制冷系統(tǒng)中的溫度與壓力的估算
平衡壓力、高壓壓力和低壓壓力是空調(diào)維修的重要參數(shù)。三個壓力是制冷劑在空調(diào)管路中循環(huán)在不同位置所對應(yīng)的壓力,由于制冷劑是在氣液之間循環(huán)變化的,伴隨著吸熱和放熱,所以外界環(huán)境的溫度對其有明顯的影響,一般情況下,環(huán)境溫度高,壓力值變大,環(huán)境溫度低,壓力值變小。
平衡壓力是指壓縮機不工作時,高低壓平衡時的壓力;高壓壓力是指排氣壓力或冷凝壓力;低壓壓力是指吸氣壓力或蒸發(fā)壓力。三個壓力的測量都是在室外機氣閥的工藝口上,制冷運轉(zhuǎn)時為低壓壓力,制熱運轉(zhuǎn)時為高壓壓力,不工作時為平衡壓力。
冷凝壓力、冷凝溫度:
冷凝溫度是指冷凝器內(nèi)制冷劑蒸汽在某壓力下凝結(jié)時的飽和溫度。冷凝溫度不等于冷卻介質(zhì)的溫度,兩者之間也存在著傳熱溫差。
冷凝壓力就是制冷劑在冷凝器內(nèi)有氣體冷凝成液體的壓力,由于制冷系統(tǒng)中冷凝器內(nèi)部的壓力無法測量,而實際上,制冷劑在排氣管以及冷凝器內(nèi)的壓力降其實很小,所以不管設(shè)計調(diào)試還是檢修當(dāng)中,一般認(rèn)為排氣壓力近似等于冷凝壓力。
冷凝溫度與冷凝壓力的關(guān)系:
冷凝壓力與冷凝溫度兩者是對應(yīng)的;冷凝壓力(高壓)越低,冷凝溫度也就越低;冷凝壓力(高壓)越高,冷凝溫度也就越高。
冷凝與蒸發(fā)溫度的估算
在制冷設(shè)備調(diào)試的時候,我們經(jīng)常要知道冷凝溫度,進一步推算出冷凝壓力(高壓或者排氣壓力),然后根據(jù)實際的壓力,就能判斷制冷系統(tǒng)是否有問題。
經(jīng)驗估值參考:冷凝溫度=環(huán)境溫度/水溫+(10~20℃);
例:冷水機組,已知冷卻塔的出水溫度為25度,那么此時制冷系統(tǒng)的冷凝溫度:冷凝溫度= 25+(10~20)=40℃。根據(jù)溫度壓力對照表,很容易就查出此時的冷凝壓力為14.2bar(R22制冷劑);
環(huán)境溫度高時,減去高值(20或15);環(huán)境溫度低時,減去低值(10℃);
冷凝溫度與功率的關(guān)系
冷凝溫度提高了,在蒸發(fā)溫度不變的情況下,壓縮機的壓比增大了,而壓縮機的功率是和壓比成正比關(guān)系的,即壓比增大,壓縮機的功率也增大。
可以如下簡單理解:壓縮機把5公斤的冷媒壓縮到15公斤所用的功率;肯定比壓縮機把5公斤的冷媒壓縮到25公斤所用的功率大。
冷凝溫度與制冷量的關(guān)系
冷凝溫度升高了,系統(tǒng)的制冷量也會降低;原因:由于冷凝溫度的提高,導(dǎo)致制冷劑的單位制冷量會下降,在同等制冷劑質(zhì)量流量下,系統(tǒng)的制冷量就降低了;
熱負(fù)荷與冷凝壓力的關(guān)系
在一恒定的工況條件下(制冷劑流量),熱負(fù)荷越大,冷凝壓力越高,反之亦然。我們可以想象一下,當(dāng)你設(shè)計的冷凝器小了(熱負(fù)荷就相對來說大了),制冷系統(tǒng)是很容易報高壓報警的。
冷凝溫度不正常原因分析
冷凝溫度偏低:冷凝溫度偏低的原因很多,導(dǎo)致冷凝溫度偏低的機理就是 發(fā)器內(nèi)的冷媒少或節(jié)流閥節(jié)流效果不好,列舉如下:
1、膨脹閥選型大了;
2、膨脹閥故障或者膨脹閥開度過大,沒有節(jié)流效果;
3、制冷系統(tǒng)冷媒充注量不夠;
4、制冷系統(tǒng)缺少冷媒:1~2點主要分析膨脹閥節(jié)流效果,3~4主要分析制冷劑缺少;
冷凝溫度偏高:
(1)冷卻水(或空氣)流量小,溫度高;
(2)系統(tǒng)內(nèi)有空氣,使冷凝壓力升高;
(3)制冷劑充注量過多,液體占據(jù)了有用冷凝面積;
(4)冷凝器年久失修,傳熱面污垢嚴(yán)重,也能導(dǎo)致冷凝壓力升高。水垢的存在對冷凝壓力影響也較大。
當(dāng)然還有很多其他原因,建議從三方面考慮:
1、冷凝器內(nèi)的冷媒多了
2、制冷系統(tǒng)有其他雜志,占據(jù)了冷凝器換熱面積
3、冷凝器冷凝效果不好
冷凝壓力偏高處理:
冷凝壓力升高時,壓縮機排氣溫度也升高。壓縮機的壓縮比增大,輸氣系數(shù)減小,從而使壓縮機的制冷量降低。耗電量增加。
如果排氣溫度過高,則增加了壓縮機潤滑油的消耗,使油變稀,影響潤滑;當(dāng)排氣溫度與壓縮機油閃點接近時,還會使部分潤滑油炭化并積聚在吸、排氣閥口,影響閥門的密封性。
處理方法有以下兩種思路:
1、降低冷卻介質(zhì)的溫度可使得冷凝溫度下降,冷凝壓力也隨之下降,但這要受到環(huán)境條件的限制,難以人為選擇。
2、增加冷卻介質(zhì)流量可降低一點冷凝溫度(多采用這種方法)。但不能片面地提高冷卻水或空氣的流量,因為這將增大冷卻水泵或風(fēng)扇及電機的功率,應(yīng)全面綜合考慮。
排氣壓力偏高會使壓縮功加大,輸氣系數(shù)降低,從而使制冷效率下降。
冷凝溫度如何控制:
控制冷凝器進口壓力,就可以控制冷凝器的冷凝壓力,因為冷凝器壓降其實很小,近似的看做進口壓力等于冷凝壓力了。那么如何控制進口壓力呢?
方法:
1、控制流通冷凝器的風(fēng)量,風(fēng)量大了,冷凝壓力自然會下降,通過變頻器控制風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,很容易控制冷凝器的進口壓力了;
2、采用輔助冷凝器的方法,通過控制輔助冷凝器的水流量或者水溫,進而控制冷凝器的進口壓力。