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1、儲液罐
儲液罐是位于冷凝器出口與干燥過濾器之間的制冷劑液體儲存裝置??照{(diào)系統(tǒng)開始工作時的負荷量大,要求制冷劑的循環(huán)量也大。當工作一段時間之后,負荷將減少,這時所需的制冷劑量相應(yīng)地減少。因此,負荷大時,儲液器中的液體制冷劑補充進來;而負荷小時,又可將液體制冷劑儲存起來。即它能自動適應(yīng)負載的變化,調(diào)節(jié)冷凝壓力使冷凝器工作于最佳工況。
在進行系統(tǒng)維護的過程中,可以容納絕大部分制冷劑,避免向大氣環(huán)境排放制冷劑。
儲液罐降低了調(diào)試過程對制冷劑充注量的精度要求。在以前充注制冷劑需要很精確,若灌注量太多,則空氣立刻將會發(fā)生高壓告警;若灌注太少,則會產(chǎn)生低壓告警,而目前充注量則相對較為寬松,并無嚴格要求。
同時,儲液罐的存在可以把冷凝器容積充分利用,本來冷凝器中有1/5的容積是用來儲存制冷劑液體的,這樣對于機房專用空調(diào)的安全運行是很有利的。
2、干燥過濾器
1.干燥過濾器的功能
干燥過濾器裝在冷凝器與毛細管之間,用來清除從冷凝器中排出的液體制冷劑中的雜質(zhì),避免毛細管阻塞,造成制冷劑的流通被中斷,從而使制冷工作停頓。同時吸收制冷系統(tǒng)中可能存在的水蒸氣(內(nèi)部充注硅膠)。
2.干燥過濾器的結(jié)構(gòu)
房間空調(diào)器的過濾器,其結(jié)構(gòu)比較簡單,即在銅管中間設(shè)置兩層銅絲網(wǎng),用來阻擋液體制冷劑中的雜物流過;對于機房專用空調(diào)設(shè)有干燥劑的過濾器,在器體中還裝有分子篩(4A 分子篩),用來吸附水分,如果這些水分不吸走,有可能在毛細管出口或蒸發(fā)器進口的管壁內(nèi)結(jié)成冰,使制冷劑流動困難,甚至發(fā)生阻塞,使空調(diào)器無法實現(xiàn)制冷降溫。同時,水分還會與制冷劑反應(yīng)產(chǎn)生鹽酸等危害。當硅膠與分子篩組合使用時,可實現(xiàn)干燥與抗酸性能的雙重功效,分子篩的吸附能力比硅膠更強。
制冷系統(tǒng)中水分的來源,主要是空調(diào)器使用一段時間后,由于安裝不妥等原因產(chǎn)生振動,從而使系統(tǒng)中的管道產(chǎn)生一些微小的泄漏,使外界空氣滲入。
對于機房專用空調(diào),干燥過濾器的連接有兩種形式:螺紋連接和焊接。例如,佳力圖、PEX機房空調(diào)的干燥過濾器一般采用螺紋連接,此方式便于維護;而CM+則采用焊接,此方式可靠性較好。
3、視液鏡
視液鏡采用玻璃與鋼件高溫燒結(jié)工藝,產(chǎn)品外形美觀,強度好,玻璃透明度高。視液鏡適用于各種制冷設(shè)備、壓縮機等。
1.視液鏡的性能特點
(1)視液鏡密封結(jié)構(gòu)及采用容易觀察和靈敏度高的指示元件。
(2)視液鏡通過顏色變化指示系統(tǒng)中的含水量。
(3)視液鏡的最高工作溫度為70℃。
(4)視液鏡的最大工作壓力為35bar。
2.視液鏡的工作原理
液體水分指示器的設(shè)計為使用者提供一種準確的方法來確定系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的品質(zhì)和含水量。通過廣角的視鏡可以目視系統(tǒng)的制冷劑,顯示系統(tǒng)內(nèi)部膨脹閥前制冷劑的狀態(tài),制冷劑是否充足可以直接反映,因此很容易看到系統(tǒng)內(nèi)的氣泡或閃蒸氣體,表示冷媒劑量是否需要適當填充。在目視鏡內(nèi)中心位置的指示器元件對水分高度靈敏,并隨著系統(tǒng)內(nèi)的水分含量的變化逐漸改變顏色,用來顯示系統(tǒng)內(nèi)部不利物質(zhì)水蒸氣的濃度高低。
