制冷机组压力与温度故障分析思路

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一、压力只是表象

在制冷装置中，我们通常能看到的就是系统的高压和低压。在一些制冷系统，如空气源热泵、小型氟利昂冷库等装置中，都安装有高低压表。而家用空调、冰箱、除湿机等小型制冷装置，因成本原因，往往不安装高低压表。很多同行不理解为何需要测试高压和低压。

制冷剂好比人体内的血液，通常人体内血压偏高或偏低都是不正常的。例如，老年人容易得的高血压，其成因可能是血管中脂肪堆积（或其他原因）导致血管中血液流通的实际面积减小，阻力增大，需要提高血压来帮助血液流通。在制冷系统中，管路、热力膨胀阀等的脏堵也会导致高压瞬间升高。

我们以分析高压为例：

高压是指节流前的压力，也称为冷凝压力，其物理意义是制冷剂在冷凝器中冷凝成液体的一个饱和压力。这个压力通常与冷凝器有关，比如冷凝器的换热面积、换热效果、换热介质以及工况等。

我们可以这样认为，冷凝压力最直接的影响因素是工况的温度。比如风冷式换热器，冷凝温度通常比工况温度高15-20℃左右。一般家用空调外侧设计参数为工况温度35℃/24℃，其冷凝温度设计值为54.4℃。在分析高压不正常时，我们首要考虑的就是换热器是否正常。冷凝效果不好的，高压通常会偏高。我们总结了如下冷凝压力故障类型：

冷凝压力故障通常有三种：
01. 冷凝压力过高；
02. 冷凝压力偏低；
03. 压力振动；

冷凝压力过高可能的原因及排除方法：

a) 制冷系统中存在空气或其他不可压缩气体；排除方法：通过使用回收系统启动并运行系统，直至系统达到运行温度，清除冷凝器中的气体。如有必要，再次进行清除。
b) 冷凝器表面面积过小；排除方法：更换较大的冷凝器。
c) 制冷系统充注过多；排除方法：回收制冷剂直至冷凝压力正常，同时确保视液镜保持充满状态。
d) 冷凝压力调节设置了一个过高的压力；排除方法：设置正确的压力。
e) 冷凝器表面有污垢；排除方法：清洁冷凝器。

关于空气冷凝器（翅片式换热器）高压报警，通常还需分析以下几个方面：

1. 风扇电动机或叶片存在缺陷或过小；排除方法：更换电动机或叶片，或同时更换。

2. 流向冷凝器的空气受限制；排除方法：清除进气口的障碍物或移动冷凝器。

3. 环境温度过高；排除方法：形成清洁的进气口或移动冷凝器。

4. 冷凝器中通过的气流流向错误；排除方法：改变风扇电动机的旋转方向，确保空气在冷凝器中正确流通。

5. 冷凝器风扇空气侧压力与吸入侧间短路；排除方法：安装可能适用于户外空气的管道。

关于水冷式冷凝器（翅片式换热器）高压报警，通常还需分析以下几个方面：

1. 冷却水温度过高；排除方法：确保较低的水温。

2. 水量太小；排除方法：增大水量，可能使用自动水阀来调节。

3. 水管内部有沉淀物（污垢等）；排除方法：清除冷凝器水管内的沉淀物，可能利用脱氧作用进行清除。

4. 冷却水泵有缺陷或停止工作；排除方法：调查原因，更换或维修冷却水泵（如果已安装）。

冷凝压力过低常见原因及排除方法：

a) 冷凝器表面面积过大；排除方法：调节冷凝压力或更换冷凝器。
b) 蒸发器上负荷小；排除方法：调节冷凝压力以适应负荷。
c) 吸入压力过低，例如蒸发器中液体不足；排除方法：查找冷凝器和热力膨胀阀之间管路上的故障。
d) 压缩机吸入阀或排放阀可能泄漏；排除方法：更换压缩机阀板。
e) 冷凝压力调节阀的压力设置过低；排除方法：为冷凝压力调节阀设置一个正确的压力。
f) 放置的未绝缘接收器与冷凝器相比过冷（接收器作为冷凝器使用）；排除方法：移动接收器或为接收器安装一个适合的保温外罩。
g) 冷却空气温度过低（空冷）；排除方法：调节冷凝压力以适应空气温度。
h) 冷凝器空气量过大（空冷）；排除方法：更换较小的风扇或调节电动机转速。
i) 水量过大（水冷）；排除方法：减少冷却水流量。
j) 水温过低（水冷）；排除方法：提高冷却水水温。

二、制冷机组温度判别

望：看和观察是否有异常情况。
闻：闻味道和听异常声音。
问：询问客户具体故障的现象。
切：摸，制冷系统部件和管路的温度。

我们这次主要看“切”，通过手摸制冷各部件和管路的温度，判断其是否正常。对于整个制冷系统的大致温度，我们必须有一个明确的掌握：

摸排温：排气温度是否正常，我们可以根据冷凝温度来判断。冷凝温度可以通过环境温度或高压表的读数来估算。按照以下经验初步判断：

冷凝温度=环境温度+15~20℃；

排气温度=冷凝温度+20~30℃。

如果手感排温较低，我们可以初步认为吸气过热度太小，这可能是由于热力膨胀阀开度太大或制冷剂充注量过多导致的。

摸吸气温度：吸气温度也是一个重要的参数，可以判断节流机构调试是否合适，制冷剂充注量是否恰当等。其主要判断依据是吸气过热度。吸气过热度=吸气温度-蒸发温度（蒸发温度看低压表的读数）。吸气过热度大表示热力膨胀阀开度偏小；吸气过热度小表示热力膨胀阀开度偏大。

摸冷凝器的温度：冷凝器有水冷冷凝器和风冷冷凝器之分。我们以水冷壳管式冷凝器为例，一般壳管的温度上部分是高温区，中间是冷凝温度的饱和制冷剂区，下部分是过冷态的冰凉区。这是由于壳管上部分是制冷剂的过热蒸汽，中间是冷凝温度的饱和制冷剂，下部分是过冷态的制冷剂。

摸进出水的温度：壳管冷凝器的进水温度一般是25-35℃左右，出水温度则比进水温度高5℃左右。通常我们也可以根据这个温度来判断一些基本问题：进水温度高说明冷却塔冷却效果不好，检查冷却塔风扇是否正常运行以及冷却塔是否太脏导致换热差；进出水水温差小（低于5℃）说明壳管换热效果差，水流量带不走热量导致出水温度低；进出水水温差大（大于5℃）说明水流量偏小，在换热器一定的条件下，水流量小会导致温差大。