影响离心式制冷机运行的几个主要因素

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摘要：在艳阳高照的地界里，一台制冷机（冷水机），可以利用其性能特点，将热度降下，这样的制冷装置，自然在当地广受好评，但随着制冷机的使用次数骤然增加，其工作性能也在该运行中遇到了一定的疑难故障，本文将在生活观察中找出这些故障因素，并进行针对性处理。

Abstract： In a place where the sun is shining， a refrigerating machine （water machine） can use its performance characteristics to lower the heat. Such a refrigeration device is naturally well received in the local area， but with the number of uses of the refrigerating machine suddenly increases， its working performance also encounter certain troubles in this operation. This paper will find these fault factors in the life observation， and carry out targeted processing.

关键词：制冷器因素;影响性能;离心运行

Key words： refrigerator factor;affect performance;centrifugal operation

中图分类号：TB651                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）25-0190-02

1  制冷机的分类和相关原理

制冷器是一台将低温物体的热量转移到环境中，从而实现温度降低的机器设备，制冷系统中，制冷机可分为压缩式、蒸汽喷射式、吸收式和半導体制冷机四种，其中离心式制冷机就隶属于蒸气压缩式所管理的机制范围，除半导体制冷特殊外，其余三个制冷机分类的应用较为普遍。

1.1 压缩式原理

原理：借用压缩机增加制冷机的压力，达到制冷循环的效果，该制冷过程中，可分为蒸气压缩式制冷机和气体压缩式制冷器，两种制冷的区别在于，前者是以液压蒸发制冷为基础，该制冷剂发生从气到液相互转变的周期性制冷，而后者则以高压气体的膨胀为制冷基础，该制冷剂永远处于气体状态的制冷器，目前，蒸气压缩式制冷机应用最广。

①螺杆式：构造明确不复杂，不容易损坏零件，寿命长，高单级压缩比，在大中型的制冷量范围内，隐隐有取代活塞式制冷机的上升趋势。

②活塞式：技术较于螺杆式相对成熟，制冷效果高，制冷范围广，该大中小型的各类产品皆可制作，同时也是所有制冷机应用范围最广的一个。

③离心式：该制冷器采用高速旋转叶轮的运动方式，让制冷机在该运动中获得动能，然后利用扩散器给其施压，施压过程过快速冷却液化，该运动轨迹街溜儿制冷。其离心式制冷器享有紧凑结构，制冷量大、能量调整等优点。R11和R12制冷剂用于空调。

1.2 蒸汽喷射式原理：冷却循环通过蒸汽喷射器（喷气压缩机）完成。

1.3 吸收式原理

根据吸收体-发电机组（热化学压缩机）的主要作用来实现制冷循环的一种制冷方式，该分类有氨水吸收式、溴化锂吸收式、吸收扩散式三种媒介制冷方式。

1.4 半导体制冷器原理：借助半导体热电效的作用制冷

2  离心式制冷机特点

2.1 优点

①叶轮高速旋转运动，排气容量大，单容量大;

②为技术成熟，结构紧凑，运行稳定，震动幅度小，噪音低;

③可防止该润滑油混入制冷机中;

④调节制冷力度范围宽限，能在10%～100%之间进行调节力度;

⑤零件耗损低，维护费用低廉。

2.2 缺点

①产品的零件物料强度大，加工精细严格。

②低负荷状态下，单机压缩的制冷机会发生“喘振”现象。

③该系统容易混入外界气体，造成化学反应，对其管路造成腐蚀。

3  影响离心式制冷器性能下降原因

长时间运行后，机组无法满负荷运行、蒸发温度过低、喘振、冷凝温度过高、电机电流大，造成机组制冷能力的下滑。其性能下降的主要因素有制冷剂与热能发生化学反应，润滑油的流入及变质，换热表层的热阻偏大、系统密封性差导致制冷机系统与水系统相处回潮等。

3.1 制冷剂化学反应

用于离心式制冷机组的CFCS主要有R11、R134a、R123等。该制冷剂性能的变化过程可以从它与水、与润滑油、与金属和非金属三方面的关系来进行描述。

①制冷机与水的关系：制冷系统中，如果制冷温度低于0摄氏度时，该游离状态下的水会冻结并堵塞其制冷装置中的节流通道，对其系统造成供水不足，冷却机组停机;此外，水溶解在进入制冷机后，在发生水分解的现象中，还会产生酸性物质，进而腐蚀到该系统的金属材料，减少绕组的电气绝缘，影响性能。

