不要将结霜的蒸发器盘管与制冷剂过量充电混淆

  • 2021-07-23 17:14:11
  • 来源:

技术人员经常将带有磨砂蒸发器盘管的制冷系统的症状与制冷剂严重过量充注的系统混淆。希望本文可以澄清对这两个系统问题的任何误解。

让我们看看当霜开始在蒸发器盘管上积聚时会发生什么。蒸发器盘管上的霜会阻止正确数量的气流通过盘管。每当蒸发器盘管看到其表面气流减少时,盘管上的热负荷就会减少。蒸发器盘管上的低气流和较少的热负荷会导致盘管中的大部分制冷剂保持液态,而蒸发速度不快。一些液态制冷剂可能会经过蒸发器盘管,通过吸入管线,最终到达压缩机。压缩机溢流和/或段塞很快会导致压缩机损坏。

肮脏的蒸发器盘管还会导致通过蒸发器的气流减少,进而导致制冷系统的热负荷减少。因此,出于实际目的,脏的蒸发器盘管和磨砂的蒸发器盘管将具有相同的症状。

有几个系统问题会减少蒸发器盘管上的气流和热负荷,并导致霜冻积聚。它们包括不工作的除霜加热器、烧坏的蒸发器风扇、蒸发器盘管上的热负荷不足、蒸发器盘管脏、门打开导致高湿度情况、除霜间隔设置得太远以及除霜组件故障,等等很少。

露点温度是露点开始形成的温度。当蒸发器的盘管温度低于露点温度时,露水将开始聚集在蒸发器的冷表面上。如果蒸发器盘管的温度继续下降到水的冰点以下,蒸发器盘管上的水分将开始冻结成一层薄薄的冰。

蒸发器盘管上的第一层薄薄的固体冰实际上会提高蒸发器的效率;然而,随着更多的冰在蒸发器盘管上形成,它变得更加多孔。这种更多孔类型的冰通常被称为霜。霜使蒸发器盘管与试图被蒸发器盘管内的蒸发制冷剂吸收的热负荷隔离。随着霜的积聚,蒸发器将从冷藏空间吸收的热量减少。这将导致蒸发器(吸入)压力,从而蒸发器温度下降,蒸发器盘管将变冷。吸入压力的下降将导致更高的压缩比,这将导致压缩机容积效率降低、进入压缩机的制冷剂回流气体密度降低、制冷剂质量流量降低、

蒸发器结霜的严重情况会导致液态制冷剂返回压缩机。如上所述,这种绝缘效应的结果是蒸发器压力较低,从而导致蒸发器盘管的温度降低以保持相同的所需冷藏空间温度。蒸发器盘管和冷藏空间之间的温差 (TD) 会更大。

内部问题

压缩机通常是制冷系统中的主要部件,蒸发器盘管会严重结霜。很多时候,维修技术人员会因为内部零件损坏而更换压缩机,而没有找到问题的实际原因。那是因为零件损坏的压缩机不是问题的原因。原因可能是时钟故障或打开的除霜加热器导致系统无法正常除霜。这会使蒸发器盘管结霜,导致压缩机溢流或堵塞。蒸发器盘管的这种结霜可能会导致压缩机内部部件损坏。

如果技术人员在更换压缩机后没有执行系统检查表并按照其模式运行系统,则新压缩机肯定会因同样的原因出现故障。

压缩机制造商经常要求技术人员检查出现故障的压缩机以找出故障原因。只要所有部件与旧压缩机一起退回,打开半封闭式压缩机并检查其内部部件不会使保修失效。

技术人员应列出可能导致此故障的原因,并在系统启动并运行后一一排除。例如,电动打开的除霜加热器可能是蒸发器盘管结霜和压缩机损坏的原因。如果系统没有运行并进入除霜模式,或者用欧姆表和电压表系统地检查,电开除霜加热器的真正问题将永远不会被发现,更换的压缩机很快就会出现故障。

由于蒸发器和压缩机的过热度都极低,蒸发器充满了制冷剂,压缩机很快就会充满。压缩冲程很快就会包含夹带蒸汽的液体(湿压缩)。压缩热有望使任何液体蒸发。这种汽化过程需要热量,并将从压缩热量中获取热量。这将带走压缩机气缸的热量并留下较低的排气温度。此外,由于冷凝器中没有要排出的热负荷,因此不必升高冷凝压力和温度以将热量排出到环境中。结果是低冷凝压力。冷凝压力和温度较低时,冷凝分流将较低。冷凝器不必升高温度来排除小热负荷,

