發(fā)展史

1834年，英國(guó)的雅可比·珀金斯試制成功人力轉(zhuǎn)動(dòng)的用乙醚為工質(zhì)的可以連續(xù)工作的制冷機(jī)。1844年，美國(guó)的J.戈里試制了用空氣為工質(zhì)的制冷機(jī)，用在醫(yī)院中制冰和冷卻空氣。1872～1874年，D.貝爾和C.von林德分別在美國(guó)和德國(guó)發(fā)明了氨壓縮機(jī)，并制成了氨蒸氣壓縮式制冷機(jī)，這是現(xiàn)代壓縮式制冷機(jī)的發(fā)端。19世紀(jì)50年代，法國(guó)的卡雷兄弟先后研制成功以硫酸和水為工質(zhì)的吸收式制冷機(jī)和氨水吸收式制冷機(jī)。1910年出現(xiàn)了蒸汽噴射式制冷機(jī)。1930年出現(xiàn)了氟利昂制冷劑，促進(jìn)了壓縮式制冷機(jī)的迅速發(fā)展。1945年，美國(guó)研制成功溴化銀吸收式制冷機(jī)。

原理

①壓縮式制冷機(jī)。依靠壓縮機(jī)的作用提高制冷劑的壓力以實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)，按制冷劑種類又可分為蒸氣壓縮式制冷機(jī)（以液壓蒸發(fā)制冷為基礎(chǔ)，制冷劑要發(fā)生周期性的氣-液相變）和氣體壓縮式制冷機(jī)（以高壓氣體膨脹制冷為基礎(chǔ)，制冷劑始終處于氣體狀態(tài)）兩種，現(xiàn)代制冷機(jī)以蒸氣壓縮式制冷機(jī)應(yīng)用最廣。②吸收式制冷機(jī)。依靠吸收器-發(fā)生器組（熱化學(xué)壓縮器）的作用完成制冷循環(huán)，又可分為氨水吸收式、溴化鋰吸收式和吸收擴(kuò)散式3種。③蒸汽噴射式制冷機(jī)。依靠蒸汽噴射器（噴射式壓縮器）的作用完成制冷循環(huán)。④半導(dǎo)體制冷器。利用半導(dǎo)體的熱-電效應(yīng)制取冷量。

制冷機(jī)的主要性能指標(biāo)有工作溫度（對(duì)蒸氣壓縮式制冷機(jī)為蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，對(duì)氣體壓縮式制冷機(jī)和半導(dǎo)體制冷器為被冷物體的溫度和冷卻介質(zhì)的溫度），制冷量（制冷機(jī)單位時(shí)間內(nèi)從被冷卻物體移去的熱量）、功率或耗熱量、制冷系數(shù)（衡量壓縮式制冷機(jī)經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)，指消耗單位功所能得到的冷量）以及熱力系數(shù)（衡量吸收式和蒸汽噴射式制冷機(jī)經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)，指消耗單位熱量所能得到的冷量）等。

種類

制冷機(jī)可分為：壓縮式制冷機(jī)、吸收式制冷機(jī)、蒸汽噴射式制冷機(jī)，半導(dǎo)體制冷。其中蒸汽壓縮式制冷機(jī)（活塞式、回轉(zhuǎn)式、螺桿式、離心式）、吸收式制冷機(jī)和蒸汽噴射式制冷機(jī)應(yīng)用較為廣泛。我國(guó)除少數(shù)大冷量和特殊用途的冷凍機(jī)外，一般用途的活塞式、離心式、螺桿式、渦旋式、溴化鋰吸收式、蒸汽噴射式制冷機(jī)，以及冷凍、冷藏、低溫試驗(yàn)等設(shè)備都能自己制造。

各種類型制冷機(jī)主要特點(diǎn)如下：

1．壓縮制冷

1）螺桿式制冷機(jī)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易損件少、使用壽命長(zhǎng)、單級(jí)壓縮比高，在大中型制冷量范圍內(nèi)有取代活塞式的趨勢(shì)。

