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氟利昂制冷系统因操作不当、设备老化发生泄漏或其它原因,致使系统中进入水份,造成"冰塞"。一旦发生"冰塞",整个系统的制冷循环量减少,制冷量下降。若压缩机长时间在制冷剂不足的情况下工作,会使压缩机的吸气温度过高,造成高缸头发烫,缩短压缩机使用寿命;另外"冰塞"没有及时消除,冷库的库温将达不到冷藏要求,引起货物的变质。
一、"冰塞"现象症状及形成原因
(一)"冰塞"的症状
当"冰塞"尚未完全堵死通道时,进入蒸发器的制冷剂流量减少,蒸发器后部过热度增加会使霜层融化,压缩机吸入压力下降,直至低压继电器动作使压缩机停车。停车后,"冰塞"处吸收外界热量一部分冰融化,少量制冷剂流入蒸发器,压缩机吸入压力逐渐回升,压力上升至低压继电器的起动值时又会重新起动。由于"冰塞"会继续加重,不久又会停车。频繁起停若干次后,如"冰塞"通道完全堵死,"冰塞"处的冰融化使泠剂沟通的时间会更长,停车时间也就会加长,再次起动后压缩机运转的时间将更短,完全不能正常工作。
(二)"冰塞"形成原因
液态R22 30℃时水的溶解度为 1470 mg/kg,-30℃时为 180mg/kg。液态R12 30℃时水的溶解度仅为115mg/kg,-30℃时仅为3.6g/kg,当含水量较多时水就呈游离状态。在制冷系统中, 氟利昂液体节流降压后,如温度降到0℃以下,呈游离状态的水就会迅速结冰,在流道狭窄处形成"冰塞"。膨胀阀阀孔通道狭窄,又是节流降压元件,最容易发生"冰塞"。有时液管上滤器脏堵,或膨胀阀前后的阀件开度不足等,也可能节流而导致"冰塞"。"冰塞"有时还会发生在膨胀阀后较细的管路中。这是由于R22气态的溶水性小于液态,在膨胀阀处刚节流降压时,液态含量较高,R22 容水量较大,这时并没有游离状态的水析出,虽蒸发温度低于0℃,并没有立即发生"冰塞"。随着制冷剂蒸发,气态越来越多,液态越来越少,液态含水量逐渐增大,当含水量大于泠剂该温度下的溶解度时产生液态游离水,即"冰塞"会发生在膨胀阀后稍远处。
应当注意的是,制冷剂含水量过高还会造成制冷系统发生严重腐蚀。R22不发生显著腐蚀的限度是60~80 mg/kg,远远低于不发生"冰塞"的含水量。因此,制冷系统最大含水量应控制在即不发生显著腐蚀也不发生"冰塞"的限度之内。
二、发生"冰塞"判断
(一)用湿度一液流指示器指示制冷剂中含水量的情况
湿度一液体指示器是一种价廉的保护装置,安装在液体干燥器之后膨胀阀之前,它的作用是指示制冷剂的液体流动情况和指示制冷剂中含水量的情况。
当制冷系统中循环量充足时,在玻璃视镜中看不到气泡,若循环量不足,可以看见气泡流过,这时系统就要补充制冷剂。在视镜的中心部分装有一个能指示制冷剂中含水量的纸质圆芯,在圆芯纸上涂有金属盐指示剂,遇不同含水量的制冷剂时,它的水化物能显示不同的颜色,根据纸芯的颜色来判断含水的程度。(例如涂有CoBr2的纸芯,当不含水时为绿色。)不同的指示剂的纸芯其变色情况不一样,一般在指示器上用颜色标明。若含水量超过该冷剂的规定值,就可能发生"冰塞"和腐蚀。
(二)"冰塞"的部位的查找
发生"冰塞"后,为了及时地消除"冰塞"现象,必须能准确地发现"冰塞"的部位,以便进行消除。膨胀阀与蒸发器的连接管始终小于蒸发器管子,有的并有多处弯管,故连接的管子及膨胀阀出口处是最易发生"冰塞"的部位。通常"冰塞"堵塞部位前管子外面附有一层薄霜,而后面霜层融化,同时膨胀阀出口处可观察到结霜程度,如出口霜层变为湿霜,并逐渐融化,据此可初步判断。下述方法能较精确地判断"冰塞"部位:
1、关闭膨胀阀前的截止阀。
2、清除膨胀阀后可能"冰塞"的管道、阀件外面的霜层。
3、突然开启膨胀阀前的截止阀,"冰塞"处流道狭窄,起节流降压作用,其后面管道必然结霜,据此可确定"冰塞"部位。
(三)"冰塞"与脏堵的区别
