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制冷系统中的温度与压力的估算

 平衡压力、高压压力和低压压力是空调维修的重要参数。三个压力是制冷剂在空调管路中循环在不同位置所对应的压力,由于制冷剂是在气液之间循环变化的,伴随着吸热和放热,所以外界环境的温度对其有明显的影响,一般情况下,环境温度高,压力值变大,环境温度低,压力值变小。

 

平衡压力是指压缩机不工作时,高低压平衡时的压力;高压压力是指排气压力或冷凝压力;低压压力是指吸气压力或蒸发压力。三个压力的测量都是在室外机气阀的工艺口上,制冷运转时为低压压力,制热运转时为高压压力,不工作时为平衡压力。

 

冷凝压力、冷凝温度:

冷凝温度是指冷凝器内制冷剂蒸汽在一定压力下凝结时的饱和温度。冷凝温度不等于冷却介质的温度,两者之间也存在着传热温差。

冷凝压力就是制冷剂在冷凝器内有气体冷凝成液体的压力,由于制冷系统中冷凝器内部的压力无法测量,而实际上,制冷剂在排气管以及冷凝器内的压力降其实很小,所以不管设计调试还是检修当中,一般认为排气压力近似等于冷凝压力。

 

 

冷凝温度与冷凝压力的关系:

冷凝压力与冷凝温度两者是对应的;冷凝压力(高压)越低,冷凝温度也就越低;冷凝压力(高压)越高,冷凝温度也就越高。

 

冷凝与蒸发温度的估算

在制冷设备调试的时候,我们经常要知道冷凝温度,进一步推算出冷凝压力(高压或者排气压力),然后根据实际的压力,就能判断制冷系统是否有问题。

 

经验估值参考:冷凝温度=环境温度/水温+10~20℃);

例:冷水机组,已知冷却塔的出水温度为25度,那么此时制冷系统的冷凝温度:冷凝温度= 25+10~20=40℃。根据温度压力对照表,很容易就查出此时的冷凝压力为14.2barR22制冷剂);

环境温度高时,减去高值(2015);环境温度低时,减去低值(10℃);

冷凝温度与功率的关系

冷凝温度提高了,在蒸发温度不变的情况下,压缩机的压比增大了,而压缩机的功率是和压比成正比关系的,即压比增大,压缩机的功率也增大。

 

可以如下简单理解:压缩机把5公斤的冷媒压缩到15公斤所用的功率;肯定比压缩机把5公斤的冷媒压缩到25公斤所用的功率大。

 

冷凝温度与制冷量的关系

冷凝温度升高了,系统的制冷量也会降低;原因:由于冷凝温度的提高,导致制冷剂的单位制冷量会下降,在同等制冷剂质量流量下,系统的制冷量就降低了;

热负荷与冷凝压力的关系

在一恒定的工况条件下(制冷剂流量),热负荷越大,冷凝压力越高,反之亦然。我们可以想象一下,当你设计的冷凝器小了(热负荷就相对来说大了),制冷系统是很容易报高压报警的。

 

冷凝温度不正常原因分析

冷凝温度偏低:冷凝温度偏低的原因很多,导致冷凝温度偏低的机理就是 发器内的冷媒少或节流阀节流效果不好,列举如下:

1、膨胀阀选型大了;

2、膨胀阀故障或者膨胀阀开度过大,没有节流效果;

3、制冷系统冷媒充注量不够;

4、制冷系统缺少冷媒:1~2点主要分析膨胀阀节流效果,3~4主要分析制冷剂缺少;

冷凝温度偏高:

 (1)冷却水(或空气)流量小,温度高;

 (2)系统内有空气,使冷凝压力升高;

 (3)制冷剂充注量过多,液体占据了有效冷凝面积;

 (4)冷凝器年久失修,传热面污垢严重,也能导致冷凝压力升高。水垢的存在对冷凝压力影响也较大。

当然还有很多其他原因,建议从三方面考虑:

1、冷凝器内的冷媒多了

2、制冷系统有其他杂志,占据了冷凝器换热面积

3、冷凝器冷凝效果不好

 

冷凝压力偏高处理:

冷凝压力升高时,压缩机排气温度也升高。压缩机的压缩比增大,输气系数减小,从而使压缩机的制冷量降低。耗电量增加。

 

如果排气温度过高,则增加了压缩机润滑油的消耗,使油变稀,影响润滑;当排气温度与压缩机油闪点接近时,还会使部分润滑油炭化并积聚在吸、排气阀口,影响阀门的密封性。

 

处理方法有以下两种思路:

1、降低冷却介质的温度可使得冷凝温度下降,冷凝压力也随之下降,但这要受到环境条件的限制,难以人为选择。

 

2、增加冷却介质流量可降低一点冷凝温度(多采用这种方法)。但不能片面地提高冷却水或空气的流量,因为这将增大冷却水泵或风扇及电机的功率,应全面综合考虑。

排气压力偏高会使压缩功加大,输气系数降低,从而使制冷效率下降。

 

冷凝温度如何控制:

控制冷凝器进口压力,就可以控制冷凝器的冷凝压力,因为冷凝器压降其实很小,近似的看做进口压力等于冷凝压力了。那么如何控制进口压力呢?

 

方法:

1、控制流通冷凝器的风量,风量大了,冷凝压力自然会下降,通过变频器控制风机的转速,很容易控制冷凝器的进口压力了;

2、采用辅助冷凝器的方法,通过控制辅助冷凝器的水流量或者水温,进而控制冷凝器的进口压力。

 

 

 

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