冷凍機常見故障及處理研究

林 峰

（江西省核工業地質局二六三大隊，江西 南昌 330096）

冷凍機雖然在生活中常見，但是，大部分人并不關注它的工作原理，也不了解它是由哪些硬件組成。冷凍機應用在我們的生活之中，往往會出現各種各樣的故障，而在這個時候，由于我們并不了解冷凍機的構造以及它的結構，所以沒有辦法自己解決問題，只能找專業的人員進行修理。這個過程中往往會影響機器的工作效率。所以，想要真正的解決這種情況最好的方法就是我們自己要了解冷凍機的工作原理，同時，在日常的生活之中，也要通過觀察總結規律。可以通過自己獨自解決問題，從而提高工作效率。本文通過講述冷凍機的工作原理，讓我們更加了解冷凍機，對冷凍機的流程進行分解，分析故障可能出現的地方，從而找到相應的對策[1]。

1 冷凍機的類別以及工作原理

1.1 冷凍機的工作原理

圖1 冷凍機原理

冷凍機是我們熟悉的電器，但它的工作原理卻很少人了解。為了更好的解決我們生活中遇到的冷凍機故障，我們應該了解冷凍機的工作原理，下面是對冷凍機工作原理的講解：首先要做的是給外界的空氣進行降溫處理，通過物理原理可知，水蒸氣達到一定的溫度狀態就會發生變化，由氣態變為液態。再給液態水進行加熱處理，通過管道進入下一個管道排除，就會改變空氣的濕度。就是通過這個簡單的原理進行制冷的，可以結合上面的圖片加以理解。該裝置中其實主要的流程只有2 個，一個是蒸汽進入壓縮機的過程，而另外一個是蒸汽從壓縮機中進入冷凝管中，是一個降壓升溫的過程。所以，冷凍機的工作原理是很容易理解的，只有我們明白了這個制冷的過程，才能更好的處理其中過程中發生的問題。

1.2 冷凍機的類別及其特點

冷凍機根據不同的分類標準可分成多種類別，冷凍機根據其工作方式可分為3 類：分別為蒸汽噴射式制冷機、縮式制冷機、吸收式制冷機。吸收式制冷機和蒸汽噴射式制冷機到目前為止最受人們喜愛，被應用的最廣泛。蒸汽壓縮式制冷機相對而言被應用的少一些。目前，隨著我國科技的進步，部分冷凍機的設備都可以由本國的技術自己制作。一如活塞式、離心式、螺桿式、溴化鋰吸收式、蒸汽噴射式等各類制冷機，以及冷凍、冷藏、低溫試驗等設備都能自己制造。由于技術的限制一些大冷量和特殊用途的冷凍機依然無法獨立完成[2]，不同種類的冷凍機的功能效果也不一樣。例如螺桿式制冷機的特點是結構簡單、使用壽命長、單級壓縮比高，它的特點優勢備受人們關注，目前已經部分取代活塞式冷凍機。而活塞式制冷機的特點為：其應用在中國較早，相對而言技術發展比較成熟，溫度控制范圍廣，工作效率高。可以制成各種型號的產品。在當前的市場上，還是應用最廣泛的。離心式制冷機的工作原理略有不同之處。它是通過葉輪的快速轉動使之獲得動能。再通過擴壓器提高其壓力并冷卻液化，節流而制冷。其主要特點為可以隨時進行能量調節，而且單機制冷量大。吸收制冷機是通過制冷劑的吸附作用進行工作的。生活中常見的有氨——水吸收式制冷機和溴化鋰——水吸收式制冷機，它們的原理是用熱源作為動力，從而耗費的電量少，調節范圍大，運作更加方便，這種制冷機以一種新的方式走進人們的生活。

2 冷凍機出現的常見故障以及相應的解決辦法

2.1 吸氣壓力低

吸氣壓低是冷凍機最常見的問題之一。其發生故障的原因由于氣體在剛剛進入機組的時候，運行相對會慢一些，通過安全系統，吸入壓力低就會發生報警的情況。冷凍水達不到預定的標準，因而得不到有效的控制效果。而隨負荷持續升高吸氣壓力過低[3]，最終導致吸入口壓力低聯鎖停機。會發生一系列的連鎖反應，溫度達不到相應的值會發生沉降，機器的運行就會不穩定，甚至造成停機，使生產效率達不到標準值。影響到了生產效率，長期如此，機器的使用壽命也會變短。這時的原因可是能氟利昂的量不足，根據液位情況添加適量氟利昂。據壓力、溫度、液位變化正確調節其合適的度。