膨胀阀和其前面的滤器有时会发生脏堵,其症状与"冰塞"相似,也会引起流量不足、吸入压力降低、吸气过热度增加和压缩机起停频繁等现象。但脏堵的症状比较稳定,随时间延长而加重的情况不明显,即使停机较长时间,情况也无改善,用毛巾热敷也不解决问题,此时应拆下清洗。如果采用凝固点太高的润滑油,还可能发生油堵,其现象与"冰塞"类似,可用加热堵塞处的方法暂时解除,最根本的方法是更换全部润滑油。
三、"冰塞"的消除办法
发生"冰塞",则必须及时、准确地予以消除,以免因"冰塞"而引起的一系列危害。现在一般消除方法有以下几种:
(一)拆下"冰塞"元件除冰
如"冰塞"发生在膨胀阀、滤器等部件处,可先将膨胀阀、滤器等部件两端的截止阀关闭,然后将其拆下,用纯酒精清洗,再用压缩空气吹干后装复。装复时应先将制冷剂流入的一端固紧,另一端暂时不要固紧,然后稍开进口截止阀,估计膨胀阀、滤器等部件内的空气赶尽后,再固紧另一端。
空气留在制冷系统内会被带至冷凝器,冷剂蒸气能被冷凝液化而空气不能被冷凝,不凝性气体的存在会影响传热,会使排气压力和排气温度升高,增加压缩机的功耗,降低装置的制冷量,使润滑油容易变质,应及时的预以排除。
(二)化冰后用干燥剂吸水
先换新干燥剂,然后在"冰塞"部位外敷毛巾并用热水浇,使冰融化;接着起动制冷装置,水分随着制冷剂流动,并被干燥剂吸收。采用这种方法时往往很快又在原来"冰塞"处后面形成"冰塞",必须耐心细致地反复进行上述操作,才能解决问题。
这是用于氟利昂制冷装置的干燥器设备,它装在贮液器之后的液管上,内盛干燥剂,用来吸收冷剂中的水分。通常干燥器内都设有滤网,以防干燥剂产生的细小颗粒进入系统。
R22常用的干燥剂是硅胶。硅胶的主要成分是二氧化硅,为了便于判断其含水量,常加掺染色剂,使在吸足水分之后改变颜色,称为变色硅胶。将吸足水的硅胶加热到140~160℃(不得超过200℃),保持3~4h,就能使其吸附的水分蒸发,从而可以再生使用。加热太快含水的硅胶易碎裂,再用时应筛过。硅胶使用时间长了细孔会被油和杂质堵塞,便不宜再生使用。为了使硅胶颗粒在干燥器中能充填紧密,减少在工作中摩擦生成粉末的可能性,有的硅胶加入少量氧化铝做成球状或半球状,吸水性比未加工的稍差。
R134a、R404A、R407C、R410A的分子较小,易被硅胶吸附,应采用分子筛为干燥剂。分子筛常加工成小丸或小圆棍状,其内有极细微的均匀小孔,对水有极强的吸附能力。但吸水性随温度升高而降低。再生温度为500℃,保持3~4h,不应超过600℃。
R134a用XH-7或XH-9、R404A用XH-10或XH-11、R407C用XH-10或XH-11、R410A用XH-10或XH-11。
我国规定,干燥器应能旁通并关断,以便在拆卸时不妨碍系统运行。在系统新充冷剂或换油、拆检等操作后一段时间内,以及系统中出现"冰塞"的迹象时,干燥器应接入系统使用。正常运行中则可以旁通,以免阻力较大,使液态冷剂压力降低而"闪气",同时减少干燥剂被污染或产生粉末进入系统的可能性。
(三)用"解冻剂"消除"冰塞"
使"解冻剂"随制冷剂在系统中循环,待"冰塞"消除后,再利用干燥剂将"解冻剂"和水一起吸收,以免长期存在系统中对金属起有害作用。"解冻剂"常用的有甲醇和无水酒精。在制冷剂中加入甲醇的量为冷剂总量的1%,加入无水酒精时的量应比甲醇的量稍多一点。
(四)用干燥气体吹除水分
当系统大量进水时,上述方法都不起作用。这时只能将系统中的制冷剂收入钢瓶,以备处理。然后用表压0.6~0.8MPa的氮气或二氧化碳气吹扫系统(周围环境要加强通风),最后用抽空除水法使系统干燥。
四、"冰塞"的预防
为了减少工作量及不必要的麻烦,在平时维护保养中应尽量预防水的侵入,应注意以下几方面:
(一)加强检查,特别是低压侧的检漏,发现问题,及时消除。
(二)尽量选用合格的常用厂家的制冷剂。
(三)在加液态制冷剂时,钢瓶要向下倾斜,并使制冷剂经过滤干燥器后再进入系统。
