化工用制冷機(jī)組制冷劑充裝方法研究

李繼生 鄭亞州 石丹丹

（江蘇斯?fàn)柊钍邢薰?江蘇連云港 222000）

1 引言

制冷劑又稱制冷工質(zhì)。它是在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)并通過其本身的狀態(tài)變化以實(shí)現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻介質(zhì)（25%乙二醇水）的熱量而汽化，在冷凝器中將熱量傳遞給換熱工質(zhì)（脫鹽水、循環(huán)水），圖1為制冷機(jī)組工作原理。

圖1

2 制冷劑R717性質(zhì)

（1）制冷劑R717為含量99.8%以上的液氨，有刺激性氣味的氣體，氨對(duì)人體的眼、鼻、喉等有刺激作用，吸入大量氨氣能造成短時(shí)間鼻塞，并造成窒息感，眼部接觸以造成流淚，接觸時(shí)應(yīng)小心。如果不慎接觸過多的氨而出現(xiàn)病癥，要及時(shí)吸入新鮮空氣和水蒸氣，并用大量水沖洗眼睛。

（2）密度小，氨氣的密度為0.771g/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），沸點(diǎn)較高，氨很容易液化，在常壓下冷卻至-33.5℃或在常溫下加壓至700～800kPa，氣態(tài)氨就液化成無色液體，同時(shí)放出大量的熱。液態(tài)氨汽化時(shí)要吸收大量的熱，使周圍物質(zhì)的溫度急劇下降，所以氨常作為制冷劑。

（3）易溶于水，氨極易溶于水，在常溫、常壓下，1體積水能溶解約700體積的氨。

（4）在常壓下，制冷劑的溫度很低。如果皮膚或眼睛接觸液態(tài)制冷劑或氣態(tài)制冷劑將會(huì)導(dǎo)致身體的傷害。

3 制冷劑充裝及注意事項(xiàng)

3.1 系統(tǒng)應(yīng)具備的條件

首次制冷劑填充是在系統(tǒng)保持真空的狀態(tài)下進(jìn)行。在充注前，需確認(rèn)機(jī)組中充入了正確牌號(hào)和數(shù)量的潤滑油，并已完成了所有電氣的檢查，短路測試，電機(jī)測試和對(duì)中檢驗(yàn)。

3.2 準(zhǔn)備工作

（1）先準(zhǔn)備好相應(yīng)的個(gè)人防護(hù)設(shè)施，并啟動(dòng)機(jī)房通風(fēng)設(shè)施，安全措施到位后再充注制冷劑。

（2）監(jiān)測大氣含量，以確保不超過制冷劑的爆炸極限推薦值。雖然參照不同渠道收集的信息顯示制冷劑最大爆炸限值可能會(huì)有所不同，但是當(dāng)前爆炸限值應(yīng)以制造商的化學(xué)品安全數(shù)據(jù)說明書（MSDS）為準(zhǔn)。

（3）確定充注管與機(jī)組充注閥門接口匹配，準(zhǔn)備合適長度的充注管，充注管盡量平直，不允許有打結(jié)。裝填工具。

3.3 充裝工具準(zhǔn)備

鋼瓶裝制冷劑（R717）2t，真空泵，連接管，壓力表，扳手等。

3.4 安全注意事項(xiàng)

（1）管線閥門要開關(guān)正確，以防氣體亂竄。禁止帶壓拆卸設(shè)備、法蘭、管線等以防傷人。在開關(guān)高處且保護(hù)設(shè)施不完善位置上的閥門時(shí)，要配帶好安全帶應(yīng)小心謹(jǐn)慎，防止墜落。

（2）在裝填過程中必須按照要求穿戴好全面罩防毒面罩、耐酸堿手套等個(gè)人防護(hù)用品。裝填前準(zhǔn)備好正壓式空氣呼吸器、防化服等應(yīng)急救援器材，現(xiàn)場嚴(yán)禁一切火源。根據(jù)實(shí)際情況，做好裝填記錄。

3.5 系統(tǒng)氣密試驗(yàn)