視液鏡中間指示器的三種顏色分別對應(yīng)三個英語單詞:Dry(干燥)表示含水量在允許范圍內(nèi);Caution(警告)表示含水量增加;Wet(濕)表示需要更換干燥過濾器。
4、管路電磁閥
管路電磁閥是一種開關(guān)式的自動閥門,它的開與關(guān)是由電流通過電磁鐵線圈時產(chǎn)生電磁吸力來控制的,用來自動接通和切斷制冷系統(tǒng)的液體管路,在機房專用空調(diào)中得到了廣泛的應(yīng)用。
電磁閥通常與壓縮機同接一個起動開關(guān),以配合壓縮機的開與停,來自動接通和切斷供液,避免壓縮機停車后,大量制冷劑液體流入蒸發(fā)器中,造成下次起動時,壓縮機吸入濕蒸氣產(chǎn)生液擊事故。此外,管路電磁閥還可以受壓力繼電器、溫度繼電器等發(fā)出的信號來控制,以組成制冷系統(tǒng)的自動控列系統(tǒng)。電磁閥只許制冷劑介質(zhì)單向流動,安裝時應(yīng)注意其方向。
管路電磁閥進出口徑大小的品種規(guī)格較多,但按其開啟方式可分為直接式和間接式兩大類。直接式用于小口徑的電磁閥上,間接式用于大口徑的電磁閥上。
1.直接啟閉式電磁閥
它是由電磁頭所組成的電磁芯直接去開閉閥口,故又稱為一次開啟式的電磁閥。這種電磁閥結(jié)構(gòu)簡單,故障也較少,但因磁力較小,適宜用在小口管路上。
2.間接啟閉式電磁閥
它的上部電磁頭的結(jié)構(gòu)原理與直接啟閉式電磁閥相同,但它不是直接依靠電磁頭來啟閉的,而是直接啟閉活塞浮閥組。
(1)線圈未觸發(fā),導(dǎo)閥閥芯關(guān)閉,主閥閥芯關(guān)閉。流體的壓力通過平衡孔作用在主閥閥芯的上方。
(2)線圈觸發(fā),導(dǎo)閥閥芯開啟,主閥閥芯正在開啟。作用在主閥閥芯上方的流體壓力通過導(dǎo)閥瀉入主閥閥芯下方,主閥開始打開。
(3)線圈觸發(fā),導(dǎo)閥閥芯打開,主閥閥芯打開,流體壓力作用在主閥閥芯的下方。主閥保持開啟狀態(tài)。
5、手動截止閥
手動操作的截止閥與管路電磁閥的基本作用相同。但是,由于手動截止閥是由人為來動作的,因此必須安裝在觸手可及的地點。
手動截止閥的作用是在檢修制冷機時,抽真空或灌注系統(tǒng)制冷劑時,關(guān)閉吸、排氣通道之用。
6、氣液分離器
氣液分離器在制冷系統(tǒng)中的基本作用是分離出并保存回氣管里的液體以防止壓縮機造成液擊。因此,它可以暫時儲存多余的制冷劑液體,并且也防止了多余制冷劑流到壓縮機曲軸箱造成油的稀釋。因為在分離過程中,冷凍油也會被分離出來并積存在底部,所以在氣液分離器出口管和底部會有一個油孔,保證冷凍油可以回到壓縮機,從而避免了壓縮機缺油。
氣液分離器的工作原理是帶液制冷劑進入氣液分離器時由于膨脹速度下降使液體分離或打在一塊擋板上,從而分離出液體。
氣液分離器的設(shè)計和使用必須遵循以下原則。
(1)氣液分離器必須有足夠的容量來儲存多余的液態(tài)制冷劑。特別是熱泵系統(tǒng),最好不要少于充注量的50%,如果有條件最好做試驗驗證下,因為用節(jié)流孔板或毛細管在制熱時節(jié)流,可能會有70%的液態(tài)制冷劑回到氣液分離器。還有高排氣壓力,低吸氣壓力也會讓更多的液態(tài)制冷劑進入氣液分離器。用熱力膨脹閥會少一些,但也可能會有50%的液態(tài)制冷劑流到氣液分離器,主要是在除霜開始后,外平衡感溫包還是熱的,所以制冷劑會大量流過蒸發(fā)器而不蒸發(fā)從而進入氣液分離器。在停機時,因為氣液分離器是系統(tǒng)中最冷的部件,所以制冷劑會遷移到這里。因此要保證氣分有足夠的容量來儲存這些液態(tài)制冷劑。
