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制冷系统不凝性气体产生的原因
发布时间：
2024-11-16
在制冷系统的日常运行中，我们常会遇到一种特殊的气体——不凝性气体。这些气体，在制冷系统特定的温度、压力下，无法冷凝成液体，始终保持气态。它们主要包括氮气、氧气、氢气、二氧化碳、各种碳氢气体、惰性气体及其混合气体。不凝性气体的存在，不仅会增加压缩机的能耗，还会显著降低制冷系统的制冷效果。
一、不凝性气体的产生原因
1. 制冷系统排空不充分
在充注制冷剂之前，制冷系统内部（包括压缩机气缸、冷凝器、蒸发器及系统管路）原本充满空气。为确保制冷剂纯净，需对系统进行抽真空处理。然而，由于操作不当或设备限制，有时抽真空不够彻底，导致少量空气残留于系统内，成为不凝性气体的来源之一。
2. 制冷剂充注过程中的带入
充注制冷剂时，若使用的管子未事先排空，或连接过程中操作不慎，管子内的空气会随制冷剂一同进入制冷系统。这些空气在系统中难以凝结，成为不凝性气体的另一重要组成部分。
3. 系统检修时的混入
制冷系统长期运行后，难免需要进行检查、维修或更换部件。在拆卸和重新安装过程中，空气容易趁机进入系统内部，成为不凝性气体的又一来源。
4. 外界大气的渗入
对于某些工作压力低于大气压的制冷系统，外界空气会通过阀门、压缩机密封处、非焊接连接点等缝隙渗入系统内部。这些微小的缝隙往往是空气渗入的“通道”。
5. 制冷剂的化学反应
在特定条件下，制冷剂本身也可能产生不凝性气体。例如，在氨制冷系统中，氨气在高温高压下会分解为氨气和氢气；而在氟利昂制冷系统中，氟利昂可能与系统内的杂质发生化学反应，生成二氧化碳等不凝性气体。
6. 润滑油的分解
此外，制冷系统使用的润滑油（如矿物润滑油）在复杂工况下也可能分解产生碳氢气体，这些气体同样会混入制冷剂中，成为不凝性气体的一部分。
二、不凝性气体的分布特点
1、高压侧的聚集
在制冷系统中，不凝性气体主要聚集在系统高压侧的冷凝器和高压储液器中。这是因为当低压侧存在不凝性气体时，它们会被压缩机迅速抽吸并进入高压侧。
2、换热表面的附着
无论是蒸发式冷凝器还是管壳式冷凝器，不凝性气体都会尽可能地附着在换热表面上。这种附着不仅减少了有效的换热面积，还降低了换热效率。
3、储液器中的分布
在高压储液器中，不凝性气体往往集中在远离进气口、气流速度较低的空间内。这种分布特点使得不凝性气体更难以被有效排除，进一步加剧了其对制冷系统性能的影响。
综上所述，不凝性气体的存在对制冷系统的性能产生了显著的负面影响。为了减少这种影响，我们需要从源头上控制不凝性气体的产生，并采取相应的措施将其从系统中有效排除。这不仅可以提高制冷系统的效率，还能延长其使用寿命，确保制冷效果的稳定与可靠。
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