（1）確認(rèn)主電機(jī)開關(guān)裝置鎖定為斷開。

（2）打開壓縮機(jī)吸入口的旁通閥（旁通壓縮機(jī)入口的止回閥）。打開集油器上與系統(tǒng)相連的閥門，將集油器接入系統(tǒng)。

（3）先關(guān)閉氣動(dòng)閥前后的截止閥，打開旁通閥。需要等壓力起來之后再慢慢打開氣動(dòng)閥前后截止閥。

（4）系統(tǒng)開始試壓時(shí)須將壓力傳感器的閥門關(guān)閉進(jìn)行隔離。

（5）將滿足壓力的氮?dú)饨又灵W發(fā)式儲(chǔ)液器底部閥門。打開閥門對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行氮?dú)獬渥ⅰ?/p>

（6）氮?dú)獬渥毫υ?0.5MPa（A）、1.0MPa（A）、1.5MPa（A）三個(gè)階段分別保持一段時(shí)間，檢查是否有泄露。首次壓力達(dá)到0.5MPa（A）之后，保壓5min，然后對(duì)所有焊接接頭和連接部位進(jìn)行初次泄漏檢查，如有泄漏，則應(yīng)將系統(tǒng)卸壓，同大氣連通后修補(bǔ)并重新試驗(yàn)。經(jīng)初次泄漏檢查合格后再繼續(xù)緩慢升壓至1.0MPa（A），進(jìn)行檢查，如無泄漏及異常現(xiàn)象，繼續(xù)升壓至1.5MPa（A），保壓10min后，用肥皂水或其他發(fā)泡劑刷抹在焊縫、法蘭等連接處檢查有無泄漏，并逐一標(biāo)記。

（7）系統(tǒng)充氣至規(guī)定的試驗(yàn)壓力，保壓6h后開始記錄壓力表讀數(shù)，經(jīng)24h后再檢查壓力表讀數(shù)，并不應(yīng)大于試驗(yàn)壓力的1%，當(dāng)壓力降超過以上規(guī)定時(shí)，應(yīng)查明原因，消除泄漏，并應(yīng)重新試驗(yàn)，直至合格。

（8）注意：系統(tǒng)加壓后前24h，壓力允許下降0.015MPa（G），如有滲漏，系統(tǒng)壓力放空后消漏，消除后系統(tǒng)試漏應(yīng)重復(fù)進(jìn)行，直到完全不漏為止。

3.6 系統(tǒng)抽真空

（1）試漏合格后將系統(tǒng)內(nèi)氮?dú)夥趴铡?/p>

（2）抽真空時(shí)系統(tǒng)中的閥門應(yīng)全部開啟，通向大氣的閥門全部關(guān)閉。并分多次進(jìn)行抽真空，以使系統(tǒng)內(nèi)壓力均衡。

（3）將閃發(fā)經(jīng)濟(jì)器底部閥V205與真空泵入口用軟管連接起來，并在系統(tǒng)中安裝真空表，真空表位置要盡可能遠(yuǎn)離真空泵。用真空泵將制冷劑系統(tǒng)抽真空。

（4）在系統(tǒng)抽真空過程中，用干燥潔凈的高純度氮?dú)猓?9.99%）進(jìn)行多次氣體置換。真空度的要求：系統(tǒng)的剩余壓力為5.33kPa（40mmHg）。

（5）系統(tǒng)抽真空至規(guī)定壓力后保持3h，壓力升高不超過1.33kPa（10mmHg）為合格。

（6）系統(tǒng)如發(fā)現(xiàn)壓力升高超過1.33kPa（10mmHg），應(yīng)尋找原因，并做相應(yīng)處理，直至符合要求。

（7）確認(rèn)制冷系統(tǒng)真空度合格，關(guān)閉真空泵。關(guān)閉閃發(fā)式經(jīng)濟(jì)器底部閥。

3.7 潤滑油充注及檢查

（1）確認(rèn)系統(tǒng)抽真空至絕壓5330Pa（A）以下。將充油管接到油冷卻器上的閥門開始充油。

（2）利用系統(tǒng)內(nèi)的真空，將潤滑油加入到制冷設(shè)備的油系統(tǒng)內(nèi)。潤滑油會(huì)充滿整個(gè)油冷卻器，隨后觀察油分離器的視液鏡，等液位超過油分筒體上中間視鏡的中心即可。

