冷凍機のメンテナンスと試運転に関する基礎知識

1. 凝縮温度
圧縮機システムの凝縮温度とは、冷媒が凝縮器内で凝縮する温度を指し、対応する冷媒蒸気圧が凝縮圧力となります。
凝縮温度は、冷凍サイクルにおける主要な動作パラメータの 1 つです。 実際の冷凍装置では、他の設計パラメータの範囲が狭いため、凝縮温度が最も重要な動作パラメータであると言えます。 それは冷凍装置の冷却効果、安全性、信頼性に直結します。 そしてエネルギー消費レベル。
2. 蒸発温度
蒸発温度とは、冷媒が蒸発器内で蒸発して沸騰するときの温度を指し、対応する蒸発圧力に対応します。 蒸発温度も冷凍システムにおける重要なパラメータです。
蒸発温度は冷凍温度が理想的ですが、実際の運転における冷媒の蒸発温度は冷凍温度より3～5度程度低くなります。
3. 吸引温度
吸入温度とは、冷媒がコンプレッサーに入るときの温度を指し、一般に蒸発温度よりも高くなります。 蒸発温度は冷媒の飽和温度、吸入温度は過熱ガスの温度であるため、このとき冷媒は過熱ガスとなります。 このときの吸入温度と蒸発温度の差が吸入過熱度になります。
4.スーパーヒート
過熱度の定義: 感温バルブ内の低圧側と蒸気との温度差を指します。
過熱度の測定方法は、感温球にできるだけ近い位置で蒸発圧力を測定し、その値を温度に換算し、感温球で測定した実際の温度からその温度を差し引きます。 過熱度は 5-8 度の間にある必要があります。
5.過冷却
過冷却度の定義：凝縮器の凝縮圧力に相当する飽和液温度と凝縮器出口の実際の液温度との差。
工学的には一般に排気圧力を凝縮圧力とみなして、その排気圧力に相当する飽和液体の温度と凝縮器出口の液体の温度との差を過冷却度とみなします。 この近似の理由は、凝縮器内の圧力損失が蒸発器に比べて小さいためです。 空冷コンデンサーの場合、過冷却度 3 ～ 5 度がより適切です。 冷凍システムが正常に循環している場合、凝縮器の出口は一般にある程度の過冷却状態になります。
6. 吸入過熱度の影響
吸込みに過熱がない場合、逆空気が液体を運ぶ可能性があり、さらには湿ったストロークの液体ショックを引き起こしてコンプレッサーを損傷する可能性があります。 この現象を回避するには、乾燥蒸気のみがコンプレッサーに入るようにある程度の吸入過熱度が必要です（冷媒の性質によって決まり、過熱度の存在は液体冷媒が蒸発することを意味します）。
しかし、過熱度が高すぎると不利な点もあります。 過熱度が高くなると、圧縮機の吐出温度（排気過熱度）が上昇し、圧縮機の運転状態が悪化して寿命が短くなります。 したがって、吸入過熱度は一定の範囲内に制御する必要がある。
膨張弁は、圧縮機の戻り空気管や蒸発器の出口に設けられた感温部を介して、戻り空気温度と実際の蒸発圧力（飽和温度に相当）との温度差を感知します（この温度差は固定過熱度に基づいて膨張弁の開度を調整することは、蒸発器の液体供給量を調整し、最終的に吸入過熱度を制御することに相当します。
現在、一部のモデル (周波数変換マルチラインなど) には、特に凝縮の過冷却度を制御する膨張弁も搭載されています。 過冷却度が不足する場合は、過冷却回路の膨張弁の開度を大きくして液噴霧量を増やし、主回路の冷媒を冷却し、凝縮効果を高めます。
冷媒が蒸発器内で蒸発するときの温度は、冷却効率に大きな影響を与えます。 同じ冷却能力を実現するには、温度が 1 度下がるごとに電力を 4% 増加する必要があります。 したがって、条件が許せば、蒸発温度を適切に上げてください。 冷凍システムの効率を高めることは有益であろう。
7. 蒸発温度調整