②制冷机与润滑油的关系：因为两者之间的溶解度不同，所产生的反应不是互溶就是不溶。相互溶解下，该润滑油会随着制冷机的动能机制浸到压缩机的每个部位，创造良好的润滑服务，有效延长其机组的使用寿命，该互溶过程中，其压力一致，两者的互溶会降低其润滑油的粘度，加大其机组的蒸发温度。在不互溶的情况下，两者容易分离，该分离的后果会在换热面表层和其表面形成一层油膜，致使传热系数的降低。

③制冷器与金属和非金属之间的关系：该条件下，如果其卤代烃中有水的介入，其状态下会产生酸性物质，该物质对金属的威胁系数过大，极容易造成腐蚀作用。对此水溶液制冷剂与润滑油的整合物质可以溶解铜，造成镀铜现象。镀铜严重影响到该压缩机的运动零件密封属性，损坏轴承，导致外界空气流入机组内部。致使冷凝压力过大的异常;与此同时，卤代烃同样是一种很好的有机溶剂，可以使天然橡胶、树脂等聚合物材料变软、膨胀、产生气泡。

3.2 润滑油变质

润滑油又称冷冻油，在该机组运行各个部件时，它能起到润滑的作用，有效减少摩擦和磨损，该过程中还有冷却机制，保持该机组运动零件的较低温度，提高功率。该润滑油影响如下：

①基于热能情况下，如果润滑油流入制冷剂中，该机组的热性能就會被降低，正常情况下，蒸发设备没降低1摄氏度，冷凝设备就要增加百分之四的电力消耗，因此，通常情况下，蒸发设备和冷凝设备之间的压差越大，其机组的电力消耗也相继扩大。此外，由于润滑油现携带了制冷机进入到机组的润滑系统，该带入所带来的的影响会缩小其制冷剂的循环数，导致其制冷剂的制冷功能下滑。

②该机组在营造传热效果中，由于润滑油进入了制冷剂的缘故，就会导致传热系数的下滑，没有任何添加剂的制冷机在蒸发、冷凝的过程中是加温沸腾及凝结传热的主要媒介，该石油的存在会让其传热表层覆盖一层油膜，致使该传递热能的方法转换成热传递方式。

③随着润滑油的带入，该制冷剂成功进入润滑油系统，并在该润滑部分产生摩擦和发热。该制冷剂因为润滑油的介入，致使沸腾热点低下，从而造成内部冷凝不良和热传递过高的现象，该状态下，它还有可能改变其轴向脉动，严重影响密封和其轴承所承载的压力。

3.3 非凝性气体

负压机组是在以R11、R123作为制冷剂构造的机组，该压缩机的开口位于真空状态下。在对该机组的运行进行检修、开机和关闭时，其他物质（水、空气或者是非凝气体）就会见缝插针，深入渗透其中。该状态下，如果不及时进行补救措施的话，冷凝设备头顶的施压力度会骤然增多，知识制冷数的下滑，增加功耗的时长。

3.4 二水因素（即冷却水和冷水）

通常情况下，冷却水的作用是开放循环，该过程中水与大气不断碰触，制热传递，二氧化碳在其开放式循环水的运作下，渐渐流失，造成碳酸钙的晶体沉淀。此外水与大气尘埃的混合会产生污垢，致使冷凝设备的传热能力降低等问题。

4  离心式制冷机节能措施

①提升蒸发设备温度，减少冷凝设备的温度。②谨防和减少管道结垢，定期清洁器管道的内部卫生，避免其因为水质的不处理问题，致使管道结垢。③在确保设备能够安全运作的情况下，将该制冷机的运行负载调节至合理化状态。④取用制冷剂的变频装置设备，及时调整离心式制冷机在转速中，叶轮高速旋转的速度，在其制冷媒介通过离心设备后，压力增大。

5  结语

综上所述，压缩式制冷机在其他制冷机中的地位明确，主作用于生活索要的制冷场所，无论单机或非单机都能被人们使用到，人们在享受到便利的同时，一定要注意对该制冷机的维护措施，争取将其制冷利用最大化。其离心设备的转速增大，该压力的上升就越高，反之则低。及时调整其压缩机的运动速度，有效实现节能措施。

参考文献：

[1]陈郃.影响离心式制冷机运行的几个主要因素[J].当代化工研究，2018（08）：84-85.

[2]王一飞.离心式冷水机组智能故障诊断系统的研究与开发[D].天津大学，2010.

[3]王鸣雷.建议采用R—12低温离心制冷机用于液氯制冷[J].中国氯碱通讯，1985（12）：10-12.

[4]高彦章.FTL65-31型离心式制冷机运转中的几个问题[J]. 石油化工设备，1986（03）：30-33.

[5]车春鸿.探究基于模型的离心式制冷机组系统优化控制方案[J].科技资讯，2012（29）：67.