制冷系统运行参数的分析

　　蒸发温度与压力，蒸发温度是指蒸发器内液体制冷剂在一定压力下汽化时的饱和温度。库温是指冷库内按食品冷加工工艺所规定的空气温度。蒸发温度始终应低于库温，两者之间的差值，保证蒸发器内的制冷剂液体不断汽化而吸取库内空气及被冷却介质的热量，达到冷藏、冷冻物品的目的。通过调整蒸发温度的方法，达到调整冷间温度的目的。

　　蒸发温度与库温之差称为传热温差。它的大小与传热介质的种类及流速等因素有关。从传热角度考虑，温差大，传热效果好，设备的传热面积可小；但温差大，意味着要求蒸发温度低。蒸发温度降低时，将导致压缩机的制冷量减少，制冷系数下降。因此传热温差有一个合理的选择问题。对于以空气作为传热介质，空气为自然对流时，传热温差一般取8～12℃；如空气为强制对流时，传热温差可取5～8℃；对于以液体载冷剂(水或盐水)作为传热介质时，传热温差取4～6℃。从热力学可知，制冷剂蒸发时的温度与压力之间是存在着对应关系的。所以蒸发温度的调整可通过调整蒸发压力来达到。调整蒸发压力可通过改变节流阀的开启度或调节制冷压缩机的输气量(具有输气量调节装置的压缩机)来达到。当关小节流阀的开度时，减少了制冷剂的循环量，蒸发器内产生的蒸气量相应减少。当蒸发量小于压缩机的吸气量时，压力必然降低，使制冷剂蒸气的比体积增加，以满足压缩机吸气量的要求。反之，当开大节流阀时，蒸发压力将提高。当改变压缩机的输气量时，例如使压缩机从8缸运行变为4缸运行，压缩机的吸气量减少一半，如果节流阀的开启度没有变化，蒸发压力将提高，反之亦然。如果有多台蒸发器并联工作时，改变蒸发器的工作台数，也可达到调整蒸发压力的目的。例如当工作台数减少时，实质上是减少了蒸发面积，可使蒸发压力下降。蒸发压力的高低，可通过装在压缩机吸气端的压力表上的读数反映出来。

　　冷凝温度与压力，冷凝温度是指冷凝器内制冷剂蒸气在一定压力下凝结时的饱和温度。冷凝温度不等于冷却介质的温度，两者之间也存在着传热温差。冷凝温度的高低，主要取决于冷却介质的温度及流量、冷凝面积及冷凝器的形式等。降低冷凝温度，可以提高压缩机的制冷量，减少功率消耗，从而提高制冷系数，提高运行的经济性。但冷凝温度也不应该过低(尤其在冬天需特别予以注意)，否则将会影响到制冷剂的循环量，反而使制冷量下降。冷凝温度过高不仅制冷量下降，功率消耗增加，而且会使压缩机的排气温度增高，润滑油温度升高，黏度降低，影响润滑效果，甚至结炭，使气阀密封性能下降，直接影响到压缩机运行的可靠性和寿命。因此，在实际运行过程中，必须密切注意冷凝温度，必要时也应给予调整。对于水冷却的立式、卧式壳管式和淋激式冷凝器，冷凝温度比冷却水出水温度应高4～6℃。蒸发式冷凝器的冷凝温度与空气的湿度有关，大约应比室外空气的湿球温度高5～10℃。对于风冷式冷凝器，冷凝温度应比空气温度高8～12℃。冷凝温度与冷凝压力之间也有一定的对应关系。因此冷凝温度的调节，同样可以通过调节冷凝压力来达到。在冷却介质(水或空气)的温度一定时，冷凝压力的调整，可通过改变冷却介质的流量及冷凝面积来达到。冷却介质流量增加，流速相应提高，可减少传热温差，从而降低冷凝温度；增大传热面积(可通过增加并联冷凝器的台数来实现)也可达到降低冷凝压力的目的。如果降低冷却介质的温度，冷凝压力可明显下降。冷凝压力的高低，可通过装在压缩机排气端的压力表上的指示值反映出来。

