氨冷凍機(jī)氨冷凍機(jī)制冷原理

從蒸發(fā)器出來(lái)的氨的低溫低壓蒸氣被吸入壓縮機(jī)內(nèi)，壓縮成高壓高溫的過(guò)熱蒸氣，然后進(jìn)入冷凝器。由于高壓高溫過(guò)熱氨氣的溫度高于其環(huán)境介質(zhì)的溫度，且其壓力使氨氣能在常溫下冷凝成液體狀態(tài)，因而排至冷凝器時(shí)，經(jīng)冷卻、冷凝成高壓常溫的氨液。高壓常溫的氨液通過(guò)膨脹閥時(shí)，因節(jié)流而降壓，在壓力降低的同時(shí)，氨液因沸騰蒸發(fā)吸熱使其本身的溫度也相應(yīng)下降，從而變成了低壓低溫的氨液。把這種低壓低溫的氨液引入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)，即可使其周?chē)諝饧拔锪系臏囟认陆刀_(dá)到制冷的目的。從蒸發(fā)器出來(lái)的低壓低溫氨氣重新進(jìn)入壓縮機(jī)，從而完成一個(gè)制冷循環(huán)。然后重復(fù)上述過(guò)程。

主要由壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)氨器、油分離器、節(jié)流閥、氨液分離器、蒸發(fā)器、中間冷卻器、緊急泄氨器、集油器、各種閥門(mén)、壓力表和高低壓管道組成。其中，制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器（冷庫(kù)排管）是四個(gè)最基本部件。它們之間用管道依次連接，形成一個(gè)封閉的系統(tǒng)，制冷劑氨在系統(tǒng)中不斷循環(huán)流動(dòng)，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進(jìn)行熱量交換，其工作過(guò)程是：液態(tài)氨在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物的熱量之后，汽化成低壓低溫的氨氣，被壓縮機(jī)吸入，壓縮成高壓高溫的氨氣后排入冷凝器，在冷凝器中被冷卻水降溫放熱冷凝為高壓氨液，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流為低溫低壓的氨液，再次進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱氣化，達(dá)到循環(huán)制冷的目的。這樣，氨在系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個(gè)基本過(guò)程完成一個(gè)制冷循環(huán)。

在實(shí)際的制冷系統(tǒng)中，完成一次制冷循環(huán)，制冷劑需要通過(guò)上述四大件外，還通過(guò)許多輔助設(shè)備，這些設(shè)備是為了提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性而設(shè)置的。以雙級(jí)壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)為例，完成一次制冷循環(huán)，氨必須依次通過(guò)低級(jí)氨壓機(jī)、一級(jí)油分離器、中間冷卻器、高級(jí)氨壓機(jī)、二級(jí)油分離器、冷凝器、儲(chǔ)氨器、節(jié)流閥、氨液分離器、調(diào)節(jié)站、蒸發(fā)器、再回到低級(jí)氨壓縮機(jī)，這樣才完成一次循環(huán)，實(shí)際制冷工藝流程是較為復(fù)雜的。

制冷學(xué)原理是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化過(guò)程。即電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能又通過(guò)氨的作用進(jìn)行冷熱交換，完成制冷的過(guò)程。

氨冷凍機(jī)按冷凍劑散熱方式分類(lèi)

按冷凍劑散熱方式分可分為：風(fēng)冷式冷水機(jī)及水冷式冷水機(jī)。風(fēng)冷式冷水機(jī)，將常溫的水通過(guò)冷水機(jī)的壓縮機(jī)制冷到一定的溫度以強(qiáng)化冷卻工件或機(jī)器，作為單機(jī)使用，散熱裝置為內(nèi)置之風(fēng)扇，而水冷式冷凍機(jī)的冷凍劑的散熱方式為循環(huán)冷卻水。

氨冷凍機(jī)按壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)

氨冷凍機(jī)按壓縮機(jī)形式分可分為活塞式冷凍機(jī)、螺桿式冷凍機(jī)、離心式冷凍機(jī)。

氨冷凍機(jī)按其結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)