2.2 排氣壓力過高

排氣壓力高也是冷凍機常見的故障之一，排氣壓力超高導致壓力控制器報警，導致冷凍機系統停車。這時可能是氟利昂的添加超過了正常工作的量，也可能是機器的冷卻效果不佳，也有可能是在冷凍機運行的過程中進入了其它氣體，導致排氣壓力增高。面對這些問題應采取的策略是：要仔細觀察機器，如果是氟利昂添加太多，要適量的抽出的氟利昂。冷卻效果不好可能是水溫過高的原因。首先應排除循環水泵故障問題，檢查冷卻塔風機是否正常運轉。想要加強冷卻的效果，可以專門附加一個冷卻裝置在風機的頂部。可以進行隨時降溫，進而防止機器處于高溫狀態。使排氣壓力增高的問題得以解決。

2.3 排氣溫度或油溫過高

排氣溫度或油溫過高是引起機器停轉的最常見的原因之一。一般情況下報警值會在2～10 秒內報警，這樣就可以起到自我保護的作用了，當排氣溫度異常升高時候，機組自行減壓，從而使能量可以長時間的處于一個正常的狀態，致使氣相乙烯制冷壓縮能力下降。油濾壓差高也會使冷凍機系統停機，因為根據公式可知：油濾壓差和排氣壓力成正比，和油壓成反比關系。當油泵進行工作后[4]，當油濾壓差檢測值高于油濾壓差報警值時，就會在短時間內發出報警。所以油壓過低，或者油壓過低引起的油濾壓差過高可導致系統停止運轉。這種情況的發生是由于壓縮比過大，還有可能是冷卻器的傳熱效果差等緣故。面對這種情況時可以通過降低壓縮機的壓縮比或減少負荷來解決障礙，如果是油冷卻器傳熱效果差，可以試著看看是否是冷凝器中的水垢太多，進行清理。

2.4 氟利昂與油混合

由于運行中冷卻水突然停止的原因，會導致系統高壓運行，從而就會降低油氣分離器功能效果，這時容易出現油和氟利昂混合難以分離。機器的正常運行工作就會受到限制。這時要想解決這一問題，最好是通過低點排空系統內的油、氟利昂混合物，然后再重新加入新的物質。

2.5 冷凍機系統停機后再啟動困難

冷凍機系統停機后再次啟動很困難也是常出現的問題之一，為了預防這些問題的發生，應提前在PLC 控制面板上先啟動油泵，然后等待制冷壓縮機自動啟動，同時也要檢查排除控制面板中的報警內容，確認報警后才能啟動冷凍機，排除能量過高問題，保證低能量啟動。

2.6 冷凍機蒸發器結垢故障

一般情況下在冷凍機投運半年后，冷凍機蒸發側及管路內壁都發現白色結晶體，這些白色的結晶到底是什么呢，是從哪里來，如何可以防止其生成。因此，我們對結晶體進行了化學檢驗，經過化學檢驗后發現其中主要的是一些離子化合物，其中的化學元素包括鈣、鎂、氯元素。這些物質在機器內不會發生溶解或者是變質，只是在不斷的堆積，從而造成了堵塞，阻礙了機器的正常運行。這種情況會造成蒸發壓力過低，導致保護系統頻繁的跳閘，溫度升高，當高溫下系統就沒有辦法長時間的運作，機器的壽命也變短。

圖2 冷凍機故障圖

而根據水中析出的晶體可以看出，其顏色呈白色，根據檢查表明其中的白色晶體為氯化鋅，這種物質在水的溫度越低時溶解性越差，而且這種物質有毒，人在檢查的時候要注意帶有安全的防護措施，保護自身安全。而這種溶解度低的物質往往會造成通道和管路的阻礙，從而減少了冷凍水量，另一方面也降低了蒸發壓力，這樣會引起冷凍機汽化不完全時提前吸人壓縮機內，致使壓縮機內部溫度降低，嚴重時可能會使機器損壞。面對這種情況時要通過化學原理對管路進行清潔，可以采取酸解反應。可以用鹽酸進行稀釋反應，安裝一個回流裝置，讓鹽酸與氯化物進行反應。經過一段時間后，白色晶體就會被溶解掉。這種方法相對而言比較繁瑣，而且反應的時間也較長，效率可能會有點慢。目前，可以采用了離子靜電水處理器，這種新型的方法在很大的程度上改變了原有方法的工作效率，而且各個方面的性能也得到了改善。不僅可以達到防垢、除垢、殺菌、滅藻防腐蝕的效果，其操作簡單，安全系數高，使用壽命高，節約能耗，免用化學藥劑，且具有環保效果。

3 結語

綜上所述，在日常生活中，冷凍機發生的故障有多種多樣，但是隨著科學技術的不斷進步，冷凍機在運行過程中出現的障礙越來越少，冷凍機的性能也越來越高。