“綠色”制冷劑R600a特性及維修工藝探討

劉泮漳

山東經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院

“綠色”制冷劑R600a特性及維修工藝探討

劉泮漳

山東經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院

在制冷系統(tǒng)中，制冷劑（制冷工質(zhì)）不斷循環(huán)，通過(guò)本身的狀態(tài)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷。目前制冷劑種類繁多，但大部分制冷劑，對(duì)大氣臭氧層造成一定破壞，繼而產(chǎn)生溫室效應(yīng)。隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在人們普遍采用新型“綠色”制冷劑R600a替代以往的制冷劑，由于R600a制冷系統(tǒng)技術(shù)含量要求很高，下面就它的特性、制冷原理、操作維修工藝及注意事項(xiàng)做詳細(xì)介紹。

特性；狀態(tài)變化；制冷系統(tǒng)；制冷原理；維修場(chǎng)所；注意事項(xiàng)；操作流程

一、制冷劑演變歷程及R600a特性

制冷劑的使用，經(jīng)歷了三個(gè)階段。最早是十九世紀(jì)的早期制冷劑，在后來(lái)的二十世紀(jì)，人們使用CFC類與HCFC類制冷劑，隨著時(shí)間的推移，人們發(fā)現(xiàn)CFC與HCFC類物質(zhì)會(huì)或多或少產(chǎn)生能改變自然界臭氧含量的氯,能對(duì)臭氧層產(chǎn)生一定的破壞，目前是使用綠色環(huán)保制冷劑R600a，制冷劑R600a又叫異丁烷，也就是2-甲基丙烷，它屬于碳?xì)浠衔镱?，分子式結(jié)構(gòu)C4H10，分子量58，它的比重較高，因此很容易聚集，并且沉于空氣的底端，它水溶性較小，有比較穩(wěn)定的性能，ODP=0，GWP=0，幾乎對(duì)臭氧層沒有破壞作用，但是它有一個(gè)最大缺點(diǎn)，在空氣中比較容易形成混合物具有爆炸性，當(dāng)此混合物中R600a與空氣的體積比達(dá)到爆炸極限時(shí)（1.9～8.4%），此刻如果遇到明火，會(huì)引起爆炸。因此，R600a制冷劑在使用時(shí)，要格外注意。

二、R600a主要的質(zhì)量指標(biāo)

三、R600a制冷劑在制冷循環(huán)系統(tǒng)中的狀態(tài)變化及其制冷原理

壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、毛細(xì)管以及制冷管路一起組成了一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，R600a制冷劑就在這個(gè)密閉循環(huán)系統(tǒng)中流動(dòng)。它以氣態(tài)方式由壓縮機(jī)吸入，在壓縮機(jī)內(nèi)，R600a制冷劑完成了絕熱壓縮過(guò)程，被壓縮成高溫高壓的過(guò)熱蒸汽隨后從壓縮機(jī)排氣管排出，經(jīng)排氣管道進(jìn)入冷凝器。冷凝器是由被多次彎曲的鐵管組成，稱為“蛇形管”，在冷凝器中，制冷劑蒸氣的溫度要比室溫高很多，熱量就會(huì)通過(guò)散熱器管壁向外散發(fā)，這樣R600a制冷劑過(guò)熱蒸氣隨著向外界傳送熱量，被冷卻成飽和蒸汽，然后在等壓等溫情況下，持續(xù)放熱，最后它被冷凝成高壓中溫的飽和液體，再經(jīng)過(guò)干燥過(guò)濾器進(jìn)入細(xì)長(zhǎng)的毛細(xì)管，由于毛細(xì)管通道細(xì)長(zhǎng)而受到很大阻力，R600a制冷劑被節(jié)流降壓，成為低溫低壓液體，進(jìn)入蒸發(fā)器中，同樣蒸發(fā)器是由另一個(gè)類似冷凝器的蛇形管構(gòu)成，被安裝在冰箱的內(nèi)部。這個(gè)蛇形管管徑要比冷凝器的蛇形管管徑粗一些，制冷劑的流速加快，結(jié)果就是導(dǎo)致壓力驟然下降。這就非常符合伯努利原理。在蒸發(fā)器里，低溫低壓的R600a制冷劑液體大量吸收外界熱量而被氣化為干飽和蒸汽，由此在蒸發(fā)器中可以達(dá)到向外界吸熱制冷的目的。在回氣管中，R600a制冷劑變?yōu)榈蛪哼^(guò)熱蒸汽被壓縮機(jī)吸收回去。周而復(fù)始，完成整過(guò)的制冷循環(huán)。

