國產(chǎn)活塞式制冷機(jī)組設(shè)計摘要：本文介紹了國產(chǎn)活塞式全封閉制冷壓縮機(jī)在中、高溫機(jī)組的設(shè)計和應(yīng)用，分析了機(jī)組產(chǎn)生故障原因及對策。ABSTRACT：ThearticleintrochinaPistonAllblockoutRefrigerantcompressorMedilm/Highunitconditiondesign.andapply.Analyseunitconditionfailurebringcausationandcountermeasure.冷藏冷凍設(shè)備應(yīng)用比較廣泛是半封閉機(jī)組和美優(yōu)樂全封閉機(jī)組。但隨著市場的競爭的需要，采用國產(chǎn)低成本的活塞式全封閉機(jī)組已經(jīng)引起廣大設(shè)計人員及使用人員的十分重視。至2003年以來，國產(chǎn)活塞式全封機(jī)組已經(jīng)形成了一個比較大的產(chǎn)業(yè)鏈。目前，高溫庫，冷藏設(shè)備、展示柜等冷藏設(shè)備已經(jīng)全部采用。有些終端使用者在中溫狀態(tài)（通常庫溫為-10℃~-20℃）也使用國產(chǎn)活塞機(jī)組。這些使用者在開始為獲得低成本的中溫機(jī)組而感覺到自豪，因為這種方案使得與半封機(jī)組或美優(yōu)樂機(jī)組相比，僅耗用不足2/3的成本，就能滿足使用要求。可是，在使用過程中，所謂的中溫機(jī)組不同程度地發(fā)生故障，最能代表問題的就是中溫機(jī)組可*性差，少則幾個月，多則不到十個月，壓縮機(jī)就不能運(yùn)轉(zhuǎn)，必須更換壓縮機(jī)。什么原因，開始時，人們總是認(rèn)為國產(chǎn)活塞機(jī)質(zhì)量差，壽命短。所以，壓縮機(jī)廠家只能用三包期的損失來無償更換壓縮機(jī)，可是，換上去的壓縮機(jī)還是以壽命短而告終。是壓縮機(jī)制造質(zhì)量問題嗎？不完全是。下面讓我們來分析一下問題所在：一、結(jié)構(gòu)方面現(xiàn)在使用的機(jī)組均為一體機(jī)的形式，其機(jī)組形式是完全仿制空調(diào)器的室外機(jī)，風(fēng)扇和壓縮機(jī)是在兩個不相聯(lián)的空間，風(fēng)扇室與壓縮機(jī)室中間用一個隔板完全隔開。空調(diào)室外機(jī)的壓縮機(jī)電機(jī)及缸頭部分是*壓縮機(jī)吸入蒸發(fā)器是完全氣化的氣體來冷卻。空調(diào)工況，吸氣溫度為18.3℃，吸氣壓力為0.54Mpa，這時壓縮機(jī)的電機(jī)通過吸進(jìn)的低溫氣體得到完全冷卻。而中溫機(jī)組在運(yùn)行時，如果庫體溫度為-20℃時，則壓縮機(jī)蒸發(fā)溫度必須在-25℃至-27℃，這時壓縮機(jī)的吸氣壓力只有0.02Mpa左右，也就是僅有0.2Kg/Cm2的壓力，壓縮機(jī)吸入氣體流量則非常小，電機(jī)得不到充分冷卻。壓縮機(jī)的電機(jī)得不到充分冷卻，但壓縮機(jī)又在超出最大壓差工況下運(yùn)行，壓縮機(jī)的排氣壓力大于2.8Mpa，排氣溫度明顯升高。長時間的運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致電機(jī)燒壞，這是其一；其二，由于壓縮機(jī)長時間高溫下運(yùn)行，導(dǎo)致冷凍油粘度下降，及至碳化，壓縮機(jī)運(yùn)動付失去潤滑作用，碳化物變成雜質(zhì)，導(dǎo)致抱軸或拉缸。為解決上述的問題。針對上述故障現(xiàn)象，確保中溫機(jī)組的正常運(yùn)行，延長使用壽命，就必須對機(jī)組結(jié)構(gòu)、制冷系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。A.機(jī)組總體方案的設(shè)計機(jī)組外形變長方形為方形。冷凝器四面環(huán)形布置，并采取單排管的方案，壓縮機(jī)置于冷凝器的中央，風(fēng)機(jī)安裝在壓縮機(jī)的上方，為頂出風(fēng)。