发点冰箱知识

冰箱, 知识

制冷是一个能量转移的过程，是指用人工的方法（消耗电能或其它能量）从低于环境温度的某一封闭空间内吸取热量，将其转移给环境介质的过程。为了实现能量转移过程，需要消耗一定的外界能量作为补偿，使制冷剂在更低的温度下连续不断地从被冷却物体中吸热，达到制冷的目的。
家用冰箱制冷是一种蒸汽压缩式制冷，属于相变制冷，即利用制冷剂液态变为气态（相变）时的吸热效应来获取冷量。
设想液体处于密闭容器内时，液体和产生的蒸汽将在某一压力下达到平衡。如果将部分蒸汽从容器中抽走，平衡遭到破坏，液体中必然要再汽化一部分蒸汽来维持平衡。而液体汽化时需吸收热量（汽化潜热），它可来自被冷却对象，使它变冷，从而达到制冷的目的。
§家用冰箱制冷系统由压缩机、冷凝器、过滤器、毛细管和蒸发器五大件组成。它们之间用管道依次连接，形成一个封闭系统，制冷剂在系统内循环流动，不断地发生状态变化，达到制冷的目的。
§其工作过程是：压缩机吸入蒸发器内产生的低温、低压制冷剂蒸汽，保持蒸发器内的低压状态，创造了蒸发器内制冷剂液体不断地在低温沸腾（汽化）的条件；压缩机吸入的蒸汽经过压缩，其温度、压力升高，创造了制冷剂蒸汽能在常温下被液化的条件；高温、高压蒸汽排入冷凝器，在压力保持不变的情况下被冷却介质（空气）冷却，放出热量，温度降低，并进一步凝结成液体，从冷凝器排出；高压制冷剂液体经过节流阀（或毛细管）时，因受阻而使压力下降，导致部分制冷液体汽化，吸收汽化潜热，使其本身温度也相应降低，成为低温低压下的湿蒸汽（汽液混合蒸汽），进入蒸发器；在蒸发器中，制冷剂液体在压力不变的情况下吸收被冷却介质（空气）的热量（即制取冷量）而汽化，形成的低温低压蒸汽又被压缩机吸走，如此循环不已。
冰箱制冷原理简图

  系统零部件功能简介
1.压缩机——制冷系统的“心脏”,在制冷系统工作过程中吸入蒸发器内的低温、低压制冷剂蒸汽,将制冷剂压缩成高温、高压蒸汽排入冷凝器。
1.蒸发器——吸收箱体内的热量，保持箱体内处于相对低温。
2.毛细管——起节流作用，控制制冷剂在管道内的流量,将高温高压的制冷剂液体变为低温低压的液体。
3.冷凝器——将高温高压的制冷剂热量传递到空气中,冷却制冷剂。
4.过滤器——滤去系统内的水份与杂质，保证系统正常运行。
§电冰箱制冷系统在运行过程中，制冷剂和冷冻油中过量的水分或管道中的脏物，都能使毛细管堵塞，因此制冷剂由冷凝器进入毛细管之前要先经过干燥过滤器。
§电冰箱干燥过滤器是直径为14~18mm，长度为100~150mm、壁厚约为1mm的紫铜管制成，在铜管的两端分别装有120目至180目的过滤网，滤网之间填充干燥剂，干燥剂早期采用氧化铝、氧化钙、硅胶，目前都采用吸湿性强的“分子筛”。
§分子筛是一种人造泡沸石，它的空间晶格的大小以分子直径0.1nm表示。当物质分子直径小于分子筛的空间直径时，就会被它吸附，若采用加热或抽真空时，又可使它从分子筛中脱附，而不失去分子筛的空间晶格，因此可选用不同直径的分子筛来分选不同的分子直径的物质。
§分子筛的品种很多，不同品种的分子筛，其直径大小不同。在使用R12和R600a制冷剂时可选用4×10-10~5×10-10m的分子筛。因为R12的分子直径大于4×10-10m，R600a分子直径5.6×10-10m也大于4×10-10m，而水分子的直径在1.7×10-10~3.2×10-10m之间，因此选用4×10-10分子筛可以吸附制冷系统中的残留水分，而R12制冷剂不被吸附。分子筛在使用前要经过活化，4×10-10m型分子筛在标准大气压下，活化温度约为450~550℃，活化时间看分子筛用量而定。经活化的分子筛应与空气隔绝，以免因吸附空气的水分而影响使用效果。而对HFC-134a分子直径4.2×10-10m，系统则需配用吸水性较强、体积稍大、分子直径介于HFC-134a与水之间的XH-7型（最大直径为3A）干燥过滤器。因两者所选用材料不同，放入的重量也不同（XH-5型一般放分子筛5g，XH-7型一般放10g），R12和R600a系统可采用R134a干燥过滤器。
§如果系统内含有蜡或氯化石蜡等极压添加剂将对生产R134a压缩机是十分不利的，因为不论是哪一种添加剂,添加剂分子中必然含有极性基团和非极性基团,极性基团用来与金属等被润滑表面吸附,非极性基团则用来与基础油分子相结合。其中非极性基团一般是长链烷基,这就意味着有与制冷剂R134a不相容的危险。因此应该严格控制并要避免采用氯系和蜡系极压添加剂。
§如果有任何不相容物质溶解在压缩机油里参与循环,就会在毛细管与蒸发器的接口的低温条件下析出,不再与R134a和压缩机油相容,从而堵塞毛细管。目前已知的不相容物质大致有如下几种:①矿物油;②石蜡及长链脂烷烃;③聚硅氧烷;④酰胺类化合物;⑤磷酸酯类化合物。还须控制的其它物质有:①氯化物;②强酸、强碱;③水分。
  主要零部件的检测方法-----压缩机

