如何控制制冷系统制冷剂充注量?

在维修实践中经常出现制冷剂充注量不当而使设备运转不正常。那么怎样控制制冷剂加注量,加入量不当又会引起哪些故障呢?本文将从这两个方面对不同制冷系统进行分析探讨。

一、制冷剂充注量的控制

1、水冷冷水机组制冷剂充注量的控制

在中央空调和工业生产工艺降温中,水冷冷水机组使用比较普遍。这种机组由压缩机、卧式壳管式冷凝器、热力膨胀阀、卧式壳管式蒸发器及必要辅件组成一体。结构紧凑,操作控制方便,安装调试简单,在市场上受到欢迎。

对于没有设置高压储液器和低压汽液分离器的制冷系统,制冷剂充注量的控制尤为重要。因为这种制冷系统是冷凝器兼作高压储液器,制冷剂加多了会储存在冷凝器中,淹没冷凝器散热簇管,使散热面积减小,冷凝压力升高,导致制冷量下降。

对于这类制冷机组制冷剂充注量的控制,在充注过程中,一摸冷凝器外壳温度,冷凝器出液口上口以上发热,出液口上口以下发凉就可以了(发热说明有压缩机高温排气在里面冷凝,发凉说明里面是液体空间);二看吸气压力,要与蒸发器内冷媒水温度相对应(也就是与蒸发温度相对应);三看压缩机回气管温度,高温机组回气管应发凉结露,但结露到压缩机回气阀就可以了;低温机组回气管应结霜,但霜结到压缩机回气阀就可以了。如果结露或者结霜到压缩机外壳,液态制冷剂就会进曲轴箱,会引起压缩机跑油和液击。对于封闭式压缩机来说还会使电机接线端子短路。虽然大部分封闭式机组接线端子用密封胶密封了,但由于密封效果的不确定性,短路的可能性还是存在的。

2、风冷冷水机组制冷剂充注量的控制

风冷冷水机组因不需要循环水系统,在户式中央空调和小型商用制冷系统中使用普遍,由于使用风冷冷凝器,其制冷剂充注量控制与水冷冷凝器有区别,就是在充注过程中要摸散热器翅片温度,在夏天,工作过程中散热翅片全部面积应发热,如果上部发热,下部发凉,说明制冷剂充多了,发凉部分储存了液体制冷剂。冬天由于环境温度低,即使充注量正常,散热器下部也可能发凉,那么用这种方法就无法判断了。其他特征与水冷式机组相同。

3、家用空调器制冷剂充注量的控制

家用空调器一般是蒸发器采用空气强制对流冷却方式,降温速度快,冷凝器采用风冷方式,空气强制对流。窗机无外接口,在维修过程中需把原来的制冷剂放尽,再重新充注。分体机都有外接口,许多情况下是补充部分制冷剂。在加注制冷剂过程中,判断充注量的基本方法是观察蒸发器翅片发凉或结露的情况。启动空调器,一边加注一边观察,蒸发器表面全部发凉或结露时应停止加注。否则就会过量。当然刚开机时蒸发器的传热温差大些,制冷剂汽化速度快循环量也大些。室温降下来后蒸发器传热温差小了,制冷剂循环量会变小。这不用担心,空调压缩机上都有汽液分离器,室温低了后少量多余制冷剂会储存在汽液分离器里,对压缩机和系统工作没有影响。加注量只能以刚开机降温时的循环量为标准。

4、家用冰箱制冷剂加注量的控制

家用冰箱没有加注制冷剂的活动外接口,补漏或者更换器件后要重新加入制冷剂。由于冰箱制冷系统没有设置汽液分离器或储液器,而且冰箱降温终了温度低,那么在开机加注制冷剂过程中,刚开机和自动停机时,由于蒸发器工作环境温度相差较大,制冷剂循环量相差也很大。如果以刚开机时蒸发器表面全部发凉或结霜为标准确定加入量,那么降温终了制冷剂循环量就多了,箱外压缩机吸气管会结霜,甚至压缩机外壳结霜。这是不妥的,会导致冷量损失和压缩机跑油,甚至压缩机液击损毁。此外,冰箱制冷剂加注量不大,一般不超过0.2千克。所以冰箱充注制冷剂不可急躁,一边开机一边从低压工艺管以气体成分慢慢加入。观察压力表指示和压缩机工作电流,不宜过大。冰箱加氟调试过程一般要两个小时左右才能完成(环境温度不同,降温时间有长短)。为了便于冰堵处理,加氟正常后要试运行观察24小时才能将工艺管封口。

