风冷冷凝机组是近些年从冷库拼装机组( 如图1所示)发展起来的一体化主机(如图2所示),是把主机的所有器件放置在类似分体空调外壳的箱子内,具有防雨、防晒、防腐和外形美观以及便于安装的特点。风冷冷凝机组主要应用于冷库,如超市陈列柜等冷冻、冷藏以及保鲜的场合,如图3所示。目前市场上主要的知名生产厂家有格力、艾默生、大连三洋等企业。笔者结合多套该产品的安装、调试与维修的心得撰写成文供同行参考,以便高效快捷地对全封闭风冷冷凝机组进行安装、调试与维修!笔者在此以广泛使用和具有代表性的格力GNJ-QF系列全封闭风冷冷凝机组为例进行介绍。

一、概述

1.型号的意义

      例如:GNJ-QF10CG/C产品,GNJ:代表压缩冷凝机组;Q:全封闭(也就是“全”的拼音第一个字母);F:风冷(冷凝器采用风冷冷却,“风”的拼音第一个字母);10:表示压缩机电功率10匹;C:代表主机采用侧出风形式(“侧”的拼音第一个字母);G:表示高温机型(“高”的拼音第一个字母,“Z”表示中温机型,“D"为低温机型);"/C" :表示设计序列号第C版本。

2.配置

      格力GN-QF系列全封闭风冷冷凝机组是一套主机,可以应用于冷库冷冻冷藏以及商超陈列柜等制冷场所。要使设备正常运行需要结合使用场合配置匹配的内机(冷风机或蒸发器)、电磁阀、热力膨胀阀和电控箱,通过规范的安装才能正常工作。格力企业也配套了部分的冷风机供同行参考,例如,GLF-D354E46F/A等,也可以配套市场,上更丰富的DL (高温)、DD (中温)、DJ(低温)系列冷风机使用。表1列举了格力GNJ-QF常用的冷凝机组型号,供同行参考。

二、工作原理

     格力GNJ-QF系列全封闭风冷冷凝机组工作原理示意图如图4所示。

1.制冷系统工作原理

     (1)系统组成

     格力GNJ-QF系列全封闭风冷冷凝机组主要由全封闭谷轮涡旋压缩机、风冷翅片式冷凝器、储液器、干燥过滤器、电磁阀、冷风机等组成,如图5所示。其中电磁阀、热力膨胀阀、冷风机和电控箱是工程商、用户端自行采购的器件。压缩机外壳的底部安装了发热带,如图6所示,其作用是在开机前预热润滑油,开机瞬间避免过多的液态冷媒吸入压缩机而导致液击损坏压缩机,而且在低温运行时可以让冷媒更容易气化蒸发。

     (2)工作原理

     外机侧:当压缩机工作时,从低压口吸入来自蒸发器(冷风机)的低温低压制冷剂的气体,经谷轮涡旋压缩机做功后从排气口排出高温高压制冷剂气体,经多支路分配后,进入风冷冷凝器散热,冷却为中温高压制冷剂液体,流入储液罐使其在负荷变化时能缓冲制冷剂作用,避免温度和压力波动变大,再进入干燥过滤器过滤杂质、吸收水分,此时兵分两路,主液管流路为直接接到外机(冷凝机组)的液管截止阀;另一液管流路直接并接过滤器、电磁阀1、毛细管进入压缩机的吸气口,起到喷液冷却作用,扩大压缩机运行范围降低排气压力,提高压缩机使用寿命。

     内机侧:工程商需要使用对应规格的紫铜管连接外机侧的液、气管截止阀,在库外便于安装、维修的位置安装电磁阀(严禁露天安装),库内靠近冷风机入口端选型安装热力膨胀阀和安装冷风机。从主液管过来的冷媒随着压缩机的工作,其管路中的电磁阀也工作(打开),冷媒流进热力膨胀阀进行节流降压,经多路的分液头后进入蒸发器气化蒸发,通过风机强迫与库内的空气、物品热量进行热交换、对流从而实现制冷。在内机侧中还需要在冷风机回风口附近安装库温传感器以检测库内的温度;在蒸发器盘管的中上部安装除霜传感器,用于检测除霜时的温度以及控制除霜终了(结束)温度。

2.电控系统工作原理

       格力GNJ-QF系列冷凝机组为了进行控制和实施有效的保护,在外机处专门开发和放置了一块控制板,如图7所示,该电控板能对压缩机、电磁阀风机、压力传感器、温度传感器、加热带和保护电路进行控制与反馈。为了便于格力厂家能及时了解冷凝机组系统运行状况,该机还设置了远程无线数据通信GPS模块,如图8所示,厂家技术人员在企业的末端设备直接可以观察该机组的运行数据,既可以帮助安装、维修工程技术人员远程排除故障提供数据参考,也为厂家进一步了解机组实时的运行参数,为机子的性能改进优化提供必要的数据资料反馈。电控系统框图,如图9所示。

     (1)开机密码

     近些年,格力的制冷设备安装好后上电均不能工作,必须输入开机密码后才能正常使用,下面描述开机密码输入的相关过程。

     1)使用智能手机下载格力“掌上通"APP软件,并得到企业或销售公司申请账号权限允许,账号为手机号码,并与手机绑定。

     2)进入软件,扫描或输入机组信息(条码信息),并输入安装地址、工程名安装行业、用户信息,最后点击“提交"信息。

     3)如果输入信息与厂家网登信息相符,就会收到6位数的数字密码。4)收到密码后,需要在外机的主板上输入开机密码并激活机组的使用。第一步:长按“OK"键4s~5s,进入密码输入界面,并按“▲”和“▼”键,如图10所示,进行数字切换至正确的数字为准第二步:其他数字密码按“▲”和“▼”依次输入,直到输完6位的数字密码后长按“OK"键进行确定。第三步:如果密码输入正确,机子双8显示器,如图11所示,就会显示"POO0",并与低压压力值交替显示,此时说明解锁已经成功!如果密码输入错误则显示"ECEC"字符,需要按照以上方式重新输入密码。

