空調(diào)蒸發(fā)器保壓檢漏過程研究

周子榮 朱曉天

(珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070)

1 引言

蒸發(fā)器的檢漏工作在空調(diào)行業(yè)中一直有所進(jìn)行，常用的兩種方式為冷媒檢漏和惰性氣體檢漏。但實(shí)際在檢漏過程中，檢漏介質(zhì)的壓力變化，儀器的準(zhǔn)確性，將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異性。本文旨在通過對(duì)兩種方式的研究，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)不同的檢漏過程中的現(xiàn)象，最終指導(dǎo)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作流程。

2 檢漏方法概述

空調(diào)的檢漏方法有充灌壓力法，氣泡法等方法。充灌壓力法其基本原理在兩器之間灌注一定的氣體，進(jìn)而測(cè)量其壓力值的變化。一般空調(diào)廠家的檢漏流程是：抽真空——灌注介質(zhì)——電子檢漏，流水線的檢漏有儀器檢漏。不同的檢漏介質(zhì)之間，是否存在差異？灌注完檢漏介質(zhì)后，整個(gè)壓力的變化如何？本文我們要討論的正是這些問題。

3 檢漏保壓實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

某產(chǎn)品蒸發(fā)器2個(gè)、冷媒、惰性氣體（氦氣）、快速接頭、轉(zhuǎn)接頭。

3.2 具體實(shí)驗(yàn)方法

選擇A產(chǎn)品蒸發(fā)器部件，一端接入直角閥并連接壓力表，另一端為快速接頭。

步驟一：分別對(duì)兩蒸發(fā)器抽真空完后充灌R22、氦氣。靜置，待壓力平衡后，記錄蒸發(fā)器壓力。之后將蒸發(fā)器放于背光且空氣流通處，靜置8小時(shí)。待8小時(shí)后，觀察壓力表壓力降情況。使用電子檢漏儀，對(duì)指定位置進(jìn)行檢漏測(cè)試。

步驟二：將步驟一的兩蒸發(fā)器抽空，重新對(duì)調(diào)充灌氦氣及R22，放于背光且空氣流通處，靜置8小時(shí)讀取壓力表示數(shù)；使用電子檢漏儀，對(duì)指定位置進(jìn)行漏率檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1、圖1所示。

3.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

根據(jù)表1、圖1，我們得出：

（1）兩蒸發(fā)器灌注R22后，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)升壓過程，而氦氣卻沒有此過程；

（2）兩蒸發(fā)器經(jīng)輪流充灌R22與氦氣后，從壓力表示數(shù)都表現(xiàn)為：灌有氦氣的壓力降很快、而灌有R22的幾乎沒有壓力降；

表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

表2 泄露速率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

圖1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)折線圖

圖2 輔助實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程圖

（3）對(duì)蒸發(fā)器進(jìn)行泄漏率檢測(cè)，壓力表處及快速接頭處泄漏率均超標(biāo)，其他部位合格；

（4）將蒸發(fā)器置于水槽中，壓力表處有明顯連續(xù)氣泡產(chǎn)生；

（5）試驗(yàn)后靜置2天，灌有氦氣的蒸發(fā)器完全漏光，灌有R22的蒸發(fā)器壓力表示數(shù)仍沒有變化。

3.4 實(shí)驗(yàn)分析

（1）通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象可以看出，在保壓實(shí)驗(yàn)過程最終，兩蒸發(fā)器在壓力表及快速接頭處都有不同程度的泄漏。

（2）充灌R22時(shí)，分析平衡后壓力升高的原因?yàn)椋撼涔鄷r(shí)液態(tài)制冷劑迅速膨脹，對(duì)外做功，使蒸發(fā)器溫度降低，同時(shí)蒸發(fā)器銅管表面也產(chǎn)生了凝露現(xiàn)象，待蒸發(fā)器溫度回升至環(huán)境溫度時(shí)，其內(nèi)部壓力必然升高。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們又做了以下實(shí)驗(yàn)：

① 將蒸發(fā)器翅片管部分、快速接頭部分、壓力表部分分別用袋子包起來，靜置30分鐘后檢漏，檢漏結(jié)果為：只有壓力表部分有制冷劑泄漏（檢漏儀精度較低）；

