氨制冷系統中不凝性氣體的危害及其排除的研究

杜進軍　周虎仁

摘要：制冷行業不斷發展，利用氨的特性作為制冷劑已經不斷地應用到制冷設備當中，然而氨在制冷的過程中會使得系統中產生不凝性氣體，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，導致壓縮機的無用功大大增加，嚴重的話還可能出現爆炸的現象。因此想要保證制冷系統的正常運行，就要對這種不凝性的冷凝氣體進行科學合理的研究，并提出相應的解決措施。

關鍵詞：氨制冷系統;不凝性氣體的危害及排除;研究

0 引言

在氨制冷系統正常運轉之下，制冷劑在氣態以及液態之間不斷切換，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著大部分，剩余的雜質就是制冷劑在高溫高壓下分解出化學成分，這樣的氣體存在系統中將會對整個系統的運行造成不好的影響。只有及時將其排出才能夠保證系統的正常運行，同時也大大提高系統運行的安全系數。

1 不凝性氣體產生的原因

系統中混合性氣體中空氣的進入主要使整個系統內的吸氣壓力遠遠小于所處環境的大氣壓力，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備進入到整個系統內。其次系統在檢修與維修的過程中空氣也會進入。再次當系統內的制冷量達不到要求時，需要加入氨及機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內部需要的冷凍油在高溫高壓之下都可能揮發，或者在其高溫高壓下還可能產生一定的化學反應。以上所述均為不凝性氣體的產生的主要原因。

2 不凝性氣體所帶來的影響

不凝性氣體的產生將會使其整個系統正常運行無法得到可靠的保障，所以其帶來影響進行了簡述。提高整個系統的溫度及壓力，使得冷凝器的溫度壓力也隨系統升高而提升，從而大大降低冷凝器的傳導系數，導致冷凝器的工作效率大大降低，更為甚者還可能出現冷凝器不能工作的現象出現[1]。壓縮機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。系統內溫度壓力的逐漸升高，會使得機器內部的潤滑劑蒸發變質，為機器的運轉條件帶來一定的不良影響，大大增加機器零部件的磨損，縮短各個零部件的使用壽命，降低其功能的體現，同時也對整個機器的壽命帶來一定的影響，增加運行維護的成本。冷凝壓力溫度的升高，還會對密封圈和接口處的破壞，容易產生制冷劑泄漏的事件發生，污染環境。冷凝器大多采用水冷的方式，其主要是利用水的蒸發吸熱的原理，然后將冷凝器的溫度進行有效的傳導，散發出系統之外，因為在這樣的過程水將會在隨著蒸發從而散失，使得水資源產生一定的浪費。

3 不凝性氣體主要集中的部位

在制冷系統整個運行過程中，制冷劑在壓縮機的作用下，會被壓到冷凝器當中，這個過程當中不凝性氣體也會伴隨在制冷當中。冷凝器的主要作用是將壓縮機壓縮過來的制冷劑進行冷凝處理，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入低壓的環境中，大部分氣體都要聚集到冷凝器當中，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構要遠遠大于氨的分子結構，使得冷凝器下部分當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

經過以上的研究發現，空氣主要集中在冷凝器的中下部分，再加上壓縮機的排氣干擾，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構的上方，使得將空氣完全的排盡變得十分的困難，也達不到排除空氣的理想效果。

現在對其冷凝器的結構進行了良好的改進，將空氣排除裝置放在了中下部，實現了冷凝器可以更好地排出，讓排氣的效果能達到最佳。與此同時，在實施具體排氣的過程中，要停止機器的運轉與工作，并且機器靜止一段時間之后才可以進行排氣的操作。如果機器在運行當中進行排氣的話，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進行空氣排放的時候，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式或者是手動式，自動感應式可以是檢測冷凝器中不凝性氣體，當其達到某種壓力值時，排氣閥就會自動打開進行工作。工作完成之后自行關閉，更加便捷與方便，但是我們當今主要應用還是手動式，而這種手動式往往不能夠進行及時排出，使得冷凝系統不能正常工作，將會大大增加能耗，因此需要我國應該加大力度不斷研究使其自動化能夠得到廣泛的應用，這樣可以提高制冷系統的運行速度，更好地節約能源。

5 結束語

不凝性氣體的排除已經成為制冷系統運行的重要保障，既可以做到系統穩健高速的運行，不會產生對人們安全的隱患問題，也會為使用企業更好地節約成本造價，減少能源的破壞，為企業帶來更為可觀的經濟效益。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，研發出更為合理的排出這種氣體的裝置，使得設備能夠高速健康的運轉，提供出更大的制冷量。

參考文獻：

[1]曾國安.氨制冷系統中不凝性氣體的危害及其排除的研究[J].機電產品開發與創新，2016，29（3）：49-50.

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