(四)定期查检干燥剂,如已失效,应更换新品或经烘烤后再用。
总之,在工作中,如果发现"冰塞"现象,就应该采用正确的方法来消除,以利于制冷系统的正常工作,保证冷藏货物的质量,达到最佳的效率和经济效益。
一、"冰塞"现象症状及形成原因
(一)"冰塞"的症状
当"冰塞"尚未完全堵死通道时,进入蒸发器的制冷剂流量减少,蒸发器后部过热度增加会使霜层融化,压缩机吸入压力下降,直至低压继电器动作使压缩机停车。停车后,"冰塞"处吸收外界热量一部分冰融化,少量制冷剂流入蒸发器,压缩机吸入压力逐渐回升,压力上升至低压继电器的起动值时又会重新起动。由于"冰塞"会继续加重,不久又会停车。频繁起停若干次后,如"冰塞"通道完全堵死,"冰塞"处的冰融化使泠剂沟通的时间会更长,停车时间也就会加长,再次起动后压缩机运转的时间将更短,完全不能正常工作。
(二)"冰塞"形成原因
液态R22 30℃时水的溶解度为 1470 mg/kg,-30℃时为 180mg/kg。液态R12 30℃时水的溶解度仅为115mg/kg,-30℃时仅为3.6g/kg,当含水量较多时水就呈游离状态。在制冷系统中, 氟利昂液体节流降压后,如温度降到0℃以下,呈游离状态的水就会迅速结冰,在流道狭窄处形成"冰塞"。膨胀阀阀孔通道狭窄,又是节流降压元件,最容易发生"冰塞"。有时液管上滤器脏堵,或膨胀阀前后的阀件开度不足等,也可能节流而导致"冰塞"。"冰塞"有时还会发生在膨胀阀后较细的管路中。这是由于R22气态的溶水性小于液态,在膨胀阀处刚节流降压时,液态含量较高,R22 容水量较大,这时并没有游离状态的水析出,虽蒸发温度低于0℃,并没有立即发生"冰塞"。随着制冷剂蒸发,气态越来越多,液态越来越少,液态含水量逐渐增大,当含水量大于泠剂该温度下的溶解度时产生液态游离水,即"冰塞"会发生在膨胀阀后稍远处。
应当注意的是,制冷剂含水量过高还会造成制冷系统发生严重腐蚀。R22不发生显著腐蚀的限度是60~80 mg/kg,远远低于不发生"冰塞"的含水量。因此,制冷系统最大含水量应控制在即不发生显著腐蚀也不发生"冰塞"的限度之内。
二、发生"冰塞"判断
(一)用湿度一液流指示器指示制冷剂中含水量的情况
湿度一液体指示器是一种价廉的保护装置,安装在液体干燥器之后膨胀阀之前,它的作用是指示制冷剂的液体流动情况和指示制冷剂中含水量的情况。
当制冷系统中循环量充足时,在玻璃视镜中看不到气泡,若循环量不足,可以看见气泡流过,这时系统就要补充制冷剂。在视镜的中心部分装有一个能指示制冷剂中含水量的纸质圆芯,在圆芯纸上涂有金属盐指示剂,遇不同含水量的制冷剂时,它的水化物能显示不同的颜色,根据纸芯的颜色来判断含水的程度。(例如涂有CoBr2的纸芯,当不含水时为绿色。)不同的指示剂的纸芯其变色情况不一样,一般在指示器上用颜色标明。若含水量超过该冷剂的规定值,就可能发生"冰塞"和腐蚀。
(二)"冰塞"的部位的查找
发生"冰塞"后,为了及时地消除"冰塞"现象,必须能准确地发现"冰塞"的部位,以便进行消除。膨胀阀与蒸发器的连接管始终小于蒸发器管子,有的并有多处弯管,故连接的管子及膨胀阀出口处是最易发生"冰塞"的部位。通常"冰塞"堵塞部位前管子外面附有一层薄霜,而后面霜层融化,同时膨胀阀出口处可观察到结霜程度,如出口霜层变为湿霜,并逐渐融化,据此可初步判断。下述方法能较精确地判断"冰塞"部位:
1、关闭膨胀阀前的截止阀。
2、清除膨胀阀后可能"冰塞"的管道、阀件外面的霜层。
3、突然开启膨胀阀前的截止阀,"冰塞"处流道狭窄,起节流降压作用,其后面管道必然结霜,据此可确定"冰塞"部位。
(三)"冰塞"与脏堵的区别
膨胀阀和其前面的滤器有时会发生脏堵,其症状与"冰塞"相似,也会引起流量不足、吸入压力降低、吸气过热度增加和压缩机起停频繁等现象。但脏堵的症状比较稳定,随时间延长而加重的情况不明显,即使停机较长时间,情况也无改善,用毛巾热敷也不解决问题,此时应拆下清洗。如果采用凝固点太高的润滑油,还可能发生油堵,其现象与"冰塞"类似,可用加热堵塞处的方法暂时解除,最根本的方法是更换全部润滑油。
