【正文】 答：在冷干機中冷凝器是熱負荷最大的部件，它的熱負荷等于蒸發(fā)器的吸熱量與壓縮機耗功量之和。在冷干機工況下，冷凝器熱負荷一般可按蒸發(fā)器熱負荷的1．2倍來確定。 6一lO冷媒在冷凝器中的冷凝壓力有多高?答：制冷設(shè)備冷凝器壓力的高低是有國家標準的。在正常工作時，R22的冷凝壓力以不超過1．5MPa為宜。在實際中，由于各種原因，冷凝壓力超值情況時有所見。冷凝壓力過高會對制冷系統(tǒng)帶來很多弊病(對冷干機而言，最直接明顯的就是露點上升)，長期在高冷凝壓力下運行，會影響制冷壓縮機的使用壽命。冷干機設(shè)有高壓力保護裝置。 6一11冷凝壓力過高是什么原因?答：水冷凝器壓力過高的原因有：①冷卻水量不夠，水溫過高；②冷凝器傳熱面積??；③空氣浸入冷媒系統(tǒng)(蒸發(fā)器銅管破裂引起)；④冷凝器殼體容積小，內(nèi)存冷媒液體使用有效傳熱面積減小或冷媒充注過量；⑤水冷凝器使用日久。銅管水側(cè)表面積垢；⑥自動水量調(diào)節(jié)閥開啟度小或損壞；⑦冷凍油進入制冷系統(tǒng)；⑧冷卻水管配管不合理，造成冷卻水回水不暢；⑨冷媒通路或元件(干燥過濾器、電磁閥、毛細管等)有堵塞現(xiàn)象；⑩冷干機負荷太大．使蒸發(fā)壓力升高，拉高冷凝壓力。 風冷冷凝器冷凝壓力過高的原因有：①環(huán)境溫度高或通風不良；②冷凝器表面積有灰塵污垢；③冷干機負荷太大；④空氣侵入冷媒系統(tǒng)；⑤冷凝器傳熱面積不夠；⑥冷卻風扇風量??；⑦冷干饑安裝位置不對(如接近熱源、被太陽直曬、冷干機前后排列間距太近等)；⑧控制風扇的壓力開關(guān)設(shè)定不當或損壞；⑨冷媒通路或元件有堵塞現(xiàn)象；⑩冷媒充注過多，使傳熱面積減小。 6一12冷凝壓力過低是什么原因?答：冷凝器冷凝壓力過低的原因有：①冷卻水量太多或水溫太低；②環(huán)境溫度過低；③控制風扇的壓力開關(guān)或控制冷卻水的自動水量調(diào)節(jié)閥設(shè)定不當或損壞；④冷媒充注量太少；⑤冷媒管路或元件有泄漏點；⑥冷干機負荷太小。 一般講來，冷凝壓力稍低一些對冷干機和制冷系統(tǒng)運行并無大的影響，但冷凝壓力過低有時會導致蒸發(fā)壓力下降，使蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)霜甚至出現(xiàn)壓縮機“液壓縮”，這是需要防止的。 七、冷干機：壓縮機與制冷控制7—1冷干機用制冷壓縮機有什么特點?答：冷干機使用的制冷壓縮機目前大多采用高中溫型全密封往復(fù)式壓縮機，其特點是：結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、振動小、噪聲低、能效比(EER)高。由于全密封壓縮機的電動機與壓縮機閥體密封在一個鋼制殼體內(nèi)，電動機處在冷媒氣態(tài)環(huán)境中運行，冷卻條件較好，壽命較長。殼體內(nèi)部存有規(guī)定數(shù)量的潤滑油，在壓縮機工作時，對各部自動供油，平時不需再添加潤滑油。 在大型冷干機中，也選用半密封往復(fù)機或螺桿壓縮機，它們的特點是制冷功率大，可進行負荷調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同需要。 7—2制冷壓縮機的制冷量和工況有什么關(guān)系?答：制冷壓縮機的制冷量與其工況密切相關(guān)。同一臺壓縮機在空調(diào)工況(t蒸=5℃，t冷=40℃)下比在標準工況(t蒸=15℃，t冷=30℃)下制冷量可大一倍左右?？偟恼f來：①蒸發(fā)溫度越低壓縮機制冷量越少；②冷凝溫度越高，壓縮機制冷量越少。