制冷系統(tǒng)中的溫度與壓力如何估算？

2019/01/31

01

冷凝壓力、冷凝溫度

 

冷凝溫度是指冷凝器內(nèi)制冷劑蒸汽在一定壓力下凝結(jié)時(shí)的飽和溫度。 冷凝溫度不等于冷卻介質(zhì)的溫度，兩者之間也存在著傳熱溫差。

 

冷凝壓力就是制冷劑在冷凝器內(nèi)有氣體冷凝成液體的壓力，由于制冷系統(tǒng)中冷凝器內(nèi)部的壓力無法測量，而實(shí)際上，制冷劑在排氣管以及冷凝器內(nèi)的壓力降其實(shí)很小，所以不管設(shè)計(jì)調(diào)試還是檢修當(dāng)中，一般認(rèn)為排氣壓力近似等于冷凝壓力。

02

冷凝溫度與冷凝壓力的關(guān)系

 

我們簡單看看R22制冷劑冷凝壓力與冷凝溫度的關(guān)系曲線：

從圖上很簡單的就能看出，冷凝溫度與冷凝壓力是成正比變化的，冷凝壓力與冷凝溫度兩者是對(duì)應(yīng)的；冷凝壓力（高壓）越低，冷凝溫度也就越低；冷凝壓力（高壓）越高，冷凝溫度也就越高。 

 

知道冷凝壓力，我們就能查表得出冷凝溫度的數(shù)值，小伙伴們可以直接在公眾號(hào)里面回復(fù)相關(guān)的制冷劑，就可以獲得制冷劑的溫度壓力對(duì)照表了。

03

冷凝與蒸發(fā)溫度的估算

 

在制冷設(shè)備調(diào)試的時(shí)候，我們經(jīng)常要知道冷凝溫度，進(jìn)一步推算出冷凝壓力（高壓或者排氣壓力），然后根據(jù)實(shí)際的壓力，就能判斷制冷系統(tǒng)是否有問題。

 

經(jīng)驗(yàn)估值參考：冷凝溫度=環(huán)境溫度/水溫 +（10~20℃）；

 

例1：夏天的空調(diào)室外環(huán)境溫度35度左右，我們就可以估算此時(shí)的冷凝溫度：冷凝溫度=35+（10~20℃）=50℃。根據(jù)溫度壓力對(duì)照表，很容易就查出此時(shí)的冷凝壓力為30bar（R410A制冷劑）左右；

 

例2：冷水機(jī)組，已知冷卻塔的出水溫度為25度，那么此時(shí)制冷系統(tǒng)的冷凝溫度：冷凝溫度= 25+（10~20）=40℃。根據(jù)溫度壓力對(duì)照表，很容易就查出此時(shí)的冷凝壓力為14.2bar（R22制冷劑）；

 

環(huán)境溫度高時(shí)，減去高值（20或15）；環(huán)境溫度低時(shí)，減去低值（10℃）；

 

04

冷凝溫度與功率的關(guān)系

 

冷凝溫度提高了，在蒸發(fā)溫度不變的情況下，壓縮機(jī)的壓比增大了，而壓縮機(jī)的功率是和壓比成正比關(guān)系的，即壓比增大，壓縮機(jī)的功率也增大。

 

可以如下簡單理解：壓縮機(jī)把5公斤的冷媒壓縮到15公斤所用的功率；肯定比壓縮機(jī)把5公斤的冷媒壓縮到25公斤所用的功率大。

 

 

05

冷凝溫度與制冷量的關(guān)系

由于冷凝溫度的提高，導(dǎo)致制冷劑的單位制冷量會(huì)下降，在同等制冷劑質(zhì)量流量下，系統(tǒng)的制冷量就降低了；

 

06

熱負(fù)荷與冷凝壓力的關(guān)系

 

這個(gè)簡答來說就是冷凝側(cè)的負(fù)荷與冷凝壓力的關(guān)系。

 

在一恒定的工況條件下（制冷劑流量），熱負(fù)荷越大，冷凝壓力越高，反之亦然。我們可以想象一下，當(dāng)你設(shè)計(jì)的冷凝器小了（熱負(fù)荷就相對(duì)來說大了） ，制冷系統(tǒng)是很容易報(bào)高壓報(bào)警的。

 

07

冷凝溫度不正常原因分析

 

冷凝溫度偏低：冷凝溫度偏低的原因很多，導(dǎo)致冷凝溫度偏低的機(jī)理就是 發(fā)器內(nèi)的冷媒少或節(jié)流閥節(jié)流效果不好，列舉如下：

1、膨脹閥選型大了；

2、膨脹閥故障或者膨脹閥開度過大，沒有節(jié)流效果；

3、制冷系統(tǒng)冷媒充注量不夠；

4、制冷系統(tǒng)缺少冷媒

 

1~2點(diǎn)主要分析膨脹閥節(jié)流效果，3~4主要分析制冷劑缺少；

 

冷凝溫度偏高：

(1)、冷卻水(或空氣)流量小，溫度高；

(2)、系統(tǒng)內(nèi)有空氣，使冷凝壓力升高;

(3)、制冷劑充注量過多，液體占據(jù)了有效冷凝面積;

(4)、冷凝器年久失修，傳熱面污垢嚴(yán)重，也能導(dǎo)致冷凝壓力升高。水垢的存在對(duì)冷凝壓力影響也較大。

 

當(dāng)然還有很多其他原因，建議從三方面考慮：

1、冷凝器內(nèi)的冷媒多了

2、制冷系統(tǒng)有其他雜志，占據(jù)了冷凝器換熱面積

3、冷凝器冷凝效果不好

 

 

08

冷凝壓力偏高處理

 

 

冷凝壓力升高時(shí)，壓縮機(jī)排氣溫度也升高。壓縮機(jī)的壓縮比增大，輸氣系數(shù)減小，從而使壓縮機(jī)的制冷量降低。耗電量增加。

 

如果排氣溫度過高，則增加了壓縮機(jī)潤滑油的消耗，使油變稀，影響潤滑;當(dāng)排氣溫度與壓縮機(jī)油閃點(diǎn)接近時(shí)，還會(huì)使部分潤滑油炭化并積聚在吸、排氣閥口，影響閥門的密封性。

 

處理方法有以下兩種思路：

1、降低冷卻介質(zhì)的溫度可使得冷凝溫度下降，冷凝壓力也隨之下降，但這要受到環(huán)境條件的限制，難以人為選擇。

 

2、增加冷卻介質(zhì)流量可降低一點(diǎn)冷凝溫度(多采用這種方法)。但不能片面地提高冷卻水或空氣的流量，因?yàn)檫@將增大冷卻水泵或風(fēng)扇及電機(jī)的功率，應(yīng)全面綜合考慮。

 

排氣壓力偏高會(huì)使壓縮功加大，輸氣系數(shù)降低，從而使制冷效率下降。

 

 

09

冷凝溫度如何控制

 

控制冷凝器進(jìn)口壓力，就可以控制冷凝器的冷凝壓力，因?yàn)槔淠鲏航灯鋵?shí)很小，近似的看做進(jìn)口壓力等于冷凝壓力了。那么如何控制進(jìn)口壓力呢？

 

方法有好幾個(gè)：

1、控制流通冷凝器的風(fēng)量，風(fēng)量大了，冷凝壓力自然會(huì)下降，通過變頻器控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，很容易控制冷凝器的進(jìn)口壓力了；

2、采用輔助冷凝器的方法，通過控制輔助冷凝器的水流量或者水溫，進(jìn)而控制冷凝器的進(jìn)口壓力。