氨制冷系統(tǒng)中不凝性氣體的危害及其排除的研究

杜進(jìn)軍　周虎仁

摘要：制冷行業(yè)不斷發(fā)展，利用氨的特性作為制冷劑已經(jīng)不斷地應(yīng)用到制冷設(shè)備當(dāng)中，然而氨在制冷的過程中會使得系統(tǒng)中產(chǎn)生不凝性氣體，這種氣體將會依附在冷凝器的表面上，影響冷凝器的壓力及溫度，導(dǎo)致壓縮機(jī)的無用功大大增加，嚴(yán)重的話還可能出現(xiàn)爆炸的現(xiàn)象。因此想要保證制冷系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就要對這種不凝性的冷凝氣體進(jìn)行科學(xué)合理的研究，并提出相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：氨制冷系統(tǒng);不凝性氣體的危害及排除;研究

0 引言

在氨制冷系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)之下，制冷劑在氣態(tài)以及液態(tài)之間不斷切換，同時還會夾雜著一部分混合性的氣體。而這種混合性氣體之中空氣還占據(jù)著大部分，剩余的雜質(zhì)就是制冷劑在高溫高壓下分解出化學(xué)成分，這樣的氣體存在系統(tǒng)中將會對整個系統(tǒng)的運(yùn)行造成不好的影響。只有及時將其排出才能夠保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時也大大提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全系數(shù)。

1 不凝性氣體產(chǎn)生的原因

系統(tǒng)中混合性氣體中空氣的進(jìn)入主要使整個系統(tǒng)內(nèi)的吸氣壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所處環(huán)境的大氣壓力，在這種情況之下，空氣就會通過閥門的縫隙、泵的密封圈等外置的輔助設(shè)備進(jìn)入到整個系統(tǒng)內(nèi)。其次系統(tǒng)在檢修與維修的過程中空氣也會進(jìn)入。再次當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的制冷量達(dá)不到要求時，需要加入氨及機(jī)器油的時候也會帶來一定的空氣。除了空氣以外還有一些其它的氣體，無論是制冷劑還是系統(tǒng)內(nèi)部需要的冷凍油在高溫高壓之下都可能揮發(fā)，或者在其高溫高壓下還可能產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)。以上所述均為不凝性氣體的產(chǎn)生的主要原因。

2 不凝性氣體所帶來的影響

不凝性氣體的產(chǎn)生將會使其整個系統(tǒng)正常運(yùn)行無法得到可靠的保障，所以其帶來影響進(jìn)行了簡述。提高整個系統(tǒng)的溫度及壓力，使得冷凝器的溫度壓力也隨系統(tǒng)升高而提升，從而大大降低冷凝器的傳導(dǎo)系數(shù)，導(dǎo)致冷凝器的工作效率大大降低，更為甚者還可能出現(xiàn)冷凝器不能工作的現(xiàn)象出現(xiàn)[1]。壓縮機(jī)的排氣壓力大大增加，輸氣能力也將大打折扣，使得整個系統(tǒng)的冷量值也大大降低，造成電能能耗的增加，同時也不利于對成本的有效控制。系統(tǒng)內(nèi)溫度壓力的逐漸升高，會使得機(jī)器內(nèi)部的潤滑劑蒸發(fā)變質(zhì)，為機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)條件帶來一定的不良影響，大大增加機(jī)器零部件的磨損，縮短各個零部件的使用壽命，降低其功能的體現(xiàn)，同時也對整個機(jī)器的壽命帶來一定的影響，增加運(yùn)行維護(hù)的成本。冷凝壓力溫度的升高，還會對密封圈和接口處的破壞，容易產(chǎn)生制冷劑泄漏的事件發(fā)生，污染環(huán)境。冷凝器大多采用水冷的方式，其主要是利用水的蒸發(fā)吸熱的原理，然后將冷凝器的溫度進(jìn)行有效的傳導(dǎo)，散發(fā)出系統(tǒng)之外，因?yàn)樵谶@樣的過程水將會在隨著蒸發(fā)從而散失，使得水資源產(chǎn)生一定的浪費(fèi)。

