“綠色”制冷劑R600a特性及維修工藝探討

劉泮漳

山東經貿職業學院

“綠色”制冷劑R600a特性及維修工藝探討

劉泮漳

山東經貿職業學院

在制冷系統中，制冷劑（制冷工質）不斷循環，通過本身的狀態變化來實現制冷。目前制冷劑種類繁多，但大部分制冷劑，對大氣臭氧層造成一定破壞，繼而產生溫室效應。隨著社會科學技術的發展，現在人們普遍采用新型“綠色”制冷劑R600a替代以往的制冷劑，由于R600a制冷系統技術含量要求很高，下面就它的特性、制冷原理、操作維修工藝及注意事項做詳細介紹。

特性；狀態變化；制冷系統；制冷原理；維修場所；注意事項；操作流程

一、制冷劑演變歷程及R600a特性

制冷劑的使用，經歷了三個階段。最早是十九世紀的早期制冷劑，在后來的二十世紀，人們使用CFC類與HCFC類制冷劑，隨著時間的推移，人們發現CFC與HCFC類物質會或多或少產生能改變自然界臭氧含量的氯,能對臭氧層產生一定的破壞，目前是使用綠色環保制冷劑R600a，制冷劑R600a又叫異丁烷，也就是2-甲基丙烷，它屬于碳氫化合物類，分子式結構C4H10，分子量58，它的比重較高，因此很容易聚集，并且沉于空氣的底端，它水溶性較小，有比較穩定的性能，ODP=0，GWP=0，幾乎對臭氧層沒有破壞作用，但是它有一個最大缺點，在空氣中比較容易形成混合物具有爆炸性，當此混合物中R600a與空氣的體積比達到爆炸極限時（1.9～8.4%），此刻如果遇到明火，會引起爆炸。因此，R600a制冷劑在使用時，要格外注意。

二、R600a主要的質量指標

三、R600a制冷劑在制冷循環系統中的狀態變化及其制冷原理

壓縮機、冷凝器、蒸發器、毛細管以及制冷管路一起組成了一個循環系統，R600a制冷劑就在這個密閉循環系統中流動。它以氣態方式由壓縮機吸入，在壓縮機內，R600a制冷劑完成了絕熱壓縮過程，被壓縮成高溫高壓的過熱蒸汽隨后從壓縮機排氣管排出，經排氣管道進入冷凝器。冷凝器是由被多次彎曲的鐵管組成，稱為“蛇形管”，在冷凝器中，制冷劑蒸氣的溫度要比室溫高很多，熱量就會通過散熱器管壁向外散發，這樣R600a制冷劑過熱蒸氣隨著向外界傳送熱量，被冷卻成飽和蒸汽，然后在等壓等溫情況下，持續放熱，最后它被冷凝成高壓中溫的飽和液體，再經過干燥過濾器進入細長的毛細管，由于毛細管通道細長而受到很大阻力，R600a制冷劑被節流降壓，成為低溫低壓液體，進入蒸發器中，同樣蒸發器是由另一個類似冷凝器的蛇形管構成，被安裝在冰箱的內部。這個蛇形管管徑要比冷凝器的蛇形管管徑粗一些，制冷劑的流速加快，結果就是導致壓力驟然下降。這就非常符合伯努利原理。在蒸發器里，低溫低壓的R600a制冷劑液體大量吸收外界熱量而被氣化為干飽和蒸汽，由此在蒸發器中可以達到向外界吸熱制冷的目的。在回氣管中，R600a制冷劑變為低壓過熱蒸汽被壓縮機吸收回去。周而復始，完成整過的制冷循環。

四、R600a制冷系統與以往R12制冷系統地區別

1、R600a壓縮機以及制冷系統所用熱交換器、電磁閥與毛細管

制冷壓縮機是一種把機械能轉變成熱能的機械裝置，R600a制冷劑與以往的傳統礦物油和烷基苯油能完全互溶，壓縮機所用冷凍油與以往R12壓縮機所用冷凍油可以通用，只不過R600a制冷劑所用壓縮機氣缸容積要比R12壓縮機氣缸容積增大65-70%。由于R600a具有易燃性，重錘式啟動繼電器在這里絕對不能使用，要用PTC啟動繼電器并且要密封，防止出現“打火”現象，另外R600a壓縮機上要貼有黃色火苗易燃標志。R600a制冷系統和R12制冷系統所用熱交換器、電磁閥和毛細管基本通用

2、制冷系統所用干燥過濾器與制冷劑充注量

一般使用專用干燥過濾器（XH9），由于R600a灌注量僅為R12的40%左右，因此需要使用比較精準的灌注設備、校準設備，如德國福爾康．洛克令公司生產的VPS34/600-02d等抽空灌注設備。

五、R600a制冷系統維修場所要求

1、操作場地要空曠，盡量不設在地下室或者閉塞的地方，切記地面不要有溝槽或者凹坑，維修時要使用一套專門的全面排風系統，排風量至少每小時15次以上，而且場地周圍10米內不要有易燃和助燃易爆物。

