制冷系統(tǒng)中分液的任務(wù)主要由分液器組件承擔(dān),如果分配不均,會(huì)使一些分路制冷劑過多,使蒸發(fā)器結(jié)霜,結(jié)果蒸發(fā)不完全,帶液流出蒸發(fā)器,有些制冷劑過少,不能充分利用蒸發(fā)器傳熱面積,總體表現(xiàn)是,制冷能力下降,可能造成吸氣帶液,嚴(yán)重影響制冷系統(tǒng)性能及可靠性。
為什么會(huì)分液不均?
1、我們來(lái)看看制冷劑經(jīng)過膨脹閥后是怎么樣的:
制冷劑經(jīng)過膨脹閥后,壓力下降,那制冷劑或多或少會(huì)蒸發(fā)掉一部分成為氣體。以制冷劑R410a為例,經(jīng)試驗(yàn),制冷劑在進(jìn)入膨脹閥的液體為38度,蒸發(fā)溫度為10C時(shí),膨脹閥出口會(huì)閃發(fā)出一部分氣體。那么在重力及閃發(fā)氣體的影響下,這些液體和氣體的混合物會(huì)流向阻力小的地方,所以,如果分液器設(shè)計(jì)或者質(zhì)量不好,就容易造成分液不均。
2、分液不均具體原因如下:
分液頭設(shè)計(jì)(主要是集管或入口管道)不合理,氣液混合不均勻;
分液頭生產(chǎn)加工一致性差;
分液頭焊堵(這個(gè)一般的制冷都知道);
分液頭安裝不當(dāng),受重力影響大;
進(jìn)出蒸發(fā)器各支路總長(zhǎng)度不同;
流體是單相流還是多相流同樣會(huì)影響到分布情況;
支路局部阻力損失過大;
蒸發(fā)器各支路迎面風(fēng)速不均勻;
蒸發(fā)器分路不合理,受重力影響過大;
壓縮機(jī)回油不良,各支路存油量不一致。
分液不均的影響和危害
分液頭如果分配不均,會(huì)使一些分路制冷劑過多,使蒸發(fā)器結(jié)霜,結(jié)果蒸發(fā)不完全,影響系統(tǒng)制冷能力下降,也有可能造成吸氣帶液。
1、從分流量多少來(lái)看:
(1)如果分流液量偏多:
盤管內(nèi)出口過熱度很小,甚至帶有未蒸發(fā)的液體,換熱面積不足,同時(shí),蒸發(fā)器出口總管由于制冷劑的混合或再次蒸發(fā),過熱度低于理論值,過熱度降低,對(duì)節(jié)流裝置產(chǎn)生的信號(hào)是供液量過多,節(jié)流裝置自行調(diào)節(jié),以減少供液量;
(2)如果分流液量偏少:
質(zhì)量流量降低,分液效果更差,形成惡性循環(huán);最終導(dǎo)致蒸發(fā)器有效面積急劇減少,制冷量下降,整個(gè)制冷系統(tǒng)運(yùn)行性能惡化。
2、從制冷系統(tǒng)工作模式來(lái)看:
(1)機(jī)組制熱時(shí)
分液不均會(huì)使分液多的回路制冷劑蒸發(fā)不完全,而導(dǎo)致此回路迅速結(jié)霜。如果結(jié)霜非常嚴(yán)重,造成化霜不干凈,進(jìn)而惡性循環(huán),壓縮機(jī)回液,低壓跳停。
(2)機(jī)組制冷時(shí)
分液多的回路制冷劑蒸發(fā)不完全,盤管溫度偏低,除濕能力強(qiáng),嚴(yán)重時(shí)會(huì)使室內(nèi)盤管結(jié)霜,壓縮機(jī)回液。
分液不均案例
案例一:
某制冷系統(tǒng)由三臺(tái)并聯(lián)活塞式壓縮機(jī)組成,向兩個(gè)冷庫(kù)四臺(tái)冷風(fēng)機(jī)提供冷源,庫(kù)溫維持在-23度左右。客戶的維修保養(yǎng)記錄很全,在兩年的運(yùn)行時(shí)間里面先后出現(xiàn)了很多故障,總結(jié)如下:
蒸發(fā)器結(jié)冰;
油壓保護(hù);
蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)電機(jī)多個(gè)燒毀;
壓縮機(jī)振動(dòng)大、噪音大;
壓縮機(jī)閥片及連桿斷裂;
壓縮機(jī)缺油;
系統(tǒng)冰堵;
潤(rùn)滑油積碳、發(fā)黑;
