冷库系统知识及安装维护

冷库制冷系统四大主件包含： 制冷压缩机，冷凝器，节流装置（膨胀阀或毛细管等）和蒸发器。 四大主件和制冷剂成为氟系统实现制冷循环所必备的条件。

（一）压缩机

系统的动力来源，主要是使制冷剂蒸气从低压提升为高压，并使其在系统中不断循环流动。

一般常用的有活塞式、螺杆式、涡旋式、离心式、转子式等等。

活塞式压缩机优点：使用温度范围广、效率高、技术成熟可靠、适用多种制冷剂，目前市场主流5~40匹广泛采用活塞式压缩机。

（二）冷凝器

主要是使压缩机排出的过热蒸汽冷却冷凝为高压液体

一般常用的有水冷式、风冷式、蒸发冷：

1、卧式壳管水冷冷凝器：制冷剂蒸气在壳体内管外冷凝，管内冷却水，一般冷却水为下进上出式。传热系数较高，冷凝效果好，常配有水泵、凉水塔。

2、风冷冷凝器：以空气为冷却介质，采用风机加速空气的强制对流。适用于供水困难或不便于安装凉水塔地方，以及北方地区设备，冷凝效果稍差。

3、蒸发冷：通常用于较大型的制冷系统作为冷凝器使用，常见的螺杆机组多配蒸发冷。

（三）节流装置

主要功能：

1、节流降压，保证冷凝器与蒸发器之间压力差，使制冷剂在蒸发器中低压（低温）下蒸发吸热；

2、适应蒸发器热负荷变化调整制冷剂流量。

热力膨胀阀：

1、内平衡式：适用于排管节流和蒸发器阻力不大的制冷系统。

2、外平衡式：适用于蒸发器阻力较大的制冷系统。

3、毛细管：适用于工况较稳定的小型制冷装置，冰箱冰柜和小型家用空调常见用毛细管较多。

（四）蒸发器

节流后的液态制冷剂在蒸发器中汽化吸热（低温低压）使被冷却介质温度降低。

常用的有冷风机、排管、卧式壳管蒸发器

1、冷风机：又称为空气冷却器，一般为非满液式，充液量少，利于回油，冷损少，降温快。

2、排管：常见的铝排和钢排比较多，构造简单，易制作，传热系数较低，回油困难。

3、卧式壳管蒸发器：一般为干式壳管蒸发器，传热系数较高，但回油较困难。冷水机组上较为常见。

二、辅助设备

辅助设备： 油分离器、气液分离器、干燥过滤器、电磁阀、贮液器、集油

器、中间冷却器。

1） 油分离器

一般在系统中位于避震管后，如下图。

作用：在排气管路上分离制冷剂中的冷冻油后，冷冻油直接返回到压缩机的曲轴箱，减少向制冷系统的带油量，减少对换热器传热效果的影响，保证压缩机的良好润滑维持正常的运行状态。 

适用：中、低温范围和管路（供液管、吸气管）较长的制冷系统。

注意：如果系统回油不好，加油分离器只能延长压缩机运转时间，不能解决系统回油问题。如果风冷冷凝器高于压缩机，（分体机，风冷冷凝器高于> 1米）油分离器出口必须安装单向阀，避免系统停机，制冷剂凝结时进入油分离器，再进入曲轴箱，造成压缩 机再次启动时产生液击。

2）气液分离器

作用：低温低压制冷剂气体在进入压缩机吸气阀之前，分离制冷系统的蒸发器中未蒸发的制冷剂液体，防止压缩机产生湿冲程（液击）造成压缩机故障，低温的活塞机中气分是必备部件。

适用：中、低温工况。

3）干燥过滤器

作用：吸收液体制冷剂中的水分和过滤制冷剂中的污物及杂质。一般安装在储液器出口。常有过滤水分的、过滤杂质的、过滤酸的几种类型，接口分焊接口和螺纹口两种。

4）电磁阀

作用：通常为常闭式（不通电闭合状态），压缩机停止运行时，电磁阀关闭，防止高压制冷剂进入低压系统。压缩机再次启动时不会造成液击，电磁阀线圈分380V和220V以及特殊电压。

