制冷与空调安装、调试及维修场合,涉及冷媒系统大都需要使用压力表组协同作业。通过压力表组可以对系统打压、保压、测压、抽真空、充冷媒等操作,在制冷工程系统作业中几乎都要应用压力表组。特别是夏季,部分新加入制冷安装维修的人员,由于对压力表组了解甚少,或者一些虽具有多年维修经验的师傅对其认识也未必全面。近些年国内的厂家通过借鉴、吸收国外知名企业的压力表组制造技术、工艺,压力表组产品越发成熟,而且性价比高,完全满足暖通工程应用的需要。为了对接国际市场和全球应用,目前压力表组的刻度单位种类繁多,导致很多安装、维修作业人员不懂识读转换和灵活应用,出现各种不规范操作和潜在安全隐患,下面笔者就压力表组的认识进行深入剖析!

一、压力表组的认识

1.压力表组的常用类型

(1)应用种类

     目前常用的压力表组主要有单表组和复合压力表组,如图1、图2所示。复合压力表组能同时实现高低压侧的测量应用,而单表组仅能实现单侧低压或单侧高压的测量应用。在维修工程中要结合工程的实际需求决定使用单表组还是复合压力表组,如果仅是测量某处(一处)压力的话可以使用价格相对便宜的单表组;如果同时需要检测两处(高、低压)压力自然使用复合压力表组比较方便,当然,也可以使用两个单表组代替,但是作业过程比较累赘、麻烦!

(2)使用冷媒

      从冷媒应用角度可以分为"R22.R134a、R600a、R404a、R502"等常压型表和“R410a、R32”等高压型表,其刻度范畴和机子冷媒接管规格具有较大的区别,例如:常压型表一般配套的三根表管(红、蓝、黄管)的接口规格是1/4英寸(直径6mm),而高压型表配套的软管与机子接口一般红、蓝管是5/16英寸(直径8mm),中间管口的黄颜色管是1/4英寸(直径6mm),如图3所示,在购买和使用中要注意区分。当然,也可以通过转接头把两者的表组灵活使用,但是测量的精度、范围存在一定的差异和风险,下文中有详细介绍。

(3)压力单位

      为了对接国际市场,目前在售的压力表测量单位种类较多,有国内常用的:kgf/cm²(公斤力/每平方厘米),也有国际通用的MPa(兆帕)、KPa(千帕)、Bar(巴)、Psi(磅)等单位,购买和使用时要注意其压力单位,否则会带来使用不便(习惯)或麻烦的事情。尽量购买自己认为读数方便的、容易理解的压力表组产品。

2.压力表组的结构

      压力表组一般由阀体、阀门、管接头、表头、挂钩、视液镜及堵头等组成,如图4所示。不同厂家的产品外表略有差异,但功能应用相差无几,下面仅描述复合压力表组的结构形式,单表组的基本雷同,此处就不一一赘述。

3.压力表组的阀体原理

       阀体一般使用铝合金或黄铜加工而成,以复合型压力表组为例进行阀体工作原理分析,详见表1~表3所示。

       当压力表组不使用时,可以在各管接头处装上密封帽,避免空气、水分以及污物进入压力表阀体内部,如图1、图2所示;也可以把压力表管与管接头进行连接,如图5所示,这样可同时实现压力表以及连接软管都与外部空气隔绝,避免下次使用表组时管路内聚集过多水分或系统不稳定甚至冰堵的现象。尤其长时间不用或者在湿度较大的季节,更要注意仪表的维护、保养等。

4.压力表头刻度的识读

       压力表组中压力表头不仅能反映被测量的压力还能查看该压力下冷媒对应的饱和温度值。

(1)关于压力表的单位

     压力表的测量单位有常用的kgf/cm²表,也有MPa、KPa.Bar、Psi为单位的表头(压力表盘的量程识别及识读见本期彩页1~2页,如图6~图17所示(参考压力表量程的识别读取方法),列出常用表头的基本样式)。在实际使用时要注意观察表头底部附近的标识,避免因单位问题导致测量压力误读数的严重错误。每个表头都配置了双压力单位供参考,

     例如: 但是Psi由于转换以及熟悉程度较其他单位麻烦,一般工程中较少使用。压力单位转换关系:1MPa~10kgf/cm²= 10Bar= 1000KPa=145Psi,在实际应用时不同压力单位的表可通过上式进行转换。

