气液分离贮液器完善电冰箱制冷系统

作者：电器制造商 卢柱华

欢迎访问e展厅 展厅 4 冰箱/厨房电器展厅 冷柜, 酒柜/酒窖, 展示柜, 净水机, ... 工作性能 符合国家标准的电冰箱（冷藏箱、冷冻箱、冷藏冷冻箱），其工作性能指标（振动级、噪声级、冷却速度、制冷能力、耗电量、耐久性等）是在规定的环境温度（亚热带型：18℃~38℃；温带型：16℃~32℃）里测定的，其工作能力和设计寿命在规定的环境温度之外将不能得到保证。另外，电冰箱压缩机制冷量、制冷剂流量和规定的电冰箱冷室温度等设计参数发生变化时，也同样会引起压缩机和电冰箱的工作性能变差。 电冰箱工作的环境温度降低时，制冷系统里在蒸发器出口循环的制冷剂蒸气的过热度（一般在额定工况下，循环在蒸发器出口端的制冷剂蒸气的过热度为3℃~5℃）也会减小，压缩机吸气温度就会降低。通常情况下，当实际环境温度低于其气候类型规定的最低环境温度时，循环制冷剂湿蒸气就会流出蒸发器，进入回气管；如果环境温度持续降低，单位时间内从蒸发器流入回气管的液体制冷剂量就会增多，压缩机吸气温度就会相应降低。同样，当压缩机制冷量偏少、制冷系统中制冷剂充注量较多、或电冰箱冷室温度偏低（使用者有意拉低冷室温度或温控器失灵不释放，压缩机连续工作所致）时，同样会出现压缩机吸气温度降低的现象。若上述诸因素综合出现，则压缩机吸气温度会降得很低，甚至会引起回气管结霜。 前苏联压缩机专家对氟利昂的研究结论表明：压缩机吸气过热40℃时，蒸气通常不会有液滴，但在个别实验中其含液量达30%。由于压缩机吸入蒸汽的流速非常快，所以对于电冰箱用压缩机，特别是对那些半直接进气和直接进气的高效节能压缩机来说，吸气温度过低就很容易引起副压缩机液击，从而加速其零部件特别是运动副的磨损，致使电冰箱的制冷能力下降，耗电量增加，寿命降低。液击振动会增大电冰箱的振动级，液击声和液击引起的机械噪声会增大电冰箱的噪声级——无疑，液击会使电冰箱品质变劣，严重的液击还会毁坏压缩机。因此，有的电冰箱虽然能使用10年以上，但是它的工作能力却远不如当初，已经早不在其设计寿命使用期之中了。 设备贮液器 如果想使压缩机吸气温度不至于过低，避免压缩机液击，就必须在电冰箱制冷系统的蒸发器和回气管之间设备一个“气液分离器”（如右图所示）。“气液分离器”利用物体的惯性（气体惯性较小，可从蒸发器出口拐弯进入回气管；液体惯性较大，便锉蒸发器出口，冲向“气液分离器”的下部而贮留下来）将流出蒸发器的制冷剂湿蒸气的气、液分离，不让液体直接进入回气客。让分离出来的液体制冷剂通过小孔节流缓慢地流入回气客，流回压缩机。这就避免了液击现象的发生。“气液分离器”内的回气管入口处的制冷剂饱和蒸气温度是蒸发温度，再经过有益的热交换，就可保证压缩机吸气温度不会过低。（见图） 当电冰箱工作时的实际环境温度高于气候类型规定的最高环境温度并继续升高时，制冷系统中循环在蒸发器出口端的制冷剂蒸气的过热度就会增大，压缩机吸气温度也相应升高。此外，实际使用的压缩机制冷量大于设计制冷量、制冷剂充注量因泄漏而减少、毛细管的制冷剂流量因为某些原因（石蜡、脏物等附着在管的内壁上致使管孔缩小）而减小、电冰箱冷室温度因制冷负荷增大而升高等状况发生时，也都会使压缩机吸气温度升高。若上述诸因素综合出现，则萧发器出口端蒸发过热度会增得很大，压缩机吸气温度会升得很高。 