(2)適當?shù)幕赜涂准斑^濾網(wǎng)保證冷凍油和制冷劑回到壓縮機?;赜涂椎某叽缫M量保 證沒有液態(tài)制冷劑回流到壓縮機,但也要保證冷凍油盡量可以回到壓縮機。如果是運行中氣液分離器中存有的液態(tài)制冷劑,推薦使用直徑為0.040 in(1.02mm);如果是因為停機制冷劑遷移到氣液分離器推薦使用0.055 in(1.4mm)[谷輪的應(yīng)用工程手冊直接給出0.040~0.050 in(1.02~1.3mm),并給出一般氣液分離器是0.0625~0.125 in(1.6~3.2mm)]。當然如果有條件也可能用試驗優(yōu)化這個尺寸,以達到最好的效果。還有過濾網(wǎng),谷輪推薦使用不小于30×30目(0.6mm孔徑),這里推薦使用50x60目,這好像有點矛盾,不過考慮到在中國空調(diào)安裝的水平,特別是分體式的安裝,經(jīng)常會有雜質(zhì)進入系統(tǒng),所以用大點的孔徑會穩(wěn)妥些。
(3)氣液分離器的壓力損失盡可能小。冷凍油和制冷劑的流量由出口U形管的尺寸控制,所以它的尺寸也決定了制冷劑的壓力損失,因為進入出口管的制冷劑是高速的。這里有一個參考值,對于R22、Rl34、R410A,在5℃蒸發(fā)溫度,30℃吸氣溫度時壓力損失為7kPa(飽和狀態(tài)下的壓力)。但是不同制冷劑換算成壓力又是不同的,前面提的壓力損失又是針對幾種制冷劑,所以這些參數(shù)只是作為參考。
此外,為了讓氣液分離器更好地工作,還有以下結(jié)構(gòu)特點。
(1)為了防止虹吸現(xiàn)象,在出口U形管上部有一個平衡孔,以防止停機后重新起動時制冷劑液體因虹吸而進入壓縮機。
(2)氣液分離器盡量靠近壓縮機安裝,有四通閥的安裝在四通閥和壓縮機之間,有過濾器的安裝在它和壓縮機之間。
(3)為了避免由于外界溫度變化而對氣液分離器里的制冷劑過熱度造成影響,因此最好能在氣液分離器外面包一層保溫棉。
7、分液器
在制冷系統(tǒng)中分液器的使用是十分普遍的,尤其在氟利昂系統(tǒng)中伴隨可以自動調(diào)節(jié)液體流量得以控制蒸發(fā)器出口過熱度的熱力膨脹閥的使用,分液器得到了更為廣泛的應(yīng)用。分液器是連接在熱力膨脹閥的出口端的一種裝置,在分液器的出口部位焊接有毛細管,并和制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器的制冷流程連接,為蒸發(fā)器提供均勻的制冷劑。分液器的目的是使經(jīng)過熱力膨脹閥節(jié)流的制冷劑通過分液器后能夠均勻分配給蒸發(fā)器的每個制冷流程,使制冷劑能夠以最大效能被利用,從而優(yōu)化蒸發(fā)器的性能。
在熱力膨脹閥供液的制冷系統(tǒng)中,由于液態(tài)制冷劑經(jīng)過影脹閥的節(jié)流作用后,壓力降低,從而成為液態(tài)和氣態(tài)混合的兩相流體,在這個兩相流中占據(jù)整個流體體積絕大多數(shù)重 的液體部分實際的總體積卻微乎其微。以氟利昂R22為例,在7℃的蒸發(fā)溫度情況下,液體部分占整個兩相流總重量的77%,體積卻只占總體積的7%,由于重力對液體部分比氣體部分的影響大,因此造成液體和氣體的流速不同。
在制冷系統(tǒng)中,大多采用傳統(tǒng)的集管為蒸發(fā)器供液,這類集管設(shè)計簡單、便于加工;在以熱力膨脹閥為節(jié)流裝置的制冷系統(tǒng)中,此類集管則暴露出其分液不均的弱點。
所以,只有均勻地混合氣液兩相流,并使其能夠均勻分配到蒸發(fā)器的各個回路中去,才能達到最好的換熱效果。由此可見,制冷劑的高流速對于分液器能否成功分液起到了至關(guān)重要的作用。也正是這個原因,現(xiàn)在國際上通用的分液器在進口端都增設(shè)了孔板結(jié)構(gòu),通過孔板的壓力降使制冷劑的壓力降低、流速增加,并且在孔板后設(shè)置起分流作用的椎體,這樣流出膨脹閥的氣流兩相流被均勻地分配到椎體旁邊的各路流程孔中,通過分液器后端毛細管的沿程阻力保持了這種混合狀態(tài)的平衡。
(1)分液器每一分路的壓降盡量相同,這里每一分路是指從分液器出口到分液管,再到蒸發(fā)器,直到蒸發(fā)器出口(或到完全蒸發(fā)為氣體的部分,也就是過熱部分),這包括蒸發(fā)器里每一分路的負荷也要一樣,如流過迎風面和背風面的長度盡可能相近,不然蒸發(fā)快慢也會影響壓力的變化,如果不一樣,會影響分液器的分液效果。
