“绿色”制冷剂R600a特性及维修工艺探讨

刘泮漳

山东经贸职业学院

“绿色”制冷剂R600a特性及维修工艺探讨

刘泮漳

山东经贸职业学院

在制冷系统中，制冷剂（制冷工质）不断循环，通过本身的状态变化来实现制冷。目前制冷剂种类繁多，但大部分制冷剂，对大气臭氧层造成一定破坏，继而产生温室效应。随着社会科学技术的发展，现在人们普遍采用新型“绿色”制冷剂R600a替代以往的制冷剂，由于R600a制冷系统技术含量要求很高，下面就它的特性、制冷原理、操作维修工艺及注意事项做详细介绍。

特性；状态变化；制冷系统；制冷原理；维修场所；注意事项；操作流程

一、制冷剂演变历程及R600a特性

制冷剂的使用，经历了三个阶段。最早是十九世纪的早期制冷剂，在后来的二十世纪，人们使用CFC类与HCFC类制冷剂，随着时间的推移，人们发现CFC与HCFC类物质会或多或少产生能改变自然界臭氧含量的氯,能对臭氧层产生一定的破坏，目前是使用绿色环保制冷剂R600a，制冷剂R600a又叫异丁烷，也就是2-甲基丙烷，它属于碳氢化合物类，分子式结构C4H10，分子量58，它的比重较高，因此很容易聚集，并且沉于空气的底端，它水溶性较小，有比较稳定的性能，ODP=0，GWP=0，几乎对臭氧层没有破坏作用，但是它有一个最大缺点，在空气中比较容易形成混合物具有爆炸性，当此混合物中R600a与空气的体积比达到爆炸极限时（1.9～8.4%），此刻如果遇到明火，会引起爆炸。因此，R600a制冷剂在使用时，要格外注意。

二、R600a主要的质量指标

三、R600a制冷剂在制冷循环系统中的状态变化及其制冷原理

压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管以及制冷管路一起组成了一个循环系统，R600a制冷剂就在这个密闭循环系统中流动。它以气态方式由压缩机吸入，在压缩机内，R600a制冷剂完成了绝热压缩过程，被压缩成高温高压的过热蒸汽随后从压缩机排气管排出，经排气管道进入冷凝器。冷凝器是由被多次弯曲的铁管组成，称为“蛇形管”，在冷凝器中，制冷剂蒸气的温度要比室温高很多，热量就会通过散热器管壁向外散发，这样R600a制冷剂过热蒸气随着向外界传送热量，被冷却成饱和蒸汽，然后在等压等温情况下，持续放热，最后它被冷凝成高压中温的饱和液体，再经过干燥过滤器进入细长的毛细管，由于毛细管通道细长而受到很大阻力，R600a制冷剂被节流降压，成为低温低压液体，进入蒸发器中，同样蒸发器是由另一个类似冷凝器的蛇形管构成，被安装在冰箱的内部。这个蛇形管管径要比冷凝器的蛇形管管径粗一些，制冷剂的流速加快，结果就是导致压力骤然下降。这就非常符合伯努利原理。在蒸发器里，低温低压的R600a制冷剂液体大量吸收外界热量而被气化为干饱和蒸汽，由此在蒸发器中可以达到向外界吸热制冷的目的。在回气管中，R600a制冷剂变为低压过热蒸汽被压缩机吸收回去。周而复始，完成整过的制冷循环。

四、R600a制冷系统与以往R12制冷系统地区别

1、R600a压缩机以及制冷系统所用热交换器、电磁阀与毛细管

制冷压缩机是一种把机械能转变成热能的机械装置，R600a制冷剂与以往的传统矿物油和烷基苯油能完全互溶，压缩机所用冷冻油与以往R12压缩机所用冷冻油可以通用，只不过R600a制冷剂所用压缩机气缸容积要比R12压缩机气缸容积增大65-70%。由于R600a具有易燃性，重锤式启动继电器在这里绝对不能使用，要用PTC启动继电器并且要密封，防止出现“打火”现象，另外R600a压缩机上要贴有黄色火苗易燃标志。R600a制冷系统和R12制冷系统所用热交换器、电磁阀和毛细管基本通用

2、制冷系统所用干燥过滤器与制冷剂充注量

一般使用专用干燥过滤器（XH9），由于R600a灌注量仅为R12的40%左右，因此需要使用比较精准的灌注设备、校准设备，如德国福尔康．洛克令公司生产的VPS34/600-02d等抽空灌注设备。

五、R600a制冷系统维修场所要求

1、操作场地要空旷，尽量不设在地下室或者闭塞的地方，切记地面不要有沟槽或者凹坑，维修时要使用一套专门的全面排风系统，排风量至少每小时15次以上，而且场地周围10米内不要有易燃和助燃易爆物。