三、"冰塞"的消除办法
发生"冰塞",则必须及时、准确地予以消除,以免因"冰塞"而引起的一系列危害。现在一般消除方法有以下几种:
(一)拆下"冰塞"元件除冰
如"冰塞"发生在膨胀阀、滤器等部件处,可先将膨胀阀、滤器等部件两端的截止阀关闭,然后将其拆下,用纯酒精清洗,再用压缩空气吹干后装复。装复时应先将制冷剂流入的一端固紧,另一端暂时不要固紧,然后稍开进口截止阀,估计膨胀阀、滤器等部件内的空气赶尽后,再固紧另一端。
空气留在制冷系统内会被带至冷凝器,冷剂蒸气能被冷凝液化而空气不能被冷凝,不凝性气体的存在会影响传热,会使排气压力和排气温度升高,增加压缩机的功耗,降低装置的制冷量,使润滑油容易变质,应及时的预以排除。
(二)化冰后用干燥剂吸水
先换新干燥剂,然后在"冰塞"部位外敷毛巾并用热水浇,使冰融化;接着起动制冷装置,水分随着制冷剂流动,并被干燥剂吸收。采用这种方法时往往很快又在原来"冰塞"处后面形成"冰塞",必须耐心细致地反复进行上述操作,才能解决问题。
这是用于氟利昂制冷装置的干燥器设备,它装在贮液器之后的液管上,内盛干燥剂,用来吸收冷剂中的水分。通常干燥器内都设有滤网,以防干燥剂产生的细小颗粒进入系统。
R22常用的干燥剂是硅胶。硅胶的主要成分是二氧化硅,为了便于判断其含水量,常加掺染色剂,使在吸足水分之后改变颜色,称为变色硅胶。将吸足水的硅胶加热到140~160℃(不得超过200℃),保持3~4h,就能使其吸附的水分蒸发,从而可以再生使用。加热太快含水的硅胶易碎裂,再用时应筛过。硅胶使用时间长了细孔会被油和杂质堵塞,便不宜再生使用。为了使硅胶颗粒在干燥器中能充填紧密,减少在工作中摩擦生成粉末的可能性,有的硅胶加入少量氧化铝做成球状或半球状,吸水性比未加工的稍差。
R134a、R404A、R407C、R410A的分子较小,易被硅胶吸附,应采用分子筛为干燥剂。分子筛常加工成小丸或小圆棍状,其内有极细微的均匀小孔,对水有极强的吸附能力。但吸水性随温度升高而降低。再生温度为500℃,保持3~4h,不应超过600℃。
R134a用XH-7或XH-9、R404A用XH-10或XH-11、R407C用XH-10或XH-11、R410A用XH-10或XH-11。
我国规定,干燥器应能旁通并关断,以便在拆卸时不妨碍系统运行。在系统新充冷剂或换油、拆检等操作后一段时间内,以及系统中出现"冰塞"的迹象时,干燥器应接入系统使用。正常运行中则可以旁通,以免阻力较大,使液态冷剂压力降低而"闪气",同时减少干燥剂被污染或产生粉末进入系统的可能性。
(三)用"解冻剂"消除"冰塞"
使"解冻剂"随制冷剂在系统中循环,待"冰塞"消除后,再利用干燥剂将"解冻剂"和水一起吸收,以免长期存在系统中对金属起有害作用。"解冻剂"常用的有甲醇和无水酒精。在制冷剂中加入甲醇的量为冷剂总量的1%,加入无水酒精时的量应比甲醇的量稍多一点。
(四)用干燥气体吹除水分
当系统大量进水时,上述方法都不起作用。这时只能将系统中的制冷剂收入钢瓶,以备处理。然后用表压0.6~0.8MPa的氮气或二氧化碳气吹扫系统(周围环境要加强通风),最后用抽空除水法使系统干燥。
四、"冰塞"的预防
为了减少工作量及不必要的麻烦,在平时维护保养中应尽量预防水的侵入,应注意以下几方面:
(一)加强检查,特别是低压侧的检漏,发现问题,及时消除。
(二)尽量选用合格的常用厂家的制冷剂。
(三)在加液态制冷剂时,钢瓶要向下倾斜,并使制冷剂经过滤干燥器后再进入系统。
(四)定期查检干燥剂,如已失效,应更换新品或经烘烤后再用。
总之,在工作中,如果发现"冰塞"现象,就应该采用正确的方法来消除,以利于制冷系统的正常工作,保证冷藏货物的质量,达到最佳的效率和经济效益。