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当制冷系统中制冷剂过充时,会出现多种类型的症状,并且这些症状会根据以下类型而变化: 计量装置 用过的。这些是使用传统的恒温膨胀阀(TXV)作为计量装置的过充制冷系统的典型症状:

  • 放电温度高
  • 高冷凝器过冷
  • 高冷凝压力
  • 更高的冷凝器分流
  • 蒸发器压力略高

分别分析每种症状是有帮助的。

放电温度高: 由于制冷剂的过量充入而积聚在冷凝器中的液体将淹没冷凝器底部的一些内部容积,从而导致较高的扬程压力。蒸发器和吸气管路中吸收的所有热量,以及电动机的热量和高压缩比所产生的高压缩热都会导致压缩机排气温度升高。由于有备用的(过充的)液态制冷剂,这些热量必须排到较小的冷凝器内部容积中。

高冷凝器过冷度: 由于系统中制冷剂过多,冷凝器底部将积聚过多液体,从而导致过冷度过高。请记住,冷凝器中任何低于冷凝温度的液体都被视为过冷。冷凝器过冷是系统制冷剂充注的一个很好指标:制冷剂充注量越低,过冷度越低,而制冷剂充注量越高,过冷度越高。

高冷凝压力: 冷凝器中积聚的过冷液体将导致冷凝器内部容积减小并提高冷凝压力。

高冷凝器分流: 由于较高的冷凝压力和较高的冷凝温度,因此环境温度和冷凝温度之间会有较大的温差(分流)。肮脏的冷凝器也会使系统出现较大的冷凝器分流,但冷凝器的过冷不会像过充系统那样高。请记住,冷凝器分流是冷凝温度与环境温度之间的差。

蒸发器压力略高: 在此系统中,TXV仍将尝试保持其蒸发器过热,并且蒸发器压力会根据过充量而略高。如果制冷剂过充过多,则蒸发器的较高压力将由高压缩比引起的流经压缩机的质量流量降低而引起,从而导致较低的容积效率。蒸发器将很难适应来自较暖的进气温度的较高热负荷。由于较高的扬程压力,TXV在打开冲程时也有将制冷剂过量供入蒸发器的趋势。

传统TXV的功能是简单地控制所有热负荷条件下的蒸发器过热-它无法控制由于蒸发器上热负荷变化而引起的蒸发器压力变化。 TXV系统允许在系统过度充电时蒸发器压力略微升高,因为当冷凝压力从过度充电系统升高时,系统容量会降低。冷凝压力的这种升高导致较高的压缩比,从而导致较低的体积效率,这将导致冷藏空间温度升高。极高的冷凝压力也可能超出了TXV的工作压力范围,因此TXV可能会给蒸发器提供液态制冷剂,并导致更高的蒸发器压力。

 

自动膨胀阀

如果系统具有自动膨胀阀(AXV)作为计量装置怎么办?下面列出的是装有AXV的系统导致制冷剂过充的症状:

  • 放电温度高
  • 高冷凝器过冷
  • 高冷凝压力
  • 高冷凝器分流
  • 正常蒸发器压力

请注意,TXV和AXV计量设备之间系统过度充电的症状的唯一区别在于蒸发器压力。系统过度充电时,AXV的蒸发器压力正常,TXV的蒸发器压力高。在这种情况下,即使系统中制冷剂过多,AXV仍保持恒定的蒸发器压力。

图1是AXV的剖视图。限制AXV打开和关闭的两个力是弹簧压力和蒸发器压力。蒸发器压力是关闭力,而弹簧压力是打开力。阀杆或调节螺钉应根据所需的蒸发器压力进行调节。

自动膨胀阀(AXV)的剖视图。

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图1: 自动膨胀阀(AXV)的剖视图。

无论系统状况如何,AXV的功能都是保持恒定的蒸发器压力。它通过响应蒸发器压力的最小变化而使蒸发器饥饿或向其供给制冷剂来实现此目的。为了使蒸发器中的压力保持恒定,必须在所有蒸发器热负荷条件下将蒸发器中制冷剂的蒸发速率保持恒定。

在较高的蒸发器热负荷下,输送到蒸发器的制冷剂将被AXV减少。由于蒸发器中制冷剂的蒸发速率增加而导致较高的蒸发器压力,因此会发生此动作。在蒸发器压力为关闭力的情况下,较高的蒸发器压力将在关闭方向上节流阀,从而减少了计量入蒸发器的制冷剂量。制冷剂数量的减少将导致蒸发器有些失灵,并产生大量过热。但是,蒸发器压力保持恒定(见图2)。

导致蒸发器无效的AXV。

点击图放大。

图2: AXV导致蒸发器不工作,以保持恒定的蒸发器压力。

当蒸发器的热负荷较低时,情况恰恰相反。因为AXV通常会饿死蒸发器以保持恒定压力,所以与其他计量设备相比,它的效率很差。同样,由于AXV的恒定压力特性,它不能与压力型电机控制器一起使用。

 

毛细管

如果系统有毛细管作为计量装置怎么办?下面列出的是毛细管系统在制冷剂过多时的症状:

  • 排气温度高(除非发生湿压​​缩)
  • 高冷凝器过冷
  • 高冷凝压力
  • 高冷凝器分流
  • 更高的蒸发器压力

同样,与常规TXV系统相比,症状的唯一区别是蒸发器压力。当过度充电时,毛细管系统将比过度充电的传统TXV系统运行更高的蒸发器压力。

毛细管系统通常是内径较小的铜管,用于临界充电制冷系统。多少制冷剂将通过毛细管吹出,取决于整个管的压力差,管的内径及其长度。

毛细管系统不控制蒸发器过热或蒸发器压力。通常在蒸发器的热负荷相对恒定的情况下使用。但是,任何超出毛细管临界电荷的液态制冷剂都会在冷凝器中备份。这将导致较少的冷凝器内部容积使冷凝器中的制冷剂过热,冷凝和过冷。然后,冷凝器压力将上升,从冷凝器底部推动更多的液体通过毛细管,从而使蒸发器供料过多。这会导致更高的蒸发器压力。

如果冷凝压力的升高足够严重,则来自冷凝器底部的大量过冷液体将被推过毛细管,从而导致曲轴箱溢流或压缩机气缸内塞气。当压缩机塞满液体时,会发生湿压缩,并且排出温度将比正常情况低很多。发生这种情况是因为随着制冷剂的液滴在向上冲程中在压缩机的气缸中蒸发,它们从气缸壁和压缩热吸收了大量的热量,从而降低了排放温度。在严重的结团情况下,排放温度通常低于冷凝温度。