四、R600a制冷系統(tǒng)與以往R12制冷系統(tǒng)地區(qū)別

1、R600a壓縮機(jī)以及制冷系統(tǒng)所用熱交換器、電磁閥與毛細(xì)管

制冷壓縮機(jī)是一種把機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱能的機(jī)械裝置，R600a制冷劑與以往的傳統(tǒng)礦物油和烷基苯油能完全互溶，壓縮機(jī)所用冷凍油與以往R12壓縮機(jī)所用冷凍油可以通用，只不過(guò)R600a制冷劑所用壓縮機(jī)氣缸容積要比R12壓縮機(jī)氣缸容積增大65-70%。由于R600a具有易燃性，重錘式啟動(dòng)繼電器在這里絕對(duì)不能使用，要用PTC啟動(dòng)繼電器并且要密封，防止出現(xiàn)“打火”現(xiàn)象，另外R600a壓縮機(jī)上要貼有黃色火苗易燃標(biāo)志。R600a制冷系統(tǒng)和R12制冷系統(tǒng)所用熱交換器、電磁閥和毛細(xì)管基本通用

2、制冷系統(tǒng)所用干燥過(guò)濾器與制冷劑充注量

一般使用專用干燥過(guò)濾器（XH9），由于R600a灌注量?jī)H為R12的40%左右，因此需要使用比較精準(zhǔn)的灌注設(shè)備、校準(zhǔn)設(shè)備，如德國(guó)福爾康．洛克令公司生產(chǎn)的VPS34/600-02d等抽空灌注設(shè)備。

五、R600a制冷系統(tǒng)維修場(chǎng)所要求

1、操作場(chǎng)地要空曠，盡量不設(shè)在地下室或者閉塞的地方，切記地面不要有溝槽或者凹坑，維修時(shí)要使用一套專門的全面排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)量至少每小時(shí)15次以上，而且場(chǎng)地周圍10米內(nèi)不要有易燃和助燃易爆物。

2、維修場(chǎng)所內(nèi)要使用防爆型通風(fēng)設(shè)備和電氣設(shè)備，要保證換氣量均勻，防止氣體局部積聚，另外要把有防護(hù)裝置的總電源開關(guān)安裝在場(chǎng)所外部。

3、維修工作人員進(jìn)入場(chǎng)地前，首先要檢查周圍有無(wú)火源，場(chǎng)所內(nèi)在隨手可觸的地方是否有未過(guò)期的兩個(gè)以上滅火器，然后打開通風(fēng)系統(tǒng)后，才能進(jìn)行維修操作。

六、R600a制冷劑日常操作注意事項(xiàng)

1、裝卸R600a制冷劑鋼瓶時(shí)，務(wù)必要檢查周圍有無(wú)火源或者是明火，裝卸人員操作時(shí)一定要輕拿輕放，用完的R600a制冷劑空罐要粘貼“空罐”字樣。

2、運(yùn)輸車輛須用廂式貨車，車廂內(nèi)同樣要求禁止煙火。運(yùn)輸過(guò)程中，制冷劑鋼瓶要固定擺放整齊，鋼瓶之間要安放減震塊，車輛盡量走平坦路面，防止鋼瓶互相碰撞摩擦。

3、卸車后要對(duì)盛放制冷劑的鋼瓶進(jìn)行檢漏，肥皂水用畢后，要擦干凈，防止殘留肥皂水對(duì)鋼瓶進(jìn)行腐蝕，制冷劑鋼瓶要豎放在不高于30攝氏度的環(huán)境中。

4、制冷劑鋼瓶倒灌時(shí)，周圍環(huán)境同樣不要有火源，操作人員盡量要穿靜電服，而且不攜帶易產(chǎn)生火花的物品，所用量具一定不能使用電子稱，防止產(chǎn)生火花導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生。

七、R600a制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)更換操作流程

1、將待修產(chǎn)品或設(shè)備運(yùn)入指定地方，進(jìn)入維修操作場(chǎng)地后，首先要檢查場(chǎng)地周圍有無(wú)火源或者明火，檢查通風(fēng)設(shè)備是否完好，然后開啟通風(fēng)設(shè)備，并要保持良好的通風(fēng)狀態(tài)。

2、將維修所用的專修設(shè)備、所用到的配件、工具、電源等逐一檢查準(zhǔn)備好。特別注意檢查排氣所用排氣鉗連接管是否有泄漏現(xiàn)象，檢查排氣鉗上的螺母是否有松動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)把排氣鉗力度旋鈕調(diào)至合適位置。

