电气工程制冷系统安全保护措施

倪国豪

摘要：随着社会的不断发展，人们对于生活的舒适性要求不断提高，对于温度调节的需求也日益增加，而制冷系统是电气工程中极为重要的组成部分。本文谨就电气工程制冷系统的核心——制冷压缩机进行介绍，提出制冷压缩机运行中可能存在的温度、压力与油压差所造成的安全隐患，进而以活塞式制冷压缩机为例，探讨电气工程制冷系统的安全保护措施。

关键词：电气工程；制冷系统；活塞式制冷压缩机

前言：

电气工程制冷系统中，制冷压缩机是必要核心，制冷压缩机的质量与性能会直接影响制冷系统的制冷效果与系统性能，因此在对制冷系统安全保护进行探讨时，应着重研究对于制冷压缩机的安全保护措施。

1.制冷系统中的制冷压缩机

制冷压缩机的应用是利用蒸汽压缩式制冷系统，使制冷剂在压缩机内不断循环，从而促使制冷系统的内部热量向外部环境中排放，实现设备内部与外部的热量交换。对于制冷系统来说，制冷压缩机是必要核心，制冷压缩机的质量与性能会直接影响制冷系统的制冷效果与系统性能，因此在对制冷系统安全保护进行探讨时，应着重研究对于制冷压缩机的安全保护措施。本次研究以活塞式制冷压缩机为研究对象，探讨其保护措施。为此首先需明确设备特点。活塞式制冷压缩机通常所产生的制冷量在0.5kW以下，由于其体量较小而被广泛应用于家庭用制冷系统中，比如家庭用冰箱/冰柜及其他小型电气工程制冷系统当中。

活塞式制冷压缩机通常包括电动机、活塞、缸体、启动装置与热保护装置、设备外壳与冷却系统等相关构件。在设备运行时，活塞由下至上运动，通过吸气口吸入制冷剂气体，在电动机的运转下，通过活塞对制冷剂气体进行压缩，并向排气口进行排出，以起到循环制冷的效果。但活塞式制冷压缩机在实际运行时，受到压力因素、温度因素、油压差因素的影响，而存在一定的安全隐患，为此应对其采取针对性的安全保护与控制措施。

图1 活塞式制冷压缩机

2.制冷压缩机保护措施

2.1压力控制保护措施

针对活塞式制冷压缩机，可采取压力保护措施，主要分为高压保护与低压保护两种类型。

2.1.1高压保护

制冷装置运行过程中，出于保证设备安全，应保证系统安全，做好安全保护措施，以维护设备装置安全运转，在这一过程中，应当严格避免制冷压缩机出现过高的排气压力，如果存在某些因素所导致的制冷压缩机排气压力超过最高限值的情况，则应当立即停机以避免安全事故发生。排气压力过高会影响制冷压缩机的安全运行，可能会产生安全事故，而其成因可能是由于冷凝器断水或水量不足，或为开启排气管路阀门，或制冷剂过多等多种因素。针对排气压力过高的问题，通常可将高低压力控制设备安装于系统之中，一旦排气压力超过规定值，则断开触点，通过电路控制的方式，使制冷压缩机停止运行，并通过声光报警装置向相关人员作出警示。如果在制冷系统运转过程中出现吸气压力过低的现象，且其低于固定值，则断开触点，通过电路控制的方式，使制冷压缩机停止运行，直到吸气压力回升至合理范围，联通触点，重新启动制冷压缩机。

2.1.2低压保护

制冷压缩机吸气压力过低也是导致制冷压缩机设备安全事故发生的重要原因，如果制冷装置温度达到规定值，且制冷压缩机并不中止运转，则降低吸气压力。当吸气压力低于固定值时，则会导致蒸发压力过低，冷冻水温度过低；同时也会由于吸气压力不足而导致制冷系统中渗入大量空气，造成空气迸入的现象。这种情况下，电力能源的损耗进一步增加，也会应影响制冷系统所存储的食品及其他材料造成干耗，且吸气会提升排气温度，增加功率损耗，影响制冷效果，为此应当控制吸气与排气压力，做好保护措施。通常的方法是将制冷压缩机的吸气通道一侧引出导压管并连接低压控制器，一旦吸气压力过低，则启动压力控制器，断开设备电源，停止制冷压缩机运行。制冷压缩机的高压与低压控制器的类型较为多样，可根据制冷压缩机压力保护控制的实际需求选用相应的压力控制器。

2.2油压差保护

应定期对压缩机运动部件进行润滑与冷却处理，控制好供油压力，以保证其准转的顺畅与安全。出于保证制冷压缩机的安全运转，应当控制好油压，一旦出现油压下降至固定值，则进行声光示警，停止制冷压缩机运行。油压差是设备油泵出口压力与设备曲轴箱压力之间的差值，在进行油压保护时，应采用油压差控制设备加以实现。可通过压差控制器控制制冷压缩机，使其终止运转，避免由于油压不足而导致制冷压缩机发生安全事故。

通过压差控制设备以控制油压以实现保护，将压差控制设备的高压端与结油泵出口位置相互连接，将设备的低压端连接于回气管或曲轴箱，高低压部分分别连接其高低压波纹管，如果存在油压差不足的情况，则其压力差会作用于高低压波纹管上，通过弹簧装置加以平衡，如果其压力差平衡值不足给定值，则进行会进行杠杆动作，启动压力差开关与延时加热装置。在延时加热的过程中，受到温度的作用，金属片会向右端弯曲，接通触点，切断电路。如果油压差小于给定值，制冷压缩机听提供只运行，则即便加热金属片，且启动延时开关，但会发生金属片端部锁住的情况，无法自动弹回，需明确问题并排除故障，重新复位，进而再次启动制冷压缩机。

2.3温度保护控制

通过温度控制器控制制冷压缩机的温度，一旦温度超过限值，则终止制冷压缩机运行，保证设备安全，也会由于温度过高而导致设备寿命受到影响，出現油液碳化问题，甚至会导致制冷剂分解而导致爆炸。为此应当采取有效的温度控制措施，对制冷压缩机进行保护控制。为控制排气温度，或可通过喷气管路喷洒液体以起到降温的效果，避免设备温度过高的情况。在贮液设备与吸气管路之间安装喷液装置，在排气管道安装喷液装置的温度感应设备，一旦排气温度超过预定值，则启动喷液装置进行冷却。喷液装置喷出的制冷剂进入吸气管，在温度的作用下而蒸发吸热，从而降低制冷压缩机的排气温度。

为避免油液温度过高，则在制冷压缩机运行过程中，应充分明确油温的影响，避免由于油温过高而影响润滑油的润滑效果，从而导致设备零部件缺少润滑而造成损坏。为避免油液温度过高，应将其油温保护值固定取值为60℃，并通过活力式温度控制装置以控制及油液温度。

结语：

综合以上论述，制冷压缩机是电气工程制冷系统的核心装置，其运行过程中会受到压力因素、温度因素与油压差因素的影响而存在安全隐患，为此应当采取有效措施排除以上因素对于制冷压缩机运行的安全影响，保证电气工程制冷系统的正常稳定运行。

参考文献

[1]Alexander，Cohr，PACHAI，et al. 氨制冷系统的安全设计和维护分析[J]. 制冷技术，2014，34（3）：1-7.

[2]张晓儒. 回热器对复叠式制冷系统性能影响的理论分析与实验研究[D].

（作者单位：广州市粤联水产制冷工程有限公司）