基本介紹
介紹,工作原理,冷凍機的組成,工作流程,冷卻原理,操作規程,開啟,停機,潤滑特點,活塞式,螺桿式,離心式,潤滑油,故障維修,
介紹
冷凍機有水冷式、風冷式兩種。
水冷式製冷效果較好，但需要冷卻水，風冷式靈活方便，無需冷卻水，適合缺水地區或需移動場合使用。冷凍機的工作介質即為製冷系統中擔負著傳遞熱量任務的製冷劑，常用的製冷劑有：氟里昂、氨、溴化鋰、氯甲烷等，其中氟里昂按其氣化溫度及化學分子式的不同有氟11(R-11)、氟12(R-12)、氟13(R-13)、氟21(R-21)、氟22(R-22)、氟113(R-113)、氟114(R-114)、氟142(R-142)等多種。上述製冷劑可分別用於低壓(冷凝壓力小於0.3-0.3MPa)高溫(蒸發溫度大於0℃)、中壓(冷凝壓力1-2MPa)中溫(蒸發溫度0—-50℃)及高壓(冷凝壓力大於2MPa)低溫(蒸發溫度小於-50℃)的製冷系統里。
工作原理
將空氣冷卻至露點溫度以下，空氣中的水氣即凝結成水。將凝結水排除再加熱即可獲得低濕度的空氣。空氣的冷卻來源可使用冷凍機的冷媒、冰水或滷水，現代冷凍除濕機通常採用冷凍除濕機專用壓縮機製冷。高標冷凍除濕機原理濕度概念。
冷凍機
冷凍機單級製冷循環系統
單級制冷機是套用比較廣泛的一類制冷機，它可以套用於製冰、空調、食品冷藏及工業生產過程等方面。單級製冷循環是指製冷劑在製冷系統內相繼經過壓縮、冷凝、節流、蒸發四個過程，便完成了單級制冷機的循環，即達到了製冷的目的。 製冷系統由蒸發器、單級壓縮機、油分離器、冷凝器、貯氨器、氨液分離器、節流閥及其它附屬設備等組成，相互間通過管子聯接成一個封閉系統。其中，蒸發器是輸送冷量的設備，液態製冷劑蒸發後吸收被冷卻物體的熱量實現製冷；壓縮機是系統的心臟，起著吸入、壓縮、輸送製冷劑蒸汽的作用；油分離器用於沉降分離壓縮後的製冷劑蒸汽中的油；冷凝器將壓縮機排出的高溫製冷劑蒸汽冷凝成為飽和液體；貯氨器用來貯存冷凝器里冷凝的製冷劑氨液，調節冷凝器和蒸發器之間製冷劑氨液的供需關係；氨液分離器是氨重力供液系統中的重要附屬設備；節流閥對製冷劑起節流降壓作用同時控制和調節流入蒸發器中製冷劑液體的流量，並將系統分為高壓側和低壓側兩部分。
雙級製冷循環系統
雙級製冷循環是在單級製冷循環的基礎上發展起來的，其壓縮過程分兩個階段進行，來自蒸發器的製冷劑蒸汽先進入低壓級汽缸壓縮到中間壓力，經過中間冷卻後再進入高壓級汽缸，壓縮到冷凝壓力進入冷凝器中。一般蒸發溫度在-25℃~-50℃時，應採用雙級壓縮機進行製冷。 製冷系統由蒸發器、雙級壓縮機、油分離器、冷凝器、中間冷卻器、貯氨器、氨液分離器、節流閥及其它附屬設備等組成，相互間通過管子聯接成一個封閉系統。其中，中間冷卻器利用少量液態製冷工質在中間壓力下汽化吸熱，使低壓級排出的過熱蒸汽得到冷卻，降低高壓級的吸氣溫度，同時還使高壓液態製冷工質得到冷卻。
製冷劑運行原理