蒸発温度調整とは、実運転時の蒸発圧力を制御すること、つまり低圧圧力計の圧力値を調整することです。 運転中は温度式膨張弁（または絞り弁）の開度を調整して低圧圧力を調整します。 膨張弁の開度が大きいと蒸発温度が上昇し、低圧も上昇し、冷却能力が増加します。 膨張弁の開度が小さいと蒸発温度が低下し、低圧も低下して冷却能力が低下します。
8. 蒸発温度に影響を与える要因
実際の冷凍装置の運転では、蒸発温度の変化は非常に複雑です。 膨張弁（絞り弁）によって直接制御されることに加えて、冷却対象物の熱負荷、蒸発器の伝熱面積、圧縮機の容量にも関係します。 関連している。 これら 3 つの条件のいずれかが変化すると、それに応じて冷凍システムの蒸発圧力と温度も必然的に変化します。 したがって、蒸発温度を指定範囲内で安定して動作させるには、オペレーターは蒸発温度の時間変化を把握する必要があります。 蒸発温度に応じて システムの変化の法則に従って、蒸発温度をタイムリーかつ正確に調整できます。
9. 熱負荷が蒸発温度に及ぼす影響
熱負荷とは、冷却対象の熱放出を指します。 他の条件が変わらないまま熱負荷が増加すると、蒸発温度が上昇し、低圧圧力も上昇し、吸入ガスの過熱度も上昇します。 この場合、膨張弁を開いて冷媒循環を増やすことしかできませんが、低圧が上昇するため膨張弁を閉じて低圧を下げることはできません。 吸入過熱が増大し、排気温度が上昇し、動作条件が悪化します。 膨張弁を調整する際は、熱負荷と冷却能力のバランスを考慮して、毎回の調整量が多すぎないようにし、調整後は一定時間運転する必要があります。
冷凍コンプレッサーのエネルギー変化が蒸発温度に及ぼす影響。 冷凍用コンプレッサーのエネルギーが増加すると、それに応じてコンプレッサーの吸入能力も増加します。 他の条件が変わらない場合、高圧は増加し、低圧は減少します。 それに応じて蒸発温度も下がります。 生産プロセスに必要な蒸発温度を維持し続けるためには、大型の膨張弁を開いて低圧を指定範囲まで上げる必要があります。 冷凍用コンプレッサーが一定期間運転するためのエネルギーを増加させた後、冷却対象の温度が低下するにつれて、蒸発温度と低圧力は徐々に低下します（膨張弁は調整を行いません）。 これは冷却対象物の温度が下がり、熱負荷が減少するためです。 。 この場合、圧力降下と誤解しないでください。これは、液体の供給を増やすために膨張弁を開いて液体の供給が不十分であることを意味します。 代わりに、冷凍コンプレッサーのエネルギー動作を減らすために膨張弁を閉じる必要があります。
10. 伝熱面積の変化が蒸発温度に及ぼす影響
伝熱面積とは主に蒸発器の蒸発面積を指し、伝熱面積の変化とは主に蒸発面積の変化を指します。 通常、完全な冷凍装置では蒸発面積は一定ですが、実際の運転では液体の供給不足や蒸発器内の油の蓄積などにより蒸発面積は常に変化します。 蒸発面積の増減が蒸発温度に及ぼす影響は、熱負荷の増減が蒸発温度に及ぼす影響と基本的に同様である。 蒸発面積が増加すると、蒸発温度が上昇します。 蒸発面積が減少すると、蒸発温度が低下します。 必要な温度を維持するには、エネルギーと膨張バルブを調整し、熱伝達面積と冷却能力の相対的なバランスを維持するために蒸発器を排水して洗浄する必要があります。
11. 蒸発圧力と蒸発温度の関係
蒸発圧力が低い（低圧）ほど、蒸発温度は低くなります。
蒸発温度と冷却能力の関係は、冷媒流量が一定の場合、蒸発温度が低いほど熱負荷（熱風）との温度差が大きくなり、冷却能力が大きくなります。 つまり、蒸発圧力が低いほど冷却能力は大きくなり、同じ質量の同じ冷媒でも蒸発する温度が異なり、蒸発潜熱も異なります。 蒸発温度が低いほど蒸発潜熱が大きくなり、吸熱能力が強くなります。
凝縮温度: 40 度、過熱度: 10 度、過冷却度: 5 度、およびその他の条件は変更せず、蒸発温度の変化がコンプレッサーの冷却能力、出力および COP に与える影響。