制冷系统压力和温度状况对系统运行的影响及原因

摘要：通常制冷系统的运行状况主要是通过检测管路中的压力、温度等参数进行判断和控制的。阐述与分析制冷系统工作时压力和温度对系统运行状况的影响，通过对温度与压力检测，判断制冷系统产生故障部位及原因。

关键词：制冷系统；压力与温度；故障原因

通常制冷系统发生了故障，一般不可能直接看到故障的部位发生在哪里，也不可能将制冷系统的部件一一分解和解剖，只能从外表检查，找出运行中的反常现象，进行综合分析。在检查中一般都通过看、听、摸来了解系统的运行状态。当系统的运行压力和温度超出正常范围时，除了室内、外环境温度恶化外，否则必然存在问题，这是判断故障根源的重要依据。

1、制冷系统中压力和主要温度

1.1制冷系统中的压力

制冷系统在运行时可分高、低压两部分。高压段从压缩机的排气口至节流阀前，这一段称为冷凝压力。压缩机的吸气口压力称为吸气压力，吸气压力接近于蒸发压力，两者之差就是管路的流动阻力。

1.2制冷系统中的主要温度

制冷系统中的温度涉及面较广，有蒸发温度 te，吸气温度ts,冷凝温度tc、排气温度td等。对制冷系统的运行工况起决定作用的是：蒸发温度te和冷凝温度tc。

1.2.1蒸发温度te

是指液体制冷剂在蒸发器内沸腾气化的温度。例如空调机组的te为5～7℃作为空调机组的最佳蒸发温度，就是说空调机组的设计te为5～7℃之间。

1.2.2 冷凝温度tc

制冷剂的过热蒸气在冷凝器内放热后凝结为液体时的温度称为冷凝温度。冷凝温度也不能直接检测，只有通过检测其对应的冷凝压力，再通过查阅制冷剂热力性质表而获得。冷凝温度高，其冷凝压力相对升高，它们互相对应。

2、吸气压力变化制冷系统的影响

制冷系统运行时，其吸气压力与蒸发温度及其制冷剂的流量有着密切关系。对于用膨胀阀的系统而言，吸气压力与膨胀阀的开启度、制冷剂充注量、压缩机的制冷效率、以及负荷大小有关。用毛细管的制冷系统，吸气压力与冷凝压力、制冷量，压缩机制冷效率、以及负荷大小有关。为此在检查制冷系统时，应在吸气管上装接压力表。检测吸气压力对故障分析有重要作用。

3、排气（冷凝）压力变化对制冷系统的影响

制冷系统运行时，其排气压力与冷凝温度相对应，而冷凝温度与其冷却介质的流量和温度、制冷剂流入量、冷负荷量等有关。在检查制冷系统时，应在排气管处装一只排气压力表，检测排气压力，作为分析故障资料。

3.1排气压力高的原因

当排气压力高于正常值时，一般有冷却介质的流量小或冷却介质温度高、制冷剂充注量过多、冷负荷大及膨胀开启度大等。

3.2排气压力低的原因

排气压力低于正常值，其因素有压缩机效率低、制冷剂量不足、冷负荷小、膨胀阀开启度小，过滤器不畅通（包括膨胀阀过滤网）以及冷却介质温度低等。以上几种因素都会引起系统的制冷流量下降、冷凝负荷小，使冷凝温度下降。

4、工作温度变化对制冷系统的影响

空调机组部件有关温度都有正常的温度范围，超出这个范围就属不正常的状态。造成这些不正常的因素可能是故障，也可能是调整不正确，但都要分析它的原因，并及时处理或检查。这些温度点难以用温度计测量，一般只能用手感来估计，然后判断是否正常。

4.1排气温度的影响

夏季情况下，压缩机的排气温度是比较高的，手无法触摸。按国家标准规定，R22的制冷系统的排气温度应该不会超过150℃，超过这个温度属不正常状况。排气温度超高原因，是压缩机的吸气温度超高，或是冷凝温度超高所造成，必须引起注意。

4.2机壳温度变化对压缩机和制冷系统的影响

全封闭往复活塞压缩机机壳外表的温度场可分两部分：①上机壳受吸入蒸气的影响，温度比较低，处在微热或稍凉范围，估计在30℃左右，在吸气管的周围局部机壳表面有结露水的可能。②下机壳内电动机的发热量和被冷冻油带出的摩擦热量，主要由蒸气带出机壳。

4.2.1机壳温度过高的影响及原因

机壳表面温度超过正常范围，主要是制冷系统的吸气温度过高（高于15 ℃）。过高的热蒸气进入压缩机，吸收机壳内热量后，使蒸气的温度更高，从而使机壳的温度上升。过热蒸气的温度上升很高，机壳的温度也升得很高，对油的冷却不利，这会影响运动零件的和加速磨损，严重者使轴承抱轴（咬死）。另外还会引起排气温度上升。