安装位置：距热力膨胀阀100mm～200mm。

5）贮液器（储液器）

作用：有立式和卧式两种，当工况变化或对制冷量进行调节时，能平衡和稳定系统内的制冷剂流量，使制冷装置正常运行。

A、其容积应能收容全部制冷剂。

B、最大收容量为其容器体积的80%。

6）集油器

作用：在并联系统中，常用于收集各油分离分离出来的油，使各油分离器工作正常，并由此把油再回入各压缩机中。  

7）中间冷却器（中冷、经济器）

作用：主要用于双级或多级压缩制冷循环的低温系统中，冷却低压级排出的过热蒸气，保证中间压力，降低压缩比。

三、冷库安装与布管

（一）机组的安装

1、安装于接管、接线最短并易于施工和保养的位置。

2、地面应坚固，机组高于地面250MM以上。对于风冷机组防止灰尘挂到冷凝器上，对于水冷机组便于操作、维修和连接冷却水管和阀门。

3、空气流通，避免阳光直射，不受其他热源干扰。

4、为了安全，应有防止闲杂人员进入的措施或防护栏。

5、机组四周要有足够的空间，利于通风、操作、维修。

（二）机组与蒸发器的高度

1、蒸发器在机组上面时，因液态制冷剂的高度而产生的压力损失变大，会产生气泡，故高度差宜安装在8米以内，最好小于5米，见上图。

2、蒸发器在机组下面时：为了便于回油，吸气管每5~6米设置一回油弯。高度差应在20米以内，见下图。

（三）系统管路直径的确定

1、供液管直径过小，形成较大压降，影响制冷效果。一般供液管内液体流速为0.8-1米/秒为宜。也可按机组出液管配置。

2、蒸发器在机组下面时：为了确保回油，吸气管直立管内的气体流速必须大于7.6米/秒以上,水平管内的气体流速必须大于3.8米/秒以上。

（四）管道的布置

（1）吸气管

1、水平吸气管应有不小于2%的坡度，坡向压缩机，利于回油。当蒸发器高于压缩机时，蒸发器回气管应先。

2、向上弯曲至其最高点，再向下通至压缩机，防止停机时液态制冷剂流入压缩机。

3、并联机组须在曲轴箱上装油气平衡管或装曲轴箱油位控制器。为了防止油流入未工作的压缩机吸入口，压缩机的吸气管应从吸气集管上部接出，吸气集管的制作要考虑各压缩机回油的均匀性。

4、在带能量调节或变负荷较大的制冷系统中，为保证低负荷回油，可考虑双上升立管设计。

（2）排气管

1、在停机时，为防止油或冷凝的制冷剂流回压缩机，水平排气管应有1%的坡度坡向油分离器或冷凝器。

2、如果压缩机在冷凝器下面（大于3米），为了防止制冷系统停止运行时，制冷剂在排气管中冷凝后，液体进入压缩机排气腔，要在压缩机排气直管近排气阀的位置加装单向阀或作防倒流U型集液弯管，然后每隔6--8M设一集液弯管。

（3）冷凝器至贮液器的液管

1、为保证冷凝器内的制冷剂液体顺利流入贮液器，其管径按满负荷运行时液体流速不大于0.5M/S来选择。连接时尽量减少管程阻力损失。

2、贮液器应低于冷凝器至少200MM，其间水平管应坡向贮液器，坡度不少于1%。

（4）冷凝器或贮液器至蒸发器间的管道

1、电磁阀应尽量靠近蒸发器，防止停机时阀后的制冷剂液体大量流入蒸发器，引起再次开机时湿压缩。

2、蒸发器选择及接管一般为上进下出式，以保证顺利的回油。

（五）管路安装

1、使用内部洁净的铜管，管内不得有灰尘、水分、氧化皮。若使用无缝钢管，管内必须进行除锈、除油处理，并见金属本色。切勿用纤维擦拭管内，以免纤维挂在管壁上。

2、管路上需要焊接的元件和阀门，要对阀体或焊口处进行降温处理。同时在焊接时最好往管内通一些氮气，在焊接时管内不会产生氧化物

3、电磁阀安装距离膨胀阀为150-200毫米，膨胀阀应尽量靠近蒸发器，以减少冷量损失。感温包要捆扎在蒸发器出口的水平管段上部或侧上部（视管径定），外接平衡管也如此。

