林 峰

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊(duì)，江西 南昌 330096）

冷凍機(jī)雖然在生活中常見，但是，大部分人并不關(guān)注它的工作原理，也不了解它是由哪些硬件組成。冷凍機(jī)應(yīng)用在我們的生活之中，往往會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，而在這個(gè)時(shí)候，由于我們并不了解冷凍機(jī)的構(gòu)造以及它的結(jié)構(gòu)，所以沒有辦法自己解決問(wèn)題，只能找專業(yè)的人員進(jìn)行修理。這個(gè)過(guò)程中往往會(huì)影響機(jī)器的工作效率。所以，想要真正的解決這種情況最好的方法就是我們自己要了解冷凍機(jī)的工作原理，同時(shí)，在日常的生活之中，也要通過(guò)觀察總結(jié)規(guī)律?？梢酝ㄟ^(guò)自己獨(dú)自解決問(wèn)題，從而提高工作效率。本文通過(guò)講述冷凍機(jī)的工作原理，讓我們更加了解冷凍機(jī)，對(duì)冷凍機(jī)的流程進(jìn)行分解，分析故障可能出現(xiàn)的地方，從而找到相應(yīng)的對(duì)策[1]。

1 冷凍機(jī)的類別以及工作原理

1.1 冷凍機(jī)的工作原理

圖1 冷凍機(jī)原理

冷凍機(jī)是我們熟悉的電器，但它的工作原理卻很少人了解。為了更好的解決我們生活中遇到的冷凍機(jī)故障，我們應(yīng)該了解冷凍機(jī)的工作原理，下面是對(duì)冷凍機(jī)工作原理的講解：首先要做的是給外界的空氣進(jìn)行降溫處理，通過(guò)物理原理可知，水蒸氣達(dá)到一定的溫度狀態(tài)就會(huì)發(fā)生變化，由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。再給液態(tài)水進(jìn)行加熱處理，通過(guò)管道進(jìn)入下一個(gè)管道排除，就會(huì)改變空氣的濕度。就是通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)單的原理進(jìn)行制冷的，可以結(jié)合上面的圖片加以理解。該裝置中其實(shí)主要的流程只有2 個(gè)，一個(gè)是蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)的過(guò)程，而另外一個(gè)是蒸汽從壓縮機(jī)中進(jìn)入冷凝管中，是一個(gè)降壓升溫的過(guò)程。所以，冷凍機(jī)的工作原理是很容易理解的，只有我們明白了這個(gè)制冷的過(guò)程，才能更好的處理其中過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題。

1.2 冷凍機(jī)的類別及其特點(diǎn)

冷凍機(jī)根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可分成多種類別，冷凍機(jī)根據(jù)其工作方式可分為3 類：分別為蒸汽噴射式制冷機(jī)、縮式制冷機(jī)、吸收式制冷機(jī)。吸收式制冷機(jī)和蒸汽噴射式制冷機(jī)到目前為止最受人們喜愛，被應(yīng)用的最廣泛。蒸汽壓縮式制冷機(jī)相對(duì)而言被應(yīng)用的少一些。目前，隨著我國(guó)科技的進(jìn)步，部分冷凍機(jī)的設(shè)備都可以由本國(guó)的技術(shù)自己制作。一如活塞式、離心式、螺桿式、溴化鋰吸收式、蒸汽噴射式等各類制冷機(jī)，以及冷凍、冷藏、低溫試驗(yàn)等設(shè)備都能自己制造。由于技術(shù)的限制一些大冷量和特殊用途的冷凍機(jī)依然無(wú)法獨(dú)立完成[2]，不同種類的冷凍機(jī)的功能效果也不一樣。例如螺桿式制冷機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、單級(jí)壓縮比高，它的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)備受人們關(guān)注，目前已經(jīng)部分取代活塞式冷凍機(jī)。而活塞式制冷機(jī)的特點(diǎn)為：其應(yīng)用在中國(guó)較早，相對(duì)而言技術(shù)發(fā)展比較成熟，溫度控制范圍廣，工作效率高?？梢灾瞥筛鞣N型號(hào)的產(chǎn)品。在當(dāng)前的市場(chǎng)上，還是應(yīng)用最廣泛的。離心式制冷機(jī)的工作原理略有不同之處。它是通過(guò)葉輪的快速轉(zhuǎn)動(dòng)使之獲得動(dòng)能。再通過(guò)擴(kuò)壓器提高其壓力并冷卻液化，節(jié)流而制冷。其主要特點(diǎn)為可以隨時(shí)進(jìn)行能量調(diào)節(jié)，而且單機(jī)制冷量大。吸收制冷機(jī)是通過(guò)制冷劑的吸附作用進(jìn)行工作的。生活中常見的有氨——水吸收式制冷機(jī)和溴化鋰——水吸收式制冷機(jī)，它們的原理是用熱源作為動(dòng)力，從而耗費(fèi)的電量少，調(diào)節(jié)范圍大，運(yùn)作更加方便，這種制冷機(jī)以一種新的方式走進(jìn)人們的生活。

