空调压缩机回气过热度的解析

空调压缩机回气过热度的解析

曾继平杨立群

福建福清核电有限公司350318

摘要：在空调系统中，回气过热度不太被人认知，但在系统运行过程中的作用却非同小可，它的大小直接影响着空调制冷系统的制冷量、EER（能效比）、系统的压力、压缩机的排气温度、回气温度以及压缩机电机的散热效果，影响压缩机的使用寿命，所以，它是一个非常重要的运行指标；为此压缩机回气口具有合适的回气过热度，对整个机组正常运行起到至关的重要作用。结合理论和实际维修经验，就空调压缩机回气过热度进行简要解析，对空调机组维护保养、缺陷分析，提供一定的判断依据。

在空调系统进行检修时，对于回气过热度的检测是十分重要的，由此可以判断整个空调系统是否处于正常的运行状态中，制冷效果、能效比等是否最佳，也可指导我们对系统做怎样的调试，实现空调最优化运行。

关键词：空调；制冷系统；回气过热度

一、过热度的概念

过热度：制冷循环中相同蒸发压力下制冷剂的过热温度与饱和温度之差。以摄氏度℃来表示，同时作为膨胀阀调节液体流量的信号。对于膨胀阀是指感温包温度和膜片下方压力对应的温度差，总过热度也称过热度范围，总过热度＝静装配过热度+梯度过热度。静装配过热度也称静止过热度，是指刚刚使阀开启的过热度；梯度过热度也称过热度变化，是指膨胀阀从开启到达到额定容量的开度所需的过热度。一般在蒸发器出口和压缩机排气口，工质的实际温度要比实际压力所对应的饱和温度高。这时候就涉及到过热度（吸气过热度和排气过热度）。

蒸发器出口过热度，由于回气管有保温，在不考虑回气管的温度损耗时，压缩机回气过热度与之近似相等。

压缩机的回气过热度的计算式：“压缩机回气口温度”减去“蒸发器蒸发压力值所对应的温度值”。

例：测得压缩机回气温度为10℃，蒸发器压力值为0.45MPa，此压力对应的温度值为3.18℃，即压缩机的回气过热度：10-3.18=6.82℃。

二、过热度形成的原因

从水和水蒸汽的性质来说，过热度指的是蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度的程度。对水和水蒸汽而言，其饱和曲线在水蒸汽图上是一条上升的曲线，即随着压力的升高，水的饱和温度也是升高的。同理，对于处于某一温度的水蒸汽来说，提高压力，其对应的饱和温度也随之升高，则其温度高于饱和温度的程度也降低，即蒸汽的过热度降低。

三、过热度对空调系统的影响

压缩机回气过热度过高，系蒸发器制冷剂不足；过热度过低，为蒸发器制冷剂过量，在蒸发器内不能完全蒸发。

1、压缩机回气过热度对制冷量的影响

空调制冷效果差，是因为蒸发器的制冷剂供给量不足，蒸发器的蒸发量减少，回气温度偏高，蒸发压力值偏低，过热度偏高，此时必须增加膨胀阀的开度。

2、压缩机回气过热度对能效比(EER)的影响

当回气过热度偏高时，制冷效果下降，压缩机将做不少无用功，固然能耗与制冷量比值下降，能效比就下降了。能效比(EER)=制冷量Kw/耗电量Kw。

3、压缩机回气过热度对排气温度及冷凝压力的影响

压缩机回气过热度偏高，则压缩机的回气温度就高，那么排气温度也升高，导致排气压力升高，压缩机功耗就增加。

4、压缩机回气过热度对系统回油的影响

空调系统为一个封闭系统，压缩机在运行过程中，冷冻油会不断的随制冷剂带出压缩机，为了保证压缩机冷冻油油量不减少，就必须将带出的冷冻油及时回到压缩机内；因制冷系统的冷冻油和制冷剂是互溶的，油在冷凝器里会与冷凝后的液态制冷剂一同流动，但到蒸发器内，制冷剂蒸发成气态，冷冻油流动就必须依靠快速流动的气态制冷剂将期冲回压缩机，如回气过热度过高，膨胀阀开度固然太小，在蒸发器内的制冷剂不足，将影响冷冻油的回流，造成压缩机缺油报警。

5、压缩机回气过热度对压缩机电机线圈的影响

现在的绝大部分压缩机都是封闭或半封闭式的，压缩机电机封闭在压缩机整体内，电机的散热完全靠回气制冷剂冷却，如压缩机回气过热度偏高，说明回气温度偏高，回气制冷剂量不足，压缩机的散热效果受影响，造成压缩机电机温度过高，出现压缩机内置温度报警，长此以往，线圈绝缘降低，最终损害压缩机电机线圈。

6、压缩机回气过热度对压缩机寿命的影响

如果压缩机回气过热度过低，说明制冷剂在蒸发器内没有完全蒸发（另：如蒸发器脏堵，热交换能力下降，也会使制冷剂在蒸发器内不能完全蒸发），则会有过饱和制冷剂蒸汽回到压缩机，产生液压缩（俗称液击），过量的液压缩可使压缩机机械部分直接损坏，应严格防止压缩机液压缩。

四、过热度的调试及控制范围

由于过热度对设备运行的影响之大，故此，对过热度的调试就至关重要，影响过热度的调试部件就是膨胀阀，在调试过程中，必须了解在什么情况下作怎样的调试，以及调试在什么范围之间。

在设备运行过程中，发现低压过低、压缩机回气温度过高、压缩机内置温度报警、回油不良、制冷效果下降等，均是蒸发器制冷剂量不够，需检查制冷剂是否充足，膨胀阀的功能是否完好，如制冷剂量和膨胀阀均正常，则压缩机回气过热度过高的原因为膨胀阀的开度过小，需开大膨胀阀：每次开2~3圈，运行15分钟，观察并记录空调各运行参数的变化，计算过热度，直至符合要求。

当设备过热度过低时，则需关小膨胀阀：每次关2~3圈，同样观察运行15分钟，记录各参数变化值，计算过热度，直至符合要求。

在各种不同制冷设备中，它的过热度范围也有差异，对一般膨胀阀为2－8℃，对汽车空调膨胀阀约为1－10℃；

在设计合理的空调系统中，过热度的大小完全靠膨胀阀进行调试控制，它的正常范围值为2~8℃之间。

五、总结

膨胀阀通过流量的调节使蒸发器具有一定的过热度，保证蒸发器总容积的有效利用，避免液态制冷剂进入压缩机引起液击；同时又能控制过热度在一定范围，防止异常过热现象的发生。

参考文献：

[1]梁彩华，张小松，徐国英.过热度变化对制冷系统性能影响的仿真与实验研究[J].流体机械，2005，33(9).

[2]何法明.电子膨胀阀与热力膨胀阀的比较[J].世界海运，2004,17(05).

[3]吴业正.小型制冷装置设计指导[M].北京：机械工业出版社，1998.8.

[4]孙见君主编.制冷设备维修工（高级）[M].北京：化学工业出版社，2009.5.