電氣工程制冷系統安全保護措施

倪國豪

摘要：隨著社會的不斷發展，人們對于生活的舒適性要求不斷提高，對于溫度調節的需求也日益增加，而制冷系統是電氣工程中極為重要的組成部分。本文謹就電氣工程制冷系統的核心——制冷壓縮機進行介紹，提出制冷壓縮機運行中可能存在的溫度、壓力與油壓差所造成的安全隱患，進而以活塞式制冷壓縮機為例，探討電氣工程制冷系統的安全保護措施。

關鍵詞：電氣工程；制冷系統；活塞式制冷壓縮機

前言：

電氣工程制冷系統中，制冷壓縮機是必要核心，制冷壓縮機的質量與性能會直接影響制冷系統的制冷效果與系統性能，因此在對制冷系統安全保護進行探討時，應著重研究對于制冷壓縮機的安全保護措施。

1.制冷系統中的制冷壓縮機

制冷壓縮機的應用是利用蒸汽壓縮式制冷系統，使制冷劑在壓縮機內不斷循環，從而促使制冷系統的內部熱量向外部環境中排放，實現設備內部與外部的熱量交換。對于制冷系統來說，制冷壓縮機是必要核心，制冷壓縮機的質量與性能會直接影響制冷系統的制冷效果與系統性能，因此在對制冷系統安全保護進行探討時，應著重研究對于制冷壓縮機的安全保護措施。本次研究以活塞式制冷壓縮機為研究對象，探討其保護措施。為此首先需明確設備特點。活塞式制冷壓縮機通常所產生的制冷量在0.5kW以下，由于其體量較小而被廣泛應用于家庭用制冷系統中，比如家庭用冰箱/冰柜及其他小型電氣工程制冷系統當中。

活塞式制冷壓縮機通常包括電動機、活塞、缸體、啟動裝置與熱保護裝置、設備外殼與冷卻系統等相關構件。在設備運行時，活塞由下至上運動，通過吸氣口吸入制冷劑氣體，在電動機的運轉下，通過活塞對制冷劑氣體進行壓縮，并向排氣口進行排出，以起到循環制冷的效果。但活塞式制冷壓縮機在實際運行時，受到壓力因素、溫度因素、油壓差因素的影響，而存在一定的安全隱患，為此應對其采取針對性的安全保護與控制措施。

圖1 活塞式制冷壓縮機

2.制冷壓縮機保護措施

2.1壓力控制保護措施

針對活塞式制冷壓縮機，可采取壓力保護措施，主要分為高壓保護與低壓保護兩種類型。

2.1.1高壓保護

制冷裝置運行過程中，出于保證設備安全，應保證系統安全，做好安全保護措施，以維護設備裝置安全運轉，在這一過程中，應當嚴格避免制冷壓縮機出現過高的排氣壓力，如果存在某些因素所導致的制冷壓縮機排氣壓力超過最高限值的情況，則應當立即停機以避免安全事故發生。排氣壓力過高會影響制冷壓縮機的安全運行，可能會產生安全事故，而其成因可能是由于冷凝器斷水或水量不足，或為開啟排氣管路閥門，或制冷劑過多等多種因素。針對排氣壓力過高的問題，通常可將高低壓力控制設備安裝于系統之中，一旦排氣壓力超過規定值，則斷開觸點，通過電路控制的方式，使制冷壓縮機停止運行，并通過聲光報警裝置向相關人員作出警示。如果在制冷系統運轉過程中出現吸氣壓力過低的現象，且其低于固定值，則斷開觸點，通過電路控制的方式，使制冷壓縮機停止運行，直到吸氣壓力回升至合理范圍，聯通觸點，重新啟動制冷壓縮機。

