立式冷藏柜是用于冷藏冷冻食品、饮料的设备,广泛用于超市酒店、医院、食堂等场所。本文以海尔SC- 226型立式冷柜为例进行介绍,其正面结构如图1所示,由箱体(发泡成型)、压缩机腔、制冷系统电控系统、灯光照明系统及透明玻璃门组成,箱内有效容积为226升,制冷系统采用风冷方式,蒸发器采用风机强迫对流方式,箱内温度为0°C~10°C;项板及箱内配以灯光,以方便展示与取放物品。
1.压缩机
本机所用L88CY全封闭式压缩机如图2所示,电压AC220V,功率1/5HP(1HP =0.735kW),气缸容积8.8,采用RSCR启动方式,使用环保R600a冷媒,充注量43g。
本机采用的是风冷冷却方式。由于冷柜使用的地点可能在户外,为了提高冷凝器的冷却散热能力,故采用风机强迫冷却方式,如图3所示,以提高热交换的效率。
为了进一步充分利用蒸发器的融霜水,故从箱内引出一根高压管,放置在压缩机腔的接水盒中,如图4所示。当接水盒有水时,即可以对该段高压管降温冷却,这样也就不必频繁倒出蒸发器中流出的融霜水。
本机用于冷凝器和蒸发器强迫热交换的风机分别如图5、6所示,均为德国进口的ebmpapst品牌,型号为EM2513LN-250acp/C01,工作电压为AC220V,属于罩极式电机,噪声小震动小,风量大、运行平稳。
4.蒸发器
本机的蒸发器采用铝吹涨式蒸发器,如图7所示,采用明装方式,结构简单、热交换效率高、维修方便。目前,大部分立式展示柜的蒸发器均采用这种方式。
5.温控器
温控器是立式冷藏柜用于调节与恒定箱内温度的一个重要器件。本机使用的温控器型号如图8所示,"WPFE4A-I”表示鹭官型防爆普通温控器,冷点断电温度为4C;“250V 6(4)A 50/60Hz-u表示温控器使用的电压等级是220V,触点能通过的阻性负载电流是6A,感性负载电流是4A,工作频率为50Hz或60Hz,“u”代表触点的间隙小于3mm;“RoHS"表示通过RoHS(在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令)。
温控器安装于箱内的右上方,如图9所示。感温管使用塑料扣、自攻螺钉靠近冷柜背部安装。温控器的调节旋钮如图10所示,数字越大调节的温度越低(顺时针调节温度低,逆时针调节箱内温度高)。
6.过载保护器
过载保护器用于压缩机的过流与过热保护,其外形如图11所示。“B60-120”表示该保护器为圆形过载保护器,额定工作电流6.0A,动作温度为120°C。
值得一提的是,不同功率、不同类型(活塞、旋转式)的压缩机,或使用不同制冷剂(R134a、R600a)的压缩机,对过载保护器的选择是有区别的。常见过载保护器的主要参数见表1。
7.PTC启动器
冰箱、冰柜的启动器有重锤式启动器与PTC启动器之分。由于重锤式启动器有触点,在接触或断开瞬间有比较大的触点动作声音,并且随着使用频率或次数的增加,导致触头容易烧蚀接触不良的现象,因此现在的大多数冰箱、冰柜采用的是无触点的PTC启动器。PTC为正温度系数的热敏电阻元件,电流越大、温度越高、阻值越大。一般PTC启动器常温下阻值为几十欧姆。
在本机中,PTC启动器与线路的接线端子融为一体,如图12所示,这样既节约了成本,又节省了安装空间,优化了线路结构。
8.照明灯箱
内照明灯如图13所示,其目的是方便用户存取物品。顶部广告灯如图14所示,其作用是装饰与美化冰柜。这两处的照明灯具为9W的节能灯,严禁使用普通的白炽灯泡,因为白炽灯泡工作时温度高,易烤坏冰柜内胆的PVC材料。
二、工作原理分析
1.制冷系统
该机制冷系统如图15所示,压缩机从低压回气管吸人低温低压制冷剂气体,经压缩机做功压缩后,从高压排气口排出高温高压制冷剂气体,进人蒸发器融霜水接水盆,对高温的制冷剂气体进行冷却,再进入钢丝网式冷凝器中,通过冷凝风机强迫对高温制冷剂进行冷却散热。冷凝器中流出高压中温的制冷剂液体,经干燥过滤器滤去杂质、吸收水分后,进人节流降压的毛细管。由于R600a制冷剂的沸点为-11.8°C,在蒸发器内吸收热量气化蒸发,使制冷剂由液态变成低温低压制冷剂的气态。在蒸发器风机的作用下,使蒸发器的制冷更快。
3.电控系统
该机电控系统如图16所示。通电后,蒸发器风机运转。当柜内温度未达到设定的温度值时,温控器闭合,AC220V电压经过载保护器加在压缩机的绕组上,在PTC启动器作用下,压缩机运转,同时冷凝风机也工作。灯开关同时控制箱内和箱外的广告灯的照明。当柜内温度达到设定温度时,温控器断开,此时压缩机与冷凝器风机均停止工作。