过载保护器

继电器

温度控制器

  制冷剂简介

   R12, R22
目前已禁止使用

   R134a 日本和美国的无氟替  代制冷剂
   R600a 我国最佳无氟替代制冷剂
  制冷剂及相关注意问题

R134a（又称四氟代乙烷）制冷剂取代了传统的CFC类制冷剂，对大气层中的臭氧破坏力(ODP)低,温室效应(GWP)也较低。R134a与R600a、R12制冷剂热物性能特点对比如下表:
表1：三种制冷剂热物性能比较(指绝对压力)

制冷剂                         R134a       R600a       R12
分子量 Kg/mol          102.03       58.12       120.92
沸点 ℃                      -26.15       -11.76    -29.8
临界温度 ℃             101.15       134.70    112.0
临界压力 KPa          4067       3630.6    4160
蒸发压力 KPa          114.8       62.43       130.5
冷凝压力 KPa          1470       761.4       1338
压力比                         12.80       12.19       10.25
允许排气温度 ℃       118.9       102.4       127.3
单位质量制冷量kj/kg  187.6       335.8       142.9
单位体积制冷量kj/m 3884.9    487.4       911.9
§

§

由于R134a的分子有一定的化学极性,与许多化学物质不相容,因此需要对压缩机及系统内部的各种化学物质进行控制。另外R134a的分子直径约为4.2埃,比水分子(3埃)大而比R12(4.4埃)小，因此R134a制冷剂比R12制冷剂有更强的渗透趋势和亲水性。由于HFC-134a不溶于传统的矿物油和烷基苯油，需采用新的酯类润滑油，脂类润滑油具有极强的吸水性。水解性很强的脂类油与水反应生成酸，会腐蚀制冷管甚至压缩机，酸与脂类油混合又使脂类油分解变质，形成恶性循环。压缩机冷冻油必须与制冷剂相溶，并且有良好的润滑性、密封性、低温流动性及化学稳定性。由于HFC-134a压缩机一般采用与之相溶性较好的脂类或聚二醇（PAG）油，与CFC-12压缩机所用的矿物油不同，不能互相替代，否则不仅不能满足压缩机的润滑要求，而且还有可能凝固堵塞制冷系统，切忌混用。维修抽空时，真空泵必须更换为脂类冷冻油的真空泵，若采用旧真空泵或利用报废的CFC-12电冰箱压缩机修复改制的抽空设备（冷冻油为矿物油），必须用脂类油彻底清洗，并换上脂类油，同时更换连接软管、接头和密封圈等。
§HFC-134a制冷剂不含氯原子，检漏时卤素检漏仪应改为电子检漏仪。如果用肥皂水检漏低压，应在停机压力平衡后进行。制冷系统管道清洗时，均应使用不含氯的清洁剂清洗。 R600a的安全性：
•在密闭容积中浓度达到1.85%-8.5%，且温度达到460度以上，有明火引燃时会发生爆炸（以上三个要素缺一即不会发生爆炸)
•R600a比空气重，为保证浓度小于1.85%应注意通风
•一般家用冰箱和冷柜等小型家用制冷器具的灌注量均在100克以下，对于消费者应是非常安全的。