(2)主机端电控板工作原理

      原理图见图9所示,用户端电控箱输出的AC380V电源直接接到压缩机接线排XT1,用以提供压缩机电源。从用户端电控箱内总空气开关下侧引出AC220V接到XT2接线排提供给主板供电。主板中CN7-CN10分别接了环境温度传感器(15k)、吸气温度传感器(20k)、排气温度传感器(50k)、冷凝温度感温包(50k),用于检测温度后提供给主板CPU电压数据,实现控制和保护设备功能。CN6端子接了低压压力传感器,用于检测低压侧的压力,实施对外风机转速的调节,间接对冷凝温度的控制;同时,对低压侧冷媒压力检测,一旦系统泄漏,检测压力值低于CPU对应电压数据的下限值时,就会进行保护停机并显示故障代码"EC02"。X8端子接的是高压压力开关,R22冷媒冷凝机组高压触点关断压力为3.0MPa,恢复接通压力值.2.4MPa。 X5端口接喷液电磁阀,当系统工作负荷变大时,排气温度过高,制冷效果变差,压缩机性能也变差,此时喷液电磁阀从冷凝器出口接管至毛细管后喷液进入压缩机吸气口,这样能起到降低排气温度,提高制冷量和制冷范围的作用。X7端接压缩机壳底部的发热带,开机前对冷冻油预热,提高润滑效果,同时,提高压缩机腔内温度,为冷媒吸热气化提供适当温度,避免开机瞬间过量的液态冷媒吸入导致液击损坏压缩机故障。X1、X2端子接外机的两个冷凝风机,为了满足在不同使用环境温度得到最佳的冷凝效果以及节能的需求,外机的冷凝风机有高、低两个风速挡,其转速主要受低压压力传感器、冷凝温度传感器等的控制。X16、X9为供液电磁阀直流开关信号端,一般指用户在市场外购或自行组装的电控箱,这两个端子需要使用电线进行短接处理。X4端子从外机主板输出火线接电子温控器触头交流接触器线圈 ,当温控器的压缩机触头闭合时,交流接触器的线圈得电,控制压缩机的三相交流接触器触头闭合,给压缩机供电,压缩机运转。

(3)用户端电控箱原理

      用户端电控箱如图12、图13所示,需要工程商自行配置、安装,一般安装在冷库外围的库板上,且防水、防尘和通风良好的地方。通过此电控箱的操作能实现库温调节、除霜控制、故障报警等功能。

      电控箱结构:以诚科品牌电控箱为例,电控箱内部由三相四线的空气开关、交流接触器、热继电器、电子温控器、指示灯、接线排以及箱体等组成,如图13所示。结构简单、调节容易,智能控制、功能强大。此电控箱本身就是按照控制两套独立冷凝机组系统设计的,由于两套一样 ,笔者结合内部走线绘制了其中一套原理图,如图14、图15所示,并对其进行原理分析。

     工作原理:当 QF空气开关合闸后,相序器检测三相的相位是否正确,如果正确其触头开关XJ闭合,给控制电路送电。当旋转旋钮QS,内部开关闭合,电源指示灯点亮;另一路经过压力开关HP常闭触头、压缩机热继电器常闭触头FR后给温控器电路板送入AC220V电压,温控器工作。通过调节温控器的按键可以设定开机、除霜等相关参数。当制冷工作时,温控器自带的触头K1、K2闭合,KM1、KM2交流接触器线圈得电,图14主电路的交流接触器触头KM1KM2闭合,内风机、压缩机运转。

      当除霜工作时,K1、K2断开,K3接通,KM3交流接触器的线圈得电,主电路的KM3主触头闭合,供电给三相的发热丝,如图16所示,对蒸发器进行融霜作业。

      当相序错乱时,触头开关xJ不闭合,控制电路没电,整机不工作;当高低压压力继电器因为高压过高或低压过低时,HP触头断开,电子温控器断电,其内部触头恢复断开,整机不工作;当压缩机启动或运行时电流过大时,热继电器实施过载保护,其控制电路常闭触头FR断开,切断电子温控器的供电;常开触头闭合,点亮故障指示灯,提醒用户机子有故障。

三、安装“

      三分设备、七分安装”,再好的设备都需要专业的技术人员和良好的操作规范、工艺来保证安装质量,发挥冷凝机组的良好运转性能,提高其使用的稳定性、安全性和耐用性。

1.库体的安装

      目前冷库常用的有土建库和拼装库,从造价成本移动便利性等角度考虑,安装拼装冷库的量较大,下面笔者主要以拼装冷库为载体讲述冷凝机组安装的一些方法和注意事项。

      (1)库板的材料与结构库板是组成

      冷库库体的主要板材,具有承重、密封、保温的效果。目前主要的面料有彩钢板、不锈钢板、“彩钢+不锈钢”、压花铝等这几种形式。里外彩钢板面料的性价比较高,一般用 在非腐蚀性的场合;里外不锈钢板面料价格较贵,一般用于洁净卫生要求较高的场合;彩钢+不锈钢面料一般应用于库内要求洁净场合,外部使用彩钢板这样可以节约初次投入成本;压花铝面料一般用作底板的场合较多,起到防滑、增强底板承载力的作用,压花铝底板的常用规格厚度是2mm~3mm。面板的厚度一般在0.3mm~0.8mm之间,具体可以依据用户的需求进行定制。

      在金属材料的中间放置高密度的保温材料,如图17所示。保温材料常用厚度规格一-般有75mm、100mm、120mm、150mm四种,其应用库温场合如表2所示。保温材料采用硬质聚氨酯,如图18所示,其导热系数低,仅为0.022W/(m K)~0.033W/(m .K),密度一般为35kg/m2 ~40kg/m2,建议使用40kg/m2以上,密度越大气密封性越好,漏冷的几率小,保温效果更好。

     (2)库板安装库板安装

      库板与库板之间已经做了凹凸槽装配结构,如图19所示,在库板内放置了库板与库板连接用的偏心钩。偏心钩一般为金属材料,如图20所示,近年来部分库板制造企业开始使用塑料偏心钩,如图21所示。使用时把两块预制好的库板对接,并使用六角匙转动偏心钩,如图22所示,使其与另外一块库板的“销轴"掐上并拉紧,实现紧密连接,如图23所示。