全部壓縮機(jī)活塞沖擊為麻面,閥片及連桿斷裂。
經(jīng)過多次反復(fù)的排查,最終查明這套系統(tǒng)故障原因是:
氣液分離器失效;
氣分失效的原因來(lái)自于氣分回油孔的堵塞;
回油孔的堵塞來(lái)自于系統(tǒng)雜質(zhì);
系統(tǒng)雜質(zhì)來(lái)自于缺油運(yùn)行(液擊先撇開);
缺油來(lái)自于回油不良(這時(shí)氣分是有效的);
回油不良來(lái)自于吸氣量不足;
吸氣量不足來(lái)自于供液量不足;
供液量不足來(lái)自于膨脹閥開啟度不夠;
膨脹閥開度不夠來(lái)自于低壓壓力偏低及膨脹閥感溫包感受溫度低,即過熱度偏低或沒有過熱度;
低壓偏低來(lái)自于蒸發(fā)器換熱量不夠;
換熱量不夠來(lái)自于換熱面積不足及風(fēng)機(jī)風(fēng)量不足;
換熱面積和風(fēng)量不足來(lái)自于蒸發(fā)器化霜不完全;
化霜不完全來(lái)自于蒸發(fā)結(jié)霜不均勻,局部化霜不徹底;
局部化霜不徹底來(lái)自于制冷劑分配不均或迎面風(fēng)速不均(此系統(tǒng)風(fēng)速不均問題基本可以忽略),制冷劑分配不均來(lái)自于分液頭分配不均;
分液頭分配不均來(lái)自于分液結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,分液頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理來(lái)自于氣液兩相制冷劑氣體含量,即制冷劑的干度。
干度的變化來(lái)自于膨脹閥前后的壓差,假設(shè)高壓恒定,即冷凝器正常,則取決于低壓壓力,低壓越低,含氣量越大,干度越大;
隨著干度的變化,兩相流的流態(tài)變化。如分液頭氣液混合不均勻,進(jìn)入蒸發(fā)的制冷劑質(zhì)量流量將不同;蒸發(fā)器各路盤管制冷劑液體量不同,會(huì)在出口產(chǎn)生不同的過熱度。
案例二:
一用戶在商場(chǎng)購(gòu)買的一臺(tái)26變頻機(jī),反映制冷效果差,網(wǎng)點(diǎn)重新定量灌注效果依然沒變化。房間12平方左右。室外溫度約35℃,室內(nèi)溫度33℃,出風(fēng)溫度19℃,溫差10℃。從上午10:00開機(jī)到14:00,房間溫度由33℃降到29℃,再?zèng)]法再往下降。
1、分析
返回網(wǎng)點(diǎn)對(duì)接分析,測(cè)量蒸發(fā)器三排溫度,從上到下分別為16℃、17.8℃、23.0℃,管溫19℃,偏高。
測(cè)量大小連接管溫度非別為26℃和16℃,偏高。
用變頻檢查儀器檢測(cè),電流5.6A—6.4A,頻率79HZ,排氣溫度61℃,排氣偏低。
用紅外線測(cè)溫儀對(duì)冷凝器分支管測(cè)量,從測(cè)量數(shù)據(jù)看,有一支路溫度明細(xì)偏低。
從測(cè)量結(jié)果看,室外機(jī)冷凝器三進(jìn)中氣管制冷劑分配不均勻,某路存在微堵,導(dǎo)致三路支管溫度差異大。由于流量偏少、引起制冷劑在室內(nèi)機(jī)分配器三支管流量發(fā)生輕微變化。流量偏少,蒸發(fā)器內(nèi)過度蒸發(fā),過熱度增大,吸氣管26℃是過熱度大的表現(xiàn)。
2、處理
冷凝器三路進(jìn)管分配不均,微堵引起流量減少導(dǎo)致制冷效果差。
3、總結(jié)
我們解剖過很多的空調(diào)排氣管組件、冷凝器組件,發(fā)現(xiàn)有些排氣管組件整條排氣管內(nèi)壁存在大量氧化皮,附著長(zhǎng)度自排氣管接壓縮機(jī)口處直接到分氣管末端。
為什么會(huì)有氧化皮?很多時(shí)候是安裝維修時(shí)抽真空不良,導(dǎo)致管路中有水分存在。所以,我們?cè)诎惭b維修過程中確保管路的真空度是有必要的。
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