1、129课题八 冷藏箱冷藏箱也常称之为冷藏柜、厨房冰箱等,使用范围比较广,主要用作为商店、食堂、宾馆等提供食品冷藏用的专用设备。这种设备比家用冰箱容积大,一般为0.2m3以上至 3m3,也有 3m3以上至 10m3的拼装式冷藏设备。常用的小型冷藏箱内部容积有 0.25m3、0.6m 3、1m 3、1.5m 3、2m 3、2.5m 3、3m 3等多种。冷藏箱的形式:立式:具有开门方便,占地面积小、结构简单等优点,可分为三门、四门、六门等几种,也有立式双开门和玻璃拉门等形式。卧式:具有保温性能好等优点,多兼用作柜台。拼装式:运输方便,可组合成多种规格,但结构复杂。冷藏箱内温度一般在+515之间。可分
2、为+55、+510、+515多种。冷藏箱配用的压缩机也有全封闭式、半封闭式和开启式三种。国内部分厂家生产的冷藏箱型号和主要技术数据见表 81。冷藏箱由于容积比家用的冰箱大,因此适合于宾馆、饭店等冷藏肉、蛋、乳品、蔬菜、水果和熟食品,在15的箱内还可储存冰棍、雪糕、冰淇淋等冻结食品。目前,随着人民生活水平的不断提高,对冷藏箱的要求也有了新的变化,从而又有了冷藏酒柜、冷冻食品出售柜等。另外,对冷藏箱外观和低噪音的要求也越来越高,因此很多生产厂家在改进冷藏箱的外观和低噪音等方面做了很多努力,并正在生产采用全封闭压缩机、内外壳全部不锈钢的新型冷藏箱,以适应市场的需要。第一节 封闭式机组冷藏箱一、 冷藏
3、箱箱体结构图 81 是沈阳医疗器械厂生产的 1m3冷藏箱外形图。该箱为立式,采用全封闭机组,箱内两个温度,设有三门,左边单门是冷冻室(5) ,右边双门为冷藏室(+5) ,冷冻室下方为制冷机组。二、 制冷系统及工作原理冷藏箱制冷系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管节流,蒸发器为盘管式。冷冻室与冷藏室两个蒸发器串联连接,两个蒸发器之间连接一根内径 5mm 长 2m 的细管进一步节流。130图 81 1m3冷藏箱外形图 图 82 1m3冷藏箱制冷系统图 131制冷系统的工作状况是:压缩机起动后排出的高压蒸气通过冷藏器冷凝,经毛细管节流后进入冷藏室蒸发制冷,然后经过两个蒸发器之间的细管再次蒸流,进入冷
4、冻室制冷,最后返回压缩机。由于冷藏室和冷冻室是两个温度,故采用两上蒸发器两次节流来达到两个不同的蒸发温度,这样就可提高箱内温度均匀性。该箱干燥过滤器采用吸潮性能好的分子筛(经活化处理)和 120 目次黄铜过滤网。蒸发器出口装有分液筒,以防止制冷剂液体进适入压缩机汽缸。毛细管入132口设有电磁阀,控制制冷剂通过。三、 电气控制系统电气控制系统由压缩机的起动继电器、起动电容、过负荷保护器、报警继电器、讯响器、温度控制器等组成,见图 83 所示。该箱压缩机电机为 750W 三相电机,其他控制元件为单相 220V。其控制原理是:箱内未达到所需温度时,温控器接通,交流接触器线圈通电,其 C1、C 2、C
5、 3触电闭合。压缩机工作,电风扇运转, 电磁阀通电,制冷剂通过,C 4触点断开,讯响器断电。当箱内降到所需温度时,温控器断开,使交流接触器线圈断电,C1、C 2、C 3触头断开,压缩机停止工作,风扇停转,电磁阀断电,停止制冷剂通过,C 4触点闭合,同时温控器是断开的,讯响器并未构成回路,因此讯响器不鸣。RJ 为热继电器,是压缩机电机保护装置,当发生断相或压缩机过载时,电机工作电流过大,热继电器触点 RJ1断开,之后交流接触器断电,C1、C 2、C 3触点断开,压缩机停止工作,避免电机烧毁,此时 C4接通,讯响器构成回路,讯响报警,工作人员听到后, 图 83 1m3冷藏箱电气原理图可及时处理。
