工业冷水机制冷系统堵塞的原因及解决方案
如何解决冷水机组制冷系统堵塞的问题?冷水机制冷系统堵塞主要是由于毛细管产生冰堵塞、脏堵塞或油堵塞,或干燥过滤器脏堵塞。制冷系统堵塞后,由于雪种不能循环,造成压缩机不停运行,箱内不制冷或制冷缓慢,冷凝器不热。以下将详细介绍制冷系统堵塞的具体解决方案。
(一)冰堵的原因及故障
冷水机组堵塞故障主要是由于制冷系统含有过量的水份,随着雪种的不断循环,制冷系统中的水份逐渐集中在毛细管出口,由于毛细管出口温度最低,让水形成了冰,冰逐渐大,大到一定程度就会完全堵塞毛细管,致使制冷剂不能循环,冷水机组不制冷。
冷水机组制冷系统内水份的主要来源是:压缩机内电机绝缘纸含有水份,这是系统中水分的主要来源。此外,由于干燥不足,制冷系统各部件和连接管道中残留的水分;冷冻油和制冷剂含有超过允许量的水分;管道在装配或维护过程中长期处于开发状态,导致电机绝缘纸和冷冻油吸收空气中的水分。由于上述原因,制冷系统的含水量超过了制冷系统的允许量,导致冰堵塞。一方面,冰堵使制冷剂不能循环,冷水机组不能正常制冷;另一方面,水与制冷剂发生化学反应,产生盐酸和氟化氢,腐蚀金属管道和部件,甚至损坏电机绕组机绕组造成绝缘损坏,冷冻油变质,影响压缩机润滑。因此,系统中的水份必须控制在最低限度。
螺杆式冷水机组制冷系统冰堵最初阶段的表现是工作正常。蒸发器结霜,冷凝器散热,机组运行平稳,蒸发器制冷剂活动声清晰稳定。随着冰块的形成,可以听到气流逐渐减弱,甚至气流声消失,制冷剂循环中断,冷凝器逐渐变凉。由于堵塞,排气压力增加,机器运行声音变大,蒸发器内无雪种流入,霜冻面积逐渐减小,温度逐渐升高,毛细管温度也一起升高,冰开始溶解,制冷剂开始重新循环。一段时间后,冰块再次发生,形成周期性通堵现象。
(二)脏堵的原因及故障
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脏堵故障的形成是由制冷系统中杂质过多引起的。系统中杂质的主要来源有:冷水机组制造过程中的灰尘、金属屑、管道焊接过程中内壁氧化层脱落、加工过程中各部件内外表面不清洁、管道密封不严格进入管道、冷冻油和制冷剂含有杂质、干燥过滤器质量差的干燥粉。当这些杂质和粉末流经干燥过滤器时,大部分被干燥过滤器清除,当干燥过滤器杂质较多时,一些小污垢和杂质被高速制冷剂带入毛细管,在毛细管弯曲部分阻力积累,阻力越来越大,使杂质更容易停留,直到毛细管堵塞,制冷系统不能循环。此外,毛细管与干燥过滤器之间的距离过近也容易造成脏堵塞故障;此外,在焊接毛细管和干燥过滤器时,不小心也容易导致毛细管管口焊堵。
制冷系统脏堵塞后,由于雪种不能循环,压缩机连续运行,蒸发器不冷,冷凝器不热,压缩机外壳不热,听蒸发器无气流声音。部分堵塞时,蒸发器感觉凉爽或冷,但不结霜。触摸干燥过滤器和毛细管的外表面时,感觉很冷,甚至会有一层霜。这是因为当雪种通过微堵塞的干燥过滤器或毛细管时,会产生节流降压,导致雪种通过堵塞膨胀、蒸发、吸热,导致堵塞外表面结露或结霜。
冰堵塞与脏堵塞的区别:冰堵塞发生一段时间后,还可以恢复制冷,形成一段时间通一段时间堵如此循环。脏堵一发生直接就不能制冷。
除毛细管脏堵塞外,如果系统杂质较多,干燥过滤器会逐渐堵塞。由于过滤器本身过滤污垢和杂质的容量有限,由于杂质的持续堆积,会堵塞。
(三)油堵故障等管道堵塞故障
制冷系统造成油堵的主要原因是压缩机缸体磨损严重或活塞与气缸配合间隙过大。
