孫丹紅

摘要：冷凍機(jī)是壓縮制冷設(shè)備中極為重要的組成部分之一，而如何解決冷凍機(jī)在低負(fù)荷、低壓差工況下的工作弊端，是改進(jìn)冷凍機(jī)工作效率的方法之一，所以本文就低負(fù)荷與低壓差情況下冷凍機(jī)的工作效用進(jìn)行了分析，然后對冷凍機(jī)的改進(jìn)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：冷凍機(jī);低負(fù)荷與低壓差;分析與改進(jìn);

1.冷凍機(jī)工作原理與故障分析

1.1冷凍機(jī)的工作原理

通常情況下，冷凍機(jī)的工作原理是將冷凍機(jī)中的空氣冷卻至特定的溫度以下，這樣，空氣中的水汽便會因為溫度的原因立即凝結(jié)成水。然后將凝結(jié)形成的水排除，再通過特定的加熱設(shè)備進(jìn)行加熱，便可獲得含水量較少（低濕度）的空氣。這樣便達(dá)到了制冷的效果?？諝獾睦鋮s來源一般可使用冷凍機(jī)中的冰水、冷媒或鹵水，而冷凍機(jī)常用的制冷劑一般是氟里昂、溴化鋰、氨、氯甲烷等，其中氟里昂可以按不同的氣化溫度和不同的化學(xué)分子式分為多種不同的形式。而大多數(shù)的制冷劑可用于三種情況下，一是低壓（冷凝壓力小于0.3-0.3MPa）高溫（蒸發(fā)溫度大于0℃）、二是中壓（冷凝壓力1-2MPa）中溫（蒸發(fā)溫度0—-50℃），三是高壓（冷凝壓力大于2MPa）低溫（蒸發(fā)溫度小于-50℃）的三種不同的制冷系統(tǒng)里。

1.2低負(fù)荷工況下的分析

一般情況下，當(dāng)用戶所需的冷負(fù)電荷量與冷凍機(jī)的實際的制冷量相差較大時，便會使得冷凍機(jī)出水口的冷凍水溫度逐步達(dá)到跳機(jī)值，而一旦達(dá)到跳機(jī)值，冷凍機(jī)便會自動跳停。然而，用戶所提供的熱量卻不會因為這個原因而減少或停止，熱量逐步累積，當(dāng)熱量累計到一定值時，便會使得冷凍機(jī)自動開啟，而這個過程往往只需要短短的20分左右。這個過程就會造成冷凍機(jī)頻繁的啟動停止。對冷凍機(jī)造成了極大的傷害，在一定程度上會減少冷凍機(jī)的使用壽命。

當(dāng)然，這個過程一般發(fā)生在冬季冷凍機(jī)運(yùn)行或停堆維修期間。這是由于冷卻水一般是有RCW系統(tǒng)中的海水進(jìn)行提供。而冬季海水溫度較低，在蒸發(fā)的壓力不變的情況下，冷凍機(jī)的冷凝壓力降低從而導(dǎo)致制冷劑的循環(huán)量與冷凍機(jī)的制冷量增加。所以，在長時間低負(fù)荷情況下，冷凍機(jī)是無法穩(wěn)定運(yùn)行的，而工作人員想要使得冷凍機(jī)運(yùn)行較為正常，就必須采取必要的手段，對冷凍機(jī)低負(fù)荷工況下的在運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)或修改。當(dāng)然，冷凍機(jī)的自動跳停是工作人員對保護(hù)冷凍機(jī)，防止冷凍機(jī)結(jié)冰的手段之一，這是因為在水溫接近設(shè)定值時，冷凍機(jī)會自動降低電荷量，低負(fù)荷工況下，溫度容易下降至設(shè)定的溫度以下導(dǎo)致冷凍機(jī)跳停。而在考慮這一環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，工作人員需要使得冷凍機(jī)的冷負(fù)荷與用戶所需的冷負(fù)荷相匹配，才能夠達(dá)到在低負(fù)荷情況下冷凍機(jī)改進(jìn)的目的[1]。

