1、氟利昂的溶油性
与润滑油互相溶解是氟利昂的主要特点。R12可以和润滑油无限混合,R22在混合临界温度以上时也可以和润滑油无限混合,随着温度下降,溶解量下降为有限溶解,特别是液体氟利昂的溶油性更强,因此可以说系统中凡是有氟利昂的地方就有润滑油。随着氟利昂的流动,润滑油将遍及所有设备和管道中,使系统中含油量增加。润滑油是高温蒸发的液体,和制冷剂混合后,使氟利昂液体粘度增大,在相同蒸发压力下,蒸发温度上升,或在定温下的蒸发压力下降。因此,随着蒸发器内润滑油浓度增加,蒸发压力也随之降低,才能保持给定的蒸发温度不变。结果使得制冷压缩机的单位制冷量的功率消耗上升,并可能造成压缩机本身失油等事故发生。所以,氟系统中的回油问题是很关键的,应从设备布置、管道配置及供液方式等方面采取相应的措施。
2、氟利昂的溶水性
氟利昂几乎不溶于水,在蒸发温度低于0℃的制冷系统中,水分的存在将在膨胀阀节流孔结冰,使阀孔堵塞,导致停止供液,以致蒸发器不能制冷。同时由于水的存在,还会因水的分解作用使设备、管道产生腐蚀,这对于铝镁合金尤为明显。因此,在氟系统中,膨胀阀前必须加装干燥器,以保证膨胀阀正常运行。
3、供液形式和方式
从供液形式来看,氟系统也有直接膨胀供液、重力供液和泵供液三种,其中国内应用最多的是利用热力膨胀阀控制的直接膨胀供液,其主要原因是:
1)直接膨胀供液系统比较简单,分离设备少,系统充液量也少,这对于价格昂贵的氟利昂来说是合适的。
2)用热力膨胀阀供液并配有热交换器的氟系统,可自动调节供液量且使回气有较大的过热度,高压液体有较大的过冷度,节流时闪发成气体的机会减少,改善了直接膨胀供液系统中调节供液困难及易湿行程等不足。
氟利昂制冷系统也可以采用重力供液方式。其系统原理与氨制冷系统类似。所不同的是,为了解决系统回油问题,在液体分离器的液面部分加装回油管道。但是,由于氟利昂制冷系统采用重力供液无明显的优越性,相反会使系统复杂化,所以氟系统很少采用这种供液方式。
液泵供液由于其一系列的优点,所以在大、中型氨制冷系统中普遍应用,但在小型氟系统中很少使用。国内仅有个别引进的大型氟利昂冷库采用液泵系统。
氟系统在直接供液中首先应满足回油要求,其次才考虑供液均匀的问题,因此,一般都采用有利于系统回油的上进下出的供液方式,并辅以分页器或在配管上采取措施使其均匀供液。
4、回热循环
回热循环在氟制冷系统中普遍应用。这是因为采用了回热循环后,首先能使膨胀阀前制冷剂具有较大过冷度,膨胀阀前后生成的闪发气体多少与阀前后的温差有关,温差越小,则节流损失也越少,闪发气体也越少。
其次,闪发气体多少,也影响库温的稳定性。闪发气体多,流经膨胀阀的制冷剂流量时多时少不稳定,阀后分液器内配液也难以均匀,将使蒸发温度不稳定,造成库温的波动。
采用热力膨胀阀直接供液的系统中,一般不装气液分离器,在系统负荷变化时,由于膨胀阀调节范围受到限制,容易造成制冷剂液体来不及完全蒸发就被压缩机吸入而产生液击。采用回热器后,未蒸发的制冷剂液体在回热器中同高压液体进行热交换,得到完全蒸发并形成一定的过热度,可避免压缩机的液击现象。
对常用的氟利昂制冷剂,采用回热循环后,对单位容积制冷量和制冷系数的影响各不相同。R12较理想,R22稍差一些,但为了膨胀阀前液体过冷河压缩机吸入气体过热,一般也使用回热循环。对于氨制冷剂采用回热循环,将使单位容积制冷量与制冷系数大大下降,所以不应采用。
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