6、D 1-压缩机电机 D2-风扇电机 C-交流接触器 RJ-热继电器DL-讯响器 DF-电磁阀 T-温度控制器C1、C 2、C 3-交流接触器常开触点 C4-交流接触器常闭触点第二节 开启式机组冷藏箱一、 冷藏箱箱结构3m3冷藏箱是较大型冷藏设备,一般都采用开式和半封闭式制冷机组,强制循环冷却的形式。箱体结构紧凑。分四门三间室,有低温室(中,15) 、冷冻室(左,6) ,冷藏室(右+4) 。右侧分上、下两门,左下角处为制冷机组。由于该冷藏箱存放物品较多,一般可贮存肉类 8001000kg、鱼 800kg 左右,箱体负荷较大,因此都采用角钢焊接成框架,箱体外壳采用 A3图 84 3m3冷藏箱外形图
7、钢板冲压、点焊而成,并经防锈处理后喷漆。内外壳之间充填超细玻璃棉作为绝133热层,内壳、门衬板采用防锈铝板(也有采用不锈钢板)制造,并经氧化处理,具有良好的防腐性能,既卫生又美观耐用。二、制冷系统及工作原理制冷系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等组成。见图 85 所示。3m3冷藏箱采用 3kW 开式压缩机组,压缩机由电机通过三角皮带传动。冷凝器为风冷式,蒸发器由紫铜管加工成蛇形盘管,分布在箱体的内壳上,蒸发器经过镀镍处理,具有良好的防腐蚀性能,而且清洁美观。该系统蒸发器采用并联供液方式,目次是不使低压管路过长造成吸气压力损失太大。由于采用开式压缩机,所以在冷凝器出口处安装有一个贮液筒作贮存制
8、冷剂用。立式贮液筒用钢管做成封闭式,在顶部装有进口阀和液体连接导管,贮液筒出口端装有过滤器,滤去制冷剂杂质和水分。系统中装有两个热力膨胀阀,一个控制低温冷冻室的流量,一个控制冷冻室和冷藏室的流量。采用阀膨胀节流同毛细管节流相比,便于控制、调整和检修,而且也不象使用毛细管系统那样,充灌制冷剂有严格要求。图 85 3m3冷藏箱制冷系统图3m3冷藏箱的制冷系统同体积略小的冷藏箱制冷系统显著的区别是,它安有 2个膨胀阀和 3 个蒸发器,在冷凝器出口处分成两组供液管,一组通过膨胀阀进入中间门的低温冷冻室蒸发制冷,另一组通过膨胀阀先进入冷冻室,然后再经过中间毛细管进入冷藏室,最后由一条总管吸回压缩机。二、
9、 电气控制系统电气控制系统的组成的控制原理与 1m3冷藏箱基本相同,见图 86 所示。134图 86 3m3冷藏箱电器原理图D1-压缩机 D2-风扇电机 C-交流接触器 RJ-热继电器 DL-讯响器 DF-电磁阀 t-温度控制器 YL-压力控制器 ZJ-中间继电器K-电源开关 RD-熔断器 ZD-电源指示灯 HD-变压器 C1、C 2、C 3-交流接触器常开触点 C4-交流接触器常闭触点 RJ-热继电器闭触点3m3冷藏箱压缩机电机为 3kW 三相电机,其他元件为单相 220V 伏。在接通电源开关后,电源指示灯亮。箱内未达到所需温度时,温度控制器接通。制冷系统未超出所规定的压力时,压力控制器线路
10、接通,并使中间继电器线圈通电,其触头 ZJ1、ZJ 2闭合,交流接触器线圈接通,其触点 C1、C 2、C 3闭合,此时压缩机工作,电风扇运转,电磁阀(36V)接通,C 4触点断开,讯响器断开。当箱内降到所需温度时,温控器断开,中间继电器与其触点、交流接触器与其 C1、C 2、C 3触点断开,压缩机、电风扇停止运转,电磁阀断电,制冷系统电路断开,这时 C4触点闭合,但 ZJ1触点断开,讯响器仍然不响,属于正常开停。当压缩机过载或电机断相时,电流增大,保护压缩机的热继电器断开,其触点 RJ1切断交流接触器以及压缩机电机、风扇电机、电磁阀,此时 C4触点闭合,RJ 1触点与另一条线路接通,讯响器即可
