電氣工程制冷系統(tǒng)安全保護(hù)措施

倪國(guó)豪

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于生活的舒適性要求不斷提高，對(duì)于溫度調(diào)節(jié)的需求也日益增加，而制冷系統(tǒng)是電氣工程中極為重要的組成部分。本文謹(jǐn)就電氣工程制冷系統(tǒng)的核心——制冷壓縮機(jī)進(jìn)行介紹，提出制冷壓縮機(jī)運(yùn)行中可能存在的溫度、壓力與油壓差所造成的安全隱患，進(jìn)而以活塞式制冷壓縮機(jī)為例，探討電氣工程制冷系統(tǒng)的安全保護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：電氣工程；制冷系統(tǒng)；活塞式制冷壓縮機(jī)

前言：

電氣工程制冷系統(tǒng)中，制冷壓縮機(jī)是必要核心，制冷壓縮機(jī)的質(zhì)量與性能會(huì)直接影響制冷系統(tǒng)的制冷效果與系統(tǒng)性能，因此在對(duì)制冷系統(tǒng)安全保護(hù)進(jìn)行探討時(shí)，應(yīng)著重研究對(duì)于制冷壓縮機(jī)的安全保護(hù)措施。

1.制冷系統(tǒng)中的制冷壓縮機(jī)

制冷壓縮機(jī)的應(yīng)用是利用蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，使制冷劑在壓縮機(jī)內(nèi)不斷循環(huán)，從而促使制冷系統(tǒng)的內(nèi)部熱量向外部環(huán)境中排放，實(shí)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部與外部的熱量交換。對(duì)于制冷系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，制冷壓縮機(jī)是必要核心，制冷壓縮機(jī)的質(zhì)量與性能會(huì)直接影響制冷系統(tǒng)的制冷效果與系統(tǒng)性能，因此在對(duì)制冷系統(tǒng)安全保護(hù)進(jìn)行探討時(shí)，應(yīng)著重研究對(duì)于制冷壓縮機(jī)的安全保護(hù)措施。本次研究以活塞式制冷壓縮機(jī)為研究對(duì)象，探討其保護(hù)措施。為此首先需明確設(shè)備特點(diǎn)。活塞式制冷壓縮機(jī)通常所產(chǎn)生的制冷量在0.5kW以下，由于其體量較小而被廣泛應(yīng)用于家庭用制冷系統(tǒng)中，比如家庭用冰箱/冰柜及其他小型電氣工程制冷系統(tǒng)當(dāng)中。

活塞式制冷壓縮機(jī)通常包括電動(dòng)機(jī)、活塞、缸體、啟動(dòng)裝置與熱保護(hù)裝置、設(shè)備外殼與冷卻系統(tǒng)等相關(guān)構(gòu)件。在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，活塞由下至上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)吸氣口吸入制冷劑氣體，在電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)下，通過(guò)活塞對(duì)制冷劑氣體進(jìn)行壓縮，并向排氣口進(jìn)行排出，以起到循環(huán)制冷的效果。但活塞式制冷壓縮機(jī)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，受到壓力因素、溫度因素、油壓差因素的影響，而存在一定的安全隱患，為此應(yīng)對(duì)其采取針對(duì)性的安全保護(hù)與控制措施。

圖1 活塞式制冷壓縮機(jī)

2.制冷壓縮機(jī)保護(hù)措施

2.1壓力控制保護(hù)措施

針對(duì)活塞式制冷壓縮機(jī)，可采取壓力保護(hù)措施，主要分為高壓保護(hù)與低壓保護(hù)兩種類型。

2.1.1高壓保護(hù)

制冷裝置運(yùn)行過(guò)程中，出于保證設(shè)備安全，應(yīng)保證系統(tǒng)安全，做好安全保護(hù)措施，以維護(hù)設(shè)備裝置安全運(yùn)轉(zhuǎn)，在這一過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格避免制冷壓縮機(jī)出現(xiàn)過(guò)高的排氣壓力，如果存在某些因素所導(dǎo)致的制冷壓縮機(jī)排氣壓力超過(guò)最高限值的情況，則應(yīng)當(dāng)立即停機(jī)以避免安全事故發(fā)生。排氣壓力過(guò)高會(huì)影響制冷壓縮機(jī)的安全運(yùn)行，可能會(huì)產(chǎn)生安全事故，而其成因可能是由于冷凝器斷水或水量不足，或?yàn)殚_(kāi)啟排氣管路閥門(mén)，或制冷劑過(guò)多等多種因素。針對(duì)排氣壓力過(guò)高的問(wèn)題，通常可將高低壓力控制設(shè)備安裝于系統(tǒng)之中，一旦排氣壓力超過(guò)規(guī)定值，則斷開(kāi)觸點(diǎn)，通過(guò)電路控制的方式，使制冷壓縮機(jī)停止運(yùn)行，并通過(guò)聲光報(bào)警裝置向相關(guān)人員作出警示。如果在制冷系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)吸氣壓力過(guò)低的現(xiàn)象，且其低于固定值，則斷開(kāi)觸點(diǎn)，通過(guò)電路控制的方式，使制冷壓縮機(jī)停止運(yùn)行，直到吸氣壓力回升至合理范圍，聯(lián)通觸點(diǎn)，重新啟動(dòng)制冷壓縮機(jī)。

2.1.2低壓保護(hù)