1.3低壓差工況下的分析

△P≥70kPa是保證液態(tài)制冷劑流量的冷凍機(jī)蒸發(fā)壓力與冷凝壓力的壓力差，而“低壓差工況”就是指冷凍機(jī)蒸發(fā)壓力與冷凝壓力間的壓力差小于這個正常壓力差。在一般情況下，冷凍機(jī)正常運(yùn)行是可以達(dá)到這個正常壓力差值的。然而當(dāng)冷凍機(jī)處于冬季堆停的大維修期間，由于冷凍機(jī)油引射失敗，冷凍機(jī)蒸發(fā)器內(nèi)的潤滑油無法及時回到油系統(tǒng)中或是再補(bǔ)充潤滑油時導(dǎo)致潤滑油大量的附著在制冷機(jī)上，導(dǎo)致制冷劑無法正常的蒸發(fā)。而這兩種情況，都會導(dǎo)致冷凍機(jī)由于低壓差自動跳停。

在冬季，RCW的水溫一般只有9攝氏度，而想要保證冷凍機(jī)蒸發(fā)壓力與冷凝壓力間的壓力差，目前只有通過人工手動調(diào)節(jié)冷凍水流量的方法。而只有辦證壓力差在70千帕左右，才能使得油引射正常發(fā)生，以此來保證冷凍機(jī)的正常運(yùn)行[2]。

2.冷凍機(jī)在低負(fù)荷與低壓差工況下的調(diào)節(jié)方法

2.1目前的調(diào)節(jié)方法

一般情況下，想要減少冷凍機(jī)在低負(fù)荷、低壓差情況下的運(yùn)作，可以通過調(diào)節(jié)冷凍機(jī)制冷量的大小來達(dá)到目的，而調(diào)節(jié)冷凍機(jī)的制冷量大小一般又是通過改變熱負(fù)荷的大小來實現(xiàn)的。在目前的條件下，想要進(jìn)行改進(jìn)，一般有以下幾種方法。

首先是人工手動調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，而這個一般是通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣管道上的進(jìn)氣閥門的開度來實現(xiàn)的，因為通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥門的開度，可以改變壓縮機(jī)的性能。第二是使用可調(diào)節(jié)入口導(dǎo)流葉片。這是因為導(dǎo)流葉片的轉(zhuǎn)速是有預(yù)設(shè)定的，而又由于預(yù)旋的存在，壓力和流速的改變得以實現(xiàn)，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)制冷量的目的。第三可以通過改建壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。因為壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速一般是通過變頻調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的，而在變頻調(diào)節(jié)后，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速也會降低，這樣便變相的減小了電動機(jī)的運(yùn)行功率，以此來實現(xiàn)減少制冷量的目的。最后，工作人員還可以改變蒸發(fā)器和冷凝器的基本參數(shù)來達(dá)到減少冷凍機(jī)制冷量的愿望。

2.2方法的改進(jìn)

通過上文對目前方法的論述，可清楚地發(fā)現(xiàn)，目前的調(diào)節(jié)方法都是人工手動進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣的調(diào)節(jié)方法存在著一定的安全隱患，比如，手動調(diào)節(jié)不一定能夠在調(diào)節(jié)時準(zhǔn)確地把握調(diào)節(jié)的“度”，調(diào)節(jié)不到位可能達(dá)不到調(diào)節(jié)的原有效果，而調(diào)節(jié)過度往往又會影響冷凍機(jī)的正常運(yùn)行等等。所以，方法的改進(jìn)在目前來說不可缺少的。

而改進(jìn)的措施一般有以下幾種，首先，控制系統(tǒng)可以在保證用戶安全的情況下適當(dāng)?shù)脑O(shè)置較大的冷凍水出水溫度與溫度設(shè)定點(diǎn)間的公差，及設(shè)置安全情況下的適當(dāng)較大的靜止帶。第二，可以通過控制加載速率限制導(dǎo)葉運(yùn)行速率。第三，可以加裝自動控制閥來控制冷卻水的流量。

3.結(jié)語

冷凍機(jī)在設(shè)計上有其不可避免的缺陷，所以，想要對其進(jìn)行改進(jìn)，必須通過觀察實際，反復(fù)試驗，才能達(dá)到最好的改進(jìn)效果，才能提高冷凍機(jī)的運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]何桂梁.冷凍機(jī)低負(fù)荷、低壓差工況下的分析和改進(jìn)[J].中國核工業(yè)，2011，（11）：6-10.

[2]葉常瓊.冷凍機(jī)及操作[J].價值工程，2012，31（17）：319-320.