11、报警。其他控制元件如熔断器由于短路等原因烧毁,讯响器仍可报警。在制冷系统的高压和低压超出所规定的压力时,压力控制器线路断开,切断中间继电器电路,使交流接触器与 C1、C 2、C 3触点断开,压缩机、电风扇也停止工作,提高了设备的安全性。第三节 冷藏箱的检查方法一、 看1、 看制冷系统各管路是否有断裂,各焊接处是否有渗漏,如有渗漏,必有油渍出现。2、 看压缩机吸、排气(高、低压)压力值是否正常。正常的制冷设备工作压力值见表 82。 (该表中为冷凝温度 30时数值,由于各种制冷设备类型不同,工况也不相同,加上环境温度的变化及压力的相应变化等,表中数值不一定十分准确,可供维修时参考。 )135表 8
12、2 几种制冷设备制冷系统正常工作压力值 tk=30单位:kPa名称压力值 电冰箱 商品陈列柜制冷剂 单温双温(冻结箱)空调器(窗式柜式)除湿机 冷藏 冷冻冰淇淋 机自动冰块机低温冰箱(单级)(30)排气 784-833 833-882 882-1078 784-833 784-882 784-882 784-833R12吸气58.8-68.839.2-49 245-29478.4-88.239.2-49 49-58.868.6-78.4排气 1176-1372 980-1176 1225-1323 1176-12741127-11761176-1274R22吸气 490-539196-215.
13、6147-166.6 147196-215.60-19.6排气 1274-1372 1372-1470 1274-1470R502吸气 147-245 147-196 29.4-58.83、 看蒸发器和吸气管挂霜情况。如蒸发器只挂一部分霜或不结霜均属不正常现象。4、 注意冷藏室或冷冻室的降温速度,若降温速度比正常运转时显著减慢,则属不正常现象。5、 看压缩机曲轴箱内的润滑油是否处在油面指示器(或视油窗)所规定的水平线附近,小型压缩机的油面则处于曲轴中心线附近,若有明显下降,则是缺油的表现。二、 听1、 听压缩机运转时的各种噪音全封闭机组出现“嗡嗡”的声音是电机不能正常起动的过负荷声音,同时也可
14、听到起动继电器内有“嗒嗒”的起动接点不能正常跳开的声音。 “嘶嘶”声是压缩机内高压引出管断裂发出的高压气流声, “咯咯”声是压缩机内吊簧断裂后发出的撞击声。开启式压缩机正常运转时,一般都会发出轻微但又均匀的“嚓嚓”的摩擦声,或阀片轻微的“嘀嘀”的敲击声。如出现“嗵嗵”声,是压缩机液击声,即有大量制冷剂湿蒸气或冷冻机油进入汽缸。 “吱吱”声是压缩机轴封器的干摩擦声。“嗒嗒”声是压缩机内部金属撞击声,这响声说明内部运动部件有松动。 “贡贡“声是压缩机飞轮键槽配合松动后的撞击声, “啪啪”声是皮带损坏后的拍击声。2、 听蒸发器里气体流动声在压缩机工作的情况下打开箱门,侧耳细听蒸发器内的气流声, “嘶