      库板安装过程中,先装底板,再装侧板,最后装顶板,安装完毕后再装库门,如图24所示,实现库板的有序牢固连接。在实际施工中,一般底板可以采用厚2mm~3mm的压花铝,顶板由于要吊装冷风机,建议采用厚0.4mm~0.6mm的板材,加强板材的厚度与强度,这样吊装的冷风机更为牢固。冷库门安装:冷库门在冷库施工中是需要定制的,一般有推拉门和平移门,如图25、图26所示,具体可以依据用户的需求对类型与尺寸进行定制,其中平移门也可以做成电动的形式。提示:冷库库体安装好后,建议在库板与库板连接处的缝隙中填充密封胶或玻璃胶,避免库板连接间隙导致漏冷的现象。

    (3)附件安装平衡窗安装

    冷库平衡窗可以有效调节库内外压力平衡,当冷库在从高温降到低温时,室内压力因空气冷却而降低,会导致冷库内因室外压力高导致冷房保温层内陷变形,除了会变形之外,还会因内外压力不等导致冷库门打开困难,这时,安装平衡窗可以有效调节压力平衡,安装位置如图27所示。平衡窗一般有圆形和方形两种,如图28、29所示,工作机理一样,工作中为了避免高低温差导致结冰影响通风效果,选购时有AC220V、AC110V和AC36V三种规格供选择。平衡窗由内外壳体、套管、防虫网和发热体组成,如图30所示。


      冷库门安全内开推杆:在中大型冷库中,为避免人员困在库内,找不到出口,导致安全事故,般都需要在冷库门内侧安装会自然发光的内开推杆,如图31所示,提醒门的所在位置,便于冷库作业工人容易识别以及找到出口,如图32所示。

      照明灯:为了便于在冷库内作业,一般需要安装照明灯,如图33所示。照明灯由于工作环境恶劣、低温,因此要使用防爆灯泡、面罩,如图34所示。近些年有使用LED作为灯源的冷库灯,具有防冻、防潮、防爆和亮度高、功率低的特点,如图35所示。目前冷库灯具常使用的电压等级有AC220V、AC110V和AC36V,具体要依据库体存放物以及用户方的需求进行选择。

2.机组的安装

     冷凝机组一般安装在冷库库体的周边,管路越短越好,在实际安装作业过程中,必须遵循以下几点规范:

     (1)机组安装位置避免出现水淹的现象,建议使用架子作镂空支撑,如图36所示,或采用钢筋混凝土浇筑地梁支撑。严禁不做任何支撑直接把机组放置于地面上,如图37所示。

      (2 )机组安装位置尽量避开西照热的方位。

      (3)机组安装位置周边的环境温度不要超过45°C,否则会影响冷凝器的散热。

      (4)机组安装位置不要在厨房等油烟的排放口。

      (5 )机组安装位置出风口不要对着住户,离住户最好5m开外,避免给用户带来机组运转时产生的噪声,以及周边2m范围内不要有障碍物。

      (6)机组安装位置避免被大雪掩埋。

      (7)机组安装位置尽量不要有腐蚀性的气体或液体的排放。

      (8)机组安装位置要便于施工、保养,而且接管、接线尽量最短。

3.冷风机的安装

(1)库内蒸发器特点与应用冷库库房内使用的蒸发器一般有冷 风机和盘管。冷风机属于强迫对流蒸发器(无霜内机),在翅片蒸发器的基础上配置1~4个高速对流的风机,利用远射程大流量实现冷气的蒸发、循环,实现制冷。盘管蒸发器属于自然对流蒸发器(有霜内机),主要使用铜管、铝管或铁管在库内盘制、安装,通过自主吸收库内热量使冷媒气化蒸发,实现制冷过程。冷风机在实际使用中对库内存放的裸露潮湿物品有风干的效应。盘管蒸发器由于采用自然对流循环,管道表面还会有结(挂)霜现象,能保持一定的湿度,不会对物品产生风干的特点。近些年随着安装的便利性和高性价比,使用冷风机的工程占了绝大部分,本文以冷风机的安装为载体进行讲解。

(2)冷风机的种类与规格目前,在工程中应用的冷风机主要有:标准型冷风机、水冲霜冷风机、冷冻冷藏型冷风机,如图38~图40所示。

      标准型冷风机:一般分为DL型(高温型0C范围).DD型(中温型-18C范围)和DJ型(低温型- 25C范围)。蒸发面积从7m2~600m2 ,制冷量从1400W~820000W等几十个规格供选择。风机使用AC220V或AC380V,数量为1~4个,射程一般在8m~20m范围,循环风量在1100m'/h~42000m/h之间,进出冷媒管直径在中12mm~d54mm之间。标准型的冷风机一般采用电热融霜,融霜发热管电功率一般在500W~29000W之间,接水盘发热丝电功率一般在500W~2500W范围。DL型翅片间距为4.5mm,DD型翅片间距为6mm,DL型翅片间距为9mm,在选择时要注意使用的工况与温度范围,避免选择错误导致制冷效果差的现象。

      型号列举:例如DL-2/10,表示高温型冷风机,制冷量为2000W ,蒸发面积为10m';DD-3.0/15,表示中温型冷风机,制冷量为3000W,蒸发面积为15m';DJ-3.6/20,表示为低温型冷风机,制冷量为3600W,蒸发面积20m2。水冲霜型冷风机:冷风机每隔一段时间就会对翅片的霜层进行电热除霜,除霜过程发热丝工作,导致库温上升过快,尤其是冷风机附近区域。因此,在些要求库温相对较稳定或大型冷风机的场合,不使用电热融霜而是采用水冲霜的形式,同时还有效避免因电热除霜高发热量和大功率带来的潜在危险,所以水冲霜的冷风机应运而生。水冲霜的冷风机也分为DLS型(高温型0C范围使用)、DDS型(中温型-18C范围使用)和DJS型(低温型- 259C范围使用),-般应用于中大型的冷库场合,最小的制冷量都是8HP起。共型号列举 :例如DLS-17/80,表示水冲霜型高温冷风机,制冷量为17000W,蒸发面积为80m';DDS-19/100,表示水冲霜型中温冷风机,制冷量为19000W ,蒸发面积为100m';DJS-50/330,表示水冲霜型低温冷风机,制冷量为50000W,蒸发面积为330m。冷冻冷藏型冷风机:主要应用于超市的冷冻冷藏柜的蒸发器,能适用于0.2m~2.5m?空间的柜体使用。

(3)冷风机的安装

1)冷风机安装选址冷风机安装首先要依据库体的实际结构、尺寸、储存物、库温要求等对冷风机安装位置进行选址,目前冷库冷风机常见的两种库体安装选址如图41~图42所示。

