制冷机组调试不会看参数?过热度、过冷度、蒸发冷凝压力一次讲透
制冷机组调试不会看参数?过热度、过冷度、蒸发冷凝压力一次讲透
在制冷系统维修和调试过程中,经常会看到几个非常重要的运行参数:吸气过热度、过冷度、蒸发压力和冷凝压力,这几个参数并不是彼此独立的。把这几个参数联系起来看,比单独盯着某一个压力或温度更容易判断制冷系统到底运行得怎么样。
一、吸气过热
吸气过热,简单来说,就是压缩机吸气温度高于该吸气压力对应饱和温度的温度差。
计算方法可以理解为:
吸气过热度=实际吸气温度-对应吸气压力下的饱和温度。例如,某制冷剂在当前吸气压力下对应的饱和温度是5℃,而压缩机吸气管实际测得温度是12℃,那么吸气过热度就是7K。

为什么需要一定的吸气过热?因为经过蒸发器后,制冷剂应该基本完成汽化,再以气态进入压缩机。这样可以降低液态制冷剂回到压缩机造成液击、液泛等风险。膨胀阀控制的过热度,本质上就是在尽可能利用蒸发器换热面积的同时,避免液体进入压缩机。但是,吸气过热并不是越高越好。
蒸发器出口有适当的过热是正常的,如果吸气管路从蒸发器出口到压缩机之间又吸收了大量环境热量,形成了过高的管路过热,那么制冷剂进入压缩机时温度会进一步升高,同时比容增大,可能导致压缩机实际质量流量下降,并使排气温度升高。
二、过冷度到底有什么作用
过冷度是指液态制冷剂温度低于同一压力下饱和温度的程度。可以表示为:过冷度=对应冷凝压力下的饱和温度-实际液管温度。
例如,冷凝压力对应的饱和温度为40℃,冷凝器出口液管温度为34℃,那么过冷度就是6K。为什么需要过冷?因为制冷剂经过冷凝器后虽然已经变成液体,但如果液体温度太高,经过液管中的压力损失、环境温升后,有可能在到达膨胀阀之前提前产生闪发气体。一旦膨胀阀前出现较多气液混合物,就会影响膨胀阀的供液能力。
适当的过冷,可以让膨胀阀前保持更加稳定的液态制冷剂,减少液管中的闪发气体,同时增加单位质量制冷剂进入蒸发器后的有效制冷量。所以,过冷度主要解决的是“液体能不能稳定送到节流装置前”的问题。

三、蒸发压力和蒸发温度是什么关系
在正常的两相蒸发过程中,制冷剂的压力和饱和温度存在对应关系。
也就是说:蒸发压力发生变化,蒸发温度也会随之变化。
例如,制冷系统低压侧压力下降,对应的蒸发温度通常也会下降。蒸发压力越低,并不意味着制冷效果一定越好。蒸发温度降低,意味着制冷剂需要在更低的温度下从被冷却对象吸收热量,同时压缩机吸、排气之间的压力比通常会增大。
压比增大后,压缩机做功增加,排气温度也可能升高,系统能效通常会受到影响。因此,实际制冷系统并不是追求“越低的蒸发压力越好”,而是要根据冷库温度、空调出水温度、蒸发器换热条件以及压缩机运行范围,选择合适的蒸发温度和蒸发压力。

另外,蒸发压力低也不一定代表缺制冷剂。供液不足、膨胀阀开度不足、过滤器或液管存在堵塞、蒸发器换热不足等,都可能导致吸气压力偏低。Danfoss的故障诊断资料也将供液不足、膨胀阀异常、蒸发器结霜等列为低吸气压力的可能原因。
四、冷凝压力和冷凝温度
冷凝压力是制冷系统高压侧非常重要的运行参数,在特定制冷剂的饱和状态下,压力和饱和温度存在对应关系。因此,可以通过测量冷凝压力,再根据制冷剂压力温度关系得到对应的冷凝温度。
冷凝器的作用就是把压缩机排出的高温高压制冷剂气体,通过空气、水等冷却介质把热量带走,使制冷剂逐渐冷凝成液体。如果冷凝压力过高,通常意味着系统向环境排热的能力存在问题,或者系统运行工况发生变化。
例如冷凝器脏堵、冷却水温度过高、冷却水流量不足、冷凝风量不足、环境温度过高等,都可能导致冷凝压力升高。而冷凝压力升高以后,压缩机需要在更高的排气压力下工作,压缩比增大,压缩机功耗增加,系统能效下降。
所以在实际维修中,看到高压偏高时,不能只想着“制冷剂多了”,还应该结合冷凝器进出水温度、风量、水流量、冷凝温度以及系统负荷一起判断。
五、这四个参数之间到底是什么关系
蒸发压力决定蒸发温度;
吸气过热反映蒸发器出口和吸气侧的制冷剂状态;
冷凝压力决定冷凝温度;
过冷度反映冷凝器出口液态制冷剂的状态。
蒸发压力和冷凝压力,决定了压缩机的工作压力比。
压比=排气绝对压力÷吸气绝对压力。当蒸发压力降低,或者冷凝压力升高时,压缩比通常都会增大。维修时不要只看某一个参数,这也是制冷系统故障诊断中非常重要的一点,例如:比如吸气压力低,同时吸气过热很高,可能说明蒸发器供液不足;如果再结合液管过冷度、膨胀阀开度、过滤器前后压差等参数,就可以进一步判断问题究竟出在哪里。同样,如果冷凝压力高,同时冷凝器进出水温差异常、冷却水流量不足,那么问题就更应该从冷凝侧换热条件入手,而不是直接判断“多充了制冷剂”。
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