所以當試圖通過降低冷干機的蒸發(fā)溫度來降低壓縮空氣的“壓力露點”時，應(yīng)對壓縮機在低蒸發(fā)溫度下的制冷量進行核算，如果制冷量減少了，那么降低蒸發(fā)溫度非但不能使“壓力露點”如愿下降，反而有升高的可能。 7—3冷媒液體進入壓縮機會產(chǎn)生什么后果?答：當進入蒸發(fā)器時的冷媒液體過多或蒸發(fā)壓力太低時，冷媒液體會吸入壓縮機內(nèi)部。由于冷媒液體是不可壓縮的，在壓縮機運轉(zhuǎn)中極易造成閥片被擊碎的現(xiàn)象，這就是“液壓縮”?！耙簤嚎s”是制冷壓縮機最嚴重的故障之一，必須防止發(fā)生。 7—4為防止“液壓縮”冷干機采取了何種措施?答：為了防止壓縮機產(chǎn)生“液壓縮”，在冷干機中采取了下列措施：①壓縮機吸氣管上游設(shè)置儲液器或回熱器，保證只允許氣態(tài)冷媒進入壓縮機；②在冷凝器與蒸發(fā)器或冷凝器與壓縮機吸氣口間裝設(shè)熱氣旁路閥，保證蒸發(fā)器或吸氣管路中沒有液體冷媒積存；③在灌注冷媒時，嚴格控制灌注量。 7—5壓縮機外殼為什么會結(jié)露?答：壓縮機正常工作時，緊靠壓縮機低壓腔一側(cè)的鋼制外殼溫度很低，如果壓縮機外殼溫度低于當時環(huán)境空氣的露點，環(huán)境空氣中的水蒸汽就會在這一部位結(jié)露。所以說壓縮機外殼結(jié)露是一種與環(huán)境濕度有關(guān)的正?，F(xiàn)象。 7—6壓縮機外殼結(jié)霜要不要緊?答：當壓縮機吸氣壓力過低時，會使緊靠低壓腔的壓縮機外殼溫度低于零度，此時如果環(huán)境空氣溫度達到升華點，水蒸氣就會在壓縮機外殼上結(jié)霜。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)反映了：①此時壓縮機的吸氣溫度已很低，要防止出現(xiàn)“液壓縮”；②如果同時出現(xiàn)了壓縮空氣露點上升現(xiàn)象，則表示由于蒸發(fā)壓力過低，使制冷壓縮機制冷量下降。所以壓縮機外殼接霜在多數(shù)情況下是不正常的。 7—7全封閉活塞式壓縮機制冷量可不可以調(diào)節(jié)?答：全封閉活塞式制冷壓縮機的產(chǎn)冷量與兩大因素有關(guān)。一是壓縮機本身的排氣量(決定于活塞直徑、行程及電動機轉(zhuǎn)速)；二是壓縮機的工況(主要是蒸發(fā)溫度和冷凝溫度)。對于一臺具體的全封閉壓縮機來講，排氣量是固定的，正常工作中壓縮機的工況也基本不變。因此一般說來全封閉活塞式壓縮機產(chǎn)冷量是不可調(diào)節(jié)的。如果需要改變壓縮機產(chǎn)冷量，則應(yīng)選用具有能量調(diào)節(jié)機構(gòu)(卸載機構(gòu))的壓縮機或使用變頻技術(shù)改變壓縮機電動機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)的。 7—8螺旋式壓縮機有什么特點?答：螺旋式壓縮機也是一種全密封壓縮機，其壓縮機結(jié)構(gòu)不是往復(fù)平動的活塞，而是靠作旋轉(zhuǎn)運動的螺旋盤的運動來產(chǎn)生壓縮氣體。其特點是；①效率比往復(fù)式高10％左右；②運轉(zhuǎn)噪音比往復(fù)式低5db；③體積、重量比往復(fù)式分別小40％和15％；④對液擊不敏感；⑤在變頻控制時調(diào)速范圍更大。 7—9冷干機應(yīng)用變頻調(diào)速有什么優(yōu)越性?答：冷干機實行變頻控制的優(yōu)越性有：①節(jié)能；目前所用的制冷壓縮機以進口50／60Hz通用的為多，這種壓縮機在50Hz電網(wǎng)上比用在60Hz電網(wǎng)上轉(zhuǎn)速減少17％，因而產(chǎn)冷量也減少17％。