3、把排氣鉗所連接的排氣管連接到室外，然后把排氣鉗卡在制冷系統(tǒng)高壓端干燥過(guò)濾器處，（要注意觀察排氣鉗上的刺針是否能夠刺破干燥過(guò)濾器）讓壓縮機(jī)通電啟動(dòng)，等待運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘以后，斷電，用力晃動(dòng)壓縮機(jī)，把與壓縮機(jī)潤(rùn)滑油相溶的一部分異丁烷釋放出來(lái)，等待靜置3分鐘以后，再通電讓壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，讓它運(yùn)行5分鐘后停止，盡量使制冷系統(tǒng)管路中的異丁烷含量降到最少。

4、把制冷系統(tǒng)斷電，先把干燥過(guò)濾器剛剛刺破的小孔密封好，把專用鉗子卡在壓縮機(jī)回氣管上，用專用的R600a真空泵抽真空，一般抽空時(shí)間在10分鐘左右，然后把壞壓縮機(jī)和干燥過(guò)濾器拆下，并用非常干燥的氮?dú)獯倒苈?秒鐘以上，換上新壓縮機(jī)和干燥過(guò)濾器，用氣焊把管路焊接好。

5、對(duì)制冷系統(tǒng)吹入壓力為0.8MP的氮?dú)猓梅试硭畬?duì)所有焊接頭進(jìn)行檢漏，經(jīng)檢查沒有漏點(diǎn)，放掉氮?dú)?，用專用真空泵?duì)系統(tǒng)進(jìn)行抽真空（一般是高低壓雙側(cè)抽空），抽空時(shí)間在20分鐘以上。

6、將盛放制冷劑的罐平穩(wěn)倒立在電子秤上，把電子秤讀數(shù)清零后，順次打開制冷劑鋼瓶閥、抽空灌注設(shè)備閥、R600a低壓閥，插上冰箱電源，讓其運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)觀察電子秤度數(shù)，當(dāng)達(dá)到規(guī)定要求充注量后，關(guān)閉甁閥，然后再打開設(shè)備制冷劑閥，目的讓連接軟管內(nèi)制冷劑全部進(jìn)入制冷系統(tǒng)，大約2分鐘后，依次關(guān)閉灌注設(shè)備制冷劑閥、R600a低壓閥，再運(yùn)行約5分鐘后，拔掉冰箱電源。

7、用專用封口鉗夾緊壓縮機(jī)工藝管，取下漢森閥，用400目以上的砂紙把封口鉗外側(cè)工藝管打磨干凈，并用干凈抹布擦拭，滴上密封液，套上洛克環(huán)并旋轉(zhuǎn)一下（目的是讓密封液涂抹均勻），再用專用壓接鉗將洛克環(huán)堵頭壓接到位。

8、封口結(jié)束后，需用肥皂液對(duì)洛克換接頭檢漏，檢漏完畢，把肥皂液抹干凈，給冰箱通電運(yùn)行，檢查溫度等各項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)是否正常。

八、簡(jiǎn)陋維修場(chǎng)地，更換壓縮機(jī)維修工藝

1、在周圍無(wú)明火或火源的寬敞通風(fēng)良好的地方，打開冰箱干燥過(guò)濾器處的毛細(xì)管，把毛細(xì)管進(jìn)口端密封，啟動(dòng)壓縮機(jī)，讓制冷劑從干燥過(guò)濾器下端毛細(xì)管口吹出，泄放5分鐘后，斷電，再振動(dòng)壓縮機(jī)3分鐘，最后再啟動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘，讓制冷劑更加充分從高壓端吹出。

2、用割刀割斷壓縮機(jī)高壓端和低壓端工藝管路，切記不能使用氣焊，然后用0.5MP壓力的干燥氮?dú)夥謩e吹冷凝器和蒸發(fā)器，時(shí)間不少于30秒。

3、更換上新壓縮機(jī)和干燥過(guò)濾器，并焊接檢漏，抽空灌注制冷劑，檢測(cè)制冷系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)各項(xiàng)指標(biāo)合乎要求后，同樣用洛克環(huán)封口，還要對(duì)洛克環(huán)堵頭進(jìn)行檢漏。

4、維修時(shí)，若單純更換壓縮機(jī)，制冷劑灌注量按照銘牌規(guī)定充注，除此之外制冷系統(tǒng)維修，灌注量應(yīng)為規(guī)定值的90%。

九、結(jié)束語(yǔ)

以上介紹的是“綠色”制冷劑R600a的特性，制冷原理以及維修注意事項(xiàng)，在實(shí)際操作時(shí)要格外注意，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行。