發(fā)展史

1834年，英國的雅可比·珀金斯試制成功人力轉動的用乙醚為工質的可以連續(xù)工作的制冷機。1844年，美國的J.戈里試制了用空氣為工質的制冷機，用在醫(yī)院中制冰和冷卻空氣。1872～1874年，D.貝爾和C.von林德分別在美國和德國發(fā)明了氨壓縮機，并制成了氨蒸氣壓縮式制冷機，這是現(xiàn)代壓縮式制冷機的發(fā)端。19世紀50年代，法國的卡雷兄弟先后研制成功以硫酸和水為工質的吸收式制冷機和氨水吸收式制冷機。1910年出現(xiàn)了蒸汽噴射式制冷機。1930年出現(xiàn)了氟利昂制冷劑，促進了壓縮式制冷機的迅速發(fā)展。1945年，美國研制成功溴化銀吸收式制冷機。

原理

①壓縮式制冷機。依靠壓縮機的作用提高制冷劑的壓力以實現(xiàn)制冷循環(huán)，按制冷劑種類又可分為蒸氣壓縮式制冷機（以液壓蒸發(fā)制冷為基礎，制冷劑要發(fā)生周期性的氣-液相變）和氣體壓縮式制冷機（以高壓氣體膨脹制冷為基礎，制冷劑始終處于氣體狀態(tài)）兩種，現(xiàn)代制冷機以蒸氣壓縮式制冷機應用最廣。②吸收式制冷機。依靠吸收器-發(fā)生器組（熱化學壓縮器）的作用完成制冷循環(huán)，又可分為氨水吸收式、溴化鋰吸收式和吸收擴散式3種。③蒸汽噴射式制冷機。依靠蒸汽噴射器（噴射式壓縮器）的作用完成制冷循環(huán)。④半導體制冷器。利用半導體的熱-電效應制取冷量。

制冷機的主要性能指標有工作溫度（對蒸氣壓縮式制冷機為蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，對氣體壓縮式制冷機和半導體制冷器為被冷物體的溫度和冷卻介質的溫度），制冷量（制冷機單位時間內從被冷卻物體移去的熱量）、功率或耗熱量、制冷系數(shù)（衡量壓縮式制冷機經(jīng)濟性的指標，指消耗單位功所能得到的冷量）以及熱力系數(shù)（衡量吸收式和蒸汽噴射式制冷機經(jīng)濟性的指標，指消耗單位熱量所能得到的冷量）等。

種類

制冷機可分為：壓縮式制冷機、吸收式制冷機、蒸汽噴射式制冷機，半導體制冷。其中蒸汽壓縮式制冷機（活塞式、回轉式、螺桿式、離心式）、吸收式制冷機和蒸汽噴射式制冷機應用較為廣泛。我國除少數(shù)大冷量和特殊用途的冷凍機外，一般用途的活塞式、離心式、螺桿式、渦旋式、溴化鋰吸收式、蒸汽噴射式制冷機，以及冷凍、冷藏、低溫試驗等設備都能自己制造。

各種類型制冷機主要特點如下：

1．壓縮制冷

1）螺桿式制冷機：結構簡單、易損件少、使用壽命長、單級壓縮比高，在大中型制冷量范圍內有取代活塞式的趨勢。

2）活塞式制冷機：技術發(fā)展比較成熟，效率高，使用溫度范圍廣，可制成大中小型各種規(guī)格產(chǎn)品，是各種制冷機中應用最廣的機種。

3）離心式制冷機：利用高速旋轉的葉輪使制冷劑氣體獲得動能，然后通過擴壓器提高其壓力并冷卻液化，節(jié)流而制冷。具有結構緊湊，單機制冷量大，可進行能量調節(jié)等特點。用于空調的機器多采用R11、R12制冷劑。

2．吸收制冷

利用吸收劑對制冷劑的吸附作用使制冷劑蒸發(fā)而制冷。常用的有氨——水吸收式制冷機和溴化鋰——水吸收式制冷機，用熱源作為動力，消耗電力少，運轉平穩(wěn)，易損件少，能量調節(jié)范圍大，是一種新發(fā)展起來的制冷機品種。