（3）充注完成后關(guān)閉加注閥門，卸下注油管。

（4）僅啟動(dòng)壓縮機(jī)橇塊上的油泵，讓潤滑油在油管路中循環(huán)，觀察油分離器的液位。

3.8 首次制冷劑充注及檢查

（1）確認(rèn)以下工作已完成：①確認(rèn)系統(tǒng)抽真空至絕壓5000Pa以下。②確認(rèn)系統(tǒng)潤滑油充注完成。③確認(rèn)已完成所有電氣的檢查，斷路測試，電機(jī)測試和對(duì)中檢驗(yàn)。④確認(rèn)制冷劑R-717質(zhì)量合格。

（2）打開蒸發(fā)器冷凍水水泵，蒸發(fā)器供液閥；打開冷凝器、油冷卻器冷卻水水泵。將專用連接管連接制冷劑鋼瓶。將專用連接管另一頭連接到閃發(fā)式經(jīng)濟(jì)器底部接口閥門，暫不擰緊，稍開制冷劑瓶上手閥，將管內(nèi)空氣導(dǎo)出，然后擰緊充液接頭。

（3）打開閃發(fā)式經(jīng)濟(jì)器底部接口閥門，利用系統(tǒng)內(nèi)的真空，制冷劑自動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)。

（4）先充注制冷劑氣體，使系統(tǒng)壓力從真空上升到0℃對(duì)應(yīng)的制冷劑飽和蒸汽壓力以上，然后才允許充注液態(tài)制冷劑。

（5）當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到0.1MPa（A）（即表壓為 0bar）時(shí)，制冷劑氣體充注暫停，安裝干燥過濾器濾芯。當(dāng)系統(tǒng)表壓達(dá)到2bar時(shí)，暫停充注。此時(shí)對(duì)系統(tǒng)再次進(jìn)行檢漏。確認(rèn)無泄漏后，再進(jìn)行充注。

（6）當(dāng)系統(tǒng)壓力一旦達(dá)到規(guī)定的壓力值，液態(tài)制冷劑就可以充注到系統(tǒng)中。注意：由于系統(tǒng)是真空，借助制冷劑本身的壓力，制冷劑氣體進(jìn)入系統(tǒng)；當(dāng)系統(tǒng)壓力制冷劑槽車內(nèi)的壓力平衡后，啟動(dòng)壓縮機(jī)及油泵（自動(dòng)），通過壓縮機(jī)將剩余制冷劑抽入系統(tǒng)。壓縮機(jī)運(yùn)行后觀察閃發(fā)式經(jīng)濟(jì)器液位，如果液位能維持在30～40%左右，則不需要再補(bǔ)充制冷劑。若系統(tǒng)已經(jīng)可以運(yùn)轉(zhuǎn)正常，用戶應(yīng)提供熱負(fù)荷（約≥50%）以便進(jìn)行試運(yùn)行。如運(yùn)行正常，則表明充注量合適了；若發(fā)現(xiàn)充注量還不夠，可繼續(xù)充注并觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，一旦運(yùn)轉(zhuǎn)正常則應(yīng)停止。

3.9 補(bǔ)充制冷劑充注

啟動(dòng)壓縮機(jī)及油泵。將制冷劑充注管接至蒸發(fā)器供液閥后手閥，開啟閥門進(jìn)行制冷劑充注。觀察閃發(fā)式儲(chǔ)液器液位，如果液位能維持在30～40%左右，則不需要再補(bǔ)充制冷劑。

4 制冷機(jī)組正常運(yùn)行程序

（1）注意監(jiān)視壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，吸氣壓力、排氣壓力、排出溫度，油溫、油壓差、油過濾器后的壓差值、滑閥能量位置和電流等，確保各參數(shù)處于正常范圍內(nèi)，現(xiàn)場要關(guān)注控制柜控制屏幕上有無報(bào)警等異常信號(hào)出現(xiàn)。

（2）當(dāng)控制屏幕上出現(xiàn)故障警告閃爍時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)出警告的菜單，查明故障停機(jī)的原因并及時(shí)處理。

（3）待壓縮機(jī)啟動(dòng)以后，參照運(yùn)行參數(shù)檢查屏幕各顯示參數(shù)的狀態(tài)是否正常，確保壓縮機(jī)組運(yùn)行正常，并每小時(shí)紀(jì)錄一次。

5 總結(jié)

綜上所述，制冷劑R717為易燃易爆有毒物質(zhì)，在充裝過程中嚴(yán)格按照步驟執(zhí)行，切勿盲目操作造成事故發(fā)生。