(2)关于压力的饱和温度

      为了方便工程技术人员能快速了解某冷媒在某压力下的饱和温度值,以便快速判断系统是否正常,在压力表的表盘上除了压力值刻度外,还有常用冷媒对应的饱和温度值的刻度线。一般常压型(非R410a )表组能测量的冷媒有R22.R134a、R404a等,都能测出压力同时查看该压力下的饱和温度值;而高压型表(如R4102用表)表盘一般标识了R410a冷媒的饱和温度刻度,见图14、图15所示(参考压力表量程的识别读取方法)。

(3)表盘负压区的识读

      低压表头的负压区主要应用于制冷系统抽真空保真空时显示真空度用途,见图16的绿色刻度区域(参考压力表量程的识别读取方法),但要注意其外圈刻度的压力单位是cmHg(厘米汞柱),内圈是inHg(英寸汞柱);如果显示-76cmHg表示是- latm(标准大气压),内圈显示-30inHg也是等于一latm,它们之间的转换公式是:-1atm =-100KPa =-1kgf/cm² =-1bar =- 76cmHg = 760mmHg (毫米汞柱)=-30inHg =-0.1MPa=-14.5Psi= -750Torr(托)。

      在实际应用时注意单位的转换,以便能读懂和使用不同单位的压力表组。部分高压表头也带有负压区测试功能,但是由于刻度反映的精度差、范围窄,读数难,在实际使用中仅作参考。例如,制冷系统高、低压双侧抽空时,高压表头负压区由于刻度反映不够精准,仅作为抽真空程度的参考。

(4)表盘指针调零螺钉

       压力表使用一段时间以及受到震动、碰撞等,都会使指针的内部油丝发生改变,导致在1个标准大气压下,指针不是正对“0”位置,发生了左或右的偏移,这时为了提高测量的准确性,就要用一字改锥批等对指针调节螺钉,如图16所示,顺时针或逆时针适当转动以调整到“0"刻度位置,调节完毕把表盘壳或盖帽盖好。

二、压力表组在制冷工程中的应用

1.吹污的应用

       制冷系统管路通过气焊焊接后铜管内部会产生氧化皮,为了避免堵塞系统,提高运行的稳定性,接入设备(内机)前一般需要对管路系统进行吹污处理,提高管路内部的洁净度,尤其管路焊接口较多的工程,必须要进行吹污操作。例如,多联机管路安装涉及了多个分歧管、弯头的气焊焊接作业,如果没有吹污环节,铜管内的氧化皮、污物等随着冷媒流动容易导致娇气的电子膨胀阀堵塞,影响制冷性能。吹污时把氮气调至8kgf/ cm~10kgf/cm',并连接压力表,通过高压手阀,分别对系统的管路分段(1、2、3口依次进行)吹污,每吹污一段,其他段使用堵头密封,依次由头至尾作业,如图18所示。全部吹污完毕方可接上并紧固内机的喇叭口。

2.气密性试验的应用

(1)冰箱维修

      冰箱维修中如果遇到冷媒泄漏的情况,往往需要对制冷系统进行打压检漏处理,而在实际维修中为了准确判断漏点的位置,一般采用高、低压双侧打压检漏的方法,如图19所示。一般低压侧(蒸发器侧)打压8kgf/cm²,高压侧打压15kgf/cm²,并保压12小时,如果压力表的高低压表头,哪个压力下降了 ,就是该表头对应的系统有泄漏,这样就能判断出是蒸发器漏还是冷凝器泄漏。

(2)多联机安装

      多联机由于拖带的内机多,连接的冷媒管路长,焊接口多,为了确保冷媒管路的气密性,一般需要对系统进行打压检漏操作,首先通过压力表把氮气压力打到5kgf/cm²,以检查是否有大的泄漏点,3min后再打压到15kgf/cm²,检查是否有泄漏,最后打压至40kgf/cm²后关闭压力表高压阀门,检查是否有细小的泄漏点并保压24小时,要求压力不再下降为合格。图20就是通过压力表来对系统进行气密性试验的测试。

3.抽真空、充冷媒的应用

(1)制冷系统抽真空、保真空

     多联机、空调、电冰箱等制冷设备充注冷媒前需要对系统进行抽真空操作,以确保系统内无空气,避免充注冷媒后不稳定,如果系统内有空气还会导致冷凝温度偏高、蒸发温度偏高的现象,影响制冷性能。例如:1.5HP 家用空调安装,尤其R410a、R32冷媒的空调必须要抽真空,把R410a专用表的低压表软管连接到空调主机三通截止阀的维修针阀口,压力表阀的中间口连接真空泵,如图21所示,启动真空泵打开压力表低压手阀,抽空15min左右(1HP~1.5HP空调抽空15min,2HP空调抽空20min,3HP空调抽空30min),此时观察压力表低压表头的指针应该指示在-76cmHg位置,关闭压力表低压手阀,停止真空泵,并进行3min~ Smin的保真空操作,保真空完毕要求压力不回升,或者回弹压力不能超过0.05kgf/cm²为合格,最后再开液管二通截止阀、三通截止阀方可进行试运行。

