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节流装置对制冷系统的影响不容忽视

在制冷设备的维护中,我们通常只注意制冷系统的堵塞和泄漏。维修人员最容易忽视的就是在更换节流装置时忽略了它对制冷系统的影响。

一、制冷系统基本框架一个完整的制冷设备必须有四个主要部件,即压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器。每个部件在制冷循环中都有不同的功能。压缩机和人的心脏一样,在压缩气体、输送制冷剂和使其不断循环方面起着重要的作用。冷凝器和蒸发器都是热交换器,分别起放热、冷凝、吸热和蒸发制冷剂的作用。节流装置就像架设在冷凝器和蒸发器之间的木桥,起到减压和节流制冷剂的作用,将冷凝的高压液态制冷剂转化为低压液体,使其进入蒸发器并充分蒸发(严格意义上称为沸腾)吸热,从而达到制冷效果的目的。

二、节流装置的类型节流装置利用毛细管对小型制冷设备进行节流,如冰箱、冰柜、窗式空调、2P以下分体式空调、厨房冷藏柜等;在大型制冷设备中,如冷库、中央空调等,使用热力膨胀阀。目前3p ~ 5p以上的空调柜都采用电子膨胀阀。采用毛细管节流时,毛细管的长度和内径以及内壁的光滑度和粗糙度对制冷系统的效果有很大影响。同样在使用膨胀阀的设备中,膨胀阀的节流孔径大小对制冷效果也有很大的影响。所以厂家在生产每一种制冷设备时,都是根据制冷温度来选择制冷部件,严格计算和准备节流装置的节流减压功能,无论是毛细管还是膨胀阀。一般来说,没必要随意改变。维修过程中更换部分零件时,一般应选择与原机匹配的功率、面积、规格。但是,在更换节流装置时,一些维修人员由于缺乏制冷基础知识而随意改变,导致制冷设备运行不正常,达不到要求的温度,甚至留下一些难以解决的问题。

三.维护示例[示例1]上下有四扇门的厨房冷藏柜似乎没有冷却。检查时,压缩机工作正常,但排气管不热,回水管不冷。现象是氟缺乏。检修时,工艺管道被切断,大量制冷剂喷出,给人一种马上就不一样的印象。不像缺氟,压缩机可能有问题。连接压力表,加注制冷剂R12,检查压力表压力为0.45兆帕,启动后,压缩机工作正常,但压力表压力不变。这说明压缩机由于高低压气体错流,没有吸排气功能。诊断压缩机损坏,需要更换。这时候问用户冰柜过去有没有修过。用户说压缩机前不久换过。找当时买压缩机的小票。看了不到三个月,压缩机功率380W。购买价格320元,保修一年。此时,我们将拆除压缩机,用户将找到商家进行更换。离职后,企业认为压缩机质量有问题。虽然同意更换,但是建议换正规厂家的正品,功率380W,价格600元。需要再交280元。更换压缩机,确保原始质量。我们初步检查后,直接重装,抽空,充氟,然后试机。静态表压还是0.45MPa,开机后表压下降,但运行在0.1 ~ 0.15 MPa之间。排气管不太热,回风不冷。随着氟的不断加入,表压上升到0.2兆帕之间。显然,这种吸入压力并不能让冰柜快速冷却。此时,再次询问用户,上次更换压缩机后,冷冻机需要多长时间才能冷却。据说2 ~ 3小时后会冷藏。但是根据作者多年的维修经验,这种冰柜的吸入表压一般不能超过0.1MPa,否则肯定有问题。经过反复的机器测试和氟添加,表压总是超过0.2兆帕。冰柜也不好冷却。在这种情况下,新压缩机的质量仍然被认为有问题。再次拆卸新压缩机,仔细检查压缩机的吸入和排出功能是否良好。新压缩机好像没问题,商家不同意更换。这种现象在过去的冰箱冰柜维修中很少出现。我们仔细检查了冰柜的制冷部件,冷凝器和蒸发器出厂时都是原装的。只有过滤器和毛细管好像被换掉了。所以怀疑更换节流装置不当,根据自己的经验决定购买外径为 2.5mm的毛细管3m和同等的过滤器。更换时,将毛细管改为2.7m,并根据需要重新缠绕。再次尝试安装新压缩机。启动后,吸入表压从静态的0.45兆帕迅速下降到0.02兆帕,通过连续充氟,吸入表压接近0.1兆帕,附近冰柜完全制冷只需40分钟。检查更换的毛细管,外径为 3.3mm,长度约为3m。可以看出,原来的节流装置外径太粗,内径太大,与原厂不符。所以用户说冷却需要2个多小时。虽然毛细管长度差不多,但根本问题是内径太大。制冷剂通过时,压降缓慢,吸入表压过高。这种现象在制冷维修中很少见,也导致我们在更换压缩机时反复绕道。因为吸气压力太高,排气压力必然会太高。因此,如果在不到三个月的时间内更换压缩机,会造成压缩机高低压串音,失去吸排功能,使冰柜无法冷藏。【例2】检修人员检修双开门双温冰箱时,因冰箱房漏水,更换了蒸发器。这台机器最初使用的制冷剂是R600a

