制冷机是一种将物体或一定空间的温度通过机械和制冷剂将温度降低的装置。制冷机（refrigerating machine）将具有较低温度的被冷却物体的热量转移给环境介质从而获得冷量的机器。从较低温度物体转移的热量习惯上称为冷量。制冷机内参与热力过程变化（能量转换和热量转移）的工质称为制冷剂。制冷的温度范围通常在120K以上，120K以下属深低温技术范围。制冷机广泛应用于工农业生产和日常生活中。

定义

 制冷机是将具有较低温度的被冷却物体的热量转移给环境介质从而获得冷量的机器。从较低温度物体转移的热量习惯上称为冷量。制冷机内参与热力过程变化（能量转换和热量转移）的工质称为制冷剂。制冷的温度范围通常在120K以上，120K以下属深低温技术范围。制冷机广泛应用于工农业生产和日常生活中。

历史

1834年，美国的J.珀金斯试制成功人力转动的用乙醚为工质的可以连续工作的制冷机。1844年，美国的J.戈里试制了用空气为工质的制冷机，用在医院中制冰和冷却空气。1872～1874年，D.贝尔和C.von林德分别在美国和德国发明了氨压缩机，并制成了氨蒸气压缩式制冷机，这是现代压缩式制冷机的发端。19世纪50年代，法国的卡雷兄弟先后研制成功以硫酸和水为工质的吸收式制冷机和氨水吸收式制冷机。1910年出现了蒸汽喷射式制冷机。1930年出现了氟利昂制冷剂，促进了压缩式制冷机的迅速发展。1945年，美国研制成功溴化银吸收式制冷机。

类型

根据工作原理制冷机可分为：①压缩式制冷机。依靠压缩机的作用提高制冷剂的压力以实现制冷循环，按制冷剂种类又可分为蒸气压缩式制冷机（以液压蒸发制冷为基础，制冷剂要发生周期性的气-液相变）和气体压缩式制冷机（以高压气体膨胀制冷为基础，制冷剂始终处于气体状态）两种。②吸收式制冷机。依靠吸收器-发生器组（热化学压缩器）的作用完成制冷循环，又可分为氨水吸收式、溴化锂吸收式和吸收扩散式3种。③蒸汽喷射式制冷机。依靠蒸汽喷射器（喷射式压缩器）的作用完成制冷循环。④半导体制冷器。利用半导体的热电效应制取冷量。

性能指标

制冷机的主要性能指标有工作温度（对蒸气压缩式制冷机为蒸发温度和冷凝温度，对气体压缩式制冷机和半导体制冷器为被冷物体的温度和冷却介质的温度），制冷量（制冷机单位时间内从被冷却物体移去的热量）、功率或耗热量、制冷系数（衡量压缩式制冷机经济性的指标，指消耗单位功所能得到的冷量）以及热力系数（衡量吸收式和蒸汽喷射式制冷机经济性的指标，指消耗单位热量所能得到的冷量）等。现代制冷机以蒸气压缩式制冷机应用最广。

工作原理

压缩机是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。压缩机一般由壳体、电动机、缸体、活塞、控制设备 ( 启动器和热保护器 ) 及冷却系统组成。启动器基本上有两种，即重锤式和 PTC 式。其中后者较为先进。冷却方式有油冷和自然冷却两种。

制冷剂循环系统：

蒸发器中的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发，最终制冷剂与水之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态，后被压缩机吸入并压缩（压力和温度增加）,高温的气态制冷剂通过风冷冷凝器或水冷冷凝器散热，温度下降并凝结成液体。通过膨胀阀（或毛细管）节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂循环过程。  

常见问题

制冷机是空气预冷系统的重要组成部分, 其正常运行对空分设备稳定运行有很大的影响。特别是在夏季高温天气, 空分系统的循环冷却水温度高,经过水冷塔冷却后仍然不能降低到合适的温度来冷却空冷塔内的空气, 导致进入分子筛吸附器的空气温度过高, 影响整套空分设备的安全稳定运行。

 在使用一年或两年后，管壁内会结一层致密坚硬的水垢，由于水垢导热系数非常低，严重影响了设备的换热效果。通常情况下采用外协酸洗的方式对冷凝换热器进行清洗，由于冷凝换热器铜管与管板采用胀接的方式连接，普通酸洗对设备腐蚀严重，极易导致管板渗漏，泄露R22（氟利昂）介质，导致冷凝换热器损坏。一旦出现渗漏，企业只能外协更换铜管，重新胀接。

美国美嘉华（Micava）研发的全合成、全兼容安全、高效、环保的福世泰克（1st-TECH）清洗剂，可以定期采用，清除这些沉积物，使设备恢复功效、节约能源、延长寿命，同时降低修理、替换和停产的风险。由于它使用简单，因此可在设备系统不拆卸和不搬运的情况下进行，帮助用户节省了大量人力的投入。由于高效，很多的设备系统可以在不停机的情况下用几小时完成清洗。由于安全，即使接触了皮肤只要用清水清洗即可，无不良气味，在溶解水垢、氧化钙、锈沉积物时也不会产生有毒的挥发物，因为是生物技术所以可以直接排放，不会对环境造成污染。

节能方法

离心式制冷机节能方法　1.制冷机节能原则：提高蒸发温度，降低冷凝温度。在满足设备安全和生产需求的前提下，尽量提高蒸发温度和降低冷凝温度。为此加大了冷却塔的改造，以保证冷却水效能。

2.防止和减少管道结垢以提高冷凝器和蒸发器的换热效率补充水如果水处理做的不好，碳酸氢钙和碳酸氢镁受热产生的碳酸钙和碳酸镁会沉积在管道上。使导热性能下降，影响冷凝器和蒸发器的换热效率，并使设备运行电费大幅度上升。此时除了采用水处理技术外，还可以利用管道定期自动清洗设备进行管道清洗。