     如果抽真空压力表表头显示压力达不到-76cmHg,或者保压期间压力回弹超过0.05kgf/cm²说明系统有泄漏,必须检查泄漏点后方可进入下一步操作。

(2)制冷系统充注

     冷媒空调、冰箱维修时充注冷媒大部分使用表压法作业,通过观察表头的压力数值来判断冷媒的充注量,例如:R22冷媒空调夏季时低压侧运行压力在4.5kgf/cm~5.5kgf/cm²;R410a冷媒空调夏季时低压侧运行压力在8kgf/cm~10 kgf/cm²;R32冷媒空调夏季时低压侧运行压力在8.5kgf/cm²~10.5kgf/cm²;R134a冷媒的冰箱,夏季低压侧运行压力在0.5kgf/cm2~0.7kgf/cm²,通过压力表组的应用来进行空调、冰箱的维修充注。当然,要想得到更准确的充注,请参考铭牌的充注量,使用定量充注的方法操作,但在日常维修中更多的作业人员采用的是表压法,按照以上提供的参考压力充注值,可以胜任日常的维修作业。4.测量压力判断故障的应用-台制冷设备,怀疑冷媒系统故障时,可以通过在系统中接上压力表来判断高、低压侧的压力值,以诊断出是否系统压力不足、冷媒过多、堵塞等故障。

例1:一台使用R22冷媒的单冷型空调,制冷效果差。分析检修:上门检查,发现空调能运行就是制冷效果差,出风温度偏高,检查过滤网、冷凝器、风扇没有问题,使用压力表测量主机三通截止阀维修口,夏季时低压运行压力只有0.35kgf/cm²,明显比4.5~5.5 kgf/cm²压力偏低,再仔细观察发现主机处液管冰冷,但回气管不结露,由此判定是冷媒泄漏导致循环量不够,出现制冷效果差的现象。

例2:一台使用R410a冷媒的3HP柜式空调,制冷效果差。分析检修:上门检查,空调能运转但制冷效果差,检查热交换器及热交换良好,但在主机的二、三通截止阀接上压力表,观察低压侧压力为14kgf/cm²,高压侧压力为22kgf/cm²,明显低压压力偏高,高压压力偏低,而且该机子是单冷型空调,通过使用压力表测量冷媒压力可以基本判断该空调压缩机内部高低压腔窜气,导致部分高压气体泄漏至低压腔,致使制冷效果差。

例3:一套使用R507冷媒的中温冷库,制冷效果差。分析检修:上门检查,用户告知,该冷库前段时间更换过5HP谷轮全封闭ZB38KQ压缩机,发现库内温度最低能达到-6°C左右明显有问题, 中温压缩机应该能达到-15°C~-18°C,由于该机子配套的高低压油压力表损坏,未能观察系统的压力,于是接。上自带的复合压力表,查看高压侧和低压侧压力,发现高压侧压力是26kgf/cm²,低压侧压力是3.2kgf/cm²,比正常低压压力1.2kgf/cm²~1.8kgf/cm²高,再次检查系统热力膨胀阀没有堵塞,冷凝器散热没问题,但是发现热力膨胀阀入口处和冷凝器风机排出的风温度过高,由此,通过压力表的检测判断系统冷媒充注量过多所致,泄放部分冷媒使低压侧压力达到1.3kgf/cm²左右运行20min后,库内能达到-18°C,制冷效果好。

例4:一套格力风管机FGR5/G,制冷效果差。分析检修:上门检查,发现这是一套一拖一使用R22冷媒2HP的客厅用风管机,内机出风口温度偏高,查看过滤网、冷凝器等散热良好,在主机三通截止阀处接上压力表,发现低压侧压力仅有2kgf/cm²,明显压力偏低,拆开外机壳体,发现过滤器处用手摸发凉,为了更准确诊断故障,把主机的冷凝器盲管割开掐上封口钳焊上针阀,在适当加热后打开盲管通道,使用压力表测量高压侧压力为26kgf/cm²,明显低压压力偏低,高压压力偏高,判定制冷系统堵塞所致,更换过滤器后加注冷媒至低压5kgf/m²,高压18kgf/cm²时,机子制冷效果好,故障排除。本例就是通过复合压力表测量高、低压压力来判断空调故障实例。