在稳定运行的额定工况下，电冰箱循环在蒸发器出口端的制冷剂蒸气的过热度较大或很大，说明毛细管供给蒸发器的液体制冷剂量不足，电冰箱制冷能力不够。这时，电冰箱的工作时间系数必然较大或很大，当电冰箱工作时间系数等于100时，压缩机就不停机了（北京地区，夏季高温时，国内外电冰箱，在无空调的场所，几乎都曾出现过不停机现象，有的竟长达数十个白天），这时的电冰箱压缩机的压缩也往往较大，压缩机的负荷增加，寿命降低，耗电量增大。压缩机吸气温度升高则吸入蒸气比容增大，引起压缩功能增大，耗电量增大；吸气温度升高，吸入蒸气比容增大又引起压缩热增大，致使排气温度升高，压缩机发热，绕组温度升高。有些电冰箱上压缩机还未达到它的设计寿命就夭折了，往往都是由于压缩机负荷增大和压缩机发热、绕组温度升高所致。 针对上述情况，要控制蒸发器出口端蒸气过热度增大或压缩机吸气温度升高，必须提高电冰箱的制冷能力，不让“电冰箱工作时间系数”过大，杜绝不停机现象。而在电冰箱的制冷系统的蒸发器和回气管之间设置一个“贮液器”（全称为“气液分离贮液器”）就可以解决这些问题，在电冰箱正常工作时，让“贮液器”贮存一定量的制冷剂。上述情况发生时，蒸发器中蒸发（气化）的液体制冷剂量不足，贮存的液体制冷剂就会自动地给予补偿，电冰箱的制冷能力就得到了保持和提高。“贮液器”内的回气管入口处的制冷剂饱和蒸气的温度是蒸发温度，从而压缩机吸气温度也不会过高。设计完好的电冰箱在气候类型规定的最高环境温度里工作时，其“贮液器”里就贮存有一定量的液体制冷剂。 总之，电冰箱制冷系统里有了“气液分离贮液器”并得到正确利用，便可保证压缩机运行安全，可保持和提高电冰箱的制冷能力。从而，也保证了电冰箱其他的工作能力，和对环境温度和工况条件变化的应对能力。在节省能源，保证电冰箱的设计寿命上，“气液分离贮液器”其功不可漠视。 附带作用 “气液分离贮液器”的附带作用也很有意义。在电冰箱工作中，“气液分离贮液器”里贮留的液体制冷剂中经常溶有机油（压缩机排入制冷系统里的机油），机油便随制冷剂流入回气管流回压缩机。因此，困扰电冰箱技术人员多年的电冰箱压缩机的失油故障得到了解决；“气液分离贮液器”贮留的低温液体制冷剂，通过小孔节流进入回气管后即刻吸热气化制冷，可大大提高毛细管与回流管的制冷剂之间的热交换效率，特别是对毛细管穿入回气管内的热交换形式效果更好；“气液分离贮液器”中贮留有液体制冷剂说明蒸发器出口端的制冷剂为湿蒸气。这说明蒸发器得到了最充分的昨用，效率最高；“气液分离贮液器”中贮留有液体制冷剂，可知回气管入口处制冷剂饱和蒸气温度是蒸发温度。比起眼下市场上的电冰箱的压缩机吸气温度就较低，可知压缩机的排气量增大了，制冷量增大了。对设计严谨合理的电冰箱而言，能科学地利用了“气液分离贮液器”的附带作用，在降低成本，优化电冰箱“工作能力”方面，却大有裨益。 由于我国大陆冬、夏和昼、夜温差较大，所以实际上电冰箱工作的环境温度经常超出气候类型规定的环境温度范围。其设计参数也会因使用时间延长而发生变化。因此，为保护电冰箱压缩机、保持电冰箱的工作性能指标、延长电冰箱的使用寿命、保证设计寿命，就必须进一步完善电冰箱的制冷系统。在其蒸发器和回气管之间设置一个“气液分离贮液器”。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/11/2004)