(2)分液器與膨脹閥之間的距離盡可能短,如果可能則可直接把分液器焊在熱力膨脹閥的出口;如果不能在一起,那么距離也不能超過610mm。
(3)分液器不管是什么形式的,壓降都會對熱力膨脹閥產(chǎn)生較大的影響,在選型時要充分考慮,而且必須使用外平衡式的熱力膨脹閥。
(4)為了避免重力的影響,分液器盡量垂直安裝。
(5)對于使用分液器多路供液的蒸發(fā)器采用熱氣旁通能量調(diào)節(jié)時,熱氣最好不要在蒸發(fā)器中部引入,通常在膨底閥和分液器之間引入,為了不影響分液器的分液效果,要使用一個專門的氣液混合接頭將熱氣和液體混合后,再進入分液器,而且最好是立即進入,中間不再接任何連接管,以免氣液分層過于嚴重而影響分液效果。
所以,分液器和熱力膨脹閥的廣泛應(yīng)用大大提高了制冷系統(tǒng)的自動化控制,并且均勻的供液系統(tǒng)同時也優(yōu)化了蒸發(fā)器的換熱效能。
8、高低壓力控制器
冷系統(tǒng)中的高低壓力控制器是起保護作用的裝置。
高壓保護是上限保護。當高壓壓力達到設(shè)定值時,高壓控制器斷開,使壓縮機接觸器線圈釋放,壓縮機停止工作,避免在超高高壓下運行損壞零件。高壓保護是手動復(fù)位。當壓縮機再次起動時,應(yīng)先按下復(fù)位按鈕在重新起動壓縮機前,應(yīng)先檢查造成高壓過高的原因,故障排除后才能使機器正常運轉(zhuǎn)。
低壓保護是為了避免制冷系統(tǒng)在過低壓力下運行而設(shè)置的保護裝置。它的設(shè)定分為高限和低限。其控制原理如下:低壓斷開值就是上限和下限的壓差值,重新開機值是上限值。低壓控制器是自動復(fù)位,要求工作人員經(jīng)常觀察機器的運行情況,出現(xiàn)報警時要及時處理,避免壓縮機長時間頻繁起停而影響使用壽命。
9、電磁四通換向閥
熱泵型空調(diào)器是通過電磁換向閥的動作,改變制冷劑的流動方向,以達到夏季制冷、冬季制熱的。例如,在夏季,電磁換向閥的動作使低壓制冷劑進入室內(nèi)側(cè)蒸發(fā)器中蒸發(fā),吸收室內(nèi)空氣熱量,使其溫度降低,達到室內(nèi)冷氣循環(huán);在冬季,電磁換向閥又換向動作,使高壓制冷劑進入室內(nèi)側(cè)蒸發(fā)器,此時蒸發(fā)器將作為散熱器使用,使進入的高溫高壓制冷劑通過管壁散去熱量,使流動的空氣溫度上升,從而使室內(nèi)溫度升高。
電磁換向閥主要由控制閥與換向閥兩部分組成。通過控制閥上電磁線圈及彈簧的作用力來打開和關(guān)閉其上毛細管的通道,以使換向閥進行換向。
當空調(diào)器制冷時,電磁線圈不通電,控制閥內(nèi)的閥塞將右側(cè)毛細管與中間公共毛細管的通道關(guān)閉,使左側(cè)毛細管與中間公共毛細管連通,中間公共毛細管與換向閥低壓吸氣管相連,所以換向閥左端為低壓腔。在壓縮機排氣壓力的作用下,活塞向左移動,直至活塞上的頂針將換向閥上的針座堵死。在托架移動過程中,滑塊將室內(nèi)換熱器與換向閥中間低壓管連通;高壓排氣管與室外側(cè)換熱器相連通。這時,1、2相通,3、4相通,空調(diào)器做制冷循環(huán)。
當空調(diào)器制熱時,電磁線圈通電,控制閥塞在電磁力的作用下向右移動,這樣關(guān)閉了左側(cè)毛細管與公共毛細管的通路,打開了右側(cè)毛細管與公共毛細管的通道,使換向閥右端為低壓腔,活塞就向右移動,直至活塞上的頂針將換向閥上的針座堵死。這時高壓排氣管與室內(nèi)側(cè)換熱器溝通,2、3相通,1、4相通,空調(diào)器做制熱循環(huán)。
通過總結(jié)四通閥的工作原理,可以看出,機房專用空調(diào)不管是處于制冷狀態(tài)或是制熱狀態(tài),電磁四通換向閥四條進排氣管正常情況下一定為兩冷兩熱,并且涇滑分明。
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