       狭长形库体冷风机安装位置选择:一般小于80m2库内面积的,从节约成本考虑,常采用一台冷风机。例如:要求库温-18C,冷库面积54m?,选用冷风机型号为DD-25/140,安装位置如图41所示。要注意冷风机射程为15m,完全覆盖9m深度的范围。心扁长、 四方形库体冷风机安装位置选择;该库体如图42所示,库体规格是:12000mm x8000mmX3000m,属于常见的、典型的扁长、四方形库体,冷风机选用DD-11/60两台,安装位置如图42所示。每台冷风机采用两台电机,冷气射程最大能达到15m,完全覆盖8m库深的距离。

2)冷风机安装要求

       使用M10丝杆穿越顶板,使冷风机紧贴顶板安装,如图43所示,并把大垫片、螺母等进行紧固处理,这样能达到安装的牢固性,避免运行时冷风机的震动导致松脱和产生异常的声响现冷风机不宜安装在冷库门的上方,否则经常开关门导致外部热气流被吸入冷风机翅片表面,发生过度结霜甚至结冰现象,影响正常的热交换和制冷性能。冷风机适宜安装在库门的对面。

      冷风机安装后距离后墙库板> 450mm,距离侧库板> 200mm,确保足够的回风量和风速。冷风机安装要确保气流顺畅,无障碍物,同时,注意风机射程在库体有效覆盖范围内,否则会导致局部区域制冷效果偏差的现象。

       冷风机排水管依据排水口的尺寸选择PVC管,并且确保排水坡度与排水顺畅,在中低温冷库建议在PVC管表面套上$9mm ~13mm保温管,避免管路结冰排水困难。另外,对于大型冷风机,建议安装排水的存水弯。

4.热力膨胀阀的安装

(1)热力膨胀阀类别、流口参数热力膨胀阀是冷凝机组、冷库安装中必要的节流器件,目前在工程中主要应用的有内平衡式和外平衡式热力膨胀阀两种,如图44、图45所示。

       现在生产热力膨胀阀的厂家比较多,例如丹佛斯、艾默生、鹭宫、三花、奉申、鸿森等知名国内外企业,产品相对比较成熟,具有各种档次、规格的热力膨胀阀供工程选择。目前生产的热力膨胀阀部分型号具有可换(替)阀芯的功能,例如丹佛斯TX2、TEX2系列,阀体共用,通过选择、更换阀芯的流口(0X、00、01、02、03、04、05、06,共8个规格,具体冷量参数详见表3所示)来改变流量,匹配不同容量的冷风机和冷凝机组的需要。

       流口规格的识别,在每只流口组件中的金属外边缘位置印刷了流口编号,如图46所示为00号流口。同时为防止冷媒管内的污物堵塞娇小的流口组件(如图47所示),在冷媒入口端安装了一个可拆卸的过滤网,如图48所示。流口组装到阀体才能完整构成一个膨胀阀,如图49所示。

(2)热力膨胀阀工程应用

      内平衡式和外平衡式热力膨胀阀在实际工程中的应用,首先不要选错类别,其次不能选错流口,否则会导致制冷效果差甚至系统压力异常,进而导致频繁启停、跳闸等人为造成的故障。内外平衡式热力膨胀阀选择- -般要 遵循以下原则:1)对库温要求比较稳定,波动较小的宣选用外平衡式热力膨胀阀。2)连接配管长、弯角多、阻力大的宜选择外平衡式热力膨胀阀。3)冷风机使用分液头进行多路分配冷媒,管压降大的宜选用外平衡式热力膨胀阀。4)制冷量较大场合(超过5冷吨),宜选用外平衡式热力膨胀阀。5 )冷凝温度不稳定,系统温度波动大的场合宜选用外平衡式热力膨胀阀。(3)热力膨胀阀的安装要求热力膨胀阀的安装工艺对制冷设备、冷库的性能具有一定的影响,在实际工程中,必须要遵循-定的规范,避免出现制冷效果差、器件易损、压力异常等现象。

      下面本人结合工程实际对热力膨胀阀的安装作总结。1)膨胀阀尽可能安装在距蒸发器入口处的水平管道上。2 )阀体应垂直安装,不能倾斜或颠倒安装。3)安装时,应注意使感温机构内的液体始终保持在感温包内,因此感温包应比阀体装得低- - 些。4)当回气管直径小于25mm时,感温包可扎在回气管的顶部12点钟位置;当直径大于25mm时,可扎在回气管下侧4点钟或8点钟的位置,如图50、51所示。

       5)感温包尽可能安装在蒸发器的出口水平回气管上,并紧贴管壁包扎紧密,接触处应将氧化皮清除干净,露出金属本色。一般应远离压缩机吸气口1.5m以上,感温包和外平衡管的位置应尽量靠近,建议感温包位于外平衡管的上游,如图52所示。

       6 )感温包绝不能置于有积液的管路上。7)感温包和外平衡管不在“U" 型弯同-侧时得不到理想过热度,外平衡管位于盘管侧会导致过热度偏高,如图53所示;相反,感温包位于盘管侧时过热度偏低。安装中当设置"U"型弯时感温包和外平衡管应在同一侧,其中优先安装于盘管侧,如图54所示,空间位置不足时,可以安装在靠压缩机侧,如图55所示。8)若蒸发器出口带有气液交换器时,一般将感温包装在蒸发器的出口处,即热交换器之前。

5.连接管路的安装

      连接管路看似简单,但是如果不注意,往往就会导致回油困难、液击、制冷性能变差,甚至损坏压缩机的现象。(1)外机比内机高的管路安装要求(如图56所示)冷凝机组外机比内机高时,安装要注意回油问题。因为冷库常用冷媒是溶于或微溶于冷冻油。

      在制冷循环中,大部分中小型机组是不带油分离器的,因此,在冷风机(内机)比冷凝机组(外机)安装低时要考虑回油问题,避免冷冻油集聚在内机导致外机的压缩机缺油现象,容易损坏压缩机。在实际工程施工中,一般需在冷风机的气管出口处,安装u型回油弯,如图56所示,为了保证回I带油速度,同时要求回油弯的曲率半径越小越好,直立管回油速度控制在8m/s,水平管4m/s比较适宜。