進入冷凝盤管的高溫氣態製冷劑通過盤管壁與盤管外側噴淋水和空氣進行熱交換，製冷劑氣體的溫度隨著在管內的時間加長而下降，由氣態逐漸變成液態。用風機超強風力，使噴淋水充分覆蓋在盤管外表面上，從而提高了換熱效率。噴淋水和空氣吸收盤管壁的熱量後溫度升高，部分水由液態變成氣態，帶走管壁上大量熱量，濕熱空氣中的水份被擋水板截住引入PVC熱交換層中，熱空氣排出。PVC熱交換層中的水被流過的新風冷卻，溫度降低，流入集水槽中，再由水泵送入噴淋系統中，繼續循環。散失到空氣中的水份由水位控制裝置自動調節補充。
冷凍機的組成
冷凍機都是由壓縮機、冷凝器、蒸發器、乾燥過濾器、膨脹節流閥這五大部分串聯而成，裡面沖注適量冷媒由電器根據環境的需求而控制壓縮機運轉而達到製冷傳熱的目的。
壓縮機
將低壓氣體提升為高壓的一種從動的流體機械。是製冷系統的心臟，它從吸氣管吸入低溫低壓的製冷劑氣體，通過電機運轉帶動活塞對其進行壓縮後，向排氣管排出高溫高壓的製冷劑氣體，為製冷循環提供動力，從而實現壓縮→冷凝→膨脹→蒸發(吸熱)的製冷循環。
冷凝器
把壓縮機排出的高溫高壓製冷劑蒸氣,通過散熱冷凝為液體製冷劑,製冷劑從蒸發器中吸收的熱量,被冷凝器周圍的介質（大氣）所吸收.
蒸發器
液態製冷劑在這裡轉化成氣態。
乾燥過濾器
在製冷系統中，乾燥過濾器的作用是吸收製冷系統中的水分，阻擋系統中的雜質使其不能通過，防止製冷系統管路發生冰堵和髒堵。由於系統最容易堵塞的部位是毛細管（或膨脹閥），因此，乾燥過濾器通常安裝在冷凝器與毛細管（或膨脹閥）之間。
膨脹節流閥
把來自貯液乾燥器的高壓液態製冷劑節流減壓，調節和控制進入蒸發器中的液態製冷劑量，使之適應製冷負荷的變化，同時可防止壓縮機發生液擊現象和蒸發器出口蒸氣異常過熱。
工作流程
製冷劑循環系統
蒸發器中的液態製冷劑吸收水中的熱量並開始蒸發，最終製冷劑與水之間形成一定的溫度差，液態製冷劑亦完全蒸發變為氣態，後被壓縮機吸入並壓縮（壓力和溫度增加），氣態製冷劑通過冷凝器（風冷/水冷）吸收熱量，凝結成液體。通過膨脹閥（或毛細管）節流後變成低溫低壓製冷劑進入蒸發器，完成製冷劑循環過程。
圖1-風冷式冷凍機製冷劑循環系統圖
圖2-水冷式冷凍機製冷劑循環系統圖
（說明：圖1-風冷式冷水機是利用殼管蒸發器使水與冷媒進行熱交換，冷媒系統在吸收水中的熱負荷，使水降溫產生冷水後﹐通過壓縮機的作用使熱量帶到翅片式冷凝器，再由散熱風扇散失到外界的空氣中(風冷卻)；圖2-水冷式冷水機是利用殼管蒸發器使水與冷媒進行熱交換，冷媒系統在吸收水中的熱負荷，使水降溫產生冷水後﹐通過壓縮機的作用將熱量帶至殼管式冷凝器，由冷媒與水進行熱交換﹐使水吸收熱量後通過水管將熱量帶出外部的冷卻塔散失(水冷卻)）
（說明：圖1-風冷式冷水機是利用殼管蒸發器使水與冷媒進行熱交換，冷媒系統在吸收水中的熱負荷，使水降溫產生冷水後﹐通過壓縮機的作用使熱量帶到翅片式冷凝器，再由散熱風扇散失到外界的空氣中(風冷卻)；圖2-水冷式冷水機是利用殼管蒸發器使水與冷媒進行熱交換，冷媒系統在吸收水中的熱負荷，使水降溫產生冷水後﹐通過壓縮機的作用將熱量帶至殼管式冷凝器，由冷媒與水進行熱交換﹐使水吸收熱量後通過水管將熱量帶出外部的冷卻塔散失(水冷卻)）