　　过冷温度，液体制冷剂在冷凝压力下再冷却后下降到某一温度，该温度称过冷温度。为了防止液体制冷剂因在管道中的流动阻力，以及垂直向上时重力的影响，发生闪发现象，影响节流机构的正常工作，因此希望液体制冷剂在节流机构前具有一定的过冷度。单级制冷循环采用套管式再冷却器进行再冷却氨液，应尽量采用深井水，出入水温差2～3℃。对于双级制冷循环，液体制冷剂经过中间冷却器的蛇形排管后，一般过冷温度比中间冷却器温度高3～5℃，过冷温度可从节流阀前液体管上测得。制冷剂液体经过再冷后，其单位质量制冷量增加。

　　压缩机的吸气温度，压缩机的吸气温度一般是指压缩机吸入阀处制冷剂的温度，可用温度计(或热电偶)测得。为了保证压缩机的安全运转，防止液体制冷剂进入气缸发生湿冲程现象，要求吸气温度应比蒸发温度高一些。吸气温度与蒸发温度之差，称为吸气过热度。吸气过热度数值的大小取决于蒸发温度的高低、吸气管的长度、吸气管的隔热情况及环境温度等因素。

　　对于氨压缩机，虽然吸气过热对压缩机的制冷量、功率消耗及制冷系数均带来不利影响，但为了避免湿冲程，希望有5～10℃的过热度；对于氟里昂压缩机，吸气过热度应在5℃左右，若系统中设置了回热器(气液换热器)，吸气过热度应在15℃左右，但氟里昂压缩机的吸气温度不得超过15℃。吸气温度的变化反映制冷系统的运行是否正常。若蒸发温度不变，吸气温度过高，说明回气过热，将使压缩机吸气比体积增大，输气量降低，制冷量减少，排气温度升高。吸气温度过高主要原因之一是节流阀开启过小，使制冷系统中制冷剂循环量不足，造成制冷剂在蒸发器中提前汽化完毕而产生过热。若压缩机的吸气温度过低则可能是供液过多，液体制冷剂在蒸发器中汽化不完全。这是湿冲程的前兆，应尽量避免并注意调节。吸气温度(指过热度)的调节，可通过调节节流阀的开启度来实现。减少开启度时，制冷剂循环量减少，制冷剂在蒸发器中全部汽化，而且出蒸发器时就带有一定的过热度；相反，增大开启度就会使过热度减少，甚至出现出蒸发器时的带液现象(过热度为零)。如果吸气管道的隔热层厚度太薄或已受到损伤，也会引起过热度过大，应适当加厚或修复。

　　压缩机的排气温度，压缩机的排气温度一般是指排气阀处制冷剂的温度，也是用温度计或热电偶测得。由于压缩机的排气是处于过热状态，所以排气温度比冷凝温度高得多。排气温度与吸气温度、压缩比、制冷剂等熵指数等因素有关。吸气温度高、压缩比大、制冷剂的等熵指数高，均会使排气温度升高。排气温度过高，会给运行带来危害，可靠性降低，经济性下降。因此，在运行调节过程中，节流阀不宜开得过小、冷却水要充足、水温要低，在满足被冷却介质要求的温度条件下，应调节到尽可能高的蒸发温度。如果要求的蒸发温度很低，致使压缩比过大时，应采用双级压缩循环。

　　中间温度，在双级压缩中，低压级排的过热气体，在中间冷却器内冷却为干饱和气体，此时的压力称为中间压力，相对应的温度称为中间温度。在一定的双级压缩制冷系统中，当蒸发温度、冷凝温度不变、高压级压缩机容积不变时，若增加低压级的容量，中间压力与温度会白行上升。相反，蒸发温度、冷凝温度、低压级压缩机容量不变时，若增加高压级的容量，中间压力与温度会自行降低。在实际运行过程中，两级压缩机的中间压力和温度在一定范围内，随着高、低级压缩机的工作容积、冷凝压力和蒸发压力的变化而变动。在系统操作中，中间压力和温度不能随意调节，而只能控制中间冷却的供液量，保证中问冷却器的正常液面，控制高压级的吸人温度，不产生湿压缩，维护两级的正常运转。