制冷与空调设备安全装置、调整的安全操作技能培训

　　制冷与空调设备安全装置、调整的安全操作技能

　　1.压力控制装置

　　(1)压力表阀

　　压力表阀是用于控制制冷设备、制冷管路、调节站压力表的阀门。根据所用制冷剂不同，有氨用和氟(利昂)用压力表阀，氟用压力表阀的进、出口通道上装很薄的膜片，由装在阀头上的钢球控制。

　　1)压力表应安装在满足规定的使用环境条件和易于观察维修的位置。

　　2)测量高压气体或蒸气压力时，应加装U形隔离管或回转冷凝管。

　　3)测量有腐蚀性或黏度大、有结晶沉淀等介质的压力时，对压力表应采取保护措施，如安装隔离罐，以防腐蚀或堵塞。

　　4)在有振动的情况下，应加装减振器；当被测压力波动剧烈、频繁时，应装缓冲器或阻尼器。

　　5)压力表的连接处，应根据压力的高低、介质性质，加装密封垫片。

　　6)在取压口到压力表之间靠近取压口处应安装切断阀。

　　7)当被测压力不高、取压口与压力表又不在同一高度，应对由高度差△H引起的测量误差按△p=△hr进行修正(r为被测介质的密度)。

　　(2)压力控制器

　　压力控制器又称压力继电器或压力调节器，是一种由压力信号来控制的电开关。主要用于制冷系统的压力调节控制，特别是进行旨在防止系统高压过高、低压过低的压力调节控制，最终起到保护系统设备正常工作、系统自动控制的作用。压力控制器根据其所控制的压力不同，分为高压控制器、低压控制器和组合体高低压控制和压差控制器。

　　1)高压压力控制器的作用是当制冷压缩机排气压力超过规定值时，高压压力控制器自动断开电动机的电路，压缩机停机，使压缩机安全得以保护，同时自动控制系统发出报警信号。工作人员应及时分析，找出故障原因，并正确处理后方可重新启动。

　　2)低压压力控制器的作用是当压缩机吸气压力低于规定值时，低压压力控制器自动断开电动机电路，压缩机停机，避免系统内压力低于大气压力，使空气从管路连接处和轴封处渗入制冷系统，影响制冷效果，起到低压保护作用。另外低压控制器还用于制冷系统中其他设备的低压保护。

　　3)高低压力控制器是将高压过高和低压过低保护两部分合并装在一个壳体内，其工作过程为：当蒸气压力过高达到压力控制器设定值上限时，波纹管克服高压弹簧力的作用，使顶杆推动跳板并带动微动开关动作。一方面使触点断开，电路断电，制冷压缩机停止运行，同时发出报警信号；另一方面跳脚板上凸缘被扣住自锁。工作人员应及时找出故障原因，并正确处理后按动复位按钮解除自锁，微动开关触点闭合，通电后制冷压缩机开始工作。当蒸气压力过低，低于压力控制器设定值下限时，低压调节弹簧向下推动跳脚板，并带动微动开关动作，触点变化，电路断电，制冷压缩机停止运行。低压压力控制器在吸气压力升到规定值后，微动开关重新连通电路。

　　压力控制器作为制冷空调设备的安全装置，本身应先做到正常、安全使用，压力控制器高压部分调定压力为1.65——1.7MPa,低压部分调定压力为比最低蒸发温度低5℃时的压力。压力(压差)控制器应垂直安装在振动小的地方，并应检查预调控制压力。压差控制器两端，高、低压连接管应连接正确，不可接反。

　　压力控制器要定期校验，除按规定值调压外，还要检查刻度和电信号能否及时发出，同时还应注意波纹管和气箱是否有泄漏，发现问题及时解决，不能带故障运行，避免制冷设备及人身安全事故发生。