2）活塞式制冷機(jī)：技術(shù)發(fā)展比較成熟，效率高，使用溫度范圍廣，可制成大中小型各種規(guī)格產(chǎn)品，是各種制冷機(jī)中應(yīng)用最廣的機(jī)種。

3）離心式制冷機(jī)：利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使制冷劑氣體獲得動(dòng)能，然后通過(guò)擴(kuò)壓器提高其壓力并冷卻液化，節(jié)流而制冷。具有結(jié)構(gòu)緊湊，單機(jī)制冷量大，可進(jìn)行能量調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。用于空調(diào)的機(jī)器多采用R11、R12制冷劑。

2．吸收制冷

利用吸收劑對(duì)制冷劑的吸附作用使制冷劑蒸發(fā)而制冷。常用的有氨——水吸收式制冷機(jī)和溴化鋰——水吸收式制冷機(jī)，用熱源作為動(dòng)力，消耗電力少，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，易損件少，能量調(diào)節(jié)范圍大，是一種新發(fā)展起來(lái)的制冷機(jī)品種。

容量變化

制冷機(jī)容量應(yīng)該與庫(kù)房的熱負(fù)荷相匹配。這點(diǎn)可以通過(guò)合理的配機(jī)和利用能量調(diào)節(jié)裝置等方法達(dá)到。當(dāng)然，最主要是要有比較好的冷庫(kù)安裝節(jié)能措施。如果庫(kù)房的熱負(fù)荷不變，而壓縮機(jī)的容量大時(shí)，就會(huì)使系統(tǒng)蒸發(fā)溫度降低，或使壓縮機(jī)倒霉，這是很不好調(diào)整的制冷系統(tǒng)，制冷裝置穩(wěn)定性也差。反之，如果制冷機(jī)容量減小時(shí)，由于機(jī)器未能及時(shí)吸回蒸發(fā)器內(nèi)形成的制冷劑氣體，又會(huì)使蒸發(fā)器溫度升高、庫(kù)房降溫困難。

當(dāng)庫(kù)房熱負(fù)荷及制冷機(jī)容量不變時(shí)，如蒸發(fā)器蒸發(fā)管內(nèi)表面有油膜或管外表面有霜層，也會(huì)影響冷卻效果，庫(kù)房降溫困難。蒸發(fā)溫度較設(shè)計(jì)要求過(guò)高或過(guò)低都是不正確的，過(guò)高不能滿足食品加工工藝要求，過(guò)低使制冷機(jī)的能量指標(biāo)與運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性變壞。具體表現(xiàn)如下：

①蒸發(fā)溫度降低，使制冷機(jī)制冷量減少，這是由于蒸發(fā)器內(nèi)的氣體比容增大，單位容積制冷量減少，因而，制冷機(jī)每小時(shí)循環(huán)的制冷劑質(zhì)量液減少；

②蒸發(fā)溫度降低，壓縮每公斤氣體所消耗的功能增加。

節(jié)能方法

離心式制冷機(jī)節(jié)能方法1.制冷機(jī)節(jié)能原則：提高蒸發(fā)溫度，降低冷凝溫度。在滿足設(shè)備安全和生產(chǎn)需求的前提下，盡量提高蒸發(fā)溫度和降低冷凝溫度。為此加大了冷卻塔的改造，以保證冷卻水效能。

2.防止和減少管道結(jié)垢以提高冷凝器和蒸發(fā)器的換熱效率補(bǔ)充水如果水處理做的不好，碳酸氫鈣和碳酸氫鎂受熱產(chǎn)生的碳酸鈣和碳酸鎂會(huì)沉積在管道上。使導(dǎo)熱性能下降，影響冷凝器和蒸發(fā)器的換熱效率，并使設(shè)備運(yùn)行電費(fèi)大幅度上升。此時(shí)除了采用水處理技術(shù)外，還可以利用管道定期自動(dòng)清洗設(shè)備進(jìn)行管道清洗。