      当冷凝机组与冷风机的高低差超过4米时,就要考虑在直立的回气管段每隔4m安装回油弯,如图56所示,总高度差不能超过20m,避免回油不畅,影响压缩机的润滑,导致压缩机加剧磨损和烧毁压缩机的现象。(2)外机比内机低的管路安装要求(如图 57所示)为了避免冷凝机组停机后,大量的液态冷媒依据高位差,从冷风机、回气管段倒流回冷凝机组的吸气管口,待下次启动时,压缩机瞬间吸入过量的液态冷媒,容易导致液击损坏压缩机的现象,在冷库实际工程管路安装中,当冷风机比外机高时,般需要把其中的一段回气管段高于冷风机,避免产生停机后的过量回液,同时,在冷风机回气管出口处设置回油弯,更好解决回油、液击的问题,如图57所示。

      冷库工程中,一般建议内机与外机的高度差尽量不要超过4米,以确保正常的回油与制冷能效。图58所示为冷风机回气管段出口处做有回油弯;图59所示为冷风机回气管段出口处没有设置回油弯。

五、调试篇

     冷凝机组安装好后,调试是一项重要的环节,调试作业的规范与否,将直接涉及到冷凝机组的制冷效果。

1.制冷系统调试

(1)吹污作业内外机连接管在焊接后会产生大量的氧化皮,而且管路难免会存在灰尘等污物,为了确保管路系统内的洁净,在管路充氮保护焊接后需要对连接管吹污。吹污使用干燥的氮气,建议吹污压力为0.6MPa~0.8MPa为宜。

      吹污器件不包括外机(出厂前外机内部管路、器件已吹污,并充注了部分的冷媒)、热力膨胀阀(该器件出厂时已做了专门的洁净处理)冷风机(冷风机出厂时已吹污,并做了气密性试验与承压封口处理),仅需对内外机的连接管路做吹污处理。

     液管吹污(如图60所示):把压力表管一端接氮气瓶,另一端接外机的液管E通截止阀检修口(此时严禁使用六角匙打开三通截止阀,因为主机内部已充注了部分冷媒),电磁阀临时通电,一个人负责打开压力表阀门,向液管内注入0.6MPa~0.8MPa氮气,另一个人在接热力膨胀阀液管的入口端用手堵住,间歇性地进行排气3~5次,直到吹出的氮气无污物为宜。

     气管吹污(如图61所示):把压力表管一端接氮气瓶,另一端接外机的气管三通截止阀检修口(此时严禁使用六角匙打开三通截止阀,因为主机内部已充注了部分冷媒),一个人负责打开压力表阀门,向液管内注入0.6MPa~0.8MPa氮气,另一个人在冷风机液管出口(因为此时气管的管路已经和冷风机气管焊接在一起,只能与气管的冷风机一起排污),用手堵住,间歇性地进行排气3~l5次,直到吹出的氮气无污物为宜。

(2)打压检漏作业

     系统管路吹污完毕后,就要进行打压检漏操作。检查连接管路焊接口、器件是否有泄漏,打压的压力一般控制在1.8MPa~2MPa左右(针对R22冷媒),压力太低一些细微的渗漏检查不出,压力太高对器件有可能会带来压力损坏等。打压检漏连接图如图62所示,电磁阀临时通电,打入1.8MPa~2MPa干燥氮气后,可以对管路、连接口器件的相关部位使 用肥皂水检漏,初检无漏后,保压12h,以压力不下降为宜(同时注意12h .前后的环境温度是否有变化),否则重新补漏、检漏保压,直到无泄漏为止。

(3)抽真空作业

     打压检漏、保压,无泄漏后就可以对系统进行抽真空操作,如图63所示,如果系统连接管路较长,冷风机制冷量大而且有分液头的情况,建议使用高、低压双侧抽空,最好能使用大容量4升左右的真空泵进行作业,以提高抽真空的速度与效率。抽真空时冷凝机组的液、气管三通截止阀必须一直处于关闭状态(因为厂家预充了部分冷媒在主机处),抽真空的时间建议40min以上,而且压力表指针指示到-0.1MPa处。

(4)保真空作业

     抽真空达到要求后关闭压力表的阀门,停止真空泵的运转,但是不能马上进行充注冷媒作业,需要对系统进行保真空操作,保真空时间一般为20min~30min,要求真空度不回升或回升压力不能超过300Pa,否则要重新抽真空或者检查系统或压力表、连接管等是否仍然有轻微泄漏现象。

(5)冷媒充注作业

     保真空合格后,进入冷媒充注的环节。首先,使用六角匙分别打开气体三通截止阀、液体三通截止阀,然后把压力表的中间管口连接软管的另一端接到R22冷媒上,并对连接软管排空气操作,最后对系统进行追加冷媒,追加冷媒要准确,否则机组达不到最佳的制冷性能。追加冷媒量标准:追加冷媒量=每段液管长度累加总和x每米对应液管冷摆的追加量,具体参见表4。

      机组本身出厂时已充注了部分冷媒,工程中现场追加的冷媒需要在开机状态加注,从外机的气体三通截止阀维修口以气态的形式进行充注,如图64所示。建议不要倒灌液态充注,避免压缩机吸入过多液态冷媒导致负荷变重,因为液体是不能压缩的,容易液击而损坏压缩机。

      在冷媒充注过程中要接上钳表,随时检测压缩机的运行电流,例如GNJ-QF10CG/C, 10HP机组运行电流在13A~15A之间(刚开机运行电流较大,随着库温下降运行电流也慢慢降低了),如果远远超过此范围说明冷媒充注量过多,如果低于此范围说明冷媒充注量不足。

      工程技术人员安装的冷凝机组,如果有视液镜的也可以观察一下冷媒充注量是否正常,如果有“白色气泡”说明冷媒不足,如果只有“液体流动"说明冷媒充注量合适。(6)热力膨胀阀调试热力膨胀阀如果选型以及质量没问题,基本.上安装好后不需要做太大的调整就能达到冷库的制冷要求。目前热力膨胀阀生产厂家一般出厂时把过热度调整到2K~4K,对高温库而言,建议安装、维修工程技术人员微调一下膨胀阀,使其过热度控制在10K以上,避免吸气过热度太小导致回液,出现液击现象,而且外机控制板还会报“EC15"故障代码。