水循環系統
水泵負責將水從水箱抽出泵到用戶需冷卻的設備，冷凍水將熱量帶走後
溫度升高，再回到冷凍水箱中。
電器自控系統
包括電源部分和自動控制部分。
電源部分是通過接觸器，對壓縮機、風扇、水泵等供應電源。
自動控制部分包括溫控器、壓力保護、延時器、繼電器、過載保護等
互組合達到根椐水溫自動啟停，保護等功能。
冷卻原理
組成及原理圖
冷水機組組成：制冷機組系統、製冷劑循環系統、水循環系統、電器自控保護系統、熱交換器、冷凍水泵、水箱（根據客戶需要配置）、自動補水浮球閥、水流量開關等部件組成
工作原理
機組利用熱交換原理，通過換熱器把冷凍水溫度降低至所需溫度（普通≥5℃，低溫≥-20℃），水通過冷凍水泵打入蒸發水箱進行熱交換，產生冷凍水，水泵吸入打入蒸發器水箱進行循環。當冷凍水不足時，冷凍水流無法推動水流量開關葉片，冷凍機停止運行，這時自動補水裝置開始工作進行補水，可以通過液位顯示來判斷水箱水位，再次開啟冷水機組。
製冷劑循環系統
蒸發器中的液態製冷劑吸收水中的熱量並開始蒸發，最終製冷劑與水之間形成一定的溫度差，液態製冷劑亦完全蒸發變為氣態，後被壓縮機吸入並壓縮（壓力和溫度增加）,氣態製冷劑通過冷凝器（風冷/水冷）吸收熱量，凝結成液體。通過膨脹閥（或毛細管）節流後變成低溫低壓製冷劑進入蒸發器，完成製冷劑循環過程。
電器控制系統
包括電源部分和自動控制部分。電源部分是通過接觸器，對壓縮機、風扇、水泵等供應電源。自動控制部分包括溫控器、壓力保護、延時器、繼電器、過載保護等相互組合達到根椐水溫自動啟停，保護等功能。
特點
1、高品質壓縮機作為工業冷水機的心臟（產地歐美日全新原裝壓縮機，內置安全保掮，低噪音，省電耐用）。
冷凍機
冷凍機2、水箱式蒸發器內置自動補水裝置，省去工程安裝中的彭脹水箱方便安裝及保養，適用於大溫差小流量等特殊場合。
3、水冷式冷凝器使用最新高效外螺紋銅管制作，散熱量大，體積小巧。運用最新CAD/CAM加工技術，配合CNC加工中心製作完成，結構緊湊，可靠性高，外形美觀，高效節能。
4、工業冷水機機組配置：配置微電腦控制系統，內置壓縮機乾燥過濾器過及膨脹閥，維修手閥接口等裝置，確保了機器可靠安全運行方便了保養維修。
套用行業
塑膠業的模具冷卻、電鍍業的電鍍池冷卻、電子工業各種冷卻、化工業各種冷卻、製藥業各種冷卻、食品工業的冷卻、保鮮業的冷卻恆溫、各種空調設備雷射技術、焊接、機械切削加工、非切削加工、鑄造、表面處理、醫療設備、電子行業、電路板生產、電子蕊片製造、化工、造紙、製藥業、食品加工業、鋁型材、鋁合金、鋼化玻璃、鍍膜玻璃生產、超音波清冼、首飾加工、皮草加工、油墨生產等。
操作規程
開啟
1、選擇開關搬向手動位置。
2、打開壓縮機的排氣截止閥。3、滑閥指針在“0”的位置上，即10%負荷位置。
4、按電加熱按鈕，加熱燈亮，油溫升至40℃後，按加熱停止鈕。
5、按水泵起動鈕，向油冷卻器供水。