根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征，可分為開(kāi)啟式、半封閉式和全封閉式三種。雖然構(gòu)造各異，但它們之間也有許多共同之處，只是其結(jié)構(gòu)特征不同。

開(kāi)啟式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特征在于：壓縮機(jī)的動(dòng)力輸入軸伸出機(jī)體外，通過(guò)聯(lián)軸器或皮帶輪與電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)，并在伸出處用軸封裝置密封。氨壓縮機(jī)和容量較大的氟利昂壓縮機(jī)都采用這種結(jié)構(gòu)形式。

半封閉式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)共用一主軸，并共同組裝于同一機(jī)殼內(nèi)，但機(jī)殼為可拆式，其上開(kāi)有各種工作孔用蓋板密封。

全封閉式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于：壓縮機(jī)與其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)共用一個(gè)主軸，二者組裝在一個(gè)焊接成型的密封罩殼中。這種壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，密封性好，使用方便，振動(dòng)小、噪音小，廣泛使用在小型自動(dòng)化制冷和空調(diào)裝置中。

1、蒸發(fā)器供液量不足

原因：

1）系統(tǒng)制冷劑不足

2）液體過(guò)濾器堵塞

3）供液電磁閥未打開(kāi)或失靈

4）供液閥開(kāi)度過(guò)小

以上情況同時(shí)會(huì)伴有吸氣過(guò)熱度增大的現(xiàn)象。

2、干式蒸發(fā)器導(dǎo)程墊片泄漏

原因：干式蒸發(fā)器導(dǎo)程墊片破損或移位會(huì)產(chǎn)生泄漏，部分制冷劑短路直接流到吸氣管，實(shí)際進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)換熱的制冷劑量減少，此種情況會(huì)伴有吸氣溫度降低甚至吸氣帶液的現(xiàn)象。

3、蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑側(cè)傳熱效果差

原因：如果制冷劑含油量較大，在蒸發(fā)器內(nèi)隨著制冷劑的蒸發(fā)，油會(huì)分離出來(lái)，附著在換熱管的表面，影響熱交換。

排除方法：應(yīng)當(dāng)盡量減小壓縮機(jī)的耗油量，及時(shí)排放冷凝器、貯液器、蒸發(fā)器內(nèi)的沉油。根據(jù)使用溫度選用合適的凝固溫度的潤(rùn)滑油。

4、蒸發(fā)器載冷劑側(cè)傳熱效果差

原因：蒸發(fā)器載冷劑側(cè)生銹、結(jié)水垢或者結(jié)冰以及排管和冷風(fēng)機(jī)結(jié)霜都會(huì)影響換熱器的換熱效果，蒸發(fā)溫度降低。

排除方法：載冷劑系統(tǒng)應(yīng)定期清洗水路，排管及冷風(fēng)機(jī)及時(shí)沖霜。因此應(yīng)根據(jù)使用溫度選擇合適濃度的載冷劑溶液。鹽水溶液有腐蝕性，應(yīng)采取防腐措施。

5、排氣壓力或冷凝壓力過(guò)高

隨著環(huán)境溫度或冷卻水溫度的過(guò)高，排氣壓力會(huì)隨之升高，這是正?，F(xiàn)象。要確認(rèn)排氣壓力是否過(guò)高，首先要根據(jù)排氣壓力查熱力性質(zhì)表，確定對(duì)應(yīng)的冷凝溫度。

氨系統(tǒng)中水冷式冷凝器冷凝溫度應(yīng)比冷卻水出水溫度高4～6℃，蒸發(fā)式冷凝器冷凝溫度比當(dāng)?shù)貪袂驕囟雀?～10℃；氨系統(tǒng)中臥式和組合式冷凝器的冷凝溫度應(yīng)比冷卻水進(jìn)出口平均出水溫度高7℃，風(fēng)冷式冷凝器冷凝溫度一般比進(jìn)風(fēng)溫度高10～15℃，蒸發(fā)式冷凝器冷凝溫度比當(dāng)?shù)貪袂驕囟雀?0～15℃。

