制冷系统为什么强调要抽真空?我们先来看下空气的组成成分,如下图所示:空气中氮气占78%;氧气占21%;其它气体占1%。那么我们现在来分析,这些气体的成分在进入制冷系统后,对制冷系统有什么影响?
一、氮气对制冷系统的影响
首先我们要知道,氮气属于不凝性气体。所谓的不凝性气体指气体随制冷剂在系统中循环,不随制冷剂一起冷凝,也不产生制冷效应。
不凝性气体的存在对制冷系统有很大的危害,主要表现在:
- 会使系统冷凝压力升高,冷凝温度升高,压缩机排气温度升高,耗电量增加。
- 氮气进入到蒸发器里面,不能随着制冷剂蒸发;同时会占据蒸发器的换热面积,使制冷剂不能充分的蒸发,制冷效率降低;
- 由于排气温度过高可能导致润滑油碳化,影响润滑效果,严重时烧毁制冷压缩机电机。
二、氧气对制冷系统的影响
氧气和氮气一样也都是属于不凝性气体,上面我们已经分析过不凝性气体的危害,这里我们不再重复。值得注意的是,相对于氮气而言,氧气如果进入制冷系统,还有这些危害:
1、空气中的氧气会与制冷系统中的冷冻油产生化学反应生成有机物,最后形成杂质,进入到制冷系统,造成脏堵等不良后果。
2、氧气与制冷剂、水蒸气等容易产生形成酸的化学反应,使冷冻油氧化,这些酸会损坏制冷系统的各个组件,破坏电机的绝缘层;同时这些酸产物会一直停留在制冷系统里面,起初没有任何问题,随着时间的推移,最后导致压缩机的损毁。下面这张图很好的说明了这些问题。
三、气体气体(水蒸气)对制冷系统的影响
水蒸气影响制冷系统的正常工作,在氟利昂液体中溶解度是微小的,并且随着温度的降低溶解度逐渐减少。水蒸气对制冷系统最直观的影响有以下三点:
1、制冷系统里面有水
第一个影响的就是节流结构,当水蒸气进入到节流机构的时候,温度迅速降低,水到达冰点,产生结冰,堵住了节流结构细小的通孔,产生冰堵的故障。
2、腐蚀管道。
水蒸气进入制冷系统,系统的含水量增加,引起管道和设备的腐蚀和堵塞。
3、产生渣泥沉积物。
水蒸气在压缩机压缩的过程中,遇到高温与冷冻油、制冷剂、有机物等,产生一些列的化学反应,导致电动机绕组受损、金属腐蚀并形成渣泥沉积物。
水分超标压缩机铜渡生锈
另外,现在有许多空调设备是使用R32,R290制冷剂,这种制冷剂可燃可爆,这些设备一定要抽真空,如果R32、R290直接接触到空气(氧气),遇到高温、火花后就会发生爆炸。抽真空,可以将R32、R290与空气彻底隔绝,降低发生危险的可能性。
四、不凝性气体产生原因
1、充注制冷剂前制冷系统排空不充分
在充注制冷机之前,制冷系统内的压缩机气缸内、冷凝器内、蒸发器内以及系统的管路内都曾充满空气,在充注制冷剂前为了排除这些空气,需要对制冷系统内部抽真空,有时由于主客观原因,制冷系统内部抽真空不充分,达不到要求,在系统内部留有少量空气。
2、充注制冷剂时带入
制冷系统内在制冷系统充注制冷剂之前,充注所用的管子中充满空气,由于人为等原因,在充注制冷剂时,没有排尽管子内的空气,就直接连接在制冷系统中,这些空气随着充注的制冷剂进入制冷系统。
3、在制冷系统检修时混入不凝性气体
制冷系统长时间工作,难免需要检查维修或者清洗更换,这样有时就需要拆开机械或管路,空气往往就在拆卸和安装这个过程中进入制冷系统内部。
4、从外界大气中渗入系统内部
在有些制冷系统中,如果工作压力低于大气压力时,大气中的空气就会通过各种缝隙渗入到制冷系统中。这些缝隙分布在各类阀门、压缩机、非焊接处等诸多地方。
5、来自制冷剂的化学反应
在氨制冷系统中,制冷剂氨在一定温度和压力下可以分解为氨气和氢气,其分解程度与温度和压力成正向关系,温度越高压力越大,氨越容易分解。
而在氟利昂制冷系统中,氟利昂可能与混入系统内的杂质发生化学反应,产生不凝性气体。如R12与水在一定条件下发生反应,产生二氧化碳。
6、润滑油的分解也会产生不凝性气体
在制冷系统使用的润滑油中,有些润滑油,如矿物润滑油在复杂的工况下能分解产生多种碳氢气体,这些碳氢气体就会混入系统内的制冷剂中。
五、不凝性气体的分布
在制冷系统中,当低压侧有不凝性气体时,这些气体很快被压缩机抽吸而进入高压侧。所以,通常不凝性气体主要聚集在系统高压侧的冷凝器和高压储液器中。
无论是蒸发式冷凝器还是管壳式冷凝器,不凝性气体都会尽可能地附着在换热表面上,如下图所示。而储液器中的不凝性气体又往往集中在远离进气口的气流速度很低的空间内。
六、制冷系统抽真空的操作方法
这里我们来介绍一下抽真空的方法与流程,以空调为例,其它制冷设备抽真空操作原理是一样的。
1、操作前确保真空泵水平放置,密封胶垫无破损,真空计压表归零。
2、将真空泵放置在室内地面(安全、稳定、便于操作处)。
3、将加氟管、真空计表、真空泵组合在一起。
4、从阀门上将加氟口处螺帽拧下,加氟管拧到加氟口上,并确认顶针是否顶到位。
5、先打开真空计表,再打开真空泵电源开关,开始抽真空。正常系统真空度应能到-756mmHg以下。抽真空时间应根据机型制冷系统大小和真空泵的大小来确定。
6、 抽空操作结束后,快速拆下加氟管及真空计,然后重新完全打开阀门。
打开制冷系统阀门之后,要注意真空计压力是否上升,如果有上升说明制冷系统有漏点,有漏点要找到原因并解决后重复上述抽真空工序。
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