      热力膨胀阀每次使用一字螺丝刀调节过热度旋钮时,要切记调整的圈数,每次建议调整0.5圈为宜,然后机组运行20min,看是否达到要求,通过多次的调节和试运行,以达到较好的效果调节热力膨胀阀时,在压缩机回气管段放置热电偶(温度计)测量回气管段的温度,然后再读出回气管的低压侧饱和压力,转换为该饱和压力对应的饱和温度值,通过两者的温度差得到过热度,一般用单位K代表。

     例如,如图65所示,热电偶测出回气管段温度为17°C,表压力为5bar,而5bar对应的饱和温度值为5.9°C,所以过热度为11.1K。

2.电控系统的调试

(1)配线与空气开关的选择

     一般3HP以上的冷凝机组基本上都是使用AC380V电压,这样对电网三相的平衡有好处,而且避免单-相线电流太大,导致电网某相电压偏低和选用线径过大而增加投入的经费。

     表5为格力厂家关于3HP~12HP冷凝机组配线和空气开关的配置表,供大家参考!

(2 )相序的调整使用

       AC380V的冷凝机组必须在电控箱中配置相序保护器,避免因厂房的相序调整或错乱,导致烧毁压缩机现象。如果相序错乱建议调整总空气开关入线端的位置,不建议直接对压缩机接线端子调整相线,如图66所示,否则将有可能失去相序保护的功能,带来压缩机烧毁潜在的危险!

       如果在调试过程中或应急通电使用时,工程技术人员的确需要直接调冷凝机组接线排的接线相序时(通电瞬间如果听到压缩机启动、运转噪声很大,吸排气管功能颠倒,说明压缩机反转),要立即停机,重新再调整任意两根相线的接线位置(相序),再重新开机,否则相序错乱,压缩机通电时间过长将直接烧毁、损坏昂贵的压缩机。

(3)绝缘电阻测试

       机组接线完毕不要直接开机,使用绝缘表或万用表的兆欧挡测量设备的绝缘电阻后,方可开机,避免设备、器件、线路等漏电给人员、电网带来不必要的损失。- 般设备的相线与地之间的绝缘电阻在2MQ以上为合格,如果绝缘电阻偏小,建议查清原因排除故障后方可通电试运行。

(4)库温传感器和除霜传感器安装

        用户购买的电控箱中有一个电子温控器,该温控器能进行库内温度和除霜温度的控制。库内温度传感器,用于检测库内温度,-般安装 在冷风机的回风口附近;除霜温度传感器,用于检测除霜温度,-般安装在盘管高度方向的中上部铜管处(也可以直接打开冷风机的侧盖,如图67所示,把传感器绑紧在铜管处),注意不能靠除霜发热丝过近,更不能与除霜发热丝接触,否则会导致除霜不够彻底的现象。浦不厂家配置的库内温度传感器和除霜温度传感器的线长一般为3m~5m,如果线不够长,可用0.75imm~1.0mm?的铜芯软线进行接驳,注意接口处的牢固与防水密封问题,总线长尽量不要超过15m,否则会导致温度传输不够准确的现象。

(5)温控器的调试

       温控器是控制整套冷凝机组的核心控制器件,如图68所示,能对库温、除霜温度进行控制,下面以诫科的电子温控器作调试载体进行介绍。

       温度调节操作:轻按一下"set"键,显示屏的红色数码管显示的温度值闪烁,按"向上”或“向下”键进行库内温度的设置,设定范围是-50°C~-50°C,出厂时设定为-18°C,设置完毕后自动复位,并显示现时的设定温度值,设备按照新设定的温度参数运行。

       温度回差设置:按“set”键进入温度回差设置功能。温度回差是压缩机达到设定温度停机到再次开机的温度差值,可以通过按“向上”或“向下”键进行19°C~15°C的调整范围,出厂设置为3°C,具体应视冷库存储物、库板保温性能、库温要求精度等进行综合评估确定回差值。但是回差不能设置得大小,例如1°C,这样有可能会导致冷媒高低压力未平衡就又再次启动,造成启动困难,甚至负荷过重,电流过大热继电器保护的现象;但是也不能把回差值调整得太大,这样会导致库内温差太大,影响存储物品的品质。

       化霜周期设置:按“set"键进入化霜周期设置功能。中低温冷库,冷风机工作一段时间后就会在蒸发器盘管表面积聚霜层,随着工作时间越长霜层越厚,尤其库房存储物湿度较大时更为明显,直接影响冷风机盘管的热交换,因此需要每隔一段时间对蒸发器进行除霜处理。在温控器中可以对化霜周期进行调节,控制范围为1h~24h,出厂时已设置为12h。以冷库猪肉存储为例,一般设置45~5h除霜一次,具体还要根据库容量、库房开关门次数、进出货频率、温度等综合考虑。

        除霜时间设置:按“set"键进入除霜时间设置功能。除霜时间设置的范围是1min~45min,产品出厂设置为15min, 具体要根据库存货物、蒸发器盘管结霜情况进行综合考虑设置。如果除霜时间太长,库温上升速度过快影响库温;除霜时间太短,化霜不彻底,影响蒸发器的热交换。例如:猪肉存储要求库温-18C°时, 一般设置20min- 25min比较适宜。

        风扇模式设置:按"set"键进入风扇模式设置功能。风扇模式其实是设置冷风机风扇与压缩机是提前开启或是同启同停还是延时开启的问题。其设置范围是-1~10,-1为风扇比压缩机提前1min开启;0为风扇与压缩机同启同停;1~10是压缩机开启后风扇延时开启或延时关闭。产品出厂设置为“0”,在实际冷库工程中常设置为“0”和“-1”的模式。

        化霜退出温度设置:在除霜过程中,除霜结束的温度。设置范围为5C~35C,厂家初始设置为5°C。此温度设置要合理,设置过高,库温上升过快;设置过低,除霜不彻底,具体要视实际情况综合测试后设定。

        温度校正处理:当显示的温度与实际的温度有偏差时,需要对温控器的温度进行校正。校正时同时按下“向上”和“向下"按钮,此时指示灯全亮,再按下“向上”或“向下”按钮进行温度校正操作。校正温度调整范围是-15°~15°C,厂家初始设定为0°C。