15、嘶嘶”并有流水似的声音是蒸发器内制冷剂循环的正常气流声。如没有流水声而只有气流136声,则说明制冷剂已渗漏。蒸发器内没有流水声、气流声,说明过滤器或毛细管有堵塞。3、 听膨胀阀内制冷剂流动声正常情况下是连续而轻微的“咝”声,反常的是连续而较响的“咝”声或断续而较响的“咝咝”声。三、 摸1、 摸压缩机运行的时温度,压缩机正常运转时,温度不会升高太多,一般不超过70,若运行一段时间后,手摸感觉烫手,则压缩机温升太高,此时应停车检查原因。2、 压缩机正常运转 510min 后,摸冷凝器的温度,其上部温度较高,下部温度较低(或右边温度高,左边温度低,视冷凝器盘管形式而异) ,说明制冷剂在循环。若冷凝器
16、不发热,则说明制冷剂渗漏了。若冷凝器发热数分钟后又冷下来,说明过滤器、毛细管有堵塞。对于风冷机组,可手感冷凝器有无热风吹出,无热风说明不正常。3、 摸过滤器表面的冷热程度,单级压缩机制冷系统的过滤器表面温度应比环境温度稍高些,手摸会有微热感。若出现显著低于环境温度的凝露现象,说明其中滤网的大部分网孔已阻塞,致使制冷剂流动不畅通,从而产生节流降温。4、 摸制冷系统的排气管冷热程度。开启式压缩机的制冷系统一般正常运转时吸气管应结霜或结露,否则就是不正常。排气管应是很热的,烫手,这是正常工作状态,否则是不正常。采用封闭压缩机制冷系统,一般吸气管不挂霜、不凝露,如挂霜和凝露则是不正常。5、 长久搁置不
17、用的冷冻设备,首先要确定它是否能运转,可盘动压缩机的飞轮或联轴器,看是否能旋转一圈,如盘不动,说明压缩机内部出了故障。若能盘动一圈,即可打开各阀门,装上压力表,开动压缩机,在运转中继续检查。由于冷藏设备是各个部件的组合体,它们是彼此相互联系和相互影响的,因此通过上述检查后,如果查出一种反常现象,先不要急于做出判断。须找出两种或两种以上的反常现象,也可借助于仪表和其他方法来综合判断,才具有较高的准确性。这是因为,一种反常现象很可能是多种故障所共有的,由于某种故障,两种或两种以上反常现象会同时出现,可以从中排除一些可疑的故障,从而作出较为准确的判断。第四节 冷藏箱的常见故障及维修方法一、 冷藏箱制
18、冷效果差制冷效果差是指冷藏箱能正常运转制冷,但在规定的工作条件下,其箱内温度降不到原定温度,由于造成这种现象的原因较多,下面分几个方面分析。(一) 制冷剂渗漏故障分析 系统中制冷剂渗漏后,制冷量就不足,现象是吸、排气压力低而137排气温度高。排气管路烫手。膨胀阀处能听到比平时大得多的断续的“吱吱”气流声。蒸发器不挂霜或挂较少量的浮霜,若调大膨胀阀孔,吸气压力仍无大变化。停车后,系统内平衡压力一般低于相同环境温度所对应的饱和压力。排除方法 制冷剂渗漏后,不能急于向系统内充灌制冷剂,而应立即查找渗漏点,经修复后再充灌制冷剂。采用开式压缩机组的冷藏箱接头多,密封面多,潜在渗漏点相应就多。检修时,必须
19、注意摸索易漏的环节,根据经验来查找各主要渗漏点是否渗油、管路断裂、接头松弛等现象。如没有发现较大渗漏点,可按正常的检修方法充灌氮气、检漏、修复渗漏点、抽真空、充加制冷剂,然后运转。制冷系统中容易产生渗漏的部件有以下几处,应分别进行检查和排除。1、 轴封渗漏轴封渗漏一般有两种情况:一是经长期使用的轴封磨损后,其动、静摩擦环的磨损不均匀,因而出现缝隙,缝隙较小时,会被冷冻机的填充而保持密封;缝隙扩大后,冷冻油就无法起密封作用,此时氟利昂就要渗漏出来;二是对长期使用的压缩机,因为轴封长期不运转,磨合面处冷冻机油蒸发干了,没有冷冻机油帮助密封,重新使用时有可能出现渗漏,这时不要急于拆下修理或换轴封,可
