1个概述
在制冷系统中,所谓的不凝性气体是指在制冷系统工作时,在冷凝器中特定的温度,压力下,气体不能冷凝成液体,而总是成气体状态,这些气体主要包括氮气,氧气,空气,二氧化碳,碳氢气体,惰性气体以及这些气体的混合气体等。
由于不凝性气体的存在,导致压缩机的效率不断提高,而制冷系统的制冷量降低。
2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导管内都曾充满空气,在充注制冷剂前为了消除这些空气,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,没有排空子内的空气,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
制冷系统连续工作,难免需要检查维修或清洗更换,这样有时就需要拆开机械或通路,空气经常就在拆卸和安装这个过程中进入制冷系统内部。
4,从外部大气中渗入系统内部
在一些制冷系统中,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,非焊接处等多个地方。
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气相,其分解程度与温度和压力成正向关系,温度升高压力降低,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部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。
3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压缩而进入高压侧。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,不凝性气体都会在地上交换,在换热表面上,如下图所示。而储液器中的不凝性气体又经常集中在远离进气口的气流速度很低的空间内。
4不凝性气体的危害
1,降低系统制冷量
不凝性气体聚集在冷凝器中时,不凝性气体聚集在冷凝器的内壁,重叠一定空间,压缩一定空间,同时不凝性气体在制冷剂和冷凝器内壁之间形成热阻,导致传热效率降低,传递不能及时排出系统之外,从而降低了制冷系统的制冷量。
2,系统先进性
由于传热效率的降低,冷凝器内的冷凝温度和冷凝压力都升高,那么,在自动控制的制冷系统中,为了维持冷凝程度不变,必须不断冷凝水的流量,以降低冷凝器内制冷剂和不凝性空气的温度。这样就增大了冷凝水泵的温度。同时冷凝压力的增大,导致压缩机排出口的压力较之正常工况下也变大,压缩机在排气过程中需要克服压力,从而压缩的必然也变大。
3,造成机械设备的损坏
压缩机排出压力的增大,导致反向作用在轴承,传动装置和滑动表面的力也都变大,长期以来,加速了设备磨损老化和润滑油的变质,造成机械设备的损坏。
同时,由于滑动面的磨损程度,也会使制冷剂的长度增加。
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