制冷壓縮機(jī)吸氣壓力過(guò)低也是導(dǎo)致制冷壓縮機(jī)設(shè)備安全事故發(fā)生的重要原因，如果制冷裝置溫度達(dá)到規(guī)定值，且制冷壓縮機(jī)并不中止運(yùn)轉(zhuǎn)，則降低吸氣壓力。當(dāng)吸氣壓力低于固定值時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致蒸發(fā)壓力過(guò)低，冷凍水溫度過(guò)低；同時(shí)也會(huì)由于吸氣壓力不足而導(dǎo)致制冷系統(tǒng)中滲入大量空氣，造成空氣迸入的現(xiàn)象。這種情況下，電力能源的損耗進(jìn)一步增加，也會(huì)應(yīng)影響制冷系統(tǒng)所存儲(chǔ)的食品及其他材料造成干耗，且吸氣會(huì)提升排氣溫度，增加功率損耗，影響制冷效果，為此應(yīng)當(dāng)控制吸氣與排氣壓力，做好保護(hù)措施。通常的方法是將制冷壓縮機(jī)的吸氣通道一側(cè)引出導(dǎo)壓管并連接低壓控制器，一旦吸氣壓力過(guò)低，則啟動(dòng)壓力控制器，斷開(kāi)設(shè)備電源，停止制冷壓縮機(jī)運(yùn)行。制冷壓縮機(jī)的高壓與低壓控制器的類型較為多樣，可根據(jù)制冷壓縮機(jī)壓力保護(hù)控制的實(shí)際需求選用相應(yīng)的壓力控制器。

2.2油壓差保護(hù)

應(yīng)定期對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行潤(rùn)滑與冷卻處理，控制好供油壓力，以保證其準(zhǔn)轉(zhuǎn)的順暢與安全。出于保證制冷壓縮機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)當(dāng)控制好油壓，一旦出現(xiàn)油壓下降至固定值，則進(jìn)行聲光示警，停止制冷壓縮機(jī)運(yùn)行。油壓差是設(shè)備油泵出口壓力與設(shè)備曲軸箱壓力之間的差值，在進(jìn)行油壓保護(hù)時(shí)，應(yīng)采用油壓差控制設(shè)備加以實(shí)現(xiàn)。可通過(guò)壓差控制器控制制冷壓縮機(jī)，使其終止運(yùn)轉(zhuǎn)，避免由于油壓不足而導(dǎo)致制冷壓縮機(jī)發(fā)生安全事故。

通過(guò)壓差控制設(shè)備以控制油壓以實(shí)現(xiàn)保護(hù)，將壓差控制設(shè)備的高壓端與結(jié)油泵出口位置相互連接，將設(shè)備的低壓端連接于回氣管或曲軸箱，高低壓部分分別連接其高低壓波紋管，如果存在油壓差不足的情況，則其壓力差會(huì)作用于高低壓波紋管上，通過(guò)彈簧裝置加以平衡，如果其壓力差平衡值不足給定值，則進(jìn)行會(huì)進(jìn)行杠桿動(dòng)作，啟動(dòng)壓力差開(kāi)關(guān)與延時(shí)加熱裝置。在延時(shí)加熱的過(guò)程中，受到溫度的作用，金屬片會(huì)向右端彎曲，接通觸點(diǎn)，切斷電路。如果油壓差小于給定值，制冷壓縮機(jī)聽(tīng)提供只運(yùn)行，則即便加熱金屬片，且啟動(dòng)延時(shí)開(kāi)關(guān)，但會(huì)發(fā)生金屬片端部鎖住的情況，無(wú)法自動(dòng)彈回，需明確問(wèn)題并排除故障，重新復(fù)位，進(jìn)而再次啟動(dòng)制冷壓縮機(jī)。

2.3溫度保護(hù)控制

通過(guò)溫度控制器控制制冷壓縮機(jī)的溫度，一旦溫度超過(guò)限值，則終止制冷壓縮機(jī)運(yùn)行，保證設(shè)備安全，也會(huì)由于溫度過(guò)高而導(dǎo)致設(shè)備壽命受到影響，出現(xiàn)油液碳化問(wèn)題，甚至?xí)?dǎo)致制冷劑分解而導(dǎo)致爆炸。為此應(yīng)當(dāng)采取有效的溫度控制措施，對(duì)制冷壓縮機(jī)進(jìn)行保護(hù)控制。為控制排氣溫度，或可通過(guò)噴氣管路噴灑液體以起到降溫的效果，避免設(shè)備溫度過(guò)高的情況。在貯液設(shè)備與吸氣管路之間安裝噴液裝置，在排氣管道安裝噴液裝置的溫度感應(yīng)設(shè)備，一旦排氣溫度超過(guò)預(yù)定值，則啟動(dòng)噴液裝置進(jìn)行冷卻。噴液裝置噴出的制冷劑進(jìn)入吸氣管，在溫度的作用下而蒸發(fā)吸熱，從而降低制冷壓縮機(jī)的排氣溫度。

為避免油液溫度過(guò)高，則在制冷壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)充分明確油溫的影響，避免由于油溫過(guò)高而影響潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑效果，從而導(dǎo)致設(shè)備零部件缺少潤(rùn)滑而造成損壞。為避免油液溫度過(guò)高，應(yīng)將其油溫保護(hù)值固定取值為60℃，并通過(guò)活力式溫度控制裝置以控制及油液溫度。

結(jié)語(yǔ)：

綜合以上論述，制冷壓縮機(jī)是電氣工程制冷系統(tǒng)的核心裝置，其運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到壓力因素、溫度因素與油壓差因素的影響而存在安全隱患，為此應(yīng)當(dāng)采取有效措施排除以上因素對(duì)于制冷壓縮機(jī)運(yùn)行的安全影響，保證電氣工程制冷系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

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[2]張曉儒. 回?zé)崞鲗?duì)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)性能影響的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[D].

（作者單位：廣州市粵聯(lián)水產(chǎn)制冷工程有限公司）