2.1.2低壓保護

制冷壓縮機吸氣壓力過低也是導致制冷壓縮機設備安全事故發生的重要原因，如果制冷裝置溫度達到規定值，且制冷壓縮機并不中止運轉，則降低吸氣壓力。當吸氣壓力低于固定值時，則會導致蒸發壓力過低，冷凍水溫度過低；同時也會由于吸氣壓力不足而導致制冷系統中滲入大量空氣，造成空氣迸入的現象。這種情況下，電力能源的損耗進一步增加，也會應影響制冷系統所存儲的食品及其他材料造成干耗，且吸氣會提升排氣溫度，增加功率損耗，影響制冷效果，為此應當控制吸氣與排氣壓力，做好保護措施。通常的方法是將制冷壓縮機的吸氣通道一側引出導壓管并連接低壓控制器，一旦吸氣壓力過低，則啟動壓力控制器，斷開設備電源，停止制冷壓縮機運行。制冷壓縮機的高壓與低壓控制器的類型較為多樣，可根據制冷壓縮機壓力保護控制的實際需求選用相應的壓力控制器。

2.2油壓差保護

應定期對壓縮機運動部件進行潤滑與冷卻處理，控制好供油壓力，以保證其準轉的順暢與安全。出于保證制冷壓縮機的安全運轉，應當控制好油壓，一旦出現油壓下降至固定值，則進行聲光示警，停止制冷壓縮機運行。油壓差是設備油泵出口壓力與設備曲軸箱壓力之間的差值，在進行油壓保護時，應采用油壓差控制設備加以實現。可通過壓差控制器控制制冷壓縮機，使其終止運轉，避免由于油壓不足而導致制冷壓縮機發生安全事故。

通過壓差控制設備以控制油壓以實現保護，將壓差控制設備的高壓端與結油泵出口位置相互連接，將設備的低壓端連接于回氣管或曲軸箱，高低壓部分分別連接其高低壓波紋管，如果存在油壓差不足的情況，則其壓力差會作用于高低壓波紋管上，通過彈簧裝置加以平衡，如果其壓力差平衡值不足給定值，則進行會進行杠桿動作，啟動壓力差開關與延時加熱裝置。在延時加熱的過程中，受到溫度的作用，金屬片會向右端彎曲，接通觸點，切斷電路。如果油壓差小于給定值，制冷壓縮機聽提供只運行，則即便加熱金屬片，且啟動延時開關，但會發生金屬片端部鎖住的情況，無法自動彈回，需明確問題并排除故障，重新復位，進而再次啟動制冷壓縮機。

2.3溫度保護控制

通過溫度控制器控制制冷壓縮機的溫度，一旦溫度超過限值，則終止制冷壓縮機運行，保證設備安全，也會由于溫度過高而導致設備壽命受到影響，出現油液碳化問題，甚至會導致制冷劑分解而導致爆炸。為此應當采取有效的溫度控制措施，對制冷壓縮機進行保護控制。為控制排氣溫度，或可通過噴氣管路噴灑液體以起到降溫的效果，避免設備溫度過高的情況。在貯液設備與吸氣管路之間安裝噴液裝置，在排氣管道安裝噴液裝置的溫度感應設備，一旦排氣溫度超過預定值，則啟動噴液裝置進行冷卻。噴液裝置噴出的制冷劑進入吸氣管，在溫度的作用下而蒸發吸熱，從而降低制冷壓縮機的排氣溫度。

為避免油液溫度過高，則在制冷壓縮機運行過程中，應充分明確油溫的影響，避免由于油溫過高而影響潤滑油的潤滑效果，從而導致設備零部件缺少潤滑而造成損壞。為避免油液溫度過高，應將其油溫保護值固定取值為60℃，并通過活力式溫度控制裝置以控制及油液溫度。

結語：

綜合以上論述，制冷壓縮機是電氣工程制冷系統的核心裝置，其運行過程中會受到壓力因素、溫度因素與油壓差因素的影響而存在安全隱患，為此應當采取有效措施排除以上因素對于制冷壓縮機運行的安全影響，保證電氣工程制冷系統的正常穩定運行。

參考文獻

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（作者單位：廣州市粵聯水產制冷工程有限公司）