　　4)压差控制器分油压差控制器和空气压差控制器两种。在制冷系统中，为了使压缩机各运动摩擦件能达到良好的润滑，大、中型制冷系统必须保证润滑油应有一定的压力。在实际制冷运行中润滑油的压力是油压表所指示的压力与压缩机吸气压力的差值。因此，油压的控制其本质是油压差的控制。油压差控制器的作用是用于制冷压缩机的油压差保护，使油压差在一定值范围内，保证润滑系统正常工作，避免制冷压缩机因缺油造成机械故障、压缩机损坏等事故的发生。当油压力差低于设定值时，压差控制器开始动作，自动断开电路，使制冷压缩机停止工作。

　　(3)安全阀

　　安全阀是制冷系统中受压容器的安全保护装置。当受压容器内制冷压力超过规定值时安全阀能自动开启，排出受压容器内具有过剩压力的制冷剂。当受压容器内压力恢复到规定值时，安全阀将自动关闭。制冷系统中的冷凝器、高压储液器、氨液分离器、中间冷却器，以及低压循环储液器等均应安装安全阀。

　　安全阀的结构常采用弹簧式，其工作原理是依靠安全阀内弹簧弹性力来平衡阀瓣脱开阀座时所承受的力，弹簧被压缩，阀瓣向上运动，说明容器内压力超过规定压力值，此时安全阀开启，一部分制冷剂气体排到大气中。当容器内制冷剂压力低于规定压力值时，安全阀关闭。

　　另外，还有一种封闭式弹簧安全阀。它能将压力超过规定值的制冷剂液排至低压循环储液器中，既保证制冷剂的回收，也避免污染环境。

　　安全阀阀瓣开启度与压力容器内设计压力有关。区别于一般压力容器，制冷系统压力容器内的制冷剂，尤其是氨制冷剂对环境造成影响的同时，还会带来诸如爆炸、燃烧等安全隐患，所以安全阀设定值压力应高于设计压力的1.05——1.1倍。这样既能保证安全阀在受压容器内超过规定值时能自动开启，同时也避免因受压容器内压力小的波动造成安全阀的误开启操作，确保系统良好的密封和系统运行的安全。

　　压缩机和制冷设备上的安全阀，应每年由法定校验部门校验一次并铅封。开启一次须重新校验。

　　首先要保证安全阀的材质安全、耐用，在受压容器内与制冷剂不发生化学反应，不产生腐蚀作用。其次要求针对不同的制冷剂选用不同的安全阀。受压容器压力、温度不同，应选用与之相匹配的安全阀。

　　高压容器常选用弹簧式安全阀，而压力不高、温度较高的受压容器则选用杠杆式安全阀。

　　(4)紧急泄氨器

　　当发生重大事故或出现不可抗拒自然灾害时，使用紧急泄氨器将制冷系统中的氨液与水混合；稀释成氨水溶液迅速排入下水道，以保证人员、设备安全。需要紧急泄氨时，先开启紧急泄氨器的进水阀，再开启进氨液阀，氨液经过布满小孔的内管流向壳体内腔并溶解于水中，成为氨水溶液，再由排泄管安全地排放到下水道中。紧急泄氨器不工作时，应定期检查阀门及连接管道，保证畅通。

　　2.断水保护装置

　　在制冷系统运行过程中，常常由于水泵或其他方面原因，造成冷却水供水中断。在高压压力控制器保护失灵的情况下，断水会造成压缩机损坏以及冷凝器等压力容器压力过高，轻者影响制冷系统的正常工作，重者可能发生爆炸。即使安全阀等保护装置不失灵，因断水导致的制冷剂的外泄也将对周围环境产生不利影响，甚至引发火灾。同时因冷媒水泵故障、水管路堵塞，造成冷媒水断流，冷媒量不足，冷负荷过小,蒸发温度过低，会使冷媒水冻结，将蒸发器胀裂，甚至在短时间内冻坏蒸发器。因此，为了保证机器设备使用安全，避免因此而产生更大的人身设备事故，通常在压缩机冷却水出水口、冷凝器出水口以及冷媒水系统中装设断水保护装置，以便自动切断电动机电源并发出报警信号。