4.2.2 机壳温度过低的影响及原因

机壳表面温度低于正常范围，其原因是吸气温度太低（低于15℃）。它对冷冻油和电动机绕组的冷却都有利，但制冷量有所下降。当吸气温度特别低时，会使大半只机壳结露，就有液击的危险，这是对压缩机的致命打击，应特别注意。同时冷冻油内溶解大量的制冷剂，不利于运动零件的。

4.3 冷凝器的温度状况

4.3.1 风冷翅片式冷凝器

冷凝器的温度状况正常情况是，前半部散热管很热，且其温度变化有缓慢的逐步下降的均势。后半部散热管的热感程度与前半部相比有较大的降低，这是由于后半部管内制冷剂已逐步液化，已达到冷凝温度和过冷温度。

4.3.2水冷冷凝器

壳管式冷凝器的壳体的正常情况下是上半部比较热下半部是温热。不正常状况下是整个壳体都不太热，其原因是制冷剂量不够。另一种情况是整个壳体都很热，其原因是冷却水量不足或散热效果差(水管内结垢)。套管式冷凝器在正常情况下，套管外表很热，其原因是冷却水量太小或散热效果差；另一种是整个套管外表面不太热，其原因是制冷剂量不足。

4.4 过滤器温度状况

基本状况与输液管相同，但它有一个突出的不正常现象，就是过滤器可能会发凉，其原因是过滤网孔被污泥阻塞，使过滤器不畅通，当制冷剂流过滤网时，发生了节流现象，即有一部分液体气化吸热，使过滤器发凉，严重的会结露。另一种不正常的现象是过滤器不热，与环境温度相当，其原因是过滤网完全堵塞不通，制冷剂不能流动。

4.5吸气管的温度状况

正常情况下，吸气管用手摸感觉很凉，并结有露水。不正常情况下，一是吸气管较冷、露水太多，以致使机壳大面积结露。二是吸气管不凉、不结露、机壳很热。

4.6热力膨胀阀的外表温度（包括电子膨胀阀）

正常情况下，膨胀阀的下半部阀身很凉，并有露水，制冷剂流动声音很沉闷。不正常情况下，一是阀体比较冷，表面露水较多，甚至结霜，制冷剂的流动声较大（气体流动）。其原因是过滤网堵塞不通，或者膨胀阀内部制冷剂泄漏，阀孔关闭不通。

4.7毛细管的温度状况

正常情况下，毛细管发凉并结有露水，有液体流动声音。不正常情况下，一是表面很凉，也结露，但流动声音较响，是气体流动，其原因是制冷剂不足；二是表面不凉、不结露，听不到流动声音，其原因是滤网堵塞或毛细管堵塞。

4.8蒸发器的温度状况

正常情况下，蒸发器外表面很冷，其凝露水珠不断地滴下来，进出风温度较大，通常温差Δt可在12～14℃。不正常情况，蒸发器表面不太凉，露水不多，或不结露，可听到制冷剂流动声音很响，进出风温差小。其原因是制冷剂量不足，或膨胀阀开启度小。

5、环境温度对制冷系统的影响

5.1室外机组的环境温度要求

按国家标准规定，室外机组在环境温度为35℃以下的气温，空调机组应保证正常运行，并能达到产品铭牌所标的制冷量以及其他各项指标。当环境温度在35～43℃的范围内，空调机组可以运行，但不能保证其铬牌所标制冷量，它已处于满负荷运行，这时的冷凝温度、压力、排气温度都相当高，若室内机热量较大，电控保护器就有可能动作，切断电源，停止运行。当室外气温超过43℃，空调机组就处在超负荷运行，会导致电控保护装置的动作，切断电源，停止运行。

5.2室内空调气温的要求

室内正常恒温值最高应不超过30℃为好。若超过30℃气温下运行，空调机组有可能处在超负荷工况下运行，制冷系统的冷凝温度和排气温度都会上升，也可能导致电保护器动作，切断电源，对空调机组的运行寿命不利。

六、结束语

制冷系统各部件在运行时的压力和温度状况对制冷系统性能、效率有着直接的影响。合适的工作温度和压力是制冷系统正常运行的基本条件，检测和判断制冷系统运行故障的最有效方法就是检测系统的相关部件的工作温度与压力。

参考文献

[1]韩宝琦，李树林・制冷空调原理及应用（第二版）〔M〕・北京：机械工业出版社，2002.9。

[2]吴业正・小型制冷装置设计指导〔M〕・北京：机械工业出版社，2001.8。

[3]路诗奎，姚寿广・空调制冷专业课程设计指南〔M〕・北京：化学工业出版社，2005.7。