利用變頻器將供電頻率提高，使其轉(zhuǎn)速得到提升，相應(yīng)地增加了制冷量。而此時壓縮機從電網(wǎng)吸收的功率并不增加，這就體現(xiàn)了節(jié)能。②通過一些簡單的外圍設(shè)備可以使變頻壓縮機轉(zhuǎn)速跟隨冷干機負荷大小自動調(diào)速，這比使用其他壓縮機調(diào)荷裝置簡單、快速而且更加節(jié)能。③由于變頻壓縮機的調(diào)速比可以做得很大，使壓縮機的制冷量有可能在較大范圍內(nèi)變化，以適合負載的較大變動；④變頻壓縮機的啟動特性很好，可以作到“軟件啟動”，防止了由于滿負荷啟動時的浪涌沖擊，使壓縮機的使用壽命得以延長；⑤變頻壓縮機的聯(lián)網(wǎng)性能很好，可以方便的與上位機進行聯(lián)絡(luò)，并對多個運行參數(shù)自動檢測、多臺機之間實現(xiàn)連鎖控制。 7—10使用變頻冷干機要注意些什么問題?答：在冷干機上配備一只市售通用型變頻頭，再加上必備的外圍設(shè)備就可以使之實現(xiàn)變頻調(diào)速。但普通制冷壓縮機的結(jié)構(gòu)限制了調(diào)速范圍不能太大；在高轉(zhuǎn)速時，應(yīng)驗算壓縮機電機主軸與軸承的機械強度是否承受得了；在低轉(zhuǎn)速時，則要注意壓縮機內(nèi)部冷卻潤滑系統(tǒng)能否正常工作；此外低、高速時壓縮機的動平衡穩(wěn)定性、噪聲水平等也屬考慮之列。所以在用通用變頻頭制作變頻冷干機時，調(diào)速比不應(yīng)選得過大，普通制冷壓縮機在4565Hz之間進行調(diào)整速是比較適宜的。 7一11變頻冷干機當前還有什么困難?答：在冷干機上推廣使用變頻技術(shù)原則上已沒有大的技術(shù)障礙，主要問題還是經(jīng)濟、技術(shù)比是否核算。因為目前適合于冷干機使用的市售變頻頭多屬通用型，對冷干機講來，過剩的技術(shù)功能使其價格過高。在中小型冷干機中一個通用型變頻頭的價格就占了材料成本的一半以上。所以開發(fā)適用于各種規(guī)格冷干機使用的專用變頻頭，對這個行業(yè)來講有很實際的意義。另外，普通的制冷元器件(譬如熱力膨脹閥)對于變頻冷干機有什么影響等問題尚需繼續(xù)研究。 7—12冷干機的冷媒蒸發(fā)壓力是如何控制的?答：冷媒蒸發(fā)壓力是制冷設(shè)備正常工作的重要參數(shù)。蒸發(fā)壓力高，蒸發(fā)溫度也高，壓縮空氣就達不到應(yīng)有的冷卻溫度，導致露點過高。蒸發(fā)溫度過低，使壓縮機制冷量下降，同樣影響壓縮空氣的露點，而且易造成“液壓縮”事故。所以蒸發(fā)溫度必須控制在一個合理的范圍內(nèi)。 風冷型冷干機用壓力控制器檢測冷媒蒸發(fā)壓力(或冷凝壓力)，在壓力達到某一設(shè)定上限時打開風扇，使冷凝器強迫通風冷卻，通過降低冷媒高壓的辦法來限制冷媒低壓上升；壓力低于某一設(shè)定下限時，風扇停止，使冷媒蒸發(fā)壓力不致降得過低。 水冷型冷干機是通過自動水量調(diào)節(jié)閥的開啟度來控制冷卻水量，使冷媒壓力保持在正常值的。 7—13熱氣旁路閥在冷干機中起什么作用?答：壓縮空氣在蒸發(fā)器中冷卻時，有大量凝結(jié)水析出。如果冷媒蒸發(fā)溫度過低，使蒸發(fā)器銅管表面溫度在負荷條件下低于水的冰點，則凝結(jié)水就會在蒸發(fā)器里結(jié)冰，嚴重時阻塞氣流通道，使供氣管道癱瘓。為了防止這種情況的出現(xiàn)，必須對冷媒蒸發(fā)溫度加以控制。其簡單有效的措施就是在冷凝器和蒸發(fā)器之間加設(shè)一只熱氣旁路閥。