空調(diào)蒸發(fā)器保壓檢漏過程研究

周子榮 朱曉天

(珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070)

1 引言

蒸發(fā)器的檢漏工作在空調(diào)行業(yè)中一直有所進行，常用的兩種方式為冷媒檢漏和惰性氣體檢漏。但實際在檢漏過程中，檢漏介質(zhì)的壓力變化，儀器的準確性，將導致實驗數(shù)據(jù)的差異性。本文旨在通過對兩種方式的研究，進而發(fā)現(xiàn)不同的檢漏過程中的現(xiàn)象，最終指導實際的實驗操作流程。

2 檢漏方法概述

空調(diào)的檢漏方法有充灌壓力法，氣泡法等方法。充灌壓力法其基本原理在兩器之間灌注一定的氣體，進而測量其壓力值的變化。一般空調(diào)廠家的檢漏流程是：抽真空——灌注介質(zhì)——電子檢漏，流水線的檢漏有儀器檢漏。不同的檢漏介質(zhì)之間，是否存在差異？灌注完檢漏介質(zhì)后，整個壓力的變化如何？本文我們要討論的正是這些問題。

3 檢漏保壓實驗的實驗過程

3.1 實驗準備

某產(chǎn)品蒸發(fā)器2個、冷媒、惰性氣體（氦氣）、快速接頭、轉(zhuǎn)接頭。

3.2 具體實驗方法

選擇A產(chǎn)品蒸發(fā)器部件，一端接入直角閥并連接壓力表，另一端為快速接頭。

步驟一：分別對兩蒸發(fā)器抽真空完后充灌R22、氦氣。靜置，待壓力平衡后，記錄蒸發(fā)器壓力。之后將蒸發(fā)器放于背光且空氣流通處，靜置8小時。待8小時后，觀察壓力表壓力降情況。使用電子檢漏儀，對指定位置進行檢漏測試。

步驟二：將步驟一的兩蒸發(fā)器抽空，重新對調(diào)充灌氦氣及R22，放于背光且空氣流通處，靜置8小時讀取壓力表示數(shù)；使用電子檢漏儀，對指定位置進行漏率檢測。實驗數(shù)據(jù)見表1、圖1所示。

3.3 實驗現(xiàn)象

根據(jù)表1、圖1，我們得出：

（1）兩蒸發(fā)器灌注R22后，都會產(chǎn)生一個升壓過程，而氦氣卻沒有此過程；

（2）兩蒸發(fā)器經(jīng)輪流充灌R22與氦氣后，從壓力表示數(shù)都表現(xiàn)為：灌有氦氣的壓力降很快、而灌有R22的幾乎沒有壓力降；

表1 實驗數(shù)據(jù)表

表2 泄露速率實驗數(shù)據(jù)表

圖1 實驗數(shù)據(jù)折線圖

圖2 輔助實驗驗證過程圖

（3）對蒸發(fā)器進行泄漏率檢測，壓力表處及快速接頭處泄漏率均超標，其他部位合格；

（4）將蒸發(fā)器置于水槽中，壓力表處有明顯連續(xù)氣泡產(chǎn)生；

（5）試驗后靜置2天，灌有氦氣的蒸發(fā)器完全漏光，灌有R22的蒸發(fā)器壓力表示數(shù)仍沒有變化。

3.4 實驗分析

（1）通過實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象可以看出，在保壓實驗過程最終，兩蒸發(fā)器在壓力表及快速接頭處都有不同程度的泄漏。

（2）充灌R22時，分析平衡后壓力升高的原因為：充灌時液態(tài)制冷劑迅速膨脹，對外做功，使蒸發(fā)器溫度降低，同時蒸發(fā)器銅管表面也產(chǎn)生了凝露現(xiàn)象，待蒸發(fā)器溫度回升至環(huán)境溫度時，其內(nèi)部壓力必然升高。

（3）實驗結(jié)束后，根據(jù)實驗現(xiàn)象我們又做了以下實驗：

① 將蒸發(fā)器翅片管部分、快速接頭部分、壓力表部分分別用袋子包起來，靜置30分鐘后檢漏，檢漏結(jié)果為：只有壓力表部分有制冷劑泄漏（檢漏儀精度較低）；