2、维修场所内要使用防爆型通风设备和电气设备，要保证换气量均匀，防止气体局部积聚，另外要把有防护装置的总电源开关安装在场所外部。

3、维修工作人员进入场地前，首先要检查周围有无火源，场所内在随手可触的地方是否有未过期的两个以上灭火器，然后打开通风系统后，才能进行维修操作。

六、R600a制冷剂日常操作注意事项

1、装卸R600a制冷剂钢瓶时，务必要检查周围有无火源或者是明火，装卸人员操作时一定要轻拿轻放，用完的R600a制冷剂空罐要粘贴“空罐”字样。

2、运输车辆须用厢式货车，车厢内同样要求禁止烟火。运输过程中，制冷剂钢瓶要固定摆放整齐，钢瓶之间要安放减震块，车辆尽量走平坦路面，防止钢瓶互相碰撞摩擦。

3、卸车后要对盛放制冷剂的钢瓶进行检漏，肥皂水用毕后，要擦干净，防止残留肥皂水对钢瓶进行腐蚀，制冷剂钢瓶要竖放在不高于30摄氏度的环境中。

4、制冷剂钢瓶倒灌时，周围环境同样不要有火源，操作人员尽量要穿静电服，而且不携带易产生火花的物品，所用量具一定不能使用电子称，防止产生火花导致危险发生。

七、R600a制冷系统压缩机更换操作流程

1、将待修产品或设备运入指定地方，进入维修操作场地后，首先要检查场地周围有无火源或者明火，检查通风设备是否完好，然后开启通风设备，并要保持良好的通风状态。

2、将维修所用的专修设备、所用到的配件、工具、电源等逐一检查准备好。特别注意检查排气所用排气钳连接管是否有泄漏现象，检查排气钳上的螺母是否有松动现象，同时把排气钳力度旋钮调至合适位置。

3、把排气钳所连接的排气管连接到室外，然后把排气钳卡在制冷系统高压端干燥过滤器处，（要注意观察排气钳上的刺针是否能够刺破干燥过滤器）让压缩机通电启动，等待运转5分钟以后，断电，用力晃动压缩机，把与压缩机润滑油相溶的一部分异丁烷释放出来，等待静置3分钟以后，再通电让压缩机运转，让它运行5分钟后停止，尽量使制冷系统管路中的异丁烷含量降到最少。

4、把制冷系统断电，先把干燥过滤器刚刚刺破的小孔密封好，把专用钳子卡在压缩机回气管上，用专用的R600a真空泵抽真空，一般抽空时间在10分钟左右，然后把坏压缩机和干燥过滤器拆下，并用非常干燥的氮气吹管路5秒钟以上，换上新压缩机和干燥过滤器，用气焊把管路焊接好。

5、对制冷系统吹入压力为0.8MP的氮气，用肥皂水对所有焊接头进行检漏，经检查没有漏点，放掉氮气，用专用真空泵对系统进行抽真空（一般是高低压双侧抽空），抽空时间在20分钟以上。

6、将盛放制冷剂的罐平稳倒立在电子秤上，把电子秤读数清零后，顺次打开制冷剂钢瓶阀、抽空灌注设备阀、R600a低压阀，插上冰箱电源，让其运转，通过观察电子秤度数，当达到规定要求充注量后，关闭甁阀，然后再打开设备制冷剂阀，目的让连接软管内制冷剂全部进入制冷系统，大约2分钟后，依次关闭灌注设备制冷剂阀、R600a低压阀，再运行约5分钟后，拔掉冰箱电源。

7、用专用封口钳夹紧压缩机工艺管，取下汉森阀，用400目以上的砂纸把封口钳外侧工艺管打磨干净，并用干净抹布擦拭，滴上密封液，套上洛克环并旋转一下（目的是让密封液涂抹均匀），再用专用压接钳将洛克环堵头压接到位。

8、封口结束后，需用肥皂液对洛克换接头检漏，检漏完毕，把肥皂液抹干净，给冰箱通电运行，检查温度等各项运转参数是否正常。

八、简陋维修场地，更换压缩机维修工艺

1、在周围无明火或火源的宽敞通风良好的地方，打开冰箱干燥过滤器处的毛细管，把毛细管进口端密封，启动压缩机，让制冷剂从干燥过滤器下端毛细管口吹出，泄放5分钟后，断电，再振动压缩机3分钟，最后再启动压缩机运转5分钟，让制冷剂更加充分从高压端吹出。

2、用割刀割断压缩机高压端和低压端工艺管路，切记不能使用气焊，然后用0.5MP压力的干燥氮气分别吹冷凝器和蒸发器，时间不少于30秒。

3、更换上新压缩机和干燥过滤器，并焊接检漏，抽空灌注制冷剂，检测制冷系统运转各项指标合乎要求后，同样用洛克环封口，还要对洛克环堵头进行检漏。

4、维修时，若单纯更换压缩机，制冷剂灌注量按照铭牌规定充注，除此之外制冷系统维修，灌注量应为规定值的90%。

九、结束语

以上介绍的是“绿色”制冷剂R600a的特性，制冷原理以及维修注意事项，在实际操作时要格外注意，严格按照操作规程进行。