　　设备中一般采用晶体管水流继电器断水保护装置。如图6—21所示，在压缩机和冷凝器冷却水管上或冷媒水系统中，安装一对电接点，其作用是当有水流通过时，电接点通过水导通，继电器工作并发出电信号，此时压缩机正常工作或可以正常启动。若水流中断，继电器电接点断开，压缩机因断电而停车或不能启动，避免造成设备事故发生。考虑到水流中经常有气泡产生，使继电器误操作，而断水不会立即引起事故，所以应使继电器延时(一般为15s)动作，如继电器在延时时间内恢复正常工作，则压缩机将继续运行。

　　3.溴化锂吸收式机组的安全保护装置

　　溴化锂吸收式机组的安全保护，按故障发生的程度可划分为两种：一为重故障保护，二是轻微故障保护。重故障保护是针对机组设备发生的异常情况而采取的保护措施。冷媒水流量过小、高压发生器溶液温度过高、高压发生器压力过高、屏蔽泵过载、冷却水断水、冷却水低温等均属于重故障。这些系统故障发生并导致安全保护装置动作后，必须检测设备，查出机组异常工作的原因，并排除故障。然后，通过人工启动的方式使机组恢复正常运行。轻微故障保护是针对机组偏离正常工况而采取的一种保护措施。通常，机组自动控制系统能够根据异常情况采取相应保护措施。它将自动调节运行参数使之恢复到正常状态，以及自动启动机组重新运行。冷媒水低温、冷剂水低温及溶晶管高温等均属于轻微故障保护范围。

　　(1)安全保护主要元器件

　　1)温度传感器。溴化锂吸收式机组中常用的测温元件是热电偶或热电阻。热电偶测温以热电现象为基础，通过测量被测端与参考端之间的热电势来获得被测端与参考端之间的温差。测温原理是根据金属导体的电阻随温度变化的性质，将电阻值的变化用二次仪表测量出来，达到测温目的。

　　2)压力传感器。常用压力传感器包括电阻式压力传感器和电容式压力传感器。

　　3)靶式流量控制器。靶式流量控制器采用靶式传感器，与执行器配套，主要用于冷水、冷却水系统或其他流体回路的流量控制及报警。

　　它是将流体作用在测量元件靶上的力，转换为电信号而测量出流体流量的装置。一旦水流发生变化，靶片受到的作用力与弹性力平衡受到破坏，靶片转动推动微动开关，使电路断开或闭合发出报警或控制信号。每个靶式流量控制器上有三副靶片。不同的管径和流量选用不同的靶片，以达到最佳调节目的。

　　4)气体切断阀。气体切断阀有手动球阀和电动气体球阀，电动执行机构也可接受手动信号，也可以接受开关量自动控制信号，通断气源。它是一种可完成自动控制的气体切断阀。

　　5)火焰检查器、燃烧监视继电器。燃烧器中使用的火焰检查器通常是紫外线火焰检查器。燃烧监视继电器由火焰指示器与继电电路组成。燃烧监视继电器接收来自火焰指示器的信号输入，通过继电电路输出开关量信号。它的功能是，通过火焰石英管检测火焰。在燃烧器的点火或运行过程中，一旦发现无火焰信号，即发出信号给气体切断阀，切断燃料供给，停机并报警，使机组转入稀释运行。

　　(2)机组安全保护系统

　　1)蒸发器保护装置。在冷剂水或冷水管道中安装温度控制器或流量控制器以保护蒸发器。蒸发器是机组制取冷量和输出冷量的设备。冷水机组是用水作为载冷剂的，所以要注意水结冰给机组带来的危害。机组在正常工况下运行，载冷剂带走的冷量必须与机组制冷量相匹配，才能保持蒸发器内的温度和冷水温度的稳定。一旦载冷剂带走的冷量小于机组制冷量，冷水温度会逐渐降低。冷水温度低于冰点，会产生结冰现象导致蒸发器破裂，造成重大事故。造成事故的原因一般有两个：一是由于外界负荷远远小于机组制冷量，二是由于设备中的一些故障导致冷水温度下降，例如冷水泵发生故障、冷水系统中管道阀门未开、管道中杂质过多堵塞过滤装置等。