7、5秒到10秒鐘後，油壓與排氣壓力壓差可達 0.4 ～0.6Mpa，按主機
起動鈕，壓縮機起動，旁通電磁閥A也即自動打開，回油電磁閥C自
動關閉。
8、觀察吸氣壓力表，逐步開啟吸氣截止閥。
壓縮機進入運轉狀態，A閥自動關閉，調整油壓調節閥，使油壓（噴油
壓力與排氣壓力）差為0.15～0.3Mpa
9、壓縮機運轉的壓力、溫差正常後，檢查各運動部位、測溫、測壓點的密封
情況。
停機
1、將能量調節柄打在減載位置，使滑閥退到“0”。
2、按主機停車按鈕，停主機。
3、關閉吸氣閥。
4、停油泵。
5、停水泵。
潤滑特點
活塞式
在活塞式冷凍機中，需要潤滑的摩擦部位有：活塞與氣缸的壁面；連桿大頭軸瓦與曲柄銷；連桿小頭軸瓦與活塞銷；活塞銷與活塞銷座；前後滑動軸承的軸瓦和主軸頸以及主軸軸封的靜動摩擦密封面等。在小型低速冷凍機中最簡單的潤滑方式是飛濺潤滑，即在冷凍機的曲軸箱內，藉助於曲軸的連桿大頭的迴轉攪動油麵，將潤滑油甩到摩擦表面使之潤滑，但對有些摩擦表面潤滑油難以達到，潤滑不充分，易造成大的摩擦和磨損，故這種潤滑方式可靠性差，已很少單獨採用。
在新、老系列的冷凍機中大多採用著強制性循環潤滑，即利用油泵將油強制輸送到各潤滑點。活塞式冷凍機的潤滑多為內傳動系統，即潤滑系統不單獨設立油箱和油泵站，而是採用冷凍機的曲軸箱兼作潤滑油箱，專門的潤滑泵與曲軸的一端相連，潤滑裝置與冷凍機構成了一個整體。
油泵經孔為0.28-0.154mm的篩網式粗濾器從曲軸箱中吸油，而後經過濾精度為10-20μm的紙質或粉末冶金式的精細濾油器將冷凍機潤滑油壓出，一路潤滑油被送到曲軸的前端，潤滑軸封、前主軸承、曲柄銷及連桿小頭，另一路壓力油進到曲軸的後端，潤滑後主軸承、曲柄銷及連桿小頭，此外該壓力油還同時被送到油分配閥，用於控制能量調節結構。潤滑系統中還應帶有壓力表、調壓閥等必備元件，調壓閥用於調節潤滑油的壓力並可使多餘的潤滑油流回曲軸箱。在該系統中氣缸面是利用連桿小頭擠出的油和連桿大頭甩出的油實現摩擦面的潤滑。
冷凍機中所採用的潤滑泵通常有外嚙合齒輪式油泵、內嚙合齒輪式油泵(俗稱月牙泵)和擺線轉子式油泵(俗稱梅花泵)等3種。對於外嚙合齒輪泵吸壓油口的位置確定後，泵的旋轉方向是一定的，不可逆轉，對全封閉和半封閉式冷凍機，因冷凍機機殼與電動機機殼連成一體，從外部難以辨別泵的轉向，容易造成齒輪泵轉向的錯誤而使潤滑失靈，故外嚙合齒輪泵在冷凍機中較少套用。對內嚙合齒輪泵而言，月牙體(分開吸、壓油腔，保證內外齒輪頂密封的構件)可做成具有自動定位的結構，不論齒輪的旋轉方向如何都不改變吸、壓油口的位置，故對油泵的轉向無限制，因此在新系列封閉和半封閉式冷凍機中廣為套用。擺線轉子泵與內嚙合齒輪泵類似，也可做到對泵的旋轉方向無限制，此外擺線轉子泵齒形簡單，加工容易，結構緊湊，在冷凍機中有著廣闊的套用前景。
螺桿式
由於調壓閥調節的潤滑油的壓力通常比冷凝壓力高0.2-0.3MPA，潤滑油量可相當於冷凍機輸氣量的1%-2%。潤滑泵可直接用轉子本身驅動，也可做成外傳動式的。通常都將油分離器作為潤滑系統的油箱。套用較廣的是離心—重力型和填料—重力型的油分離器。