20、让其运转几小时后再检漏,一般微漏会自行消失。2、 阀门的阀杆填料处渗漏在维护和检修时,膨胀阀、截止阀、关闭阀的阀杆须经常转动,加上制冷剂和冷冻机油的腐蚀,会使填料疏松而渗漏。这时可用手拧紧填料螺丝,必要时重新更换密封填料。维修结束以及正常运转时应将阀杆的螺帽旋紧,可有助于密封。3、 电磁阀阀芯的套管与阀体焊接处渗漏电磁阀本身经常处于开、停工作状态,当磁力吸开阀芯时,阀芯上移的冲击力很大,易使阀体与套管钎焊的焊缝处裂开,个别阀体本身也有渗漏点,应对这种部位经常检漏。4、 系统中接头和法兰处渗漏冷藏箱管路连接处为了拆卸方便,大多采用接头或法兰形式,由于压缩机的震动,有些连接处,特别是压缩机吸、排气
21、截止阀相接的喇叭口或法兰口,容易震裂或松动,要经常检查各点是否有油迹,若反复出现油迹,可作为渗漏疑点,应仔细检查。5、 蒸发器、冷凝器连接点处渗漏要特别注意蒸发器进、出口接头、银焊部位、壳管式蒸发器的端盖密封处和出水管口,一般可停机和不开水阀来检漏。要重点检查冷凝器进、出口接头、风次式冷凝器弯头焊缝、壳管式冷凝器的端盖密封处和出水门。可在停机和停水情况下检漏。6、 压缩机各密封处和连接管处渗漏138压缩机渗漏点多在油面指示器和各盖板的密封面接头处,有的压缩机缸体也有沙眼,由于压缩机暴露在外边,一般可直接观察渗油情况,如有疑点可用仪器检查。(二) 系统中充灌制冷剂过多故障分析 系统中充灌的制冷剂
22、量超过系统的容量,制冷剂就会占去冷凝器一定的容积,减少散热面积,使其制冷效率降低,出现的异常现象是吸、排气压力普遍高于正常压力值,蒸发器结霜不实,箱温降得慢。排除方法 按操作程序,须停机几分钟后在高压截止阀处放出多余制冷剂,同时也能将系统中的残余空气一并放出。(三)制冷系统故障分析 空气在制冷系统中会使制冷故障减低,突出的现象是吸、排气压力升高(但排气压力还未超过额定值) ,压缩机出口至冷凝器进口处温度明显增高,由于系统内有空气,排气压力、温度都有升高。排除方法 可以在停车几分钟后,连续几次从高压截阀放出空气,还可根据实际情况适当充灌一些制冷剂。(三) 压缩机效率低故障分析 制冷压缩机效率低是
23、指在工况不变的情况下,其实际排气量下降,这必然使压缩机制冷量相应减少。这种现象多发生在经过较长时间使用的压缩机上,压缩机运行件已有相当大程序的磨损,各部件配合间隙增大,气阀密封性能下降,进而引起实际排气量下降。判断方法 见图 87 所示,关闭吸气截止阀,让压缩机运转几分钟,将曲轴箱内制冷剂排入冷凝器内,停车并立即关闭排气阀,在吸、排气截止阀的旁通孔各装上高、低压力表,再开车,旋松吸气截止阀旁通孔接管的接扣(见图中的 A 处) ,让空气缓缓吸入压缩机,使压缩机的排气腔内压力慢慢上升。升至一定压力(一般为 980kPa) ,旋紧接扣停止吸入空气,并让压缩机继续运转几分钟停车。停车10mni,看低压
24、真空度回升情况。若 10mni 内高、低压力平衡了,说明阀板有严重渗漏,须予拆修。然后再作 980kPa 压力的充气工作,并继续运转,根据吸气压力下降值来判断压缩机的效率。吸气压力下降到什么数值的真空度,压缩机才算好呢?不同的制冷设备要求也不同,可参考表 83 中的数据。若吸气压力达不到表内数值,说明这台压缩机效率很低,需拆检修理。若吸、排气压力能达到表中数据值要求,压缩机还可使用。(四) 蒸发器霜层过厚故障分析 长期使用的冷藏箱蒸发器的定时化霜,如不化霜,蒸发器管路上霜层越积越厚,当把整个管路包住成透明冰层时,将会严重地影响传热,致使箱内温度降不到要求范围内。排除方法 应停车化霜,打开箱门让空气流通,也可用风机等加速流通,减少化霜时间。切勿用铁器、木棒等敲击霜层,以防损坏蒸发器管路。