四、制冷系统试压和抽真空

1、试压时请用干燥清洁的氮气,压缩机吸排气阀保持关闭,电磁阀人为打开,系统缓慢充至1.8MPA,所有接头和焊口处涂肥皂水进行检漏,并保压24小时,压力不降为合格(扣除大气温度和压力的影响)

2、放净制冷系统中的气体,打开压缩机吸排气阀,打开系统中所有阀门(包括电磁阀)。用真空泵对系统抽真空至150PA（绝对压力），保持1小时不变化为合格。

五、运转前充注制冷剂及检查

1、制冷剂的充注：检查油面，关闭电磁阀，开曲轴箱加热器，制冷剂以液态加入贮液器。

2、开机后如需进一步加入制冷剂，可以在吸气侧（最好在蒸发器入口）以气态形式加入。

3、运转前检查：

1、保护装置的检查（油压安全控制器的检查）。

将压缩机的动力线拆下，压缩机不运转，使控制线路运行，90秒后，控制回路应切断电源，这说明油压开关起作用。否则应检查油压开关的接线方法和油压开关。

2、保护装置的检查（电机保护装置的检查）。

将压缩机的动力线拆下，对电机内的PTC热敏电阻进行检查。电机内的PTC热敏电阻为200～600Ω范围内。

3、保护装置的检查（高压控制器的检查）。

将高压控制器的保护值调至低于系统的压力，此时控制回路应保护，否则应找出问题的原因。

4、保护装置的检查（低压控制器的检查）。

将低压控制器的保护值调至高于系统的压力，此时控制回路应保护，否则应找出问题的原因。

5、保护装置的检查（曲轴箱加热器的检查）。

曲轴箱加热器的检查（曲轴箱内的温度高于环境温度20℃）

6、保护装置的检查（分线圈启动时间的检查）。

断开压缩机的动力线，启动控制回路，检查压缩机两个接触器吸合的时间，如果超过1秒，则调整时间控制器，使两个接触器吸合时间在1秒以内。

7、保护装置的检查（其它检查）。

在压缩机为不运转的情况下检查制冷系统的其它装置。如：蒸发器冷风机、冷凝器风机、水冷冷凝器水泵的运转等油位是否正常及曲轴箱加热器是否工作。

六、运转调试

1、检查高低压情况和回油状态，曲轴箱内的油位应在1/3～3/4范围内。如果低于1/3或见不到油位，则应检查回油情况或补充冷冻油。

2、检查供液管路上的视镜内有无气泡产生，若有气泡产生则应补充制冷剂，直至视镜没有气泡为止。

3、检查制冷系统降温情况，查看膨胀阀后管路的结霜结露情况是否正常，听膨胀阀是否有液态流体流动的声音，调节对应的蒸发温度。

对于被冷介质为强制循环的水或盐水，传热温差一般取5℃。

对于被冷介质为自然对流的空气，传热温差一般取10～15℃ 。

对于被冷介质为强制循环的空气，传热温差一般取5～10℃ 。

4、检查高低压力、吸排气温度等是否在正常运行范围。

5、检查压缩机回霜情况，在中、低温系统中，压缩机结霜的位置最好在吸气阀，如果结霜在电机盖上也是可以，但不能在汽缸盖上。

对于双级压缩机来讲，结霜的位置也在吸气阀上，在低压级汽缸盖的吸气侧可以结露或结霜。结霜面积不能超过缸盖的1/3

6、检测压缩机的运行电流、电压等参数。

7、检查油压（如为油泵润滑方式）应比吸气压力高0.15～0.35MPa。

8、系统运行后，检查温度控制器是否可靠。

七、制冷系统的日常维护

1、检查冷冻油的清洁度，如果发现冷冻油较脏，在系统运行24小时后将冷冻油换掉，并清洗油过滤器。

2、对于风冷机组，及时清扫分离器外表面，防止灰尘堵塞风冷冷凝器 。

3、对于水冷机组，查看冷凝器内是否结垢。

4、检查吸排气压力是否正常。

5、倾听压缩机有无异常声音。

6、新制造安装制冷系统运行100小时后更换1次冷冻油。再次换油视冷冻油的清洁度而定或运行10000小时～12000小时换1次冷冻油。切记不可多加油。

7、制冷系统运行超过1年后更换1次干燥过滤器的滤芯。如果系统很清洁，可不再更换过滤芯或过滤器。

8、检查曲轴箱加热器加热情况，曲轴箱的温度高于环境温度20℃ 。