由于蒸发器盘管的热负荷降低,制冷剂蒸发率将降低。这将在系统的低压侧产生较低的蒸气压。由于蒸发器盘管上的热负荷降低,因此不会有太多制冷剂蒸发。蒸发器中 100% 的饱和蒸气点将向下爬过蒸发器的末端,并且 TXV 通常会失去控制。在这些情况下,压缩机可能会堵塞和/或溢流。

压缩机曲轴箱中的液态制冷剂会沸腾。这会使油闪蒸并最终导致压缩机损坏。曲轴箱中制冷剂的沸腾会使曲轴箱摸起来冰凉。如果条件合适,曲轴箱甚至可能出汗或结霜。由于液体制冷剂的液滴会被吸入蒸汽夹带,根据溢流或段塞的严重程度,安培消耗可能会有点高。

严重超载系统

让我们将上面的磨砂蒸发器盘管系统与制冷剂严重过量充注的系统进行比较。该系统也是以 R-134a 作为制冷剂的中温 TXV/接收器系统:

由于制冷剂严重过量充注而滞留在冷凝器中的液态制冷剂将淹没冷凝器的大部分内部容积,从而导致高水头压力、高冷凝器分流和高冷凝器过冷度。请记住,冷凝器中低于冷凝温度的任何液体都被视为过冷。这可以在冷凝器出口用温度计或热电偶测量。用冷凝温度减去冷凝出口温度,得到冷凝器中液体过冷量。

用于制冷的强制空气冷凝器应在冷凝器中具有至少 6-8°F 的液体过冷度;然而,过冷量确实取决于系统管道配置和液体管线静摩擦压降。冷凝器过冷度是系统制冷剂充注量的极好指标:制冷剂充注量越低,过冷度越低,制冷剂充注量越高,过冷度越高。

冷凝器分流是冷凝温度与环境温度之差。较高的冷凝温度产生较高的冷凝器分流。脏的冷凝器也会给系统带来高的冷凝器分流,但冷凝器的过冷度不会像过度充电的系统那样高。

当制冷剂过量充注时,由于高压缩比导致通过压缩机的质量流量降低,从而导致蒸发器压力升高,从而导致容积效率降低。蒸发器将更难跟上较高的进入空气温度产生的较高热负荷。由于高水头压力导致低过热度,TXV 在其开启行程中也有向蒸发器过量供给制冷剂的趋势。

系统对比

通过查看两个系统的系统检查可以看出,两种情况下的蒸发器过热度和压缩机过热度都很低。这意味着 TXV 已经失去控制,即将淹没——或正在淹没——蒸发器和压缩机。通常,技术人员会看到低过热度并自动认为系统制冷剂充注过多;但是,技术人员在决定系统是否过度充电之前,还必须查看系统的冷凝器过冷度和蒸发器压力。

正是过度充电系统中的高冷凝器过冷量 (40°F) 与带有磨砂盘管的系统中的低过冷度 (8°F) 不同。由于制冷剂严重过量充注而滞留在冷凝器中的液态制冷剂将淹没冷凝器的大部分内部容积,从而导致高水头压力、高冷凝器分流和高冷凝器过冷度。

带有磨砂蒸发器盘管的系统将具有正常的冷凝器过冷度。许多技术人员会在实际充注正确时使用结霜盘管将制冷剂从系统中取出——系统只是有结霜盘管导致过热度低,而不是制冷剂过量充注。所以请记住,蒸发器和压缩机的过热度低或没有过热度并不一定意味着系统过度充电。

两个系统都要考虑的另一个参数是蒸发器或低压侧压力。带有磨砂盘管的系统具有与外部热负荷绝缘的蒸发器,因此其压力会很低。请注意系统中 2.2 psig(减去 9°F)的低蒸发器压力,检查是否有磨砂蒸发器盘管。将其与过充系统的蒸发器压力 30.4 psig (35°F) 进行比较。过度充电系统中的蒸发器盘管没有霜冻,并且正在承受来自 42°F 冷藏箱温度的大量热负荷。它还有一个盘管,里面充满了来自 TXV 失去控制的制冷剂。这两个因素都会产生高蒸发器(吸入)压力。

总之,带有磨砂盘管的系统将经历低吸入压力和正常过冷度,而严重过度充电的系统将经历高过冷度和高吸入压力。除非进行系统检查和分析,否则切勿在系统中添加或减少制冷剂。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如有侵权行为,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。