化工用制冷機組制冷劑充裝方法研究

李繼生 鄭亞州 石丹丹

（江蘇斯爾邦石化有限公司 江蘇連云港 222000）

1 引言

制冷劑又稱制冷工質。它是在制冷系統中不斷循環并通過其本身的狀態變化以實現制冷的工作物質。制冷劑在蒸發器內吸收被冷卻介質（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（脫鹽水、循環水），圖1為制冷機組工作原理。

圖1

2 制冷劑R717性質

（1）制冷劑R717為含量99.8%以上的液氨，有刺激性氣味的氣體，氨對人體的眼、鼻、喉等有刺激作用，吸入大量氨氣能造成短時間鼻塞，并造成窒息感，眼部接觸以造成流淚，接觸時應小心。如果不慎接觸過多的氨而出現病癥，要及時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（標準狀況下），沸點較高，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，氣態氨就液化成無色液體，同時放出大量的熱。液態氨汽化時要吸收大量的熱，使周圍物質的溫度急劇下降，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制冷劑或氣態制冷劑將會導致身體的傷害。

3 制冷劑充裝及注意事項

3.1 系統應具備的條件

首次制冷劑填充是在系統保持真空的狀態下進行。在充注前，需確認機組中充入了正確牌號和數量的潤滑油，并已完成了所有電氣的檢查，短路測試，電機測試和對中檢驗。

3.2 準備工作

（1）先準備好相應的個人防護設施，并啟動機房通風設施，安全措施到位后再充注制冷劑。

（2）監測大氣含量，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有所不同，但是當前爆炸限值應以制造商的化學品安全數據說明書（MSDS）為準。

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

3.3 充裝工具準備

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

（1）管線閥門要開關正確，以防氣體亂竄。禁止帶壓拆卸設備、法蘭、管線等以防傷人。在開關高處且保護設施不完善位置上的閥門時，要配帶好安全帶應小心謹慎，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、耐酸堿手套等個人防護用品。裝填前準備好正壓式空氣呼吸器、防化服等應急救援器材，現場嚴禁一切火源。根據實際情況，做好裝填記錄。

3.5 系統氣密試驗

（1）確認主電機開關裝置鎖定為斷開。

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

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

（4）系統開始試壓時須將壓力傳感器的閥門關閉進行隔離。

（5）將滿足壓力的氮氣接至閃發式儲液器底部閥門。打開閥門對系統進行氮氣充注。

（6）氮氣充注壓力在 0.5MPa（A）、1.0MPa（A）、1.5MPa（A）三個階段分別保持一段時間，檢查是否有泄露。首次壓力達到0.5MPa（A）之后，保壓5min，然后對所有焊接接頭和連接部位進行初次泄漏檢查，如有泄漏，則應將系統卸壓，同大氣連通后修補并重新試驗。經初次泄漏檢查合格后再繼續緩慢升壓至1.0MPa（A），進行檢查，如無泄漏及異?，F象，繼續升壓至1.5MPa（A），保壓10min后，用肥皂水或其他發泡劑刷抹在焊縫、法蘭等連接處檢查有無泄漏，并逐一標記。

（7）系統充氣至規定的試驗壓力，保壓6h后開始記錄壓力表讀數，經24h后再檢查壓力表讀數，并不應大于試驗壓力的1%，當壓力降超過以上規定時，應查明原因，消除泄漏，并應重新試驗，直至合格。

（8）注意：系統加壓后前24h，壓力允許下降0.015MPa（G），如有滲漏，系統壓力放空后消漏，消除后系統試漏應重復進行，直到完全不漏為止。

3.6 系統抽真空

（1）試漏合格后將系統內氮氣放空。

（2）抽真空時系統中的閥門應全部開啟，通向大氣的閥門全部關閉。并分多次進行抽真空，以使系統內壓力均衡。

（3）將閃發經濟器底部閥V205與真空泵入口用軟管連接起來，并在系統中安裝真空表，真空表位置要盡可能遠離真空泵。用真空泵將制冷劑系統抽真空。

（4）在系統抽真空過程中，用干燥潔凈的高純度氮氣（99.99%）進行多次氣體置換。真空度的要求：系統的剩余壓力為5.33kPa（40mmHg）。

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

（6）系統如發現壓力升高超過1.33kPa（10mmHg），應尋找原因，并做相應處理，直至符合要求。

（7）確認制冷系統真空度合格，關閉真空泵。關閉閃發式經濟器底部閥。

3.7 潤滑油充注及檢查

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

（2）利用系統內的真空，將潤滑油加入到制冷設備的油系統內。潤滑油會充滿整個油冷卻器，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）充注完成后關閉加注閥門，卸下注油管。

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

3.8 首次制冷劑充注及檢查

（1）確認以下工作已完成：①確認系統抽真空至絕壓5000Pa以下。②確認系統潤滑油充注完成。③確認已完成所有電氣的檢查，斷路測試，電機測試和對中檢驗。④確認制冷劑R-717質量合格。

（2）打開蒸發器冷凍水水泵，蒸發器供液閥；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式經濟器底部接口閥門，暫不擰緊，稍開制冷劑瓶上手閥，將管內空氣導出，然后擰緊充液接頭。

（3）打開閃發式經濟器底部接口閥門，利用系統內的真空，制冷劑自動進入系統。

（4）先充注制冷劑氣體，使系統壓力從真空上升到0℃對應的制冷劑飽和蒸汽壓力以上，然后才允許充注液態制冷劑。

（5）當系統壓力達到0.1MPa（A）（即表壓為 0bar）時，制冷劑氣體充注暫停，安裝干燥過濾器濾芯。當系統表壓達到2bar時，暫停充注。此時對系統再次進行檢漏。確認無泄漏后，再進行充注。

（6）當系統壓力一旦達到規定的壓力值，液態制冷劑就可以充注到系統中。注意：由于系統是真空，借助制冷劑本身的壓力，制冷劑氣體進入系統；當系統壓力制冷劑槽車內的壓力平衡后，啟動壓縮機及油泵（自動），通過壓縮機將剩余制冷劑抽入系統。壓縮機運行后觀察閃發式經濟器液位，如果液位能維持在30～40%左右，則不需要再補充制冷劑。若系統已經可以運轉正常，用戶應提供熱負荷（約≥50%）以便進行試運行。如運行正常，則表明充注量合適了；若發現充注量還不夠，可繼續充注并觀察系統的運行狀態，一旦運轉正常則應停止。

3.9 補充制冷劑充注

啟動壓縮機及油泵。將制冷劑充注管接至蒸發器供液閥后手閥，開啟閥門進行制冷劑充注。觀察閃發式儲液器液位，如果液位能維持在30～40%左右，則不需要再補充制冷劑。

4 制冷機組正常運行程序

（1）注意監視壓縮機的運行狀態，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，確保各參數處于正常范圍內，現場要關注控制柜控制屏幕上有無報警等異常信號出現。

（2）當控制屏幕上出現故障警告閃爍時，應及時調出警告的菜單，查明故障停機的原因并及時處理。

（3）待壓縮機啟動以后，參照運行參數檢查屏幕各顯示參數的狀態是否正常，確保壓縮機組運行正常，并每小時紀錄一次。

5 總結

綜上所述，制冷劑R717為易燃易爆有毒物質，在充裝過程中嚴格按照步驟執行，切勿盲目操作造成事故發生。