R600a制冷系统的维修
1.1、必须在排清制冷系统内制冷剂后，才可进行焊离、焊接等动火操作。
2.2、系统件的更换（这里指需排放出R600a的冰箱维修）必须在指定的维修场地进行，维修场地要有通风设备及合适的消防器材。
3.3、排放制冷剂前，首先保证场地附近无火源，并在明显的地方挂出警告牌，表示正在进行排放R600a操作。
4.4、把需要排放R600a的冰箱放在通风槽中间，每次放一台，把压缩机工艺管对着通风槽，越靠近越好，把冷藏、冷冻室门打开5-10分钟，并取出冷冻冷藏室内的抽屉，确保蒸发器温度和环境温度一致，然后用割管器割开工艺管，排放出R600a。
5.5、待排放完R600a后，割开毛细管，用1.5MPa的氮气对着工艺管进行吹氮，时间30秒，然后等5分钟再用氮气吹30秒，然后进行维修，如果冰箱压缩机需要更换，则需在排放完R600a后，用割管器割开排气管和回气管，用氮气将压缩机内残留的R600a吹出，然后拆下需要更换的压缩机，将压缩机各管口焊封好。
6.6、当制冷管道焊塞，出现制冷剂在某部位积存排放不出时，一定要用割管器割开管道，排放R600a，绝对不能用焊枪焊开管道。
7.7、当制冷系统内R600a已排清后，可按需进行更换、焊接、检漏、抽真空等操作。
8.8、更换过滤器时，应将毛细管割去30mm左右，再插入过滤器，插入深度应为10～15mm。在将干燥过滤器放回过程中，要注意弯曲制冷管路时不能将管路压扁，否则，会影响流量，从而影响制冷效果。
9.9、充注制冷剂，由于R600a冰箱压缩机工作时，工艺管压力为负压，因此不能通过观察压力表压力判断充注量是否足够。
（1）有电子称（精度为±1克）时，可用电子称称量充注，充注量为铭牌标示值。
（2）无电子称时，可按以下方法操作：
A：制冷剂瓶瓶口朝上，气态充注。
B：先停机充注，至压力平衡
C：接通冰箱电源，令压缩机启动，此时由于压缩机的抽空作用，制冷剂继续进入冰箱，约十五秒左右，关闭阀门，停止加制冷剂。
d)D：试运行，二小时后观察：
§如符合：
Ø——冷藏室蒸发器均匀结霜，压缩机工作时霜实而不浮。
Ø——回气管用手摸有微冷感。
Ø——回气管无凝露及结霜现象。
§此时冰箱正常，可按常规要求完成制冷性能及电气安全性能检测后，完成维修。
§如出现：
§——冷藏室蒸发器结霜不均匀或结浮霜。
§——回气管无冷感。
§——出现此现象表示制冷剂不够，打开阀门补注（压缩机运行时）少量，重复a）点操作。
§如出现：回气管过冷，出现凝露或结霜现象,表示制冷剂过多，关闭制冷剂阀门，拧开制冷剂瓶与充注阀连接口，停机，拧开充注阀放掉少量制冷剂，重复D点操作。
§R600a虽然充注量较R12少，但由于其比重也小，故从体积看，相同型号冰箱的充注量相近，因此，其充注制冷剂手法与维修R12冰箱相近。
§进行（2）点操作需要一定的经验积累
10.10、封工艺管，停机后（预防吸入空气），先用封口钳夹封工艺管，然后拧开接头，用手测试无大漏后，用钳在离夹口30mm处夹紧工艺管，焊封。
11.11、检漏

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梅花冬：感谢分享，论坛有您更精彩！
会员吴贵明的评价：精品文章，论坛有您更精彩！ 威望 + 2 2009-3-30 22:50

吴贵明：精品文章，论坛有您更精彩！
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912132988：感谢分享，论坛有您更精彩！