　　2)高压发生器安全装置。高压发生器是机组溶液循环中温度和压力最高的部位。溴化锂溶液的防结晶和保持恒液位，是突出的安全保护问题。在机组运行中，溴化锂溶液温度低于21℃或溶质质量分数过高时会发生结晶现象。而结晶的产生会使机组循环产生障碍，无法正常工作。

　　高压发生器发生压力超高现象，其主要原因是：蒸气调节阀失控而开启过大，系统内存在不凝性气体，冷却水温度过高等。一般采用的保护方法是，检测高压发生器内的压力，安装压力控制器。当高压发生器内压力超过95kPa时，压力控制器作用，发出报警信号，关闭热源，机组转入稀释运行状态。压力降至90kPa时，机组重新启动运行。

　　3)低压发生器保护装置。虽然控制了溶液质量分数，但若稀溶液温度过低，也会在低温溶液热交换器浓溶液出口处产生结晶。为此，在低压发生器液囊中装有自助溶晶管，并在溶晶管上装有温度继电器。当溶晶管高温时，表示机组中出现了结晶现象，温度继电器动作报警，同时切断热源转入稀释运行。

　　4)吸收器和冷凝器保护装置。与发生器中安全保护类似，吸收器安全保护主要是防止溶液发生结晶问题。吸收器中吸收热通过冷却水带走，冷却水的温度及流量决定了吸收器中吸收热的情况，同时决定吸收效果。

　　5)屏蔽泵。屏蔽泵是整个系统溶液循环的动力，对机组的正常运行起着关键作用。

　　6)机组。机组的安全保护主要涉及机组内的真空度保护。溴化锂机组是在真空状态下工作的，一旦机组发生泄漏，系统中将混入不凝性气体，降低机组的吸收和蒸发效果，送往吸收器的稀溶液质量分数升高，导致发生器出口浓溶液质量分数过高而发生结晶现象。因此，要在自动抽气装置集气筒上设置真空检测仪表，以便随时监控机组内的真空度，一旦发生泄漏，便立即报警并启动真空泵工作。

　　4.直燃型溴化锂吸收式机组安全保护系统

　　直燃型机组与蒸气型机组的主要区别在热源方面。许多部件上的安全保护装置相同，但由于热源不同，直燃型机组有一些特殊的安全保护装置。

　　(1)安全点火装置

　　直燃式机组的燃烧系统分为主燃烧系统和点火燃烧系统。主燃烧系统是机组的加热源。点火燃烧系统作用是辅助主燃烧器点火。一旦主燃烧器正常工作，点火燃烧器便自动熄火。如果点火失败，受火焰检测器控制的主燃料阀不会打开，防止燃料大量溢出，引发事故。

　　(2)燃气压力保护装置

　　燃气压力过高或过低，都会影响燃烧过程。机组工作时需要保持燃料压力相对稳定。当燃气压力波动超过允许范围时，压力控制器立即动作，发出报警信号，同时迅速切断燃料供给，停止燃烧过程，并使机组转入稀释运行状态。

　　(3)熄火自动保护系统

　　熄火自动保护装置的功能是当燃烧器点火失败或在正常运行中火焰熄灭时，能够迅速切断燃料供给，并使机组转人稀释运行状态。熄火自动保护工作后，需查明原因。机组重新运行时，需人工复位。熄火保护的关键部件是火焰检测器，当它检测出熄火信号后，燃烧继电器动作、指示、报警、切断燃料供给，使机组转人稀释运行。

　　(4)燃气高温控制器

　　当烟气温度高于300℃时，机组将自动停止运行。

　　(5)风压过低自动保护

　　风压过低，说明送风系统阻力过大或发生故障，空气流量不足以维持正常的燃烧。当空气压力低于490Pa时，保护系统将及时切断燃料供给，停止燃烧过程，使机组转入稀释运行。

　　(6)燃烧器风扇过流保护

　　为防止燃烧器风扇故障，应在燃烧器风扇电动机电路中，安装热继电器做过载保护，安装熔断器做短路保护。若风扇停止运转，机组自动停止运行。