目前，制冷與空調設備普遍以蒸汽壓縮式循環為制冷原理，這類設備的制冷劑管道何處需作保溫隔熱處理,該怎樣保溫?如果保溫不當,會給設備的運行及性能帶來不利的影響。某單位建有一座20m3的土建式小冷庫,庫溫要求達到-15~-18℃,冷庫制冷系統如圖3-26所示。調試時發現,庫溫下降到-10℃以后降溫速度很慢。難以達到-15℃以下。設備安裝人員曾判斷為制冷劑不足,給制冷系統不斷加入制冷劑,后出現“液擊"現象和壓力繼電器因高壓過高起保護作用而動作,冷庫依然降溫困難。
該冷庫制冷系統選用標準制冷量為5.7kW的水冷式壓縮機組一臺,依據當地的氣候條件,制冷機組容量合適。蒸發排管長度與布置,冷卻水流量與溫度,以及冷庫墻體的隔熱與防潮都符合要求。經檢查,冷庫降溫困難的原因有以下幾個方面。
首先,熱力膨脹閥感溫包與蒸發排管出口處管道既沒有良好接觸,也沒有保溫,而是直接暴露在空氣中,感溫包的位置離壓縮機不遠,壓縮機運行時機體產生的熱量也能輻射到感溫包上。這樣,感溫包內感溫劑感受到的不單純是蒸發排管出口處制冷劑的溫度,而是制冷劑溫度與環境溫度綜合作用而形成的一個溫度。這個溫度高于制冷劑溫度。在庫溫下降過程中,東發器出口制冷劑溫度不斷下降,感溫劑的溫度也隨之下降,但由于環境溫度的作用,感溫劑溫度比制冷劑溫度下降速度慢,因而膨脹閥開啟度自動關小的速度也比較慢。制冷劑經膨脹閥節流后的壓力(即蒸發壓力)是隨閥的開啟度減小而降低的,蒸發溫度則是隨蒸發壓力的下降而下降的。結果蒸發溫度和蒸發壓力因膨脹閥開啟度自動關小的速度較慢而緩慢下降,相應地庫溫也只能緩慢下降。感溫包溫度越低,環境傳給它的熱量越大。當感溫劑從環境得到的熱量等于它被制冷劑吸走的熱量時,感溫劑溫度不再下降,膨脹閥不再自動關小;制冷劑蒸發壓力和蒸發溫度不能進一步下降,因而庫溫也不再下降,造成不能達到所需溫度。
其次,該庫制冷系統以R-12作制冷劑,應將供液管與回氣管緊貼在一起,外面再包保溫材料,使供液管中的常溫液態制冷劑與回氣管中的低溫氣態制冷劑進行熱交換。理論上這叫回熱循環。其好處是,使液態制冷劑到達熱力膨脹閥前溫度進一步降低,增加制冷量;同時,使氣態制冷劑進入壓縮機前溫度有所提高,減少壓縮機產生“倒霜""“液擊"等有害現象的可能，但該庫供液管與回氣管是各自獨立安裝的。最后一點是,兩個熱力膨脹閥離庫體墻壁較遠(約0.4m)而又沒有對閥體與墻壁間的管道加以保溫。這段管道內流動的是節流后的低溫液態制冷劑,不保溫情況下會從環境中吸熱,產生一定的冷損。一般情況下,膨脹閥的安裝位置應盡量靠近蒸發器。
針對上述三方面原因,我們首先將熱力膨脹閥感溫包扎緊在蒸發排管出口處回氣管的表面,外裹絕熱材料,并將膨脹閥后的一段管道作了很好的保溫處理。重新試運行,降溫速度明顯加快,能達到-15℃以下。然后又將回氣管與供液管布置在一起作保溫處理,實現了回熱循環,制冷效果得到了進一步改善。
