨脹閥在正常工作時,閥體結霜呈斜形,入口側不應結霜,否則應視為入口濾網存在冰堵或臟堵。正常情況下,膨脹閥工作時是很幽靜的,如果發出較明顯的“絲絲”聲,說明系統中冷凍機制冷劑不足。當膨脹閥出現感溫系統漏氣、調節失靈等故障時應予更換。
     
      壓縮機的排氣溫度過高,吸氣壓力過低,吸排氣壓差過大(氣缸壓縮比大),膨脹閥的開啟度小,調節壓力低;吸氣溫度過高,即吸氣過熱度大,吸氣管過長或保溫效果差;冷卻水量不足或水溫過高,系統中不凝性氣體(空氣)過多;冷凝壓力過高,相應的冷凝溫度也高,引起排氣溫度升高,壓縮機氣缸或閥組故障。
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