压缩机排放的汽油被排放到冷凝器中,然后与制冷剂一起进入干燥过滤器。由于油粘度大,被过滤器中的干燥剂堵挡。当油过多时,过滤器进口堵塞,使雪种不能正常循环,冷水机组不制冷。
其他管道堵塞的原因是焊接管道时被焊料堵塞;或更换管道时更换的管道本身堵塞,未发现。上述堵塞是由人为因素引起的。因此,在焊接和更换管道时,应按要求进行操作和检查,以免造成人为堵塞故障。
制冷系统堵塞的解决方法
(I)冰堵塞故障的解决方法
由于系统中的水份过多,制冷系统中出现冰堵塞故障,因此必须干燥整个制冷系统。有两种处理方法:
1.使用干燥箱加热和干燥所有部件。将制冷系统中的压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管和回风管从冷水机组中取出,放入干燥箱进行加热和干燥。烘箱中的温度约为120℃,干燥时间为4小时。自然冷却后,用氮气逐个吹干。更换新的干式过滤器,然后进行组装和焊接、压力和泄漏检测、抽真空、加雪种、进行调试和密封。这种方法是消除冰塞的最佳方法,但仅适用于冷水机组的保修部门。一般情况下,维修部门可以通过加热和排空来消除冰堵。
2.加热抽真空和二次抽真空用于去除制冷系统所有部件中的水分。
(二)脏堵的解决方法
毛细管脏堵的解决方法有两种:一是用高压氮气结合其他方法吹净堵塞毛细管的污垢。毛细管吹通后,清洁并干燥制冷系统中的所有部件,然后重新组装并焊接以消除故障。如果毛细管堵塞严重,且上述方法无法消除故障,则更换毛细管以消除故障,方法如下所述:
1.用高压氮气吹出毛细管中的污垢:切断工艺管道排放液体,将毛细管焊接在干燥过滤器上,连接压缩机工艺管道上的三通维修阀,注入0.6~0.8MPa高压氮气,拉直毛细管,用气焊火焰加热,碳化管内污物,再在高压氮气作用下吹净毛细管内污物。毛细管畅通后,加入100毫升四氯化碳进行充气清洗。冷凝器可以在管道清洁装置上用四氯化碳清洁。然后更换干过滤器,注入氮气进行检漏,抽真空,最后注入雪种。
2.更换毛细管:如果毛细管中的污垢无法用上述方法清洗,则可以与低压管一起更换毛细管。首先通过气焊将低压管和毛细管从蒸发器的铜铝接头上拆下。拆卸和焊接时,用湿棉纱包裹铜铝接头,以防止高温烧坏铝管
更换毛细管时,应进行流量测量。毛细管出口不应先与蒸发器进口焊接,修理阀和压力表应分别安装在压缩机的吸入口和排出口。压缩机运行后,从低压维修阀吸入空气。当吸入压力等于外部大气压力时,高压表的指示压力应稳定在1~1.2MPa。如果压力超过,则表明流量过小。可以切断一段毛细管,直到压力合适。如果压力过低,则表示流量过大。可以将毛细管绕几圈以增加毛细管的阻力,或更换毛细管,在压力合适后将毛细管与蒸发器的进口管焊接。
焊接新毛细管时,插入铜铝接头的长度应为4~5cm左右,以避免焊接堵塞。当毛细管与干式过滤器焊接时,其插入长度应为2.5cm。如果毛细管插入干燥过滤器过多且离滤网太近,微小的分子筛颗粒将进入毛细管并堵塞它。如果毛细管插入太少,焊接过程中的杂质和分子筛颗粒将进入毛细管并直接堵塞毛细管通道。因此,毛细管应插入过滤器中,不得过多或过少。过多或过少都会造成堵塞的危险。图6-11显示了毛细管和干燥过滤器之间的连接位置
(三)油堵塞的故障排除
油堵塞的发生表明制冷系统中残留的冷冻油过多,影响制冷效果,甚至无法冷却。因此,当过滤器堵塞时,必须清除系统中的冷冻油,更换新的过滤器,并用高压氮气吹出冷凝器中存储的部分冷冻油。当引入氮气时,用电吹风加热冷凝器。