制冷剂回收探讨

张武军

摘 要：本文从环境保护、经济性等角度分析回收制冷剂的意义，并探讨制冷剂回收的方法。主要介绍了制冷剂回收机的结构与工作原理，分别以大中型制冷空调机组、分体式空调器等小型制冷设备为例，分析了制冷剂回收机的使用方法及回收工艺。

关键词：制冷剂回收 制冷剂回收机 制冷空调机组 分体式空调器

一、制冷剂回收的意义

1.环境保护

氟利昂能够破坏大气臭氧层，并产生温室效应。自20世纪70年代以来，人们发现地球臭氧层逐渐变薄，甚至出现空洞。科学家研究证实，氯氟烃类制冷剂是破坏大气臭氧层的元凶，如R11、R12、R13、R114等，当其扩散到大气平流层后，在太阳紫外线照射下，氯氟烃分解出氯原子。氯原子能与臭氧发生连锁反应，使大气臭氧大量消耗，一个氯原子可分解无数个臭氧分子，而自身不被化合，而且氯氟烃不可燃，分子结构稳定，在大气中的存在寿命长达100年，其危害可想而知。

随着大气层中臭氧越来越少，射向地面的紫外线就会越来越强，这样将会危害人类健康，可引发和加剧眼部疾病、皮肤癌等；占50%以上的陆生植物品种会急剧下降，危及生态平衡和生物多样性；对水生生态系统产生影响，使生活在浅水里的鱼类和贝类很难生存；使人工高分子或天然高分子材料加速老化，并能使接近地面的有害臭氧浓度增加，尤其在人口密集的城市中心，可引起化学烟雾污染等。

因此，科学家已经研究出或正在研究可替代的制冷剂，如用R134a取代R12、用R410A取代R22等。这些新型的制冷剂不含氯，对大气臭氧层没有破坏作用，但它依然会产生温室效应，使全球气候变暖，海平面上升等。所以从环境保护角度考虑，氯氟烃与新型的制冷剂都有回收的必要。

2.经济性

以开利冷水机组为例：开利30HK-036冷水机组，制冷剂R22加入量为23kg，用杜邦R22制冷剂市场价约需要2000元；开利30HK-250冷水机组，制冷剂R22加入量为126kg，约需要10000元。可见回收制冷剂的经济效益也不可忽略。

二、制冷剂回收设备

1.制冷剂回收机

制冷剂回收机的设计理念以及工作原理简述如下。

（1）结构：制冷剂回收机如图1所示，主要由制冷压缩机、冷凝器构成，辅件有气液分离器、油分离器、干燥过滤器等，与一般制冷系统的区别是制冷剂回收机没有节流机构与蒸发器。在制冷剂回收机入口安装气液分离器，是为了防止制冷压缩机吸入制冷剂液体而产生液击；系统增设油分离器，是因为制冷剂回收机不是一个完整的制冷系统，需油分离器来分离油并且回油。由于油分离器的分油效率也不可能达到100%，还有少量冷冻机油会进入到冷凝器，所以在使用的过程中还需观察油位，发现不够时应及时补充，并放掉冷凝器底部的冷冻机油，以免影响冷凝器的换热。

（2）工作原理：由于制冷剂回收机没有节流机构与蒸发器，所以制冷剂回收机的作用只是将制冷剂工质通过压缩机压缩成高温高压的制冷剂过热气体，再通过冷凝器冷却冷凝成中温高压的制冷剂液体，起到提高压力的作用。系统内的制冷剂通过回收机提高压力后与制冷剂回收瓶形成了压力差，制冷剂在压差的作用下被回收到制冷剂钢瓶。

2.制冷剂回收瓶

一般的制冷剂钢瓶只有一个阀门，图2a所示为R22制冷剂钢瓶，正立放置时通过阀门排出的是制冷剂气体，倒立放置时排出的是制冷剂液体，使用者可根据需要来选择使用。图2b所示为专用的制冷剂回收钢瓶，它有两个控制阀门，接钢瓶外壳的是气相阀门，通过管道连接到钢瓶底部的是液相阀门，使用者可以通过连接管道，观察排出的是气体还是液体来区分气液相阀门。

（a） （b）

（a）R22钢瓶 （b）专用制冷剂回收钢瓶

图2 制冷剂回收钢瓶

三、制冷剂回收工艺

1.大中型制冷空调机组回收制冷剂

对于大中型制冷空调机组，制冷系统都有高低压接口，高压接口（一般选择冷凝器或贮液器供液管上高压接口）用来连接制冷剂回收瓶的液相阀，其他接口（系统其他高低接口都可以）连接回收机出液口用来对系统加压，回收制冷剂的管道设备连接如图3所示。回收工艺如下：（1）先对制冷剂回收瓶抽真空；（2）按图3所示连接好管道及设备，并排净管道内的空气；（3）先不开回收机，利用制冷系统与制冷剂回收瓶本身压力差自动回收部分制冷剂；（4）待压力平衡后再开启回收机，制冷剂经回收机提高压力后，在压差的作用下回收到制冷剂回收瓶。（5）通过视液镜观察制冷剂的回收情况，当没有制冷剂液体流动时，说明制冷剂已基本回收完成；也可通过电子秤观察制冷剂回收的进展情况。

图3 制冷空调机组制冷剂回收示意图

显然，用这种方法回收的是制冷剂液体，回收的速度较快。

2.分体式空调器回收制冷剂

对于小型制冷设备如分体式空调器，就不能用上述方法来回收制冷剂。因为分体式空调器没有高压输出接口，气阀与液阀都安装在毛细管之后，都是低压的，就算用回收机加压到制冷系统中，经节流之后还是低压输出，所以只能按图4所示连接管道及设备，以气体的形式回收制冷剂，回收速度相对较慢，其回收工艺如下：（1）先对制冷剂钢瓶抽真空；（2）按图4所示连接好管道及设备，并排净管道内的空气；（3）直接开启回收机，系统内的制冷剂经提高压力后回收到制冷剂钢瓶中。回收过程中需观察制冷剂钢瓶内的压力，如果发现压力过高，应停止回收机或往制冷剂瓶淋水以降低压力，确保回收过程安全。（4）在系统内压力低于大气压力时，说明制冷剂回收已基本完成，再停止制冷剂回收机，回收完毕。

图4 分体空调制冷剂回收示意图

3.制冷剂回收注意事项

（1）回收制冷剂时必须穿戴好防护眼镜、口罩、胶皮手套等，以确保安全。

（2）制冷剂回收机只能接分体空调器的气阀，以防回收机产生液击。

（3）在回收的过程中要随时观察制冷剂钢瓶内的压力，一般常温下不允许超过2.3MPa，当发现压力将要达到这个极限值时，应暂停回收，或用冷水淋制冷剂钢瓶。

（4）制冷剂回收瓶内充入制冷剂量不能超过制冷剂瓶容量的2/3。

以上，制冷系统有高压阀门的可优先选择第一种回收方案，其回收制冷剂液体速度较快；而只有低压阀门的制冷设备则只能用第二种回收方案，其回收制冷剂气体速度较慢。

（作者单位：广东省机械技师学院）