熱氣旁路閥的測壓管與蒸發(fā)壓力直接連接，當蒸發(fā)壓力低到一定程度時，熱氣旁路閥開啟，冷凝器中的高溫冷媒蒸氣直接進入蒸發(fā)器，提升蒸發(fā)溫度，避免冰堵現(xiàn)象。 由于蒸發(fā)溫度降低往往是由冷干機負荷過低造成的，而冷凝器中的高壓蒸氣總是在壓縮機全負荷狀態(tài)時壓出的，所以使用熱氣旁路閥雖然能在一定范圍內(nèi)防止蒸發(fā)溫度過低帶來的麻煩，便不是節(jié)能之舉。在大型冷干機中往往采用壓縮機卸荷或變頻調(diào)速等辦法來限制蒸發(fā)溫度過低。 7一14熱力膨脹閥或毛細管在制冷系統(tǒng)中起什么作用?答：膨脹閥(毛細管)是制冷系統(tǒng)的節(jié)流機構(gòu)。在冷干機中，蒸發(fā)器制冷劑的供給及其調(diào)節(jié)都是通過節(jié)流機構(gòu)來實現(xiàn)的。節(jié)流機構(gòu)使制冷劑從高溫高壓液體變成低溫低壓液體進入蒸發(fā)器。 當負荷變化時，熱力膨脹閥通過檢測壓縮機吸氣過熱溫度來調(diào)節(jié)閥芯開啟度，從而控幫進入蒸發(fā)器的冷媒供給量。毛細管則具有自補償特點，即當蒸發(fā)壓力降低時，兩端壓差會相應(yīng)升高，從而加大流人蒸發(fā)器的冷媒量。毛細管由于結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定，在小型冷干機中獲得普遍應(yīng)用。 7一15干燥過濾器起什么作用?答：運行中的制冷裝置，由于制冷劑和冷凍油中會產(chǎn)生水分、固體粉末、污垢等雜質(zhì)，情況嚴重時全使節(jié)流結(jié)構(gòu)的節(jié)流孔產(chǎn)生臟堵。因此在冷媒供液管前必須裝設(shè)干燥過濾器。另外，制冷劑中微量水分對制冷系統(tǒng)的危害最大，對冷媒、冷凍油及蒸發(fā)器、冷凝器和配管的干燥處理是極為重要的。 7一16冷媒灌注量的多少對冷干機有何影響?答：冷媒灌注過少，冷干機會出現(xiàn)下列現(xiàn)象：①蒸發(fā)壓力、冷凝壓力都比正常運轉(zhuǎn)低，但空氣露點卻降不下去；②壓縮機外殼發(fā)燙。 冷媒灌注過多，冷干機會出現(xiàn)：①由于冷媒液體存積于冷凝器，使冷凝面積減小，導致冷凝壓力升高，嚴重時引起高壓跳閘；②制冷壓縮機負荷增高，起動困難；③制冷劑在蒸發(fā)器中未能全部汽化，使?jié)裾魵膺M入壓縮機，有“液壓縮”危險；④由于冷凝壓力升高，使壓縮機制冷量減少，空氣露點上升。 7—17目前國產(chǎn)冷干機使用哪種冷媒?有什么特點?答：目前國產(chǎn)冷干機極大多數(shù)都采用R22作冷媒。它的特點是：不燃燒、不爆炸、無色、無味、毒性小，屬安全型制冷劑；R22單位體積制冷量比R12及其替代物R134a大將近50％；R22與潤滑油之間是微溶的。它們在壓縮機曲軸箱和冷凝器里是相互溶解的。在蒸發(fā)器內(nèi)又分離開。 R22在有微量水分存在情況下會產(chǎn)生酸，對金屬起緩慢的腐蝕作用。所以在冷媒灌注、冷凍油添加時要謹防水分進入系統(tǒng)。 7一18目前國產(chǎn)冷干全面推廣使用R134a尚有哪些困難?答：近年來由于環(huán)保需要，一些工業(yè)化國家已開始采用R134a作冷干機的制冷劑。R134a制冷劑的熱力學性質(zhì)與R12比較接近，是R12的替代品。但是冷干機中大量使用的是R22，其單位體積制冷量要比R12(或R134a)大50％左右。如果用R134a來代替R22，則目前冷干機制冷系統(tǒng)的熱力計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計都將作重大修改。