3 不凝性氣體主要集中的部位

在制冷系統(tǒng)整個運(yùn)行過程中，制冷劑在壓縮機(jī)的作用下，會被壓到冷凝器當(dāng)中，這個過程當(dāng)中不凝性氣體也會伴隨在制冷當(dāng)中。冷凝器的主要作用是將壓縮機(jī)壓縮過來的制冷劑進(jìn)行冷凝處理，使得制冷劑變成了液體，同時也分離出了不凝性氣體，然而高壓貯液罐具有一定的液封作用，使得不凝性氣體無法進(jìn)入低壓的環(huán)境中，大部分氣體都要聚集到冷凝器當(dāng)中，極少一部分還存在于貯液罐中的上部。還有就是由于空氣的分子結(jié)構(gòu)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氨的分子結(jié)構(gòu)，使得冷凝器下部分當(dāng)中含有較高含量的空氣，也就是說明空氣存放在冷凝器中的中下部分。

4 不凝性氣體主要的排放措施

經(jīng)過以上的研究發(fā)現(xiàn)，空氣主要集中在冷凝器的中下部分，再加上壓縮機(jī)的排氣干擾，還會對空氣的排除造成一定的沖擊，使得冷凝器中空氣的排除變得十分復(fù)雜，特別是臥式的冷凝器和老式的立式冷凝器，其排氣裝置往往在其結(jié)構(gòu)的上方，使得將空氣完全的排盡變得十分的困難，也達(dá)不到排除空氣的理想效果。

現(xiàn)在對其冷凝器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了良好的改進(jìn)，將空氣排除裝置放在了中下部，實(shí)現(xiàn)了冷凝器可以更好地排出，讓排氣的效果能達(dá)到最佳。與此同時，在實(shí)施具體排氣的過程中，要停止機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)與工作，并且機(jī)器靜止一段時間之后才可以進(jìn)行排氣的操作。如果機(jī)器在運(yùn)行當(dāng)中進(jìn)行排氣的話，會使得氣體中夾雜著高溫，容易對操作人員造成傷害，是一種違規(guī)的操作，不具備一定的安全性。同時還要注意對那些壓力不夠的系統(tǒng)進(jìn)行空氣排放的時候，要加大排放的時間，夠保證一定的排放量，加大空氣的有效排出。排放空氣的主要方式為自動感應(yīng)式或者是手動式，自動感應(yīng)式可以是檢測冷凝器中不凝性氣體，當(dāng)其達(dá)到某種壓力值時，排氣閥就會自動打開進(jìn)行工作。工作完成之后自行關(guān)閉，更加便捷與方便，但是我們當(dāng)今主要應(yīng)用還是手動式，而這種手動式往往不能夠進(jìn)行及時排出，使得冷凝系統(tǒng)不能正常工作，將會大大增加能耗，因此需要我國應(yīng)該加大力度不斷研究使其自動化能夠得到廣泛的應(yīng)用，這樣可以提高制冷系統(tǒng)的運(yùn)行速度，更好地節(jié)約能源。

5 結(jié)束語

不凝性氣體的排除已經(jīng)成為制冷系統(tǒng)運(yùn)行的重要保障，既可以做到系統(tǒng)穩(wěn)健高速的運(yùn)行，不會產(chǎn)生對人們安全的隱患問題，也會為使用企業(yè)更好地節(jié)約成本造價，減少能源的破壞，為企業(yè)帶來更為可觀的經(jīng)濟(jì)效益。同時我們還要借助于國外的研究，讓我們對其能夠更深入的了解，研發(fā)出更為合理的排出這種氣體的裝置，使得設(shè)備能夠高速健康的運(yùn)轉(zhuǎn)，提供出更大的制冷量。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾國安.氨制冷系統(tǒng)中不凝性氣體的危害及其排除的研究[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2016，29（3）：49-50.

[2]王龍，王修敏，于富強(qiáng).制冷系統(tǒng)中不凝性氣體及其排除的研究[J].糧油加工，2015（2）：137-139.