容量變化

制冷機容量應該與庫房的熱負荷相匹配。這點可以通過合理的配機和利用能量調節(jié)裝置等方法達到。當然，最主要是要有比較好的冷庫安裝節(jié)能措施。如果庫房的熱負荷不變，而壓縮機的容量大時，就會使系統(tǒng)蒸發(fā)溫度降低，或使壓縮機倒霉，這是很不好調整的制冷系統(tǒng)，制冷裝置穩(wěn)定性也差。反之，如果制冷機容量減小時，由于機器未能及時吸回蒸發(fā)器內形成的制冷劑氣體，又會使蒸發(fā)器溫度升高、庫房降溫困難。

當庫房熱負荷及制冷機容量不變時，如蒸發(fā)器蒸發(fā)管內表面有油膜或管外表面有霜層，也會影響冷卻效果，庫房降溫困難。蒸發(fā)溫度較設計要求過高或過低都是不正確的，過高不能滿足食品加工工藝要求，過低使制冷機的能量指標與運轉經(jīng)濟性變壞。具體表現(xiàn)如下：

①蒸發(fā)溫度降低，使制冷機制冷量減少，這是由于蒸發(fā)器內的氣體比容增大，單位容積制冷量減少，因而，制冷機每小時循環(huán)的制冷劑質量液減少；

②蒸發(fā)溫度降低，壓縮每公斤氣體所消耗的功能增加。

節(jié)能方法

離心式制冷機節(jié)能方法1.制冷機節(jié)能原則：提高蒸發(fā)溫度，降低冷凝溫度。在滿足設備安全和生產(chǎn)需求的前提下，盡量提高蒸發(fā)溫度和降低冷凝溫度。為此加大了冷卻塔的改造，以保證冷卻水效能。

2.防止和減少管道結垢以提高冷凝器和蒸發(fā)器的換熱效率補充水如果水處理做的不好，碳酸氫鈣和碳酸氫鎂受熱產(chǎn)生的碳酸鈣和碳酸鎂會沉積在管道上。使導熱性能下降，影響冷凝器和蒸發(fā)器的換熱效率，并使設備運行電費大幅度上升。此時除了采用水處理技術外，還可以利用管道定期自動清洗設備進行管道清洗。

3.調整制冷機設備合理的運行負載

在保證設備安全運行的情況下，制冷主機運行在70%-80%負載比運行在100%負載時，單位冷量的功耗更小。運用此方式開機要結合水泵、冷卻塔的運行情況綜合考慮。

4.采用制冷機變頻裝置，調節(jié)離心制冷機壓縮機的轉速低壓的冷媒經(jīng)過離心機后，壓力升高。離心機的轉速越大，壓力升得越高。在實際運行中，設備大多是在非滿負荷運行。固定轉速的離心機在設備小負荷運行時，造成能源浪費。而變頻離心制冷機可以依據(jù)負荷的變化，自動調節(jié)壓縮機轉速，節(jié)能空間比較大。

日常維護

1、加油

1）當油位低于視鏡1/4時，應及時補充潤滑油

2）將加油管一端連接壓縮機進氣端的加油閥，微開加油閥，利用系統(tǒng)中的壓力將加油管內的空氣排出，另一端插入油桶內

3）適當關小系統(tǒng)制冷劑供液閥，并調整吸氣低壓報警設置，以免因壓力過低而停車

4）當吸氣壓力低于大氣壓時，打開加油閥，油會自動進入壓縮機內

5）當油位超過視鏡5/6時，應停止加油操作：先關加油閥，再打開系統(tǒng)供液閥，恢復正常

2、補充制冷劑

1）當判斷系統(tǒng)缺液時，應及時給系統(tǒng)加氟

2）將加氟管一端與系統(tǒng)加氟口相連，另一端與氟瓶相連，通過加氟軟管趕出管內的空氣

3）先打開氟瓶的閥門，確認無泄漏后再開加氟口處的閥門

4）R23系統(tǒng)應將瓶口朝上，而R404A系統(tǒng)應將瓶口朝下，以保證迅速加氟

5）加氟結束時，應先關閉氟瓶的閥門，再關加氟口的閥門

6）制冷劑添加一次不可過多，以免排氣壓力過高。如一次添加不足，可重復進行

7）判斷系統(tǒng)液位正常的依據(jù)是，R23系統(tǒng)為停車均壓后的壓力值在6~8bar之間，R404A系統(tǒng)運行中冷凝器的液位在視鏡的1/5~2/5處