3.調(diào)整制冷機(jī)設(shè)備合理的運(yùn)行負(fù)載

在保證設(shè)備安全運(yùn)行的情況下，制冷主機(jī)運(yùn)行在70%-80%負(fù)載比運(yùn)行在100%負(fù)載時(shí)，單位冷量的功耗更小。運(yùn)用此方式開(kāi)機(jī)要結(jié)合水泵、冷卻塔的運(yùn)行情況綜合考慮。

4.采用制冷機(jī)變頻裝置，調(diào)節(jié)離心制冷機(jī)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速低壓的冷媒經(jīng)過(guò)離心機(jī)后，壓力升高。離心機(jī)的轉(zhuǎn)速越大，壓力升得越高。在實(shí)際運(yùn)行中，設(shè)備大多是在非滿負(fù)荷運(yùn)行。固定轉(zhuǎn)速的離心機(jī)在設(shè)備小負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，造成能源浪費(fèi)。而變頻離心制冷機(jī)可以依據(jù)負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，節(jié)能空間比較大。

日常維護(hù)

1、加油

1）當(dāng)油位低于視鏡1/4時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)滑油

2）將加油管一端連接壓縮機(jī)進(jìn)氣端的加油閥，微開(kāi)加油閥，利用系統(tǒng)中的壓力將加油管內(nèi)的空氣排出，另一端插入油桶內(nèi)

3）適當(dāng)關(guān)小系統(tǒng)制冷劑供液閥，并調(diào)整吸氣低壓報(bào)警設(shè)置，以免因壓力過(guò)低而停車

4）當(dāng)吸氣壓力低于大氣壓時(shí)，打開(kāi)加油閥，油會(huì)自動(dòng)進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)

5）當(dāng)油位超過(guò)視鏡5/6時(shí)，應(yīng)停止加油操作：先關(guān)加油閥，再打開(kāi)系統(tǒng)供液閥，恢復(fù)正常

2、補(bǔ)充制冷劑

1）當(dāng)判斷系統(tǒng)缺液時(shí)，應(yīng)及時(shí)給系統(tǒng)加氟

2）將加氟管一端與系統(tǒng)加氟口相連，另一端與氟瓶相連，通過(guò)加氟軟管趕出管內(nèi)的空氣

3）先打開(kāi)氟瓶的閥門，確認(rèn)無(wú)泄漏后再開(kāi)加氟口處的閥門

4）R23系統(tǒng)應(yīng)將瓶口朝上，而R404A系統(tǒng)應(yīng)將瓶口朝下，以保證迅速加氟

5）加氟結(jié)束時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉氟瓶的閥門，再關(guān)加氟口的閥門

6）制冷劑添加一次不可過(guò)多，以免排氣壓力過(guò)高。如一次添加不足，可重復(fù)進(jìn)行

7）判斷系統(tǒng)液位正常的依據(jù)是，R23系統(tǒng)為停車均壓后的壓力值在6~8bar之間，R404A系統(tǒng)運(yùn)行中冷凝器的液位在視鏡的1/5~2/5處

3、放空氣

1）當(dāng)系統(tǒng)壓力明顯高于相應(yīng)溫度下的飽和壓力時(shí)，應(yīng)考慮放空氣

2）由于空氣只集中在高壓部分，所以應(yīng)通過(guò)冷凝器的排空閥操作

3）高溫系統(tǒng)應(yīng)在停車時(shí)進(jìn)行，低溫系統(tǒng)最好在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行

4）具體操作要精心，絲堵不要開(kāi)啟過(guò)大，也不要遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)

5）空氣操作應(yīng)分幾次進(jìn)行，不可一次放氣太多，以免放出過(guò)量的制冷劑

腐蝕保護(hù)