2 冷凍機(jī)出現(xiàn)的常見故障以及相應(yīng)的解決辦法

2.1 吸氣壓力低

吸氣壓低是冷凍機(jī)最常見的問(wèn)題之一。其發(fā)生故障的原因由于氣體在剛剛進(jìn)入機(jī)組的時(shí)候，運(yùn)行相對(duì)會(huì)慢一些，通過(guò)安全系統(tǒng)，吸入壓力低就會(huì)發(fā)生報(bào)警的情況。冷凍水達(dá)不到預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)，因而得不到有效的控制效果。而隨負(fù)荷持續(xù)升高吸氣壓力過(guò)低[3]，最終導(dǎo)致吸入口壓力低聯(lián)鎖停機(jī)。會(huì)發(fā)生一系列的連鎖反應(yīng)，溫度達(dá)不到相應(yīng)的值會(huì)發(fā)生沉降，機(jī)器的運(yùn)行就會(huì)不穩(wěn)定，甚至造成停機(jī)，使生產(chǎn)效率達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)值。影響到了生產(chǎn)效率，長(zhǎng)期如此，機(jī)器的使用壽命也會(huì)變短。這時(shí)的原因可是能氟利昂的量不足，根據(jù)液位情況添加適量氟利昂。據(jù)壓力、溫度、液位變化正確調(diào)節(jié)其合適的度。

2.2 排氣壓力過(guò)高

排氣壓力高也是冷凍機(jī)常見的故障之一，排氣壓力超高導(dǎo)致壓力控制器報(bào)警，導(dǎo)致冷凍機(jī)系統(tǒng)停車。這時(shí)可能是氟利昂的添加超過(guò)了正常工作的量，也可能是機(jī)器的冷卻效果不佳，也有可能是在冷凍機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)入了其它氣體，導(dǎo)致排氣壓力增高。面對(duì)這些問(wèn)題應(yīng)采取的策略是：要仔細(xì)觀察機(jī)器，如果是氟利昂添加太多，要適量的抽出的氟利昂。冷卻效果不好可能是水溫過(guò)高的原因。首先應(yīng)排除循環(huán)水泵故障問(wèn)題，檢查冷卻塔風(fēng)機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。想要加強(qiáng)冷卻的效果，可以專門附加一個(gè)冷卻裝置在風(fēng)機(jī)的頂部。可以進(jìn)行隨時(shí)降溫，進(jìn)而防止機(jī)器處于高溫狀態(tài)。使排氣壓力增高的問(wèn)題得以解決。

2.3 排氣溫度或油溫過(guò)高

排氣溫度或油溫過(guò)高是引起機(jī)器停轉(zhuǎn)的最常見的原因之一。一般情況下報(bào)警值會(huì)在2～10 秒內(nèi)報(bào)警，這樣就可以起到自我保護(hù)的作用了，當(dāng)排氣溫度異常升高時(shí)候，機(jī)組自行減壓，從而使能量可以長(zhǎng)時(shí)間的處于一個(gè)正常的狀態(tài)，致使氣相乙烯制冷壓縮能力下降。油濾壓差高也會(huì)使冷凍機(jī)系統(tǒng)停機(jī)，因?yàn)楦鶕?jù)公式可知：油濾壓差和排氣壓力成正比，和油壓成反比關(guān)系。當(dāng)油泵進(jìn)行工作后[4]，當(dāng)油濾壓差檢測(cè)值高于油濾壓差報(bào)警值時(shí)，就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)出報(bào)警。所以油壓過(guò)低，或者油壓過(guò)低引起的油濾壓差過(guò)高可導(dǎo)致系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這種情況的發(fā)生是由于壓縮比過(guò)大，還有可能是冷卻器的傳熱效果差等緣故。面對(duì)這種情況時(shí)可以通過(guò)降低壓縮機(jī)的壓縮比或減少負(fù)荷來(lái)解決障礙，如果是油冷卻器傳熱效果差，可以試著看看是否是冷凝器中的水垢太多，進(jìn)行清理。

