制冷管路是整个制冷系统的重要组成部分。它沟通了制冷系统的所有部件、阀件、控制器件及设备,使制冷剂在密闭的系统内循环实现制冷。制冷管路的正确设计、合理布置、严格安装关系到整个制冷系统的性能、运转稳定性和经济性。
1、制冷系统的管路布置
其主要管路分三部分
(1)高压管路——即从压缩机排出到节流阀前的高压气、液管系。
(2)低压管路——即自节流阀出口至压缩机进口的蒸发器、回气管系。
(3)冷却管路——包括冷凝器和润滑油的冷却等水管系。
这些管路与所有的制冷设备阀件、连接件及控制器件组成了一个完整的制冷系统。
2、制冷管路设计的基本原则
(1)合理选择管径管材,尽量缩短管线长度,以减少管路阻力损失,并防止产生“闪气”现象。
(2)管路中的连接件、阀件等应按系统工作压力选择标准件。各连接件、阀件应选择合适的位置安装、固定。
(3)制冷系统水平管路,一般沿制冷剂流动方向给以1/1000~5/1000的下斜率。管路布置、紧固应防止振动和传播噪音,同时,应考虑到管路的伸缩。
(4)防止压缩机在启动运行和停车时,液体制冷剂或润滑油流入压缩机。防止管路中出现不必要的“U”形集液弯头,以免导致压缩机“液击”。
(5)当多组蒸发器或蒸发器盘管并联时,供液管路应保证各蒸发器或蒸发盘管得到均匀供液。
(6)防止制冷管路内集油。氨制冷系统在可能集油的最低位置设放油阀或集油器。对氟系统可适当提高制冷剂的流速。
(7)对压缩机回气管路、节流阀后至蒸发器的低压管路,以及载冷剂的管路等均应采取隔热措施,以减少冷量损失。
(8)保持制冷系统管路的气密、清洁和干燥。
(9)当制冷管路通过间壁时,应采取固定(处于不同建筑物时,应考虑建筑物的不同沉降影响),低温管在穿孔内或管外应填充隔热材料,同时做好防潮措施。
(10)所有水平管或垂直上升管,均应保留一定的中心间距。管路中的阀件和连接件的位置、固定方式应顾及装置的操作、维修、检查及拆装,并力求整齐美观。
3、高压供液管的设计与布置
高压液管系指自冷凝器至节流阀之间的供液管。在设计布置上应考虑以下几点。
(1)尽可能减少液体流动阻力,防止“闪气”,保证各蒸发器或蒸发盘管的均匀供液。
(2)为顺利排液,储液器布置在冷凝器之下,其顶部至冷凝器底部的垂直距离应不小于0.5m,并在储液器与冷凝器顶部之间装φ10~16mm的压力平衡管。
(3)在装有回热器的氟系统中,汽、液采用逆流方式,以保证必要的过热度和过冷度,高压液管还应避免沿程受到外界热源的影响。
(4)当蒸发器或蒸发盘管置于储藏器(或冷凝器)之上时,供液管应向上弯过储液器顶面200mm,否则在节流阀前必须设置供液电磁阀。
(5)供液管路中,合理布置过滤器和干燥器,对减少管路阻力损失,避免“闪气”,可起到良好效果。
(6)鉴于制冷机的安全规范,高压供液管路系统必须设置安全释放管或紧急泄氨器,以便应急时将制冷剂及时释放。
4、高压排气管的设计与布置
高压排气管指从压缩机至冷凝器之间的管路,在设计布置上应合理选择管径、管材,以满足工作压力和减少流动阻力的要求。一般管路的压降不超过0.002MPa(0.2kgf/cm2)。
高压排气管在压缩机停车后,其管路内的制冷剂液体和润滑油不得倒流进入压缩机。为此,横向排气管沿流动方向应有一定的向下倾斜度;当冷凝器在压缩机之上时,上升立管下端应设U形集液弯头;上身立管较高时,可在中间设多个U形弯头;对设有卸载和能量调节机构的压缩机排气管,可采用管径不等的双重上升立管,并下设U形弯头;多台压缩机并联工作时,高压排气管侧应设压力平衡管,并在上升或下降立管端部设U型弯头与总排气管连接。另外,压缩机的分油器应尽可能靠近压缩机。为保证系统中的空气或其它不凝气体顺利排出,其放空气管应装在排气管或冷凝器的最高位置。而当多台压缩机并联工作时,不管排管是上升或下降立管,其端部应设U型弯头。
5、低压回气管的设计与布置
低压回气管指自蒸发器出口至压缩机进口的管路。回气管路设计应考虑全负荷下有足够的通过面积,以减小吸气管路阻力,一般总压降不大于0.02MPa(0.2kgf/cm2)。水平回气管路沿制冷剂流动方向应有1/100~1/200的向下倾斜度,并不得出现下凹的弯曲。当蒸发器在压缩机之上,采用回气立管时,应设U型弯头。对设有能量调节装置的压缩机回气管,可按负荷的变化响应流速采用直径不等的双重上升立管。当压缩机位于蒸发器之上较高位置,除应适当提高管内制冷剂流速外,每隔8m左右设一U形弯头。当两台压缩机并联工作时,两压缩机间应设压力平衡管。
6、冷却水管路的设计与布置
冷却水管路指壳管式冷凝器的进、排水管路。对壳管卧式冷凝器均为端部进水。其管路设计与布置,必须下进上出;如果进出水为立管,则出水管应设向上的U形弯头,且使弯头的底面超过冷凝器的顶面。另外,在冷却水管设计时,必须留出管路拆装、检修的足够空间位置,并在进出水管路上装置温度指示,在进水管路装压力装置。氨冷凝器冷却水泵排出端应装压力控制器,当水泵因故停止工作时,使压缩机紧急停车。
7、结语
实践证明,制冷系统管路设计的设计和布置必须严格遵照上述要求严格执行,否则,将会影响整个系统运行的稳定性,影响系统的正常运行。