如大大超出這些溫差范圍，則確認(rèn)排氣壓力過(guò)高。排氣壓力過(guò)高，則壓縮機(jī)的功耗會(huì)大大增加。

1、壓縮機(jī)停機(jī)后必須等20分鐘后才能再開(kāi)機(jī)，機(jī)組本身有20分鐘延時(shí)保護(hù)；

2、壓縮機(jī)組模式在手動(dòng)時(shí)，只能在現(xiàn)場(chǎng)PLC屏幕上開(kāi)關(guān)；在遠(yuǎn)程順序控制時(shí)，由進(jìn)口壓力決定開(kāi)；進(jìn)口壓力降低，容量負(fù)荷會(huì)自動(dòng)降低直至零，當(dāng)容量負(fù)荷為零時(shí)機(jī)組主機(jī)不會(huì)停機(jī)將連續(xù)運(yùn)行；當(dāng)進(jìn)口壓力高于一定值，容量負(fù)荷自動(dòng)增加；

3、機(jī)組進(jìn)出口（壓縮機(jī)進(jìn)口和油氨分離器出口）有根平衡線，保證進(jìn)出口有一定的壓差，在油氨分離器氨出口有一單向閥，如果壓差過(guò)低此單向閥會(huì)關(guān)閉；當(dāng)把機(jī)組進(jìn)出口平衡線的閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，此單向閥不受壓差影響，從機(jī)組進(jìn)口吹掃經(jīng)機(jī)組可從出口排出（當(dāng)然壓力要能打開(kāi)此單向閥）；需查廠家附帶的PID；

4、冷凝器的冷卻塔水溫度建議不要太低（≥25℃），否則機(jī)組出口管線（油氨分離器氨出口）壓力與冷凝器壓力差值太大會(huì)導(dǎo)致機(jī)組漏油（油氨分離器的油會(huì)被帶入冷凝器），ΔP≤3KPa；

5、除空氣器不需要調(diào)整，開(kāi)大開(kāi)小無(wú)特別要求，但須注意不凝氣放空出口的氨味道；

6、氣液分離器中的液氨一般不會(huì)積存，因?yàn)闄C(jī)組進(jìn)口壓力低，稍有液氨便會(huì)氣化；但假如反應(yīng)器處有大量液氨帶過(guò)來(lái)在氣液分離器內(nèi)累積必須停止機(jī)組；

7、油加熱器：當(dāng)機(jī)組停運(yùn)時(shí)油加熱器開(kāi)，當(dāng)溫度高于48.9℃時(shí)關(guān)；

8、氣液分離器高液位停機(jī)處理方法：可以將機(jī)組系統(tǒng)壓力平衡。從氣液分離器接軟管至儲(chǔ)槽位置，然后將氣液分離器的液體放至儲(chǔ)槽，當(dāng)氣液分離器液位低于高液位報(bào)警點(diǎn)時(shí)，既可以開(kāi)機(jī)運(yùn)行。

9、過(guò)冷器殼程高液位停機(jī)處理方法：可以如上所述將過(guò)冷器內(nèi)液體放至儲(chǔ)槽。也可以將停機(jī)報(bào)警人為解除。然后將過(guò)冷器進(jìn)出液口閥門(mén)關(guān)死。后將至機(jī)組吸氣管路閥門(mén)開(kāi)啟一點(diǎn)點(diǎn)。隨機(jī)組排氣溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)開(kāi)度。利用機(jī)組運(yùn)行將過(guò)冷器內(nèi)過(guò)多液體吸至壓縮機(jī)，但閥門(mén)開(kāi)度不能過(guò)大，如過(guò)大會(huì)致使壓縮機(jī)液機(jī)，會(huì)損壞軸承與轉(zhuǎn)子。需工程師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)進(jìn)行操作。

10、定期的通過(guò)反應(yīng)釜的緊急泄氨器接跟軟管把氨水排到桶里查看是否有油花，如果有油，則要氨系統(tǒng)排油。

11、如遇到氨機(jī)吸氣壓力高而報(bào)警引起跳機(jī)，需現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)循環(huán)水進(jìn)冷凝器有無(wú)流量，PIC0707A是否打開(kāi)，如PIC0707A全開(kāi)，但是循環(huán)水無(wú)流量，需立即檢查冷卻循環(huán)水系統(tǒng)是否異常，如果異常需馬上處理；如果冷卻水循環(huán)水正常的情況下，氨機(jī)吸氣壓力高，則有可能是冷凝器中有不凝氣，需根據(jù)氨系統(tǒng)排不凝氣操作指導(dǎo)來(lái)進(jìn)行排氣；