3、放空氣

1）當系統(tǒng)壓力明顯高于相應溫度下的飽和壓力時，應考慮放空氣

2）由于空氣只集中在高壓部分，所以應通過冷凝器的排空閥操作

3）高溫系統(tǒng)應在停車時進行，低溫系統(tǒng)最好在運行時進行

4）具體操作要精心，絲堵不要開啟過大，也不要遠離現(xiàn)場

5）空氣操作應分幾次進行，不可一次放氣太多，以免放出過量的制冷劑

腐蝕保護

制冷機等換熱器在制作時，管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊，焊縫形狀存在不同程度的缺陷，如凹陷、氣孔、夾渣等，焊縫應力的分布也不均勻。使用時管板部分一般與工業(yè)冷卻水接觸，而工業(yè)冷卻水中的雜質、鹽類、氣體、微生物都會構成對管板和焊縫的腐蝕。這就是我們常說的電化學腐蝕。研究表明，工業(yè)水無論是淡水還是海水，都會有各種離子和溶解的氧氣，其中氯離子和氧的濃度變化，對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外，金屬結構的復雜程度也會影響腐蝕形態(tài)。因此，管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看，管板表面會有許多腐蝕產(chǎn)物和積沉物，分布著大小不等的凹坑。以海水為介質時，還會產(chǎn)生電偶腐蝕。化學腐蝕就是介質的腐蝕，換熱器管板接觸各種各樣的化學介質，就會受到化學介質的腐蝕。另外，換熱器管板還會與換熱管之間產(chǎn)生一定的雙金屬腐蝕。一些管板還長期處于腐蝕介質的沖蝕中。尤其是固定管板換熱器，還有溫差應力，管板與換熱管聯(lián)接處極易泄漏，導致?lián)Q熱器失效。

綜上所述，影響制冷機腐蝕的主要因素有：

（1）介質成分和濃度：濃度的影響不一，例如在鹽酸中，一般濃度越大腐蝕越嚴重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕最嚴重，而當濃度增加到60%以上時，腐蝕反而急劇下降；

（2）雜質：有害雜質包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等，這些雜質在某些情況下會引起嚴重腐蝕；

（3）溫度：腐蝕是一種化學反應，溫度每提升10℃，腐蝕速度約增加1~3倍，但也有例外；

（4）ph值：一般ph值越小，金屬的腐蝕越大；

（5）流速：多數(shù)情況下流速越大，腐蝕也越大。

可采用高分子復合材料對制冷機管板進行防腐保護，其中應有比較成熟的有美嘉華技術產(chǎn)品，其具有優(yōu)異的粘著性能及抗溫、抗化學腐蝕性能，材料為100%固體，沒有可揮發(fā)性物質，在封閉的環(huán)境里可以安全使用而不會收縮，特別是材料良好的隔離雙金屬腐蝕和出色的耐沖刷性能，優(yōu)異的防腐性能，從根本上杜絕了修復部位的腐蝕滲漏，可以為部件提供一個長久的保護涂層。

操作工藝：

1、工具及設備：噴砂設備、保護用的帆布或塑料布、軟木塞、酒精或丙酮、刮刀、螺旋器、垃圾袋、手電鉆、工作電源、橡膠手套、安全帽、防護眼鏡、擦布、毛刷。

2、步驟

第一步：打開制冷機冷凝器端蓋

用吹風機和鼓風機吹干管子表面和里面的水，然后用軟木塞塞住管口并遮擋住翻邊，以確保噴砂處理時不損傷管口。

第二步：噴砂處理：在噴砂處理時用帆布和其它等遮擋一下，以免噴出的砂粒弄臟其它設備。噴砂時使用石英砂或金剛砂，它可以產(chǎn)生4密耳的表面而不會產(chǎn)生更多的灰塵，要一直打出基材金屬本色。噴砂完畢后將軟木塞取出。

第三步：溶液清洗：用丙酮把金屬表面的雜質及油污清洗干凈。

第四步：涂抹材料：先用美嘉華高分子修復材料金屬修復材料把冷凝器管板內壁有坑的部位進行填平，以免在工作時水產(chǎn)生渦流，直至達到要求平面為準。然后把高分子流體保護材料均勻涂至整個被修復面。尤其注意面板與管子的接合處，以達到密封、堵漏的目的。

第五步：固化：按照材料的固化要求進行固化，固化完畢后即可投入生產(chǎn)運行。