       超高温报警启动: 当库温超过设置的上限值时,为了保护冷库以及库内物品,在温控器中可以启动超温保护,厂家设定值是51C,一旦超过此值时,整机停机,并在温控器数码显示屏上显示"F01 "超温保护故障代码。

       超低温报警设置:同理,厂家为了防止设备超低温运行损坏库内物品和冷库,也设限了超低温保护极限,要高于-50°C。具体工程技术人员根据高、中、低温冷库实际需求的库内温度情况进行有效设置。一旦超过工程商设定的超低温保护温度值就会整机停机,并在温控器显示屏上显示"F02"故障代码。

       延时启动时间设置:压缩机每次启动前的延时时间,就是避免突然停机又马上开机的情况,这样会导致系统压力未平衡又马上开机,启动负荷大、电流大,容易损坏压缩机的现象。延时时间范围为1min~5min,厂家初始设定为2min,一般在工程中设定为2min~3min。如果延时启动时间异常会在显示屏报故障码“F04"。

       滴水时间设置:每次除霜完毕后延长去水的时间,此设置对于电热除霜意义不大,主要针对冷风机采用水冲霜情况。水冲霜式冷风机除霜过程喷水量较大,去水时间相对要延长几分钟,避免再次制冷时未完全排出库外的除霜水在接水盘或翅片中再次遇冷变成冰块,影响热交换和制冷效果。设置范围为0min~5min,具体要结合实际测试的数据进行调整。电热除霜的此数值调至0,因为电热除霜融霜水不是太多。如果滴水时间异常也会在温控器的显示屏上显示"F05"故障码。

        菜单密码设定:此密码设定就是防止非专业用户误操作、误调整菜单密码设置范围有效数字是0~255,厂家初始密码为095,输入“095”后就可以对以上的菜单功能进行调整,调整好后重新设置密码,设置完成后若没有密码是不能对菜单功能进行调整,这样就可以避免非专业人员的误操作。

        强制除霜操作:在检修过程中如果遇到设备异常,例如冷风机结霜太厚需要融霜时,可以直接按下“除霜”键6s,强制进入除霜状态,完成后再按此键6s结束强制除霜。

       除霜实时温度测量操作:在除霜过程中如果需要对实时除霜温度进行测量,可以直接按下“向上”键6,化霜传感器检测除霜的温度,并在温控器的显示屏上闪烁显示温度值。

六、维修篇

例1:不制冷,开机1min后停机并报故障码"EC02",

分析检修:一台使用近两年的冷库,采用格力GN]-QF系列全封闭风冷冷凝机组,发现冷库机组有时报“EC02"故障代码并停机的现象,尤其近段时间,基本.上开机大约运行1min后机组停机,同时外机的电控板双8显示器报"EC02"故障码,该故障码代表“低压保护”意思。开始以为没有冷媒,用工具顶了一下气管三通截止阀,气流很弱,再次顶一下液管三通截止阀维修口,听见大气流喷出,说明系统是有冷媒的。开始以为压力未平衡所致,大约等了30min 后再次开机,为了彻底查清故障现象,提前在外机的气管三通截止阀接上压力表,开机后发现低压侧压力从1.0MPa 快速下降,接近到0MPa时机组停机,显示故障码"ECO2"。

         检修同时,在内机的冷风机和热力膨胀阀处没有听见冷媒流动(流水似的声音),初步估计是系统堵塞所致。观察干燥过滤器未见异常,保护停机后电磁阀失电关闭,此时可以卸下热力膨胀阀,发现入口处的过滤网集聚了大量的油泥把膨胀阀通道严重堵塞。为了彻底修复,把高压侧冷媒使用空冷媒罐进行部分回收,使用氮气对系统管路进行吹洗以及对膨胀阀清洗干净后重新装回,抽真空充注冷媒后机子修复,不再出现"EC02”故障码。因此,大系统安装时吹污清洗环节很重要,否则使用一两年后就会出现在干燥过滤器或热力膨胀阀处堵塞的现象。

例2:用户端电控箱内部温控器接线方式错误,机组能运行但是几小时后频繁保护,报故障代码“EC13”,机组停机。

分析检修:用户端需要配置-一个电控箱,电控箱内包含三相四线制空气开关、相序保护器、交流接触器、热继电器、电子温控器、接线排等。格力厂家配套的接线图中未含电子温控器的接线方式,导致部分安装技术人员,按照如图69所示进行安装,此接线方式机组一样能运行,但是几个小时后外机的主板就会显示"EC13" ,出现频繁保护故障,整机停机。

       问题在哪?该接线的主要错误在于图69中“红色线”的部位。厂家图纸中电源-相线直接供到XT2接线排的L端,零线接到N端,外机的电控板得电,并从1的端子输出火线,直接接热继电器FR、交流接触器KM再通过零线形成回路,但是此时未受温控器控制,必须接上温控器后冷库才能对库温等进行有效控制功能,因此部分安装工程技术人员就直接从相序器常开触头PM输出把相线直接接到电子温控器中的变压器②脚与压缩机控制的触点输入③脚,电子温控器的①脚接零线N,从④脚输出的火线接到外机电控板XT2接线排的L端子,电控板得电延时2min后从XT2接线排的1端子输出火线经FR热继电器常闭触头后接到交流接触器线圈的一端,另一端通过零线N构成回路,线圈得电,KM的主触头闭合,压缩机、电磁阀、冷风机工作,实现正常制冷。一旦库内温度达到设定的温度时,电子温控器压缩机触头3、4断开,此时电控板没电,XT2接线排1端无输出,压缩机、冷风机停机、电磁阀关闭。当库温上升,达到温度回差值,电子温控器内的3、4触点闭合,恢复XT2接线排L的供电,此时机子又可以通过延时后重新进入控制状态,通过多次的外机电控板的断电、得电使电控板的CPU默认是频繁启动,从而在电控板双8数码管显示窗口显示“E13"故障代码,代表频繁启动保护。故障排除,就是确保一旦机组上电,就得保持外机的主板一直通电,哪怕是温控器达到设定的温度值此电控板都需要一直通电,不能断电,尤其是多次频繁断电现象,因此需要对红色的接线电路进行改造与重接,如图70所示,相序器的触头PM输出需要直接接到XT2接线排的L端,这样只要空气开关一上电,相序正常的话,外机电控板就直接得电,而且一直得电。此时在XT2接线排的1端子输出火线,先进入电子温控器的③脚,经温控器的压缩机触点闭合后从④脚输出再接到FR热继电器常闭触头、交流接触器KM1线圈一端另一端构成零线回路,线圈得电主触头闭合,压缩机、风机、电磁阀正常工作。当温控器达到设定的库内温度时,只是温控器的压缩机触点3、4断开,而外机电控板一直通着电,所以不会出现主板时而得电,时而失电,而导致频繁保护报故障码"EC13"现象。

