制冷设备的安装与调试

制冷设备，根据系统的形式和制冷的种类，规模的大小，运用和选择是不同的。这里以目前仍在常用的蒸汽压缩式的冷库制冷系统为例。

蒸汽压缩式的冷库制冷系统的流程原理，仍是大家熟悉的四大过程，即：压缩——冷凝——节流——蒸发。相应的配套的主要设备是制冷压缩机，冷凝器（风冷式或水冷式），节流阀（氟制冷系统为热力膨胀阀），蒸发器（冷库常用的为直冷排管和风冷式风机）。

冷库常用制冷压缩机的种类：小型及以下冷库为全封闭式的活塞式，转子式，涡旋式等。一般以氟利昂制冷压缩；中大型冷库的制冷机为半封闭活塞式和螺杆式，开启活塞式的制冷机目前运用的逐渐少了。制冷工质多为氟利昂和氨（R717）。

根据冷库的温度需要，通常采用的制冷方式有单级制冷和双级制冷为主。

1、制冷机机座必须坚实牢固并水平，安装高度一般与蒸发器在同一高度上，以有利于减小吸气阻力和回油为原则。多台机组并联的系统，机组应整体布局合理，除压缩机之间应充分留有足够的操作和维修通道外，还应在压缩机的排气管上分别安装止回阀，防止压力互串倒压。

 2、小型的制冷压缩机组一般都会配带油分离器，油分都会与压缩机安装在同一公共机座上。中大型系统的油分往往会与压缩机分开另立机座安装。

 3、因防震和防噪音特殊需要的小型装置，底座应做好减震胶垫或减震弹簧等措施。为避免压缩机因排气冲击震动而可能震裂或拉断排气管，应考虑加装防震软管。

制冷系统中，冷凝器的安装高度，底部一般只需高于压缩机的顶部即可。以确保排气通畅，减小排气阻力和回油的需要。根据系统的规模大小，以及所处的环境条件，小型氟制冷系统多半采用风冷式冷凝器，与机组同装在一个公共底座上，稍大一点的风冷式冷凝器，就需要单独安装在室外合理的位置了。水源条件较好的地方，为增加制冷效率，可配置卧式水冷式冷凝器安装在压缩机的下部。

中大型制冷系统的冷凝器，根据条件及适应的需要，分别采用立式或卧式壳管水冷凝器，喷淋式水冷凝器，蒸发式冷凝器等。安装高度都应高于压缩机和储液器。多台冷凝器并联的安装，不任冷凝器大小，应以各台冷凝器的底部为准在同一高度上。

节流阀的通向分为直通式，角式；制造材质分为铸铁或铸钢，不锈钢，铜质等；阀芯（阀瓣）结构为锥形，针形等；连接方式分为内丝口、外丝口、法兰式等。氟利昂制冷系统的节流阀称为热力膨胀阀，型式分内平衡式和外平衡式；与节流阀一样，分直通式和角式；材质分不锈钢和铜质；阀芯（阀瓣）结构多为针形，较大口径的也有法兰式锥形的；连接方式也分内丝口、外丝口、法兰式等。

小型的制冷系统一般直接安装在供液管上，中大型的多联机系统则由供液总管输送高压液体至调节台，再从调节台分配液体给每只节流阀将高压液体节流至各台（各组）蒸发器。

氟利昂制冷系统的热力膨胀阀，必须尽可能靠近蒸发器安装。直通式的膨胀阀安装在水平供液管段上，阀体直立，伞形波纹室朝上；角式膨胀阀的进液管在阀体下方，伞形波纹室朝上，出液管水平。严禁伞形波纹室朝下倒立安装！尽量避免阀体横倒（平倒）安装。倒立和平倒安装都会不同程度地影响膨胀阀的正常工作。膨胀阀的感温包应紧贴水平回气管段的侧面，需扎紧并予保温。感温包尽量避免安装在直立的回气管路上。温包一般紧贴在回气管的两侧中心点比较合适，也可根据回气管的大小将温包紧贴的角度作相应的调整。

做法依照的原理是：水平的回气管，管下部一般可能存有液态制冷剂或润滑油，两侧基本都是气态制冷剂，上方（靠顶部）气体的密度小。管道上中下的温度可能存在细小的区别，两侧中心部位的温度相对比较适中和稳定，根据这种原理和现实的状况，所以将感温包紧贴在回气管的两侧中心部的适应度更广，更为合适。

