小型制冷机的运行工况及调整

小型制冰机在食品工业的冷冻中，主要用于液体载冷剂的制冷系统，如盐水溶液、乙醇溶液等。制冷工质通常为R12、R22等。它由制冷压缩机、水冷壳管式冷凝器、膨胀阀、立管（排管）式或螺旋管式蒸发器等组成。为便于操作维修，缩小安装位置，通常将制冷压缩机、油分离器、水冷壳管式冷凝器、干燥过滤器、电磁阀等部件安装在同一机座上，组成压缩冷凝机组。再用管道通过膨胀阀与蒸发器连接，形成一个完整的制冷系统。
制冷系统在运行中的正常工况：
1、压缩机的吸气温度应比蒸发温度高5-15℃，比盐水温度高5-10℃；
2、压缩机的排气温度R12系统最高不得超过130℃，R22系统不得超过150℃；
3、压缩机曲轴箱的油温最高不得超过70℃；
4、压缩机的吸气压力应与蒸发压力相对应；
5、压缩机的排气压力R12系统最高不得超过1.2MPa，R22系统不得超过1.6MPa；
6、压缩机的油压比吸气压力高0.12-0.3MPa；
7、经常注意冷却水量和水温，冷凝器的出水温度应比进水温度高出2-5℃为宜；
8、经常注意压缩机曲轴箱的油面和油分离器的回油情况；
9、压缩机不应有任何敲击声，机体各部发热应正常；
10、冷凝压力不得超过压缩机的排气压力范围。
制冷系统的运行调整：
制冷系统的运行调整，直接关系整个系统的运行工况是否正常，制冷效果能否达到要求的重要操作。在制冰系统中，盐水溶液（氯化钠或氯化钙溶液）的浓度（含盐量）与蒸发器的热交换有着密切关系。溶液的浓度低，结晶点（凝固点）温度高，热量小，制冷量小，制冷温度下降缓慢；溶液的浓度高，结晶点（凝固点）温度低，热量大，制冷量也大，制冷温度下降得快。但溶液浓度不得超出其自身的凝固点，否则冰点反而上升。氯化钠的凝固点为-21.2℃，溶液中的盐含量为23.1%，在100份水中的盐含量为30.1%；氯化钙的凝固点为-55.0℃，溶液中的盐含量为29.9%，在100份水中的盐含量为42.7%（参照《氯化钠氯化钙溶液特性表》）。定期对盐水溶液进行测试，保持盐水溶液在规定的范围内，对整个制冷系统能否正常及经济运行是非常重要的。
膨胀阀是制冷系统的四大组件之一，是调节和控制制冷剂流量和压力进入蒸发器的重要装置，也是高低压侧的“分界线”。它的调节，不仅关系到整个制冷系统能否正常运行，而且也是衡量操作工技术高低的重要标志。例如所测盐水温度为-10℃，蒸发温度比盐水温度低5~10℃，即-15~-20℃，对照《制冷剂温度压力对照表》（以R12制冷剂为例），相对应的压力为0.23~0.054MPa表压，此压力即为膨胀阀的调节压力（出口压力）。由于管路的压力和温度损失（取决于管路的长短和隔热效果），吸气温度比蒸发温度高5~15℃，相对应的吸气压力应为0.12~0.166MPa表压。调节膨胀阀必须仔细耐心地进行，调节压力必须经过蒸发器与盐水温度产生热交换沸腾（蒸发）后再通过管路进入压缩机吸气腔反映到压力表上的，需要一个时间过程。每调动膨胀阀一次，一般需10~15分钟的时间后才能将膨胀阀的调节压力稳定在吸气压力表上。压缩机的吸气压力是膨胀阀调节压力的重要参考参数。膨胀阀的开启度小，制冷剂通过的流量就少，压力也低；膨胀阀的开启度大，制冷剂通过的流量就多，压力也高。根据制冷剂的热力性质，压力越低，相对应的温度就越低；压力越高，相对应的温度也就越高。按照这一定律，如果膨胀阀出口压力过低，相应的蒸发压力和温度也过低。但由于进入蒸发器流量的减少，压力的降低，造成蒸发速度减慢，单位容积（时间）制冷量下降，制冷效率降低。相反，如果膨胀阀出口压力过高，相应的蒸发压力和温度也过高。进入蒸发器的流量和压力都加大，由于液体蒸发过剩，过潮气体（甚至液体）被压缩机吸入，引起压缩机的湿冲程（液击），使压缩机不能正常工作，造成一系列工况恶劣，甚至损坏压缩机。由此看来，正确调整膨胀阀对系统的运行显得尤为重要。
为减小膨胀阀调节后的压力及温度损失，膨胀阀尽可能安装在距盐水箱入口处的水平管道上，感温包应包扎在回气管（低压管）的侧面中央位置。膨胀阀在正常工作时，阀体结霜呈斜形，入口侧不应结霜，否则应视为入口滤网存在冰堵或脏堵。正常情况下，膨胀阀工作时是很幽静的，如果发出较明显的“丝丝”声，说明系统中制冷剂不足。当膨胀阀出现感温系统漏气、调节失灵等故障时应予更换。
压缩机的排气温度过高：
1、吸气压力过低，吸排气压差过大（气缸压缩比大），膨胀阀的开启度小，调节压力低；
2、吸气温度过高，即吸气过热度大，吸气管过长或保温效果差；
3、冷却水量不足或水温过高；
4、系统中不凝性气体（空气）过多；
5、冷凝压力过高，相应的冷凝温度也高，引起排气温度升高；
6、压缩机气缸或阀组故障。
压缩机的排气压力过高：
1、系统中不凝性气体（空气）过多；
2、冷却水量不足或水温过高；
3、冷凝器太脏，结垢过多；
4、系统中制冷剂过多。
压缩机的油温过高：
1、压缩机的吸排气温度过高；
2、润滑油太脏或油质太差；
3、压缩机机件磨损严重。
冷凝压力和冷凝温度过高：
1、冷凝器冷却水量不足或水温过高；
2、冷凝器太脏，结垢过多；
3、系统中不凝性气体（空气）过多；
4、系统中制冷剂过多；
5、冷凝器的传热面积配置过小。
经常检查和掌握制冷系统的运行工况，排除运行故障，随时消除不正常现象，认真细致地将系统调整在最佳状态，对制冷系统能否安全正常经济运行是十分关键的，是检验操作人员的技术素质和责任心的根本标准。