2.4 氟利昂與油混合

由于運(yùn)行中冷卻水突然停止的原因，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)高壓運(yùn)行，從而就會(huì)降低油氣分離器功能效果，這時(shí)容易出現(xiàn)油和氟利昂混合難以分離。機(jī)器的正常運(yùn)行工作就會(huì)受到限制。這時(shí)要想解決這一問(wèn)題，最好是通過(guò)低點(diǎn)排空系統(tǒng)內(nèi)的油、氟利昂混合物，然后再重新加入新的物質(zhì)。

2.5 冷凍機(jī)系統(tǒng)停機(jī)后再啟動(dòng)困難

冷凍機(jī)系統(tǒng)停機(jī)后再次啟動(dòng)很困難也是常出現(xiàn)的問(wèn)題之一，為了預(yù)防這些問(wèn)題的發(fā)生，應(yīng)提前在PLC 控制面板上先啟動(dòng)油泵，然后等待制冷壓縮機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，同時(shí)也要檢查排除控制面板中的報(bào)警內(nèi)容，確認(rèn)報(bào)警后才能啟動(dòng)冷凍機(jī)，排除能量過(guò)高問(wèn)題，保證低能量啟動(dòng)。

2.6 冷凍機(jī)蒸發(fā)器結(jié)垢故障

一般情況下在冷凍機(jī)投運(yùn)半年后，冷凍機(jī)蒸發(fā)側(cè)及管路內(nèi)壁都發(fā)現(xiàn)白色結(jié)晶體，這些白色的結(jié)晶到底是什么呢，是從哪里來(lái)，如何可以防止其生成。因此，我們對(duì)結(jié)晶體進(jìn)行了化學(xué)檢驗(yàn)，經(jīng)過(guò)化學(xué)檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)其中主要的是一些離子化合物，其中的化學(xué)元素包括鈣、鎂、氯元素。這些物質(zhì)在機(jī)器內(nèi)不會(huì)發(fā)生溶解或者是變質(zhì)，只是在不斷的堆積，從而造成了堵塞，阻礙了機(jī)器的正常運(yùn)行。這種情況會(huì)造成蒸發(fā)壓力過(guò)低，導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)頻繁的跳閘，溫度升高，當(dāng)高溫下系統(tǒng)就沒有辦法長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作，機(jī)器的壽命也變短。

圖2 冷凍機(jī)故障圖

而根據(jù)水中析出的晶體可以看出，其顏色呈白色，根據(jù)檢查表明其中的白色晶體為氯化鋅，這種物質(zhì)在水的溫度越低時(shí)溶解性越差，而且這種物質(zhì)有毒，人在檢查的時(shí)候要注意帶有安全的防護(hù)措施，保護(hù)自身安全。而這種溶解度低的物質(zhì)往往會(huì)造成通道和管路的阻礙，從而減少了冷凍水量，另一方面也降低了蒸發(fā)壓力，這樣會(huì)引起冷凍機(jī)汽化不完全時(shí)提前吸人壓縮機(jī)內(nèi)，致使壓縮機(jī)內(nèi)部溫度降低，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)使機(jī)器損壞。面對(duì)這種情況時(shí)要通過(guò)化學(xué)原理對(duì)管路進(jìn)行清潔，可以采取酸解反應(yīng)?？梢杂名}酸進(jìn)行稀釋反應(yīng)，安裝一個(gè)回流裝置，讓鹽酸與氯化物進(jìn)行反應(yīng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，白色晶體就會(huì)被溶解掉。這種方法相對(duì)而言比較繁瑣，而且反應(yīng)的時(shí)間也較長(zhǎng)，效率可能會(huì)有點(diǎn)慢。目前，可以采用了離子靜電水處理器，這種新型的方法在很大的程度上改變了原有方法的工作效率，而且各個(gè)方面的性能也得到了改善。不僅可以達(dá)到防垢、除垢、殺菌、滅藻防腐蝕的效果，其操作簡(jiǎn)單，安全系數(shù)高，使用壽命高，節(jié)約能耗，免用化學(xué)藥劑，且具有環(huán)保效果。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在日常生活中，冷凍機(jī)發(fā)生的故障有多種多樣，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，冷凍機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的障礙越來(lái)越少，冷凍機(jī)的性能也越來(lái)越高。