冰箱制冷剂充注量应该满足下列条件:

a、冰箱能自动停机;

b、工作过程冷冻室和冷藏室蒸发器能结满霜;

c、箱外压缩机回气管只结露不结霜。

如果操之过急,刚开始就充注到蒸发器全部发凉或结霜,那么降温终了压缩机回气管就会结霜,这时就要放掉多余的制冷剂,造成不必要的浪费,而且开始充注量多了使压缩机超负荷工作,容易过载保护或烧毁压缩机。

二、与制冷剂充注量有关的制冷系统故障分析

1、制冷剂充注量不足

制冷系统制冷剂充注量不足反映出的参数特征是:蒸发器结霜或者结露不满;压缩机吸、排气压力下降;吸气温度偏高;压缩机电机工作电流下降;压缩机运行声音变低。直接结果是机组制冷效率下降,达不到预期制冷效果。

制冷剂充注量不足并不难判断,值得注意的是供液管路堵塞(过滤网、毛细管等)膨胀阀调节太小也会造成蒸发器结霜或结露不满,机组制冷效果下降,这个时候即使制冷剂过量,蒸发器仍然结霜或结露不满,吸气压力低。这就需要综合分析,找他们的不同特征。堵塞另有其表现,一般堵点是出现在通路细密环节,也就是通径小的地方,如干燥过滤器和膨胀阀的过滤网,毛细管等。这些都是制冷系统的高压部分,正常情况下是常温的,如果堵塞了,那么堵点后就会变低温了,现象是堵点后结露或结霜。如果通路不堵,应该是节流器后面开始结露或者结霜。

初学者常把堵塞当制冷剂不足来处理,不断的充注制冷剂,不但蒸发器始终结霜或结露不满,还会出现制冷剂过量的故障特征。

2、制冷剂充注过量

制冷剂充注过量在蒸发器和冷凝器上都有特征表现,如果节流器(毛细管、节流阀)不能完全自动调节,那么供液过量后蒸发不完的液体会回到压缩机上来,使压缩机外壳结霜或结露。如果节流器能完全自动调节,或者人为调小膨胀阀的供液量,那么压缩机回气管结霜或结露正常,多余的制冷剂液体会储存在高压部分,对于没有高压储液器的系统,多余的液体制冷剂就储存在冷凝器中。这时候表现的特征是冷凝压力升高,蒸发压力蒸发温度也升高,制冷效率下降,降温速度慢,机组工作电流升高,机组工作声音变得沉闷。

当然,如果制冷系统内有大量空气,也会出现这种特征,但它们有其他的特征区别,那就是制冷剂过量时,对于风冷冷凝器,散热翅片上部发热,下部因储存液体发凉;对于水冷冷凝器(卧式壳管式),壳管高度方向上部发热面积小,而下部因储存过多液体制冷剂发凉面积多。

系统有空气但制冷剂量正常就没有这个特征。

三、制冷剂不足或过量的处理方法

在处理故障的时候,系统制冷剂不足要与供液管路堵塞相区分,虽然都是蒸发器结霜或者结露不满,但堵塞另有特征,出现堵塞要视具体情况先解决堵塞问题,再补充制冷剂。直到蒸发器结霜或结露正常。系统制冷剂过量要与系统内有空气相区分,确认系统制冷剂过量后,回收部分制冷剂到系统外。到系统各项运行参数正常为止。

如何控制制冷系统制冷剂充注量?

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