壓縮式冷凍機

壓縮式冷凍機屬於冷凍設備的一類。借冷卻的壓縮空氣的膨脹或降低壓力的液態冷凍劑的蒸發，以吸收熱量而造成低溫。根據所用冷凍劑的不同可分為壓縮氣體冷凍機和縮蒸氣冷凍機兩種。

基本介紹

• 中文名：壓縮式冷凍機
• 外文名：Compression refrigerator
• 學科：機械工程
• 領域：機械設備
• 範圍：冷凍設備
• 分類：壓縮氣體冷凍機和縮蒸氣冷凍機

簡介

壓縮式冷凍機常用的工質是氨和氟利昂，從結構及工作原理可分為往復活塞式、離心式和螺桿式3大類。往復活塞式製冷壓縮機仍廣泛套用，它的使用溫度範圍廣、效率高、且成熟可靠，在醫藥行業、空調工程仍屬常見。

壓縮式冷凍機的工作原理

1.製冷系統的組成部分

在獲得低溫的眾多方法中，壓縮式冷凍機是套用最廣泛的人工製冷方法之一。壓縮式製冷所需的機器設備緊湊，操作管理方便，套用範圍廣泛，具有較高的循環效率。冷凍操作需從外界補充能量，用於補充能量的機器稱為壓縮機或冷凍機、冰機。

①機體。機體就是壓縮機的機身，用來安裝和支承各運動件和固定件及潤滑裝置，主要有氣缸體、安裝曲軸的曲軸箱等，新型的產品將氣缸體和曲軸箱鑄成整體以增強機體的剛性、減少密封面的數量。箱體鑄成一體，氣缸體上部有8個安裝氣缸套的孔座，吸氣腔就在缸體內部，排氣腔在缸體上部，吸、排氣腔間有隔板分開。在下半部分的曲軸箱兩側開有窗孔供裝、拆零部件用，並用蓋板密封。

②氣缸套。氣缸套是圓柱形上部有凸緣的構件，裝入氣缸體內利用上凸緣進行緊固。凸緣上有圓孔作為進氣通道，其中有6 個圓孔裝有頂開吸氣閥片的頂桿。一般利用冷凍劑氣體在進氣通道的流動對氣缸套進行冷卻。

③活塞。活塞一般也是圓筒形，由頂部、承環部、裙部和銷座等4 部分組成。頂部承受冷凍劑蒸汽的壓力；承環部開有環槽供安裝氣環和油環用；裙部在氣缸中起導向作用但與氣缸內壁有足夠大的間隙；銷座安裝活塞銷並與連桿的小頭相連線。新一些的產品選用鋁合金作為活塞材料，它與合金鑄鐵氣缸配合，減輕了重量並提高了耐磨性。

④活塞環。活塞環是一種具有切口和彈性的開口環，它分為氣環和油環。氣環又稱密封環，截面為矩形，自由狀態下環的外徑比氣缸直徑略大，裝在活塞的承環部上的環槽內要有一定的間隙，在裝入氣缸後與氣缸壁緊密貼合而起到密封作用。油環又稱刮油環，它的外側面有3/4 的高度製作成圓錐面，安裝時錐面朝上，圓柱面向下。油環的作用是將隨氣環上下運動沿缸壁逐步上升的潤滑油刮回至氣缸的下部。

⑤連桿。8FSIO型冷凍壓縮機連桿組件，連桿小頭連線活塞而連桿大頭與曲柄相連。連桿大頭內有薄壁軸瓦抗磨，此軸瓦是採用錫基巴氏合金或高錫鋁合金，覆蓋在低碳鋼薄壁軸瓦的內表面上。

⑥曲軸。曲軸是輸入並分配軸功率至各氣缸的重要運動機構，一般有1個或多個曲拐。每個曲拐由主軸頸、曲柄和曲柄銷構成。每個曲柄上連線有4個連桿，一共可帶動8個氣缸內的活塞作往復運動。前主軸頸用以帶動潤滑油泵，後主軸頸則與壓縮機的動力和傳動部分相連。

⑦吸、排氣閥。它們的主要作用是及時、迅速、準確地將定量的製冷劑輸入氣缸，經壓縮後又從氣缸把製冷劑輸送出來。

2.運行原理

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。

冷凍機維修保養流程與規範

1.定期維修保養

冷凍工每周對冷凍機進行維修保養，主要內容如下：①檢查冷凍油量，將儲油箱內液面在視管上做記錄，在每月停機時，檢查液面高低，如需添加應及時記錄加入量和日期，使用的冷凍油必須符合機組使用規範。②檢查油加熱器，使油溫維持在規定的範圍內且指示燈亮起。③在導葉油杯中加潤滑油以潤滑“O”型杯。④檢查視窗中是否有水分，如抽氣系統動作過於頻繁，說明系統漏氣，應找出漏氣的地方，予以修補；如有水分，應及時排出，如不斷有水排出，必須找出漏水處並加以修復，同時，記錄每次排出水量。

每月對控制系統做一次測試。對冷凍機進行季度維修保養，主要內容如下：①更換放氣裝置的乾燥過濾器。②清洗放氣氣體管、過濾器。③化驗冷凍油，發現顏色發黑或有雜質時，須立即更換，同時查找原因。

對冷凍機進行年度維修保養，主要內容如下：①檢查或更換油濾網、濾油器，檢查噴嘴是否堵塞，如在平時檢查中，發現油壓減至機油壓30%時即換濾網，濾網換新後，須開動油泵將油路中可能混入的空氣排除，待油壓穩定後，將油泵開關回復到自動檔；②換冷凍油過濾器並進行系統探漏和洗壓；③檢查冷凝器和蒸發器，必要時進行水管過濾網及端板和銅管清洗；④檢查馬達絕緣；⑤檢查抽氣系統的所有操作閥開關是否正確，清洗放氣筒和排氣噴口；⑥檢查安全保護元件，控制電路元件及起動框；⑦檢查水泵的聯軸器、軸封和電機絕緣，加油潤滑；⑧檢查冷卻塔；⑨檢查電機風葉轉動是否正常，布水器是否正常布水，漂球閥啟閉是否正常。

2.長期停用的維修保養

①在系統壓力升至大氣壓力以上時，冷凍工應對所有接頭進行探漏，若有漏氣，及時修復才可作長期停機，停機期間應按時探漏。

②若停機期間有結冰可能時，須將冷凝器、蒸發器及所有水泵中的水完全排除。

③如果冷媒留在機內，而水管中的水沒有排盡，則每周需檢查冷媒液面調度，如有升高表示可能漏水，應立即查出漏水部位並加以修復。

④將抽氣裝置與系統隔絕。

⑤切斷所有電源開關。

總結

總之，利用冷凍機進行冷處理時，是將工件直接放在冷凍機的冷卻室中進行冷卻，常用的冷凍機為壓縮機，利用氟利昂作為冷凍劑，在壓力作用下使氣體壓縮液化放熱後再使其膨脹激化，從環境吸收熱量，如此反覆循環，使溫度降低。本文在對活塞式冷凍機的工作過程進行分析的基礎上重點闡述了冷凍機維修保養流程與規範。