12、三臺(tái)氨壓縮機(jī)如長(zhǎng)時(shí)間不開(kāi)，必須一個(gè)月開(kāi)一次。因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間不開(kāi)機(jī)的話機(jī)組缺少磨合，下次運(yùn)行起來(lái)容易泄漏。同樣主機(jī)可根據(jù)VPL生產(chǎn)動(dòng)設(shè)備備用切換計(jì)劃表輪流設(shè)定；

冷凍機(jī)油概述

根據(jù)冷凍機(jī)的工作特點(diǎn)和潤(rùn)滑油的具體要求而調(diào)配的潤(rùn)滑油類(lèi)型

在石油產(chǎn)品總分類(lèi)中歸屬L-D組

冷凍機(jī)

按冷凍機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理上的差別，它與空氣壓縮機(jī)類(lèi)似，也可分為活塞式、螺桿式、離心式等幾種不同形式。冷凍機(jī)是壓縮制冷設(shè)備中最重要的組成部分之一。

冷凍機(jī)的工作介質(zhì)即為制冷系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著傳遞熱量任務(wù)的制冷劑，常用的制冷劑有：氟里昂、氨、溴化鋰、氯甲烷等，其中氟里昂按其氣化溫度及化學(xué)分子式的不同有氟11（R-11）、氟12（R-12）、氟13（R-13）、氟21（R-21）、氟22（R-22）、氟113（R-113）、氟114（R-114）、氟142（R-142）等多種。上述制冷劑可分別用于低壓（冷凝壓力小于0.3-0.3MPa）高溫（蒸發(fā)溫度大于0℃）、中壓（冷凝壓力1-2MPa）中溫（蒸發(fā)溫度0—-50℃）及高壓（冷凝壓力大于2MPa）低溫（蒸發(fā)溫度小于-50℃）的制冷系統(tǒng)里。

冷凍機(jī)油組分

冷凍機(jī)油要有良好的低傾點(diǎn)，與制冷劑有好的相溶性及熱和氧化穩(wěn)定性等。用量最大的是礦物油型，一般采取環(huán)烷基基礎(chǔ)油，它具有傾點(diǎn)低、不含蠟，低溫流動(dòng)性好的特點(diǎn)

部分型號(hào)的冷凍機(jī)油要求采用合成烴油為基礎(chǔ)油

冷凍機(jī)油主要功能

(1) 潤(rùn)滑摩擦面，使摩擦面完全被油膜分隔開(kāi)來(lái)，從而降低摩擦功、摩擦熱和磨損

(2) 冷凍機(jī)油的流動(dòng)帶走摩擦熱，使摩擦零件的溫度保持在允許范圍內(nèi)

(3) 在密封部位充滿油，保證密封性能，防止制冷劑的泄漏

(4) 油的運(yùn)動(dòng)帶走金屬摩擦產(chǎn)生的磨屑，起到清洗摩擦面的作用

(5) 為卸載機(jī)構(gòu)提供液壓的動(dòng)力

冷凍機(jī)油分類(lèi)

ISO 6743/3B分類(lèi)中根據(jù)冷凍機(jī)油的組成特性、蒸發(fā)器的操作溫度和所用制冷劑的類(lèi)型，把冷凍機(jī)油分為DRA、DRB、DRC和DRD品種。

我國(guó)1996年頒布的GB/T 16630的冷凍機(jī)油分為兩大類(lèi)：L-DRA、L-DRB/B

中文名稱(chēng)

冷凍機(jī)室

英文名稱(chēng)

refrigerator room

定　　義

安置冷凍機(jī)及其控制設(shè)備的艙室。

應(yīng)用學(xué)科

船舶工程（一級(jí)學(xué)科），船舶總體（二級(jí)學(xué)科）