這樣設(shè)計方案有如下幾個優(yōu)點(diǎn)：①單排冷凝器由于翅片寬度短，然而風(fēng)阻也小，便于通風(fēng)；②頂出風(fēng)不但通過冷凝器進(jìn)風(fēng)循環(huán)，同樣在通風(fēng)過程中冷卻壓縮機(jī)，帶走壓縮機(jī)自身產(chǎn)生的熱量。B.冷卻設(shè)備負(fù)荷的計算冷庫冷負(fù)荷實(shí)際上是冷庫消耗的冷量。計算冷負(fù)荷的目的在于根據(jù)它的數(shù)值確定冷卻設(shè)備的容量和選擇制冷機(jī)組。制冷裝置運(yùn)行時的制冷量只有同冷負(fù)荷相平衡時，冷庫才能維持穩(wěn)定的溫度和相對溫度。冷負(fù)荷計算：Q1-1=ΣKF（tH-tn）（kw）式中：K——外墻或內(nèi)墻兩側(cè)空氣的傳熱系數(shù)kw/(m2.0℃)F——冷庫圍型的計算面m2ΤH——冷庫溫度℃tn-----庫外環(huán)境空氣的溫度℃冷卻設(shè)備負(fù)荷nQL=P.ΣQi（kw）i=1式中：QL——冷間冷卻設(shè)備負(fù)荷kwP——安全系數(shù)一般為1.1-1.15機(jī)械負(fù)荷Q=AΣQL（kw）式中：Q——機(jī)組冷量(kw)QL——冷向冷卻設(shè)備的冷負(fù)荷（kw）A——附加系數(shù)，包含制冷劑管道冷量損失，一般直接蒸發(fā)式A=1.05-1.07，間接冷卻式制冷系統(tǒng)A=1.10-1.15標(biāo)準(zhǔn)制冷量Q0:λ0.qv024Q0=Q---------×------（KW）λ.qvH式中：λ0----在標(biāo)準(zhǔn)工況時的輸氣系數(shù)，查手冊或產(chǎn)品目錄λ----在實(shí)際工況時的輸氣系數(shù)，查手冊或產(chǎn)品目錄qv0----在標(biāo)準(zhǔn)工況時單位容積制冷量，查手冊或產(chǎn)品目錄qv------在實(shí)際工況時單位容積制冷量，查手冊或產(chǎn)品目錄H-----制冷裝置應(yīng)視工作時間，一般為16-18h。以標(biāo)準(zhǔn)制冷量選擇壓縮機(jī)及機(jī)組。在設(shè)計過程中，要特別注意冷卻設(shè)備在一定蒸發(fā)溫度下的負(fù)荷，以這個條件選擇壓縮機(jī)。通常，在壓縮機(jī)及機(jī)組時，忘記蒸發(fā)溫度和冷凝溫度這二個邊界條件。C．系統(tǒng)配置的選擇由于考慮到商用機(jī)組的生產(chǎn)工藝與空調(diào)機(jī)組的制作工藝差距比較大，特別是系統(tǒng)的清潔度，相對來講商用機(jī)組的清潔度較差。為保證壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在系統(tǒng)制作時，必須采用氣保焊焊接管道；在壓縮機(jī)吸氣口增加吸氣過濾器；中低溫機(jī)組在吸氣口必須增加氣體分離器，防止在中低溫工況時，氟利昂在蒸發(fā)器中不完全氣化，大量的液態(tài)氟利昂吸入壓縮機(jī)，造成壓縮機(jī)液擊，擊碎閥片。二、制冷系統(tǒng)的改進(jìn)在中低溫機(jī)組設(shè)計過程中，必須考慮到壓縮機(jī)的電機(jī)及缸頭的冷卻方式。否則，少則2-3個月，多則4-6個月，壓縮機(jī)以電機(jī)燒壞及曲軸與主軸孔失去潤滑而告終。目前，人們常采用的在冷凝器的出口（低溫端）設(shè)置一個電磁閥，電磁閥的出口不通過蒸發(fā)器直接回到壓縮機(jī)吸氣口，當(dāng)系統(tǒng)壓力升到1.1-1.3Mpa時，電磁閥打開，低溫氟利昂直接噴射壓縮機(jī)電機(jī)。這種方法需選用壓縮機(jī)冷量比常態(tài)壓縮機(jī)冷量偏大。因為噴射冷卻時損失一定的冷量。三、壓縮機(jī)冷量的選擇制冷劑在蒸發(fā)器中一定壓力下沸騰吸熱時相應(yīng)的飽和溫度為蒸發(fā)溫度，由于制冷劑必須低于被制冷物體所需的溫度之下，在溫度的存在下不能吸熱，所以蒸發(fā)溫度是由被冷卻物所需要的溫度要求而定的。一般采用比載冷劑出口溫度低5℃，比庫房空氣溫度低5-10℃，所以在選擇壓縮機(jī)冷量時必須在一定的工況條件下選擇制冷