 在冷库的制冷工程中，蒸发器大多采用直冷排管式和风冷式风机型。

 排管通常有钢排管，铜排管和铝排管等，都是光管排管。但铝排管除光管排管外，还有双翅片和三翅片的排管。各种排管需按照库房现场设计的布局和具体尺寸，定制排管的长度和布管的密度，并定制排管架，再按设计图纸将整片排管架分别牢固地安装在库房四壁和库顶上，安装规范，牢固可靠。并安装好排管的除霜，排水等系列工程。

 对于不怕风干的风冷式冷库，都会选择配置冷风机蒸发器。安装较排管式蒸发器简单，方便，快捷。只需按设计将整台冷风机牢固地吊装在库房的边沿顶部即可。连接管在库房外加设一个U形弯，把冷风机的排水管穿出室外。

对于规范和较大的制冷系统，除安装系统的四大主要设备外，还有一些附属设备需要安装。如高压储液器，气液分离器，集油器，空气分离器，过冷器，供液调节台，电器控制台（箱或柜），氨制冷系统的紧急泄氨器等。双级制冷循环系统还有中间冷却器，低压循环桶等。

 整个系统安装完毕后，还需按规范和标准分别对系统进行压力检验（试压），试漏（检漏），排污；按规范的要求刷漆，保温隔热；真空，加注制冷剂等程序。

制冷系统中，冷凝器的安装高度，底部一般只需高于压缩机的顶部即可。以确保排气通畅，减小排气阻力和回油的需要。根据系统的规模大小，以及所处的环境条件，小型氟制冷系统多半采用风冷式冷凝器，与机组同装在一个公共底座上，稍大一点的风冷式冷凝器，就需要单独安装在室外合理的位置了。水源条件较好的地方，为增加制冷效率，可配置卧式水冷式冷凝器安装在压缩机的下部。

 中大型制冷系统的冷凝器，根据条件及适应的需要，分别采用立式或卧式壳管水冷凝器，喷淋式水冷凝器，蒸发式冷凝器等。安装高度都应高于压缩机和储液器。多台冷凝器并联的安装，不任冷凝器大小，应以各台冷凝器的底部为准在同一高度上。

制冷系统的调试项目很多，涉及面很广，调试精细，要求严格，本文着重对单级制冷循环的调试作大致的叙述。

1、压缩机工况的调试

 单级压缩机的运行工况包括吸气温度和压力，排气温度和压力，油温和油压等；双级压缩机包括低压级（一级）的吸气温度和压力，低压级（一级）的排气温度和压力，高压级（二级）的吸气温度和压力，高压级（二级）的排气温度和压力，油温和油压等。

 压缩机的吸气温度，是蒸发后的低温制冷剂蒸汽流经回气管（吸气管）时，与管外的热量换热后的过热蒸汽（也称管道过热）。过热蒸汽会使压缩机的吸气温度升高，吸气比容增大，单位容积制冷量降低，减小压缩机的制冷量，称为有害过热。过热度的大小视回气管的长短，保温效果的程度所定。冷库系统的回气过热度范围，一般有15~30℃。如某冷库的蒸发温度为-25℃（此时的库温约为-20℃），压缩机的吸气温度为-8℃，回气过热度应为-25℃-（-8℃）=-17℃。又如冰箱冰柜的制冷系统，某冰箱的蒸发温度为-30℃（此时的箱温在-25℃），而吸气管的温度在5℃左右，其回气管过热度为-30-5=-25℃。

 压缩机的排气温度，是压缩机吸入的低温蒸汽经压缩后的高温蒸汽排入冷凝器冷凝前的温度。这个温度同样存在过热度。如某系统采用R22制冷剂，测得压缩机的排气温度是95℃，排气压力为1.2MPa表压，1.2MPa表压下对应R22的饱和温度为33.5℃，此时的排气过热度为95-33.5=61.5℃。