② 將壓力表及快速接頭部分沉入水槽中，觀察其泄漏情況：兩蒸發(fā)器均在壓力表處均有連續(xù)氣泡產(chǎn)生，也就是說其在壓力表處存在明顯泄漏，但壓力表示數(shù)沒有變化。

（4）蒸發(fā)器中充灌R22時(shí)，使用檢漏儀及水槽法都會(huì)發(fā)現(xiàn)存在泄漏的現(xiàn)象，但壓力表示數(shù)幾乎不發(fā)生變化，分析為蒸發(fā)器內(nèi)存在液態(tài)制冷劑，所以當(dāng)其泄漏時(shí)就會(huì)有液態(tài)的制冷劑不斷汽化，使蒸發(fā)器內(nèi)壓力始終維持在一定范圍內(nèi)，故壓力表示數(shù)不變。

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束2天后，靜置的灌有氦氣的蒸發(fā)器完全漏光，壓力表示數(shù)為0，灌有R22的蒸發(fā)器仍為充灌時(shí)示數(shù)，說明氦氣的泄漏更快、更明顯。分析：氦氣為小分子，分子半徑較小，極小的空隙也會(huì)導(dǎo)致其泄漏，而R22為大分子，氦氣分子可通過的孔洞其不一定可以通過，故泄漏較慢也較少。

針對(duì)這一分析，為了保證微觀分析與宏觀現(xiàn)象的一致性，驗(yàn)證不同氣體泄漏速度的不同，我們又進(jìn)行了輔助實(shí)驗(yàn)。

3.5 輔助實(shí)驗(yàn)分析

3.5.1 實(shí)驗(yàn)方法

使用同一蒸發(fā)器，在相同溫度下分別充入相同壓力的R22、氮?dú)?、氦氣，并將泄漏點(diǎn)沉入水槽中，用同一量杯對(duì)泄漏氣體進(jìn)行收集，并記下集滿一杯氣體所需要的時(shí)間，進(jìn)而驗(yàn)證其泄漏速率大小，如圖2所示。

3.5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

3.5.3 現(xiàn)象分析

此實(shí)驗(yàn)分別使用了R22、氦氣、氮?dú)膺M(jìn)行了同種氣體不同壓力的泄漏速度快慢的驗(yàn)證及相同壓力下不同種氣體泄漏速度快慢的驗(yàn)證。采用單一變量原則的實(shí)驗(yàn)方式，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，基本符合前期所分析的結(jié)果。

3.5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過比對(duì)實(shí)驗(yàn)，可以進(jìn)行以下分析：

（1）分子半徑大小關(guān)系為：

He

同壓力下泄漏速度為：

He>N2>R22(CHF2Cl)，即分子半徑越小，泄漏速度越快。

（2）同種氣體不同壓力時(shí)，壓力高的泄漏快。

綜上，此實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本與分析情況一致，從宏觀上可以驗(yàn)證因分子半徑小而泄漏快的可能。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過兩蒸發(fā)器輪換充灌R22及氦氣觀察壓力降情況，可以得出如下結(jié)論：

（1）兩蒸發(fā)器在不同程度上都有泄漏的情況，源于蒸發(fā)器本身或直角閥、壓力表及快速接頭，且部分位置的泄漏率已經(jīng)超標(biāo)；

（2）使用R22灌注時(shí)，不論高壓低壓（0.6MPa，0.8MPa），及靜置時(shí)間長(zhǎng)短（8h，1.5h），其在壓力表示數(shù)中都不會(huì)體現(xiàn)出明顯的壓力降，但通過檢漏儀及水槽法都能檢測(cè)出泄漏，故通過觀察壓力表示數(shù)不能確定其泄漏情況；

（3）使用氦氣進(jìn)行灌注時(shí)，會(huì)產(chǎn)生明顯的壓力降，且壓降趨勢(shì)為灌注壓力越大壓降速度越快，保壓效果差，易泄漏，通過壓力表在短時(shí)間內(nèi)就可觀察到其泄漏情況。

總之，保壓試驗(yàn)中，使用壓力表示數(shù)作為保壓檢漏的方式中，氦氣可以比較明顯的反應(yīng)出蒸發(fā)器泄漏的情況，而使用R22則不甚明顯。