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对于家用电冰箱来说,由于一般采用毛细管节流,其制冷剂的充注量很少。如采用CFC-12或HFC-134a作制冷剂,其充注量一般不超过200g,如采用HC-600a?异丁烷?作制冷剂,则充注量更少,仅为80g以下。因此对制冷剂充注量的精度要求比较高,一般前者误差不得大于5g,后者不得大于2g。
9 z3 @& L: j% x% b4 ` {* d* X 制冷剂充注量偏多,则电冰箱蒸发温度升高,冷凝压力增大,压缩机轴功率增大,运转率提高,甚至可能出现冷凝器积液过多。在压缩机停机后,当高压低于与环境温度对应的饱和压力时,液态制冷剂在干燥过滤器和冷凝器末端蒸发吸热,造成势能损失。若制冷剂充注量偏少,则蒸发器末端过热度升高,结霜不满,从而使蒸发器的产冷量减少,压缩机运转率提高,耗电量增大。当制冷剂充注量少于额定值的80%时,电冰箱便不能正常工作。
0 K6 C4 f8 O4 ]& c+ t X制冷剂充注量初始值的确定
/ w- O! t+ N+ E8 k8 a5 A 电冰箱制冷剂充注量取决于制冷系统管道内部容积大小?即压缩机排气量大小、蒸发器大小、冷凝管长短及储液器大小等?。目前尚无一准确计算公式可借鉴,对于CFC-12制冷剂,可采用下述经验公式进行估算。
' T" k0 A( [/ N* H 式中 G—制冷剂的充注量(g);Ve—蒸发器等低压部分内容积之和(cm3);Vc—冷凝管等高压部分内容积之和(cm3)。: \) k; z; n+ Z5 w- z, q+ D; {. K
将上述算出的G再加30g作为试验电冰箱的初始制冷剂充注量。
+ u1 |& l! ^# S7 C( X1 d! c 或者与一台制冷量、有效容积相当的旧型号电冰箱进行比较,在旧型号电冰箱制冷剂充注量的基础上加30g作为试验电冰箱的初始制冷剂充注量。确定时需要考虑直冷、间冷电冰箱不同,往复式、旋转式压缩机不同,CFC-12、HFC-134a与HC-600a制冷剂不同等因素具体有所增减,如对HC-600a系统,以加10g为宜。
+ k- L# d; [7 i试验原理+ @ T8 Y. z& Z6 z4 I
本方法基于以下原理:先按上述方法确定试验电冰箱的初始充注量并充注制冷剂,置电冰箱于25℃环境温度下空箱不停机运行,待电冰箱运行达到平衡状态后,通过阀门每次减少5g制冷剂,而每次均要使电冰箱运行2小时以使电冰箱达到平衡状态,然后检测蒸发器入口、中部、出口、冷冻室、冷藏室、吸回管、冷凝器、压缩机表面温度及冰箱整机运行功率等参数,并列表进行比较。试验过程中,会有如图1所示情形出现,即制冷剂量按5g递减时,在蒸发器温度下降一个数值时,吸回管温度同时也上升一个数值。从某个充注量数值开始,会在连续30g的变动范围内,蒸发器的温度变化很小,而吸回管的温度变化也很小,此时冷冻室和冷藏室温度、压缩机表面温度及电冰箱整机运行功率均在合格范围内。而再减少5g制冷剂,则会出现蒸发器入口、中部和出口三个部位温度明显变化,而且三者从低到高依次排列。那么,该电冰箱的制冷剂充注量就在这30g内蒸发器温度无明显变化的数值范围内,其最佳充注量数值的确定按下面公式进行计算:
2 x, d$ _' S8 @) f b! w 制冷剂最佳充注量=MAX-5g-3g0 J1 h1 C% v3 }, x# O
其中 MAX—30g内蒸发器温度不变的最大充注量;5g—制冷剂充注量的误差;3g—充注制冷剂时的机械误差。
. s1 P7 ~" U& w 如图1所示的制冷剂最佳充注量为155-5-3=146(g); L, X5 f1 L, ~ ^
图1 制冷剂充注量确定试验曲线0 \, x, Y7 r" P1 C
试验装置8 F8 `/ N1 [; g+ t& c4 y# g
本试验装置如图2所示,每次放出制冷剂量由所放制冷剂气体排出量筒中水的容积来确定。如在25℃环境温度下,放出5g制冷剂CFC-12气体,则由状态方程PV=MRT/Pμ可以求出其所排出水的容积为
! h& @& k4 |+ q- ^) i3 W# ?& M图2 制冷剂充注量确定试验装置示意图 |
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