2、維修場所內要使用防爆型通風設備和電氣設備，要保證換氣量均勻，防止氣體局部積聚，另外要把有防護裝置的總電源開關安裝在場所外部。

3、維修工作人員進入場地前，首先要檢查周圍有無火源，場所內在隨手可觸的地方是否有未過期的兩個以上滅火器，然后打開通風系統后，才能進行維修操作。

六、R600a制冷劑日常操作注意事項

1、裝卸R600a制冷劑鋼瓶時，務必要檢查周圍有無火源或者是明火，裝卸人員操作時一定要輕拿輕放，用完的R600a制冷劑空罐要粘貼“空罐”字樣。

2、運輸車輛須用廂式貨車，車廂內同樣要求禁止煙火。運輸過程中，制冷劑鋼瓶要固定擺放整齊，鋼瓶之間要安放減震塊，車輛盡量走平坦路面，防止鋼瓶互相碰撞摩擦。

3、卸車后要對盛放制冷劑的鋼瓶進行檢漏，肥皂水用畢后，要擦干凈，防止殘留肥皂水對鋼瓶進行腐蝕，制冷劑鋼瓶要豎放在不高于30攝氏度的環境中。

4、制冷劑鋼瓶倒灌時，周圍環境同樣不要有火源，操作人員盡量要穿靜電服，而且不攜帶易產生火花的物品，所用量具一定不能使用電子稱，防止產生火花導致危險發生。

七、R600a制冷系統壓縮機更換操作流程

1、將待修產品或設備運入指定地方，進入維修操作場地后，首先要檢查場地周圍有無火源或者明火，檢查通風設備是否完好，然后開啟通風設備，并要保持良好的通風狀態。

2、將維修所用的專修設備、所用到的配件、工具、電源等逐一檢查準備好。特別注意檢查排氣所用排氣鉗連接管是否有泄漏現象，檢查排氣鉗上的螺母是否有松動現象，同時把排氣鉗力度旋鈕調至合適位置。

3、把排氣鉗所連接的排氣管連接到室外，然后把排氣鉗卡在制冷系統高壓端干燥過濾器處，（要注意觀察排氣鉗上的刺針是否能夠刺破干燥過濾器）讓壓縮機通電啟動，等待運轉5分鐘以后，斷電，用力晃動壓縮機，把與壓縮機潤滑油相溶的一部分異丁烷釋放出來，等待靜置3分鐘以后，再通電讓壓縮機運轉，讓它運行5分鐘后停止，盡量使制冷系統管路中的異丁烷含量降到最少。

4、把制冷系統斷電，先把干燥過濾器剛剛刺破的小孔密封好，把專用鉗子卡在壓縮機回氣管上，用專用的R600a真空泵抽真空，一般抽空時間在10分鐘左右，然后把壞壓縮機和干燥過濾器拆下，并用非常干燥的氮氣吹管路5秒鐘以上，換上新壓縮機和干燥過濾器，用氣焊把管路焊接好。

5、對制冷系統吹入壓力為0.8MP的氮氣，用肥皂水對所有焊接頭進行檢漏，經檢查沒有漏點，放掉氮氣，用專用真空泵對系統進行抽真空（一般是高低壓雙側抽空），抽空時間在20分鐘以上。

6、將盛放制冷劑的罐平穩倒立在電子秤上，把電子秤讀數清零后，順次打開制冷劑鋼瓶閥、抽空灌注設備閥、R600a低壓閥，插上冰箱電源，讓其運轉，通過觀察電子秤度數，當達到規定要求充注量后，關閉甁閥，然后再打開設備制冷劑閥，目的讓連接軟管內制冷劑全部進入制冷系統，大約2分鐘后，依次關閉灌注設備制冷劑閥、R600a低壓閥，再運行約5分鐘后，拔掉冰箱電源。

7、用專用封口鉗夾緊壓縮機工藝管，取下漢森閥，用400目以上的砂紙把封口鉗外側工藝管打磨干凈，并用干凈抹布擦拭，滴上密封液，套上洛克環并旋轉一下（目的是讓密封液涂抹均勻），再用專用壓接鉗將洛克環堵頭壓接到位。

8、封口結束后，需用肥皂液對洛克換接頭檢漏，檢漏完畢，把肥皂液抹干凈，給冰箱通電運行，檢查溫度等各項運轉參數是否正常。

八、簡陋維修場地，更換壓縮機維修工藝

1、在周圍無明火或火源的寬敞通風良好的地方，打開冰箱干燥過濾器處的毛細管，把毛細管進口端密封，啟動壓縮機，讓制冷劑從干燥過濾器下端毛細管口吹出，泄放5分鐘后，斷電，再振動壓縮機3分鐘，最后再啟動壓縮機運轉5分鐘，讓制冷劑更加充分從高壓端吹出。

2、用割刀割斷壓縮機高壓端和低壓端工藝管路，切記不能使用氣焊，然后用0.5MP壓力的干燥氮氣分別吹冷凝器和蒸發器，時間不少于30秒。

3、更換上新壓縮機和干燥過濾器，并焊接檢漏，抽空灌注制冷劑，檢測制冷系統運轉各項指標合乎要求后，同樣用洛克環封口，還要對洛克環堵頭進行檢漏。

4、維修時，若單純更換壓縮機，制冷劑灌注量按照銘牌規定充注，除此之外制冷系統維修，灌注量應為規定值的90%。

九、結束語

以上介紹的是“綠色”制冷劑R600a的特性，制冷原理以及維修注意事項，在實際操作時要格外注意，嚴格按照操作規程進行。