制冷剂迁移会导致阀门损坏 自动抽空系统可以解决迁移问题

  • 2021-07-09 16:39:24
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在大多数制冷和空调系统中,制冷剂将要移动或迁移到压力最低的地方。在停机期间或特别是在长时间停机期间,压缩机的曲轴箱通常是压力最低的位置。制冷剂迁移的发生是因为流体从压力较高的地方流向压力较低的地方。事实上,制冷剂迁移被定义为制冷剂,无论是液体还是蒸汽,在压缩机停机期间流向压缩机的吸入管线或曲轴箱。

由于曲轴箱中含有油,曲轴箱的压力通常低于蒸发器。油的蒸汽压非常低,无论制冷剂是蒸汽还是液体,制冷剂都会流向它。如果油的蒸气压不是非常低,则每次曲轴箱中存在低压或抽真空时,油都会蒸发。

如果曲轴箱有加热器,蒸汽将被迫离开曲轴箱并最终进入吸入管路。这种制冷剂可能会在吸入管路中冷凝,并在启动时导致压缩机气缸内的堵塞。如果压缩机位于室外寒冷的环境中,这通常会发生,因为这会放大较低的蒸气压区域,并有助于将蒸气冷凝成液体。

曲轴箱加热器有助于保持曲轴箱中的油不受制冷剂迁移的影响。即使压缩机不注入制冷剂/油泡沫混合物,从曲轴箱吸入气缸的高密度饱和蒸汽也会导致电流消耗非常高。

阀门问题

因为制冷剂蒸气会发生制冷迁移,所以迁移可能发生在上坡或下坡。一旦制冷剂蒸汽到达曲轴箱,它就会被吸收并凝结在油中。制冷剂和油对彼此有很强的吸引力并且混合得很好。由于液态制冷剂比油重,液态制冷剂将在曲轴箱中的油底部。

机油中吸收的制冷剂量取决于机油的温度和曲轴箱中的压力。温度越低,压力越高,吸收的制冷剂就越多。在短周期停机时,迁移的制冷剂没有机会沉淀在油下,但仍会与曲轴箱中的油混合。当压缩机启动时,含有液态制冷剂和油的曲轴箱压力突然下降会导致油中的制冷剂闪蒸成蒸汽。这称为溢流启动,它会导致曲轴箱中产生剧烈的泡沫。然后曲轴箱中的油位会下降,机械部件——尤其是轴承——会因润滑不足而划伤。

油和制冷剂的起泡作用也会限制油道并导致压力增加。曲轴箱压力将升高,制冷剂和泡沫油的混合物现在可以被迫通过压缩机通道和活塞环周围,并由压缩机泵送。这种情况不仅会导致曲轴箱中的机油流失到系统中,还会导致压缩机气缸出现轻微的段塞。随之而来的是高压缩机电流消耗,这通常会导致电机过热。此外,由于过热和/或堵塞可能会导致阀门损坏或变形。

一旦阀门损坏或变形,由于从系统高压侧到系统低压侧的压力泄漏,电流消耗将很低。解决制冷剂迁移的唯一可靠方法是使用自动抽空循环。

阀门故障排除

考虑这种情况。维修技术人员到达一家商店,以解决玻璃门伸入式冷冻机的问题。店主解释说,在过去的三周里,玻璃门把手冰箱的温度从 0°F 逐渐升高到 15°F。客户一直在抱怨产品负载很热,店主还让技术人员知道冷凝装置有 100% 的运行时间来尝试使产品保持部分低温。

技术人员进入地下室并注意到冷凝装置是一台 3 马力、R-404A、半封闭式往复式压缩机,带有强制空气、标准效率冷凝器。该系统还有一个恒温膨胀阀 (TXV) 和一个接收器。地下室的温度为 70°F。

技术人员在压缩机的低压侧和高压侧安装仪表并读取安培读数。低压侧的压力读数为 33.5 psig (0°F),高压侧的读数为 174 psig (80°F)。铭牌上的额定负载安培 (RLA) 下的安培读数为 4 安培。

然后,技术人员将温度探头放在冷凝器和蒸发器出口上,以便分别获得冷凝器过冷度和蒸发器过热度读数。冷凝器出口温度读数为 71°F,蒸发器出口温度读数为 14°F。

技术人员意识到,由于冷凝器过冷度为 9°F,这意味着冷凝器中存在液体,因此该装置的制冷剂不会过低。此外,在充电量低的系统上,蒸发器过热度通常远高于 14°F。

思考片刻后,技术人员想知道为什么冷凝温度仅比地下室的环境或周围温度高 10°F。这表明冷凝器没有将大量热量从系统排放到地下室空气中。冷凝器温度与环境空气之间的温差通常称为“冷凝分流”,在正常热负荷下,标准效率冷凝器的温度应为 25° 至 30°F。技术人员还意识到,该系统实际上具有低水头压力,但吸入压力高于正常水平。

分析与处理

技术人员坐下来再次分析系统检查。脏的冷凝器会产生较高的冷凝温度和压力,而脏的蒸发器会产生低的蒸发温度和压力。所以,它不可能是这两者中的任何一个。如果液体管路或计量装置受到限制,蒸发温度和压力会很低,但会很高。技术人员想知道什么会导致高蒸发温度(压力)、低冷凝温度(压力)和低电流消耗。

然后技术人员意识到压缩机的阀门或活塞环可能磨损和泄漏。当活塞上下往复运动时,这将导致系统高压侧和低压侧之间的压力泄漏,从而导致较低的冷凝压力和较高的蒸发压力。由于气缸和/或阀门内的这种压力泄漏,安培消耗也会很低。

技术人员对压缩机抽真空并检查阀门和阀板。果然,阀门没有正确就位并翘曲。安装了一套新的阀板和阀盖带垫片的阀门,压缩机抽真空并投入使用。大约运行两小时后,系统温度降至 0°F。

冷凝压力和蒸发压力均正常。由于冷冻机经常关闭多次,维修技术人员将阀门问题归咎于制冷剂迁移导致湿压缩随着时间的推移。技术人员向店主建议,在系统上安装自动抽气系统以解决迁移问题将是有利的。

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