毛细管是制冷系统的关键部件之一,其作用是节流和调节,将冷凝器出口的高压液态制冷剂节流为蒸发器入口的低压制冷剂。然而在实际运行中,毛细管时常出现"脏堵"问题,严重影响了制冷效果和设备使用寿命。
毛细管是制冷系统的关键部件之一,其作用是节流和调节,将冷凝器出口的高压液态制冷剂节流为蒸发器入口的低压制冷剂。然而在实际运行中,毛细管时常出现"脏堵"问题,严重影响了制冷效果和设备使用寿命。
本文我们将毛细管"脏堵"的主要原因,总结了脏堵后的常见症状和判断方法,并提出了相应的排除和预防措施,以期为制冷设备的维护提供参考。
制冷剂是制冷系统的"血液",其品质直接影响系统性能。然而在制冷剂生产、储运、灌注等环节,难免混入水汽、酸、蜡、焦油等杂质[2]。这些杂质进入系统后,在毛细管狭窄处沉积堵塞,导致过流面积减小,阻力增大。特别是家用小型制冷设备,其毛细管内径极细,污染少量即可造成堵塞。
压缩机是制冷系统的"心脏",长期高速运转难免产生磨损。活塞、气缸、轴承等部位相互摩擦,会产生金属碎屑、粉末等污染物[3]。这些碎屑随制冷剂进入毛细管,沉积在管壁,逐渐堆积形成障碍物,阻碍制冷剂流动。尤其老旧压缩机,零部件间隙加大,磨损加剧,脏堵风险大大提升。
制冷设备大量采用铜管连接,需要钎焊。焊接时为去除氧化皮,通常涂抹焊剂助熔[4]。焊剂易残留在管路死角,随着时间推移逐渐溶解,这些腐蚀性物质进入毛细管后,在狭窄弯曲处形成堵塞。此外,焊剂还会与制冷剂发生反应,生成胶状沉淀物,进一步加重堵塞[5]。
为润滑压缩机,系统内需要加入适量冷冻油。然而,有些冷冻油品质低劣,在高温环境下易分解结焦[6]。冷冻油裂解产生的焦炭颗粒,在毛细管聚集成块,堵塞液流通道。同时部分合成油溶解度差,低温下易析出蜡状物,沉积在毛细管内壁,厚度不断增加,最终阻塞管路[7]。
制冷管路的连接大多采用钎焊,焊接过程中熔融的焊料飞溅,产生大量焊渣碎屑。这些细小颗粒四处飘散,部分随气流进入毛细管,沉积聚集,形成"堰塞湖",造成堵塞[8]。尤其是手工焊接时,由于技术水平参差不齐,飞溅程度更甚,污染风险更高。
1.制冷量下降: 毛细管堵塞,供液不足,蒸发器得不到充分的液态制冷剂,换热能力下降,导致制冷量骤减,典型表现为压缩机吸气过热度上升[9]。
2.蒸发温度回升 :毛细管堵塞,蒸发器入口处液体淹没减少,蒸发面积下降,热交换效率降低,蒸发温度不断回升[10]。当蒸发温度接近环境温度时,又会出现蒸发压力骤降的现象。
3.冷凝压力升高 :毛细管脏堵,节流阻力增大,高压端排液不畅,冷凝压力居高不下。此时压缩机排气温度也随之升高[11],同时还伴有振动加剧和噪音增大等征兆。
4.毛细管结霜 :脏堵严重时,毛细管前端聚集大量污物,阻碍节流,低温端反而结霜,且随时间推移逐渐蔓延。结霜将进一步恶化传热,加速堵塞[12]。
5.系统抖动 :堵塞物松动时,毛细管内液体不连续,出现气泡,致使节流调节失衡,压缩机排气量忽大忽小,表现为系统抖动[13]。压缩机停机后,气液会反复拥堵,发出water hammer声。
2.观察毛细管结霜 :目测毛细管表面,如结霜面积超过1/3,且呈现向蒸发器蔓延的趋势,可初步判定为脏堵引起[15]。
3.测量蒸发压力 :用压力表测量蒸发压力,如显著低于正常值(如0.3MPa以下),同时伴有压缩机吸气过热的现象,可进一步确认脏堵发生[16]。
4.测量冷凝压力 :在冷凝器出口处安装压力表,如压力超过2.0MPa,且压缩机排气温度异常偏高,可判断高压端阻塞,多为毛细管脏堵导致[17]。
5.气密性检查 :用氮气或高压空气对系统做气密性试验,在毛细管两端加压,如压力无明显变化,可判定为脏堵[18]。此外,堵塞处还可能出现局部鼓包或开裂。
1.正向冲洗: 拆下毛细管,用高压气枪从入口端吹入氮气或干燥空气,气流顺毛细管方向流动,带出内部污物[19]。视堵塞程度,调整气源压力,持续吹扫直至管道顺畅。
2 .反向冲洗 :同样拆卸毛细管,将气枪对准出口端,逆向鼓入高压气体。这种back flush的方式,利用气流反冲,能更有效地驱散沉积物[20]。但注意控制气压,以免损伤管路。
3.化学清洗 :取下毛细管,浸泡在特定溶剂中,如丙酮、四氯乙烯等,借助化学反应溶解管内污垢[21]。浸泡一段时间后取出,再用压缩空气吹扫残留物,重复多次直至洁净。
若毛细管脏堵严重,疏通困难或屡清屡堵,则应考虑更换。选用同规格的新毛细管,两端与管路对接。连接处采用硬钎焊,并调整安装位置,尽量避开弯曲、死角等污物易沉积处[22]。更换时还应彻底清理管路积垢,防止污物再次进入。
在毛细管入口前设置过滤器,拦截杂质,避免污染物进入[23]。常用的有干燥过滤器、中间过滤器等。过滤器应定期检查清理,一旦发现滤网堵塞或滤芯变色,需及时更换,确保其净化效果[24]。
选用高品质、纯度好的制冷剂,减少杂质引入。定期检测制冷剂性能,如发现异常应及时更换[25]。对于已污染的制冷剂,可用专门的净化装置提纯,去除其中的水分、酸碱、油脂等杂质。