此外在螺桿式冷凍機中也多採用二級油分離器，二級油分離器分離出的潤滑油可利用吸、排氣壓差不經油泵直接被壓送到吸氣腔，對軸承、平衡活塞等處進行潤滑。在該種潤滑系統中普遍採用著列管式油冷卻器，使油溫保持在20-50℃，冷卻介質可用水或冷凍機自身的製冷劑來蒸發冷卻潤滑油。潤滑系統中的精過濾器的進出口壓差不應超過0.1MPa，否則應清洗或更換濾芯。
離心式
離心式冷凍機的主要潤滑部位是增速齒輪、主軸承及軸端的機械密封。通常齒輪箱可兼做潤滑油箱，其中裝有電加熱器可對潤滑油進行預熱，油泵用於將油抽送到專設的高位油箱，再由高位油箱把油引到所需的潤滑部位，該種方式可防止油泵供油系統突然故障或冷凍機突然斷電停機時，油泵無油供給而冷凍機仍保持運轉或借慣性繼續高速迴轉，因無潤滑而造成設備摩擦部位的“燒傷”或“咬合”事故。
潤滑油
鑒於冷凍機特殊的工作性質，對起潤滑介質也提出了某些相應的具體要求，為此而研製了專用冷凍機潤滑油。
在選用潤滑油時，應根據冷凍機的型式、所用製冷劑的類型及其蒸發溫度、以及冷凍機的具體工作條件(如速度高低、負荷大小、工作環境等)加以綜合分析比較，以便確定冷凍機潤滑油的具體規格或牌號。
對小型低速(平均線速度小於2m/s)雙缸活塞式冷凍機可選用N15或N22號冷凍機油，對大、中型高速(平均速度大於3m/s)多缸活塞式冷凍機可選用N32或N46的冷凍機油，對排氣溫度高、負荷重，使用條件特別惡劣的活塞式冷凍機可選用N68的冷凍機油；對噴油潤滑的螺桿式冷凍機可選用N32、或N46冷凍機油；對小型乾式(非噴油潤滑)螺桿式冷凍機和離心式冷凍機，因潤滑油可不與製冷劑接觸，可按齒輪箱和主軸承的負荷情況選用N32或N46的冷凍油，也可選用粘度等極相當於L-TSA32或L-TSA46的汽油機油。
故障維修
冷凍機一般使用列管式換熱器以完成物料熱交換，換其中碳鋼材質的管板在作為冷卻器使用時，管板與列管的焊縫經常出現腐蝕泄漏，泄漏物進入冷卻水系統會造成物料浪費及環境污染，嚴重時還會影響企業安全生產。冷凍機管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主，管板表面會有許多腐蝕產物和積沉物，分布著大小不等泡。以海水為介質時，還會產生電偶腐蝕。
高分子材料治理冷凍機滲漏
高分子材料治理冷凍機滲漏清洗保養
冷凍機長期運行會導致設備被水垢堵塞，將會使效率降低、能耗增加、壽命縮短。如果水垢不能被及時地清除，就會面臨設備維修、停機或者報廢更換的危險。長期以來傳統的清洗方式如機械方法（刮、刷）、高壓水、化學清洗(酸洗)等在對冷凍機清洗時出現很多問題：不能徹底清除水垢等沉積物，並對設備造成腐蝕，殘留的酸對材質產生二次腐蝕或垢下腐蝕，最終導致更換設備，此外，清洗廢液有毒，需要大量資金進行廢水處理。企業可採用高效環保清洗劑避免上述情況，其具有高效、環保、安全、無腐蝕特點，不但清洗效果良好而且對設備沒有腐蝕，能夠保證空壓機的長期使用。