制冷機(jī)等換熱器在制作時(shí)，管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊，焊縫形狀存在不同程度的缺陷，如凹陷、氣孔、夾渣等，焊縫應(yīng)力的分布也不均勻。使用時(shí)管板部分一般與工業(yè)冷卻水接觸，而工業(yè)冷卻水中的雜質(zhì)、鹽類、氣體、微生物都會(huì)構(gòu)成對(duì)管板和焊縫的腐蝕。這就是我們常說(shuō)的電化學(xué)腐蝕。研究表明，工業(yè)水無(wú)論是淡水還是海水，都會(huì)有各種離子和溶解的氧氣，其中氯離子和氧的濃度變化，對(duì)金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外，金屬結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也會(huì)影響腐蝕形態(tài)。因此，管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看，管板表面會(huì)有許多腐蝕產(chǎn)物和積沉物，分布著大小不等的凹坑。以海水為介質(zhì)時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生電偶腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕就是介質(zhì)的腐蝕，換熱器管板接觸各種各樣的化學(xué)介質(zhì)，就會(huì)受到化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。另外，換熱器管板還會(huì)與換熱管之間產(chǎn)生一定的雙金屬腐蝕。一些管板還長(zhǎng)期處于腐蝕介質(zhì)的沖蝕中。尤其是固定管板換熱器，還有溫差應(yīng)力，管板與換熱管聯(lián)接處極易泄漏，導(dǎo)致?lián)Q熱器失效。

綜上所述，影響制冷機(jī)腐蝕的主要因素有：

（1）介質(zhì)成分和濃度：濃度的影響不一，例如在鹽酸中，一般濃度越大腐蝕越嚴(yán)重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕最嚴(yán)重，而當(dāng)濃度增加到60%以上時(shí)，腐蝕反而急劇下降；

（2）雜質(zhì)：有害雜質(zhì)包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等，這些雜質(zhì)在某些情況下會(huì)引起嚴(yán)重腐蝕；

（3）溫度：腐蝕是一種化學(xué)反應(yīng)，溫度每提升10℃，腐蝕速度約增加1~3倍，但也有例外；

（4）ph值：一般ph值越小，金屬的腐蝕越大；

（5）流速：多數(shù)情況下流速越大，腐蝕也越大。

可采用高分子復(fù)合材料對(duì)制冷機(jī)管板進(jìn)行防腐保護(hù)，其中應(yīng)有比較成熟的有美嘉華技術(shù)產(chǎn)品，其具有優(yōu)異的粘著性能及抗溫、抗化學(xué)腐蝕性能，材料為100%固體，沒(méi)有可揮發(fā)性物質(zhì)，在封閉的環(huán)境里可以安全使用而不會(huì)收縮，特別是材料良好的隔離雙金屬腐蝕和出色的耐沖刷性能，優(yōu)異的防腐性能，從根本上杜絕了修復(fù)部位的腐蝕滲漏，可以為部件提供一個(gè)長(zhǎng)久的保護(hù)涂層。

操作工藝：

1、工具及設(shè)備：噴砂設(shè)備、保護(hù)用的帆布或塑料布、軟木塞、酒精或丙酮、刮刀、螺旋器、垃圾袋、手電鉆、工作電源、橡膠手套、安全帽、防護(hù)眼鏡、擦布、毛刷。

2、步驟

第一步：打開(kāi)制冷機(jī)冷凝器端蓋

用吹風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)吹干管子表面和里面的水，然后用軟木塞塞住管口并遮擋住翻邊，以確保噴砂處理時(shí)不損傷管口。

第二步：噴砂處理：在噴砂處理時(shí)用帆布和其它等遮擋一下，以免噴出的砂粒弄臟其它設(shè)備。噴砂時(shí)使用石英砂或金剛砂，它可以產(chǎn)生4密耳的表面而不會(huì)產(chǎn)生更多的灰塵，要一直打出基材金屬本色。噴砂完畢后將軟木塞取出。

第三步：溶液清洗：用丙酮把金屬表面的雜質(zhì)及油污清洗干凈。

第四步：涂抹材料：先用美嘉華高分子修復(fù)材料金屬修復(fù)材料把冷凝器管板內(nèi)壁有坑的部位進(jìn)行填平，以免在工作時(shí)水產(chǎn)生渦流，直至達(dá)到要求平面為準(zhǔn)。然后把高分子流體保護(hù)材料均勻涂至整個(gè)被修復(fù)面。尤其注意面板與管子的接合處，以達(dá)到密封、堵漏的目的。

第五步：固化：按照材料的固化要求進(jìn)行固化，固化完畢后即可投入生產(chǎn)運(yùn)行。