三、故障检修实例
例1:一台海尔sC-226立式冷柜,不制冷,每隔一段时间就能听见压缩机腔内有“嘀”声。分析检修:打开压缩机腔的背板,外观检查未见线路、管路有破损现象。测量电源插头的阻值及绝缘电阻正常,接通AC220V电源,压缩机启动正常,手摸高压管很烫,听蒸发器有制冷剂流动的声音,但冷凝风机不转。以为冷凝风机烧毁,断电后测量冷凝风机阻值为1.3kΩ,正常。
3分钟后再次通电,测量冷凝风机的电压输人触点间电压为AC220V,即供电正常,为什么风机不转呢?用手拨动风扇扇叶,感觉很紧,基本转不动。拆下风机,发现轴承缺油,并有一些条状的毛絮物缠绕在轴上,导致风机得电不转动。清除杂物,并在轴承孔及轴上涂上黄油试机,故障排除。
由于风机不转动,则冷凝器散热不良,压缩机负荷大,过载保护器跳闸。隔一段时间压缩机腔内有“嘀”声,实际应为过载保护器断开时发出的响声。
例2:一台海尔SC-226立式冷柜,制冷效果越来越差。分析检修:打开立式冷藏柜的玻璃门发现,在毛细管与蒸发器连接处结了很大的一块霜,使用钳形表测量压缩机电流为0.35A,比正常的额定电流0.56A小;手摸高压管觉得不怎么烫,估计制冷剂泄漏或压缩机排气无力。征得用户同意后,割开压缩机的维修工艺管,发现没有什么制冷剂喷出,看来该机的制冷剂已泄漏。
外观检查未见有明显的泄漏点。为了查清系统的漏点,在工艺管处打人干燥的氮气,直至管内压力为1.8MPa,将肥皂水涂在关键的焊接点上检查,发现放在接水盘中冷凝器有微小漏点。仔细观察,发现浸泡在融霜水接水盘的高压管段有锈蚀的现象。割断有泄漏点的那段铁管,用币6mm铜管进行盘制,焊接好后打压、检漏均正常,最后抽真空并充人R600a制冷剂,试机测得压缩机电流为0.56A,如图17所示。手摸高压管段烫手。运行约35分钟后回气管很凉,而且有结露的现象,这说明故障已排除。
例3:一台海尔SC-226立式冷柜,制冷效果差,1小时后听见过.载保护器跳闸的声音。分析检修:接通AC220V电源,压缩机运转,打开立式冷柜门听到蒸发器内有很微弱的制冷剂流动的声音;手摸蒸发器,仅有毛细管入口处略有凉感;手摸高压管,没有烫手的感觉。断开电源,3分钟后再次接通电源,压缩机不启动,过载保护器动作,为什么会出现这种现象呢?
为了进一步分析故障原因,半小时后通电,压缩机能启动,运行15分钟后发现干燥过滤器与毛细管相连接处附近有结露现象,这说明故障原因可能是制冷剂不足或者干燥过滤器毛细管等器件有堵塞现象。结合3分钟后不能正常二次启动这-现象,判断故障原因应是系统堵塞。割开维修工艺管,没有制冷剂流出,当用割刀(严禁使用气焊设备,避免系统有压力遇到明火发生爆炸)割开干燥过滤器时,有大量的制冷剂喷出来。放完制冷剂后,发现千燥过滤器的第二道细过滤网处集聚了很多污垢。由于系统堵塞,压缩机运转后得不到回气管中低温低压制冷剂的冷却,则压缩机的温度不断升高,最终致使过载保护器动作。
卸下干燥过滤器,发现毛细管的管头位置也被堵了,用毛细管钳剪掉此段毛细管,再用高压氮气对系统高低压管路反复清洗,换上新的干燥过滤器,并焊好毛细管,最后对系统进行抽真空加注制冷剂后,试机故障排除。
例4:一台海尔BC-226立式冷柜,制冷效果不理想,压缩机一直工作不停机。分析检修:接通AC220V电源,蒸发器内有制冷剂流动的声音;手摸蒸发器的表面有凉感,但未见有结霜的现象;手摸高压管,有温升但并不烫手;用钳型表测得压缩机电流为0.43A,初步判断故障原因是制冷剂泄漏。
当割开工艺管时,发现有一定压力的大量制冷剂外喷,这说明制冷剂未泄漏。为了进-步确诊故障,首先对压缩机的性能进行检测,使用真空泵把系统内的残存制冷剂抽空(避免残存的R600a制冷剂遇到明火发生燃烧甚至爆炸),再焊下压缩机的高、低压管,最后接上电源,压缩机运转,但压缩机吸气无力,排气也无力(高压排气口用手都可以堵住),这说明此压缩机已坏。拆开压缩机后,发现高、低压膜片密封不严。
由于同型号的压缩机在本地买不到,经过比较后决定换用功率排气量相当的钱江万盛QD65Y型压缩机(制冷剂为R600a),代换后抽空加注制冷剂后试机,故障排除。
提示:更换压缩机时,如果原系统的冷冻油清澈透明(即无变色现象),这时可以不用更换干燥过滤器;如果发现原冷冻油变色(变成褐色、黑色等),则必须要对系统的干燥过滤器进行更换,并清洗管道。
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