0a定量加入。结果出现冷冻室温度已达-15℃左右,而冷藏室温度始终保持在+15℃以上而不停机。 
    上述现象出现后该维修人员曾向我咨询,能否过量加入R600a或改动其制冷剂。我答复:R600a按原机标量不能过量加入,只能在±2g左右,但其制冷剂可改为R12后其量可相对增加50%左右。该维修人员按我意见改用R12并增加其量。结果是,冷藏室虽能制冷但温度在+10℃左右仍偏高。其吸气表压力为0MPa,有时为-0MPa。从表压看,毛细管为堵塞现象。我建议他用高氮吹毛细管。经反复吹除,其毛细管仍畅通无堵塞。 
    此时,我便亲临现场观察,发现他曾接长过毛细管,虽然管径一致,但明显加长。我询问情况,知道他在换冷藏室蒸发器时,原毛细管截除约0.4米而却加长为2米,从而发现了问题。该机制冷系统为双毛细管,如图1所示。而进入冷藏室的节流装置毛细管在出厂时,厂家是经过精确计算的。该维修人员不了解此情况,人为地加长了1.6米毛细管,结果是通过冷藏室蒸发器制冷剂压降过大,在使用R600a时由于注入量少,冷藏室几乎没有制冷剂流入而出现不制冷。改为R12后虽制冷剂能流入一部分,但由于压降过大,出现了吸气表压力过低,假象为堵塞。我指导该维修人员将增长的1.6米毛细管全部截除,恢复原长度,仍用R600a加入,制冷一切正常。  

    [例3]一台2×3的活动冷库,机组为开启式2F6.3,该机从甲地移到乙地重新安装。将过滤器、热力膨胀阀均重新更换。装好后,使用不长时间,就出现制冷不好。该用户电话向我咨询故障原因。我仔细问了制冷系统状况,排气管也热,只是热力膨胀阀结满霜,回气管不凉,压缩机过热。从现象判断为:干燥过滤器或膨胀阀堵塞。建议先清洗膨胀阀过滤网,再更换干燥过滤器,并说明其操作程序。该用户按此方法检修后,很快就又故障重现。 
    该用户邀我去现场指导检查。干燥过滤器刚换过,但热力膨胀阀结霜属于不正常状态。正常时结霜为出口处与阀体为一斜面如图2。此时,我将气收入后,卸下膨胀阀入口处螺帽,检查过滤网未堵塞。开机检查膨胀阀节流孔仍畅通。重新装入再试机,开始还正常,但约一小时左右阀体开始结霜,不正常如图3。这时,我询问用户,更换膨胀阀时,是否注意节流孔的内径。回答说,没有。认为反正都是膨胀阀,随便换上都一样。其实他还不了解膨胀阀的节流作用。其中节流内孔大小对制冷效果影响很大。更换时应与冷库面积大小相匹配。  

    比如2F4.8机组应配内孔为φ1.5mm~φ2mm的膨胀阀。2F6.3机组应配内孔为φ3mm~φ4mm的膨胀阀。该库为2×3体积,机组为2F6.3,至少应选用φ3mm节流孔的膨胀阀。因此将机上膨胀阀卸下检查,其节流孔仅为φ1.5mm,由于孔小,压降大,制冷剂流量在通过节流孔时总是不流畅,所以表现为堵塞。针对其毛病,重新购买一个φ3mm内孔的膨胀阀装上后,该库制冷循环立即正常。 
    上述三个实例充分说明节流装置在制冷系统的重要作用。它直接影响到制冷效果。节流内径(孔)过大,则压降小,表现为吸气压力过高;节流内径(孔)过小,则压降大,表现为吸气压力过低。当然,毛细管过短,则压缩小,也表现为吸气压力过高;毛细管过长,则压降大,表现为吸气压力过低,出现了假堵塞现象。作为制冷维修人员,在检查制冷系统故障时,除正常的故障检修外,在涉及更换节流装置时,千万不可忽视其规格应与出厂时产品原样相一致。否则,造成一些异常故障,使后来的维修人员对故障判断失误,甚至走一些不必要的弯路,这一点望同行引起注意。