制冷系统中液态制冷剂常出现的问题及解决方法

　　【冷水机】1、液态制冷剂迁移

制冷剂迁移是指压缩机停机时，液态制冷剂在压缩机曲轴箱内的积聚。只要压缩机中的温度低于蒸发器中的温度，压缩机和蒸发器之间的压差就会驱使制冷剂迁移到更冷的地方。在寒冷的冬天，这种现象很容易发生。然而，对于空空调和热泵装置，当冷凝装置远离压缩机时，即使温度很高，也可能发生迁移。

一旦系统关闭，如果几个小时内不启动，即使没有压差，由于曲轴箱中的冷冻油对制冷剂的吸引，也可能会出现迁移现象。

如果过多的液态制冷剂迁移到压缩机曲轴箱内，压缩机启动时会发生严重的液锤，导致压缩机出现各种故障，如阀门破裂、活塞损坏、轴承失效、轴承腐蚀(制冷剂将冷冻油从轴承上冲走)。

2.液态制冷剂溢出。

当膨胀阀出现故障，或蒸发器风扇出现故障或被空气体过滤器堵塞时，液态制冷剂会在蒸发器中溢出，以液体而不是蒸汽的形式通过吸入管进入压缩机。机组运行时，液体溢流稀释了冷冻油，造成压缩机运动部件磨损，油压降低导致油压安全装置动作，从而造成曲轴箱缺油。在这种情况下，如果机器关闭，制冷剂会迅速迁移，这将导致重启过程中出现液锤。

3.液体打击。

如果是液锤，可以听到压缩机内部金属的撞击声，可能伴随着压缩机的剧烈振动。液锤会导致阀门破裂、压缩机头垫片损坏、连杆断裂、机轴断裂等各类压缩机损坏。当液态制冷剂迁移到曲轴箱中时，发动机再次起动时会出现液锤。在一些机组中，由于管道结构或部件位置的原因，在机组停机时，液态制冷剂会积聚在吸入管或蒸发器中，并在启动时以非常高的速度以纯液体的形式进入压缩机。液锤的速度和惯性足以破坏内置压缩机防液锤装置的任何保护措施。

4.油压安全控制装置的作用。

在一套低温机组中，除霜期结束后，液态制冷剂的溢出往往会引起油压安全控制装置动作。许多系统的设计都是在除霜时让制冷剂在蒸发器和吸入管中冷凝，然后制冷剂在启动时流入压缩机的曲轴箱，导致油压降低，从而导致油压安全装置的运行。

偶尔，油压安全控制装置运行一两次不会对压缩机造成严重影响，但反复运行没有良好润滑会导致压缩机故障。油压安全控制装置常被操作人员视为小故障，但它是一种警告，表明压缩机在没有润滑的情况下已经运行两分钟以上，需要及时实施补救措施。

5.建议的补救措施。

制冷系统中充入的制冷剂越多，就越有可能出现故障。只有将压缩机和系统的其他主要部件连接在一起进行系统测试，才能确定z*较大的制冷剂充注量和安全性。压缩机制造商可以确定不损害压缩机工作部件的大量液态制冷剂z*，但在大多数极端情况下，无法确定制冷系统的总充注量中有多少实际存在于压缩机中。压缩机所能承受的液体制冷剂z*的充注量很大，这取决于其设计、内部容积和冷冻油的充注量。当发生液体迁移、溢流或液锤时，必须采取必要的补救措施，补救措施的类型取决于系统设计和故障类型。

6.减少制冷剂充注量。

保护压缩机免受液态制冷剂引起的故障的一个好方法是将制冷剂充注量限制在压缩机的允许范围内。如果不可能，应尽可能减少灌装量。在满足流量的情况下，冷凝器、蒸发器和连接管应尽量使用小直径的管道，蓄水池应尽量小。灌装量z*减少后，需要正确操作，要警惕因液体管径过细、压头过低导致视镜内有气泡，会导致灌装严重过量。

7、抽水空循环。

控制z*中液态制冷剂的积极可靠的方法是泵送空循环。特别是当系统负荷较大时，可以通过关闭液管电磁阀将制冷剂泵入冷凝器和储液器，压缩机在低压安全控制装置的控制下运行，这样在压缩机不运行时，制冷剂就与压缩机隔离，从而防止制冷剂迁移到压缩机的曲轴箱中。建议停机时采用连续泵送空循环，防止电磁阀泄漏。如果是泵送空循环，或者非循环控制模式，长时间停机会有太多制冷剂泄漏，损坏压缩机。尽管连续泵送空循环是防止迁移的好方法，但它不能保护压缩机免受制冷剂溢出造成的不利影响。

8.曲轴箱加热器。

在某些系统中，由于操作环境、成本或客户的偏好，泵送空循环可能无法实现，曲轴箱加热器可能会延迟迁移。
曲轴箱加热器的功能是保持曲轴箱中的冷冻机油温度高于系统下部的温度。但是，为了防止冷冻油过热和积碳，必须限制曲轴箱加热器的加热功率。当环境温度接近-18℃或吸气管外露时，曲轴箱加热器的功能会部分抵消，仍可能出现迁移现象。

曲轴箱加热器通常在使用中持续加热，因为一旦制冷剂进入曲轴箱并凝结在冷冻油中，它需要几个小时才能再次返回吸入管。当情况不是特别严重时，曲轴箱加热器在防止迁移方面非常有效，但是曲轴箱加热器不能保护压缩机免受液体回流造成的损坏。

9.吸入管气液分离器。

对于容易出现液体溢出的系统，应在吸入管上安装气液分离器，将溢出的液体制冷剂暂时储存在系统中，并以压缩机能够承受的速度将液体制冷剂返回压缩机。

当热泵从制冷状态切换到制热状态时，制冷剂可能会在z*中溢出。一般来说，吸入管气液分离器是所有热泵中必不可少的设备。

使用热空气除霜的系统也容易在除霜器的开始和结束处出现液体溢出。低温展示柜的液体冰箱、压缩机等低过热装置，偶尔会因制冷剂控制不当而溢出。对于车载设备来说，长时间关机后，重启时容易发生严重的溢出。

两级压缩机内的吸力不经过电机室直接返回低级气缸，因此应使用气液分离器来保护压缩机阀门免受液锤的损坏。
由于不同的制冷系统有不同的总体充注要求和不同的制冷剂控制方法，是否需要气液分离器以及需要多大的气液分离器在很大程度上取决于具体系统的要求。如果液体回流量测试不准确，保守的设计方法是按照系统总负荷的50%来确定气液分离器的容量。

10.油分离器。

油分离器不能解决系统设计造成的回油故障，也不能解决液态制冷剂的控制故障。但是，当系统控制故障无法通过其他方法解决时，油分离器可以帮助减少系统中循环的油量，并可以帮助系统度过危险时期，直到系统控制装置再次恢复正常。例如，在超低温设备或全液体蒸发器中，回油可能会受到除霜的影响，在这种情况下，油分离器有助于在系统除霜期间保持压缩机中的冷冻油量。