 压缩机的油温一般不得超过70℃，应比***高排气温度至少低30℃以上。油压比吸气压力高0.15~0.3MPa表压，高出的压力值才是真正的油压值。当油温过低时，油的粘度增大，往往会油压跌落，影响润滑。有卸载装置的，会因油压跌落而无法进行压缩机容量的卸载。油温降低的主要原因有：压缩机吸入了过湿过潮的制冷剂（带液），压缩机机身结霜，此时会使油面瞬间减少，油温迅速下降。压缩机的机身结了霜，因油温下降油压不起而影响润滑，加剧压缩机运转部件的磨损，严重时损坏压缩机。系统显示的工况也会因压缩机的湿冲程而不准确，与实际工况存在偏差，给系统状况的分析判断增加难度。所以要求压缩机的机身在任何情况下都不得有结霜现象出现。如冷库制冷，低温下回气管（吸气管）结了霜，压缩机的吸气温度有时尽管在-10℃，霜已经结到了吸气阀上，但以吸气阀的法兰接口位置为界，霜始终不会结到压缩机上，冬季气温低也只不过在压缩机的吸气端结点露而已。这是衡量和鉴别系统操作调整的技能是否到位，运行状况是否正常的重要标志；也是我自75年开始从事制冷以来，见证了许多中大型制冷机的使用场所，经历了几十年亲身验证的结果。

2、制冷系统的蒸发温度

 蒸发温度是制冷系统运行工况的重要指标和组成部分，它关系到系统热负荷的大小，热负荷越大，蒸发温度就越高；热负荷越小，蒸发温度则越低。同时也关系到压缩机吸气温度的高低，对排气温度产生的影响。蒸发温度对应下的饱和压力即为蒸发压力。制冷剂的蒸发温度与制冷温度的换热温差（换算关系）一般为5~8℃。蒸发，沸腾，吸热（换热）的形成和相互间的关系等等，都是一个制冷者必须掌握的基础知识，也是衡量系统是否处正常运行的重要标志。

 3、制冷系统的冷凝温度

 冷凝温度也是制冷系统运行工况的重要指标和组成部分，冷凝温度的高低与蒸发温度一样，关系到系统能效比的高低。过高的冷凝温度会使系统的运行工况变得恶劣，降低制冷效率。控制好冷凝温度，使它在正常的范围内，是制冷操作和调试必须掌握的一项技能。冷凝温度根据冷凝器的型式，分风冷式的冷凝温度和水冷式的冷凝温度。风冷式正常的冷凝温度比所处的环境温度高8~15℃；正常水冷式的冷凝温度一般比冷却水的出水温度高4~6℃。冷凝温度对应下的饱和压力即为冷凝压力（高压压力）。

4、制冷的节流及其对系统产生的影响

 节流阀在制冷系统的循环中虽然个小，简单，就一个阀门，但它在制冷循环中起着关键性的作用。它是系统高低压的“分界线”，进口端为系统的高压，出口端为系统的低压。节流阀包括氟制冷系统使用的热力膨胀阀和电子膨胀阀（统称节流阀或调节阀）。氨制冷系统不可采用热力膨胀阀及高磷青铜以外的其它铜质装置和配件。节流阀应按系统的制冷量配置，并按技术要求的规范安装。

 节流阀（包括膨胀阀）调整的原则，就冷库而言，应根据当时的制冷温度（库温），换算成蒸发温度（始终比当时的库温低5℃左右），按换算出的蒸发温度对应所用制冷剂的饱和压力，再根据回气管的长度和保温的效果，适当减去一点回气管的压力损失，***后的压力就应该是系统的低压压力（压缩机的吸气压力）了，至少是基本相近的。这是比较现实可靠可行适用的调整依据和方法。

 注册正规的生产企业，热力膨胀阀在出厂前厂家已按技术性能对过热度都基本作了调定，调整后的状态其压力调节杆基本处中间位置，并用快干漆作了点封记号，只要配置得当，安装后在运行中一般无需再作调整了，***不应在分析判断不准确的情况下对膨胀阀反复调来调去，使工况现象反应错乱，无法准确判断系统中的制冷剂量是否合适。造成后续再次误判，越使系统不正常。

冷库在现实正常的运行中，当库温在0℃以上时，整个系统的任何部位都不得有结霜现象出现。只有当库温在0℃以后，***开始结霜的是节流阀（膨胀阀）的出液管，然后延伸至蒸发器，***后才是回气管，直到压缩机的吸气阀为止，此时的库温一般都会在-3℃或-5℃了。当库温稳定在-10℃以下时，膨胀阀阀体上结霜的角度基本呈45°。这些依据和方法也是鉴别系统操作调整的技能是否符合技术规定，运行状况是否正常的重要标志；也是多年来通过反复实践验证，经过不断摸索总结出来的一套切实可行而又非常适用的调整依据和方法。