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首先我們要搞明白兩個概念:冷凝溫度和冷凝壓力。
冷凝溫度是指,冷凝器內(nèi)制冷劑蒸汽在一定壓力下凝結時的飽和溫度,冷凝溫度不等于冷卻介質(zhì)的溫度,兩者之間也存在著傳熱溫差。
冷凝壓力是指,制冷劑在冷凝器內(nèi)由氣體冷凝成液體的壓力,由于制冷系統(tǒng)中,冷凝器內(nèi)部的壓力無法測量,而實際上,制冷劑在排氣管及冷凝器內(nèi)的壓力降其實很小,所以不管是在設計還是在調(diào)試中,經(jīng)常把排氣壓力近似等于冷凝壓力。
在制冷裝置運行中,冷凝壓力對系統(tǒng)性能有很大影響。當冷凝壓力(或冷凝溫度)偏高,壓縮比增大,容積效率減小,制冷量減小,耗功率增大。排氣溫度升高,冷凝壓力越高,其不利影響程度越大。冷凝壓力偏高的現(xiàn)象主要出現(xiàn)在夏季,這時應盡可能降低冷凝壓力,以保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和可靠性。
但是,對于全年運行的制冷裝置,比如空調(diào)機房、冷凍冷藏(冷庫)等設備,在冬季運行時又有可能出現(xiàn)冷凝壓力過低的現(xiàn)象。冷凝壓力過低時,膨脹閥前后壓差太小,膨脹閥容量減小導致供液能力不足,蒸發(fā)器缺液,系統(tǒng)制冷量大幅度下降,從而使制冷系統(tǒng)故障產(chǎn)生。因此,必須將冷凝壓力控制在合理范圍內(nèi),否則會使制冷裝置頻繁的低壓報警或吸氣壓力低報警等故障。
在制冷系統(tǒng)中,如果冷凝器安裝在室外,系統(tǒng)的排氣壓力(冷凝壓力)在冬季(或者低溫環(huán)境下)往往會比較低,這種情況在北方往往更常見,對于空調(diào)而言是,對于其他設備(冷庫等)而言同樣存在該情況;
冷凝壓力過低會使得膨脹閥無法在其兩端獲得足夠的壓力降,難以向蒸發(fā)器提供適當?shù)闹评鋭环矫嫦到y(tǒng)的制冷量達不到要求,而來也會使系統(tǒng)頻繁低壓報警等故障。
不同的冷凝器,其冷凝壓力調(diào)節(jié)方法也不盡相同,下面介紹幾種低溫下提高冷凝壓力的方法:
1、安裝排氣壓力控制器:
可以讓冷凝風機間斷運行,當壓力過低時,關閉風機;當壓力過高時,開啟風機。且簡單好用,而且技術成熟,采用的控制器是壓力控制器,這種壓力控制器可以控制風機的間歇性啟動停止。
一般在小容量的機組上,采用兩個或者兩個以上的風機,其中一個風機為常開的,其余風機為壓力控制器控制,通過冷凝壓力的高低來控制一臺或者多臺的風機的啟動或者停止。
2、風機轉(zhuǎn)速控制:
風機轉(zhuǎn)速控制的方法也是運行比較成熟的一種方法,采用的主要電氣部件是變頻器(三相)或者調(diào)速器(單相)。主要工作原理就是通過排氣壓力(冷凝溫度)的反饋型號(1~5V或者4-20mA信號),輸入到變頻器(調(diào)速器),變頻器根據(jù)設定輸出(0~50Hz)到風機,實現(xiàn)風機的變轉(zhuǎn)速運行。這種也是常見的控制方式,簡單好用,但成本相對偏高。
3、風量控制裝置:
主要部件是百葉窗式風量控制裝置,百葉窗裝置既可以設置在進風口,也可以設置在出風口。原理是利用高壓制冷劑驅(qū)動的活塞式調(diào)節(jié)風門,這種控制裝置可以和風機轉(zhuǎn)速控制器一樣獲得穩(wěn)定的排氣壓力;最主要的是膨脹閥的進口壓力不會像風機間歇運行方法那樣產(chǎn)生較大的波動。
4、冷凝器溢流裝置:
冷凝器溢流裝置的工作原理就是利用過量的制冷劑,使系統(tǒng)的冷凝壓力升高。冷凝器溢流裝置用于溫熱或者低溫環(huán)境下,將大流量制冷劑從儲液器送至冷凝器,利用過量的制冷劑,使系統(tǒng)的冷凝壓力提高,從而避免低溫下冷凝壓力過低的故障。
冷凝器溢流裝置的優(yōu)點在于,獲取穩(wěn)定的冷凝壓力,波動較小;冷凝器幾乎充滿液態(tài)制冷劑,使膨脹閥的進口溫度低于冷凝溫度,達到過冷,從而提高制冷系統(tǒng)的制冷量。
5、水流量調(diào)節(jié)閥:
水流量調(diào)節(jié)閥有壓力控制型和溫度控制型兩類:
壓力控制型水流量調(diào)節(jié)閥:以冷凝壓力為信號,對冷卻水的流量進行比例調(diào)節(jié),冷凝壓力越高,閥開度越大,冷凝壓力越低,閥開度越小。當開度減小到閥的開啟壓力以下時,閥門自動關閉,切斷冷卻水的供應。此后冷凝壓力將會上升。當其上升至高于閥的開啟壓力時,閥門又自動打開。
溫度控制型水流量調(diào)節(jié)閥:工作原理與壓力控制型相同,所不同的是,它以感溫包檢測冷卻水出口的溫度變化,將溫度信號轉(zhuǎn)變成感溫包內(nèi)的壓力信號,調(diào)節(jié)冷卻水的流量。溫度控制型水量調(diào)節(jié)閥不如壓力控制型水量調(diào)節(jié)閥的動作響應快,但工作平穩(wěn),傳感器安裝簡單、便捷。
6、冷凝器換熱面積調(diào)節(jié):
具有多組冷凝器時,可以利用串聯(lián)在各組冷凝器通道上的電磁閥的開/閉狀態(tài),開啟或截斷冷凝器通路,以改變冷凝器的傳熱面積,這種方法在多聯(lián)機中使用較多,以適應壓縮機大范圍容量調(diào)節(jié)時,冷凝壓力能夠穩(wěn)定在要求范圍內(nèi)。
7、風冷凝器做遮擋保溫處理:
有些小型制冷設備冷凝器放置在室外,冬天高壓低的情況出現(xiàn)時,也可以對風冷凝器電機斷電,同時對翅片進行部分遮擋,或者覆蓋一個簡易的紙箱,使其具有一定的保溫性能,以此來提高冷凝壓力。
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