      另外,温控器的变压器也一直通着电,这样可以查看温度以及相关功能信息等。

例3:格力GNJ-QF10CG/C全封闭风冷冷凝机组制冷效果差,压缩机结霜,每次机组工作1.5h左右报故障代码“EC15”,并整机停机。

分析检修:该机为新装的10匹高温冷库,配套格力GLF-D354E46F/A 冷风机和丹佛斯TE12-7热力膨胀阀,安装好后调试,刚开始制冷-切正常,但是运行约1.5h后,整机停机,外机主板报故障码"EC15",该故障码代表“吸气过热度过低保护”。仔细检查发现,随着开机时间变长,回气管很冷,而且还逐渐出现结霜现象,甚至一度结霜至压缩机吸气口,刚开始以为冷媒加注量过多所致,放出一部分后效果不明显,后来又调节了热力膨胀阀效果不佳,调试陷入困境。认真观察后发现配置的热力膨胀阀型号是丹佛斯TE12-7,查厂家数据手册明显冷量开口偏大,回收冷媒,重新选购TE5-4装上后,调试冷媒压力,观察回气管结露没有出现结霜现象,冷风机制冷效果好,故障排除。该故障主要就是膨胀阀冷量选型过大,开口过大,导致在蒸发器内未能完全气化蒸发冷媒,部分过剩的冷媒延续到回气管、压缩机吸气口等继续气化蒸发所致。这个案例告诉我们,在实际工程中,配置器件不能大意,也不能一味相信制冷配件商,要结合机子的实际情况进行综合考虑,参考拟购买产品企业的相关技术资料或手册,避免选购不合理导致劳民伤财、效率低下的事情发生。

例4:格力GN-QF8CG/C全封闭风冷冷凝机组,送电后开机不能运转,外机主板数码管显示"EC07”故障代码。

分析检修:检查用户端的电控箱AC380V供电正常,相序及相序器正常,温控器显示实时库温,而且温控器线圈两端有AC220V电压,但是检测外机XT2接线排的1端无AC220V输出,导致温控器3、4触点闭合了但是无电流经过,所以交流接触器KM不工作。设为什么 XT2接线排的1端无电压输出 ,细看外机双8数码管显示故障代码"EC07”,属于排气感温包故障,在外机中找到排气管后发现使用保温棉包裹的就是排气温度传感器,如图71所示,断电后,在主板处找到该传感器的接线端子排CN9,如图72所示,测量其阻值为无穷大,说明该传感器已断路,检查其连接的线路没有破损的现象,确定是传感器故障。换为50k的排气温度传感器后上电,外机主板双8数码管没有再显示"EC07"故障码,开机延时3min后,外机电控板XT2接线排的1端子火线有电压输出,温控器3、4触点闭合,经热继电器辅助常闭触头后送电到交流接触器线圈的一端,另一端通过零线N形成回路线圈得电,交流接触器主触头吸合,压缩机通电正常制冷,同步的电磁阀冷风机也一起工作,故障已排除。

例5:格力GNJ-QF10CG/C全封闭风冷冷凝机组,制冷效果,差,屡烧压缩机。

分析检修:一套格力GNJ-QF1OCG/C全封闭风冷冷凝机组搬厂移装1年后,制冷效果逐渐变差,最后导致约半年左右更换一台压缩机的现象。上门检查,发现电控箱的热继电器,如图73所示,辅助常闭触头已经断开,估计负载过重、电流过大所致。复位后上电,三分钟电子温控器内压缩机控制触点闭合,交流接触器动作,但是压缩机不运转,3秒左右,热继电器辅助触头又再次断开进行保护。断电后测量压缩机三端绕组每两个绕组之间的阻值在1.50左右,正常,为什么压缩机启动不了?估计卡缸了。经用户同意后,回收部分冷媒,卸下10HP压缩机(型号:VR125-KS),发现即使把压缩机倒转或侧翻放置,在高、低压管口也基本上没有冷冻油流出,冷冻油去那了?估计压缩机卡缸的原因就是缺冷冻油所致。通过观察,冷库机组移装后,主机安装在4楼的楼顶,冷风机安装在一楼的库内 ,移装后机组与冷风机高低差大约在12m左右,而且在回气管路上没有安装回油弯,导致在高落差最低处的冷风机内积聚了大量的冷冻油,由于冷冻油密度比R22冷媒轻,因此在冷风机铜管内空间冷冻油浮于冷媒上面,在铜管内表面形成厚油膜,严重影响冷风机的热交换效果,所以制冷效果差。大量的冷冻油集聚在冷风机管路内,由于落差太大,压缩机吸气带油能力以及效果较差,冷冻油回油受阻,导致压缩机内部的冷冻油未能及时顺利回油。另外,虽然机组设置了喷液冷却装置,如图74所示,在喷液过程中,会有部分冷冻油同时被压缩机吸入回油,但是回油量太有限,而且喷液冷却时间不长,未能根本解决回油问题。为了能有效解决回油问题导致屡烧压缩机的故障,首选对系统管路器件等使用干燥氮 气进行吹洗,发现从冷风机内吹出大量的棕褐色的冷冻油,其次在回气管路最低处加装了回油弯,以解决由于机子负荷变动较大回油受阻的问题,如图75所示的回油措施,进一步提高回油效率。安装新压缩机、回油弯及连接相关管路,打压检漏,无泄漏后抽真空,按要求充注R22冷媒后,开机一切正常,压缩机单相运行电流在16A,运转声音正常,制冷效果好,彻底解决屡烧压缩机问题。

       关于机组回油的改造建议:最理想就是在压缩机高压管口后添加油分离器的装置,如图76所示,排出的高温冷媒中夹带的冷冻油实现油气分离,基本确保系统管路没有进入冷冻油,然后在油分离器的底部再添加回油装置,把冷东油逐步回吸到压缩机内,实现压缩机的良好润滑。