② 將壓力表及快速接頭部分沉入水槽中，觀察其泄漏情況：兩蒸發(fā)器均在壓力表處均有連續(xù)氣泡產(chǎn)生，也就是說其在壓力表處存在明顯泄漏，但壓力表示數(shù)沒有變化。

（4）蒸發(fā)器中充灌R22時，使用檢漏儀及水槽法都會發(fā)現(xiàn)存在泄漏的現(xiàn)象，但壓力表示數(shù)幾乎不發(fā)生變化，分析為蒸發(fā)器內(nèi)存在液態(tài)制冷劑，所以當其泄漏時就會有液態(tài)的制冷劑不斷汽化，使蒸發(fā)器內(nèi)壓力始終維持在一定范圍內(nèi)，故壓力表示數(shù)不變。

（5）實驗結(jié)束2天后，靜置的灌有氦氣的蒸發(fā)器完全漏光，壓力表示數(shù)為0，灌有R22的蒸發(fā)器仍為充灌時示數(shù)，說明氦氣的泄漏更快、更明顯。分析：氦氣為小分子，分子半徑較小，極小的空隙也會導致其泄漏，而R22為大分子，氦氣分子可通過的孔洞其不一定可以通過，故泄漏較慢也較少。

針對這一分析，為了保證微觀分析與宏觀現(xiàn)象的一致性，驗證不同氣體泄漏速度的不同，我們又進行了輔助實驗。

3.5 輔助實驗分析

3.5.1 實驗方法

使用同一蒸發(fā)器，在相同溫度下分別充入相同壓力的R22、氮氣、氦氣，并將泄漏點沉入水槽中，用同一量杯對泄漏氣體進行收集，并記下集滿一杯氣體所需要的時間，進而驗證其泄漏速率大小，如圖2所示。

3.5.2 實驗數(shù)據(jù)

實驗數(shù)據(jù)如表2所示。

3.5.3 現(xiàn)象分析

此實驗分別使用了R22、氦氣、氮氣進行了同種氣體不同壓力的泄漏速度快慢的驗證及相同壓力下不同種氣體泄漏速度快慢的驗證。采用單一變量原則的實驗方式，從實驗數(shù)據(jù)來看，基本符合前期所分析的結(jié)果。

3.5.4 實驗結(jié)論

通過比對實驗，可以進行以下分析：

（1）分子半徑大小關(guān)系為：

He

同壓力下泄漏速度為：

He>N2>R22(CHF2Cl)，即分子半徑越小，泄漏速度越快。

（2）同種氣體不同壓力時，壓力高的泄漏快。

綜上，此實驗結(jié)果基本與分析情況一致，從宏觀上可以驗證因分子半徑小而泄漏快的可能。

4 實驗結(jié)論

通過兩蒸發(fā)器輪換充灌R22及氦氣觀察壓力降情況，可以得出如下結(jié)論：

（1）兩蒸發(fā)器在不同程度上都有泄漏的情況，源于蒸發(fā)器本身或直角閥、壓力表及快速接頭，且部分位置的泄漏率已經(jīng)超標；

（2）使用R22灌注時，不論高壓低壓（0.6MPa，0.8MPa），及靜置時間長短（8h，1.5h），其在壓力表示數(shù)中都不會體現(xiàn)出明顯的壓力降，但通過檢漏儀及水槽法都能檢測出泄漏，故通過觀察壓力表示數(shù)不能確定其泄漏情況；

（3）使用氦氣進行灌注時，會產(chǎn)生明顯的壓力降，且壓降趨勢為灌注壓力越大壓降速度越快，保壓效果差，易泄漏，通過壓力表在短時間內(nèi)就可觀察到其泄漏情況。

總之，保壓試驗中，使用壓力表示數(shù)作為保壓檢漏的方式中，氦氣可以比較明顯的反應出蒸發(fā)器泄漏的情況，而使用R22則不甚明顯。