另外，R134a對水分的限制比R22要嚴格得多，特別是對兩器(蒸發(fā)器和冷凝器)的干燥處理，冷媒及冷凍油的灌注方法、現(xiàn)場制作及檢修環(huán)境都將有嚴格得多的要求。所以這種替代成本將是非常高的。 7—19壓縮機產(chǎn)冷量與冷干機負荷有什么關(guān)系?答：熱負荷計算是冷干機制冷系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。在有預(yù)冷器存在的情況下，我們將蒸發(fā)器熱負荷作為選擇制冷壓縮機及制冷系統(tǒng)其他部件的依據(jù)。由于冷干機的工作條件在不斷變化，蒸發(fā)器熱負荷隨進氣溫度、氣體壓力、環(huán)境條件(溫度、濕度等)變化而變化。各廠家蒸發(fā)器計算熱負荷的確定原則不盡相同。但在任何情況下，制冷壓縮機的產(chǎn)冷量總是要大于蒸發(fā)器的計算熱負荷，不然就不能保證在極端工況條件下壓縮空氣的處理效果。 對一臺已選定的制冷壓縮機來講，產(chǎn)冷量主要取決于蒸發(fā)溫度和冷凝溫度(由LgP—i圖可以作具體計算)，而與蒸發(fā)器熱負荷沒有關(guān)系。這就是為什么在低負荷時冷干機會出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象。 八、冷干機：凝結(jié)水排出8—1冷干機凝結(jié)水是怎樣生成的?答：通常飽和的高溫壓縮空氣進入冷干機后，所含的水蒸氣由兩條途徑凝結(jié)成液態(tài)水，即：①直接與冷面接觸的水蒸氣以預(yù)冷器、蒸發(fā)器的低溫面(如換熱銅管外表面、散熱翅片、折流檔板及容器殼體內(nèi)表面)為載體冷凝結(jié)露(如同自然界地表結(jié)露過程)；②不與冷面直接接觸的水蒸氣則以氣流本身挾帶的固態(tài)雜質(zhì)為“凝結(jié)核”冷凝結(jié)露(如同自然界云霧、雨形成過程)。凝結(jié)水滴的初始粒徑取決于“凝結(jié)核”的大小。，那么凝結(jié)水初始粒徑至少也在相同數(shù)量級上。而且在跟隨壓縮空氣流動過程中，水滴之間、水滴與冷面之間不斷碰撞、集聚，其粒徑還會不斷增大，并在增大到一定程度后依靠自重與氣體發(fā)生分離。 由于壓縮空氣攜帶的固體塵粒在凝結(jié)水生成過程中起著“凝結(jié)核”的作用，這也啟發(fā)我們有理由認為，冷干機中凝結(jié)水生成是壓縮空氣的“自凈”過程。 8—2壓縮空氣與凝結(jié)水是如何分離的?答：冷干機中凝結(jié)水的生成和汽水分離過程，是從壓縮空氣進入冷干機后就開始的。在預(yù)冷器和蒸發(fā)器中設(shè)置了折流擋板后，這種汽水分離過程就變得更加強烈。凝結(jié)水滴在與擋板碰撞后由于運動變向、慣性重力等綜合作用而集聚、而長大，最后在本身重力作用下實現(xiàn)汽水分離?？梢赃@樣說，冷干機中相當大一部分凝結(jié)水是在流動過程中“自發(fā)”進行汽水分離的。為了捕捉殘留在空氣中的一部分細小水滴，冷干機中還設(shè)置了更高效的專用氣水分離器，以便讓進入排氣管的液態(tài)水降至最少從而盡可能降低壓縮空氣的“露點”。 8—3氣水分離器效率對露點影響有多大?答：盡管在壓縮空氣流徑中設(shè)置一定數(shù)量的擋水板確實能將大部分凝結(jié)水滴與氣體分離開來，但那些粒徑更細小的水滴，特別是在最后一塊折流擋板后生成的凝結(jié)水仍有可能進入排氣通道。如果不加阻擋，這部分凝結(jié)水在預(yù)冷器里遇熱蒸發(fā)成水蒸汽，使壓縮空氣的露點升高。例如0．7MPa的1Nm3壓縮空氣在