摘要：制冷系统管道设计是用经过计算、选定的管道直径，并根据各管段的设计要求，讲制冷压缩机、各种制冷设备及阀门等部件合理的连接起来组成制冷系统的设计。一个制冷系统是否具有良好的制冷性能、运转是否稳定及安全，很大程度上取决于制冷系统的管道设计。基于此本文分析了暖通空调工程中制冷系统管道设计及施工技术。
关键词：暖通空调工程；制冷系统；管道设计；施工技术
制冷系统根据其制冷剂的不同种类较多，如氨、氟利昂、碳氢化合物、混合制冷剂等，鉴于目前暖通空调工程中制冷系统主要以氟利昂系统为主，本文主要针对氟利昂制冷系统管道设计及施工技术进行探讨。
1 氟利昂制冷系统对管材和阀件的要求
1.1氟利昂制冷系统的管道多采用紫铜或无缝钢管。当管径在2mm以下时，多用紫铜管，而当管径较大时，为节省有色金属，国内目前一般多用无缝钢管。应用紫铜管的优点是易于弯曲成型，且其流动阻力损失小，但价格要比无缝钢管贵得多。系统管壁厚度决定于制冷系统的工作压力、管径、管材的应力。
1.2由于氟利昂的渗透性较强且泄露时不易发现，所以氟利昂系统的阀门应采用专用的，且一般不设手轮，加防漏盖帽。规格较小的阀门都采用铜制阀门。
2 氟系统管路设计要求
2.1 对液管的设计要求
一般来说贮液器至热力膨胀阀前的液管的流动阻力损失不是很大，而当液管升高时的液柱引起的静压压力很大，是液管在进入热力膨胀阀之前就成为两相液体，所以在设计供液管时，应从静液柱方面考虑过冷状况；热力膨胀阀的安装位置应尽可能靠近蒸发器；当蒸发器为冷却排管时，为防止各个通路供液不均匀，以每只热力膨胀阀只向一个通路供液为宜，一只热力膨胀阀向几个并联通路供液时，要求各通路阻力尽量平衡，必要时采用分液器配液；氟利昂系统与水不溶，系统中有水存在时会引起冰堵故障，同时为避免系统中的杂质带来的不良影响，所以需在系统高压液管上设置干燥过滤器。
2.2 对吸气管路的设计要求
一般在上升立管的下部设置一个存油弯，在重力作用下使润滑油积存在油封内，油封形成后润滑油在油封前后的压力差推动下前进，油封过大会使制冷机的吸汽压力过分降低，不利于制冷系统的运行，所以油封不宜过大，上升立管下部要建立油封，又要使油封最小，同时在蒸发器出口近侧必须伸出一段坡向与制冷剂流向一致的水平短管，用以安装热力膨胀阀的感温包，然后再设存油弯（如图1所示）；考虑到氟利昂制冷系统的回油问题，一般要求制冷压缩机的水平吸汽管应有大于或等于2%的坡度并坡向压缩机；在机器负荷变化较大的系统中，宜采用双上升回汽立管；当回汽管与一组蒸发器连接且压缩机与蒸发器位于同标高或蒸发器高于压缩机时，为防止系统停止运行时液体进入压缩机造成再启动时液击，在蒸发器出口侧应将上升立管上升至蒸发器顶部或略高于蒸发器再接至压缩机；当回汽管与多组并联的蒸发器连接时，应考虑各个蒸发器负荷不同或安装位置不同等因素不要使从一蒸发器带出的油流到另一蒸发器中去。
2.3 对排气管路的设计要求
一般要求制冷压缩机的水平排气管应有1%~2%的坡度，并坡向油分离器或冷凝器，制冷装置带有油分离器时，油分离器应尽量靠近压缩机，任何上升排气立管应设在油分离器后，以使压缩机在低负荷运行时立管中不能带走的油和停机时管内的冷凝液回到油分速度的问题，油分离器中的积油通过油管回流回到曲轴箱中；系统不设油分离器时，上升立管应设存油弯和考虑最小带油速度问题。
3 管道和设备保温设计
为防止低温管道的冷量损失和产生影响环境卫生的凝结水，凡制冷系统中管道和设备会导致冷量损失的部位、会产生凝结水的部位及会形成冷桥的部位，均应进行保温。隔热材料保温层厚度的大小，应计算求得，要能保证隔热层外表面的温度不低于当地条件下的露点温度，以保证隔热外表面不至结露。
图1
4 制冷系统管道施工安装及试验
4.1 管道和阀件的安装要求
制冷系统上的各种管道接头必须分清，严禁接错。各种阀门（截止阀、止回阀、调节阀、电磁阀、浮球阀、安全阀等）必须采用专用产品，安装前应逐个拆卸清洗。各种阀门安装时需要注意流向，对一些自控阀门如电磁阀、浮球阀等在安装前应进行试验和调整。管路安装前必须进行管内壁的除锈、清洗和干燥工作，管路安装时应将低温管路与支架间按隔热层厚度垫以处理过的干木块，以防止形成“冷桥”。管道隔热层必须待试验并消除渗漏后方可包扎。
4.2 系统的试验要求
制冷管道系统需进行气密性试验和真空试验。系统吹污合格后进行气密性试验，其目的是检查系统安装质量，检验系统在压力状态下的密封性能是否良好，试验介质应采用干燥的洁净空气或氮气，根据系统大小可分段、分系统进行试压，对于R22、R134a等制冷剂高压侧试验压力为2.0MPa，低压侧为1.6MPa，试验开始后6h内，气体冷却后压力降不大于30KPa，以后18h内，当室温不变时压力不再下降为合格；系统真空试验的目的是消除系统中的残存气体和水分，并检验系统在真空状态下的气密性，系统用真空泵进行抽空，剩余压力为1.33KPa，抽真空时系统中的阀门全部开启，分2~3次进行抽空，以使系统内压力均衡，系统抽真空至规定剩余压力后保持24h，压力升高不超过0.67KPa为合格。
总之，在制冷系统管道的设计和施工的环节中，要科学合理的进行设计，并尽量减少管道系统施工安装环节中的影响因素，使制冷系统尽可能的在设计条件下安全高效的运行。
参考文献：
[1]赵健.制冷系统的设计与优化控制[D].沈阳工业大学，2008.
[2]郑贤德.制冷原理与装置.机械工业出版社.
[3]王海霞.空调系统经济节能性分析[D].郑州大学，2010.
论文作者:马群
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
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