3.调整制冷机设备合理的运行负载

在保证设备安全运行的情况下，制冷主机运行在70%-80%负载比运行在100%负载时，单位冷量的功耗更小。运用此方式开机要结合水泵、冷却塔的运行情况综合考虑。

4.采用制冷机变频装置，调节离心制冷机压缩机的转速低压的冷媒经过离心机后，压力升高。离心机的转速越大，压力升得越高。在实际运行中，设备大多是在非满负荷运行。固定转速的离心机在设备小负荷运行时，造成能源浪费。而变频离心制冷机可以依据负荷的变化，自动调节压缩机转速，节能空间比较大。

日常维护

1、加油

1）当油位低于视镜1/4时，应及时补充润滑油

2）将加油管一端连接压缩机进气端的加油阀，微开加油阀，利用系统中的压力将加油管内的空气排出，另一端插入油桶内

3）适当关小系统制冷剂供液阀，并调整吸气低压报警设置，以免因压力过低而停车

4）当吸气压力低于大气压时，打开加油阀，油会自动进入压缩机内

5）当油位超过视镜5/6时，应停止加油操作：先关加油阀，再打开系统供液阀，恢复正常

2、补充制冷剂

1）当判断系统缺液时，应及时给系统加氟

2）将加氟管一端与系统加氟口相连，另一端与氟瓶相连，通过加氟软管赶出管内的空气

3）先打开氟瓶的阀门，确认无泄漏后再开加氟口处的阀门

4）R23系统应将瓶口朝上，而R404A系统应将瓶口朝下，以保证迅速加氟

5）加氟结束时，应先关闭氟瓶的阀门，再关加氟口的阀门

6）制冷剂添加一次不可过多，以免排气压力过高。如一次添加不足，可重复进行

7）判断系统液位正常的依据是，R23系统为停车均压后的压力值在6~8bar之间，R404A系统运行中冷凝器的液位在视镜的1/5~2/5处

3、放空气

1）当系统压力明显高于相应温度下的饱和压力时，应考虑放空气

2）由于空气只集中在高压部分，所以应通过冷凝器的排空阀操作

3）高温系统应在停车时进行，低温系统最好在运行时进行

4）具体操作要精心，丝堵不要开启过大，也不要远离现场

5）空气操作应分几次进行，不可一次放气太多，以免放出过量的制冷剂

腐蚀保护

制冷机等换热器在制作时，管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊，焊缝形状存在不同程度的缺陷，如凹陷、气孔、夹渣等，焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分一般与工业冷却水接触，而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。这就是我们常说的电化学腐蚀。研究表明，工业水无论是淡水还是海水，都会有各种离子和溶解的氧气，其中氯离子和氧的浓度变化，对金属的腐蚀形状起重要作用。另外，金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此，管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。从外观看，管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物，分布着大小不等的凹坑。以海水为介质时，还会产生电偶腐蚀。化学腐蚀就是介质的腐蚀，换热器管板接触各种各样的化学介质，就会受到化学介质的腐蚀。另外，换热器管板还会与换热管之间产生一定的双金属腐蚀。一些管板还长期处于腐蚀介质的冲蚀中。尤其是固定管板换热器, 还有温差应力, 管板与换热管联接处极易泄漏,导致换热器失效。

综上所述，影响制冷机腐蚀的主要因素有：

（1）介质成分和浓度：浓度的影响不一，例如在盐酸中，一般浓度越大腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀最严重，而当浓度增加到60%以上时，腐蚀反而急剧下降；

（2）杂质：有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等，这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀；

（3）温度：腐蚀是一种化学反应，温度每提升 10℃，腐蚀速度约增加1~3倍，但也有例外；

（4）ph值：一般ph值越小，金属的腐蚀越大；

（5）流速：多数情况下流速越大，腐蚀也越大。

目前可采用高分子复合材料对制冷机管板进行防腐保护，其中应有比较成熟的有美嘉华技术产品，其具有优异的粘着性能及抗温、抗化学腐蚀性能，材料为100%固体，没有可挥发性物质，在封闭的环境里可以安全使用而不会收缩，特别是材料良好的隔离双金属腐蚀和出色的耐冲刷性能，优异的防腐性能，从根本上杜绝了修复部位的腐蚀渗漏，可以为部件提供一个长久的保护涂层。

操作工艺：

1、工具及设备：喷砂设备、保护用的帆布或塑料布、软木塞、酒精或丙酮、刮刀、螺旋器、垃圾袋、手电钻、工作电源、橡胶手套、安全帽、防护眼镜、擦布、毛刷。

2、步骤

第一步：打开制冷机冷凝器端盖

用吹风机和鼓风机吹干管子表面和里面的水，然后用软木塞塞住管口并遮挡住翻边，以确保喷砂处理时不损伤管口。

第二步：喷砂处理：在喷砂处理时用帆布和其它等遮挡一下，以免喷出的砂粒弄脏其它设备。喷砂时使用石英砂或金刚砂，它可以产生4密耳的表面而不会产生更多的灰尘，要一直打出基材金属本色。喷砂完毕后将软木塞取出。

第三步：溶液清洗：用丙酮把金属表面的杂质及油污清洗干净。

第四步：涂抹材料：先用美嘉华高分子修复材料金属修复材料把冷凝器管板内壁有坑的部位进行填平，以免在工作时水产生涡流，直至达到要求平面为准。然后把高分子流体保护材料均匀涂至整个被修复面。尤其注意面板与管子的接合处，以达到密封、堵漏的目的。

第五步：固化：按照材料的固化要求进行固化，固化完毕后即可投入生产运行