浅谈空调制冷技术在机械工程中的应用

2021-03-30谭仲毅

建材与装饰 2021年19期

谭仲毅

（中灏（广州）检测有限公司，广东广州 510520）

机械工程属于材料生产的重要构成，直接关乎到工业生产效率和效益，但是由于机械设备的运行环境较为恶劣，会受到诸多因素影响，导致设备运行性能下降。空调制冷技术应用在机械工程中，可以优化设备运行环境，促使设备保持在低温或是恒温状态下高效运行，在提升生产效率的同时，保障机械工程稳定运行。空调制冷技术并非是一成不变，伴随着机械工程发展，空调制冷技术也在不断推陈出新，因此在机械工程中将起到更加积极的作用，创设高效、可靠的设备运行环境。

1 空调制冷技术概述

机械工程运行环境复杂、多变，容易受环境所影响，如果设备运行环境潮湿、寒冷或炎热，都可能影响到机械设备正常运行。结合目前能源储备和材料开发情况，设计合理的制冷系统是极其重要的一个环节。空调制冷技术的实际应用，具体表现在压缩、冷凝、节流和蒸发几个环节循环运转，控制蒸发器始终维持在恒定低温运行状态，净化室内空气，创设良好的设备运行环境，满足机械设备制冷需要[1]。空气制冷技术的实际应用，其本质上是在于制冷剂的合理选用，或是制冷剂无害化处理，在满足机械设备散热需要同时，落实节能降耗工作，构建更加节能环保的制冷系统。

通常情况下，在机械工程中应用空调制冷技术，除了调节设备运行环境的温度和湿度，还要注重空气清理和流动，尽可能减少恶劣环境对设备运行的不良影响，维护机械设备正常运转[2]。因此，空调制冷技术的具体作用：①调控机房设备环境温度和湿度，寒冷或炎热环境下调控温差，控制在合理范围内，及时清理积雪和灰尘，改善机械设备运行环境；②净化空气质量，实现室内外空气充分交换，保证室内空气质量；③室内增压处理，规避灰尘损坏机械设备精密器件，维护机械工程安全[3]。

2 机械工程中空调制冷技术的应用过程

空调制冷技术在不同发展阶段，呈现出不同的发展特点，在应用范围逐步扩大下，能源节约效果和制冷效果得到了大大提升。

2.1 单一供暖技术

单一供暖技术，是通过空调水芯加热处理，使用鼓风机设备实现工作区域供暖，可以满足低效率的小型机械工程[4]。

2.2 单一制冷技术

单一制冷技术，更多的是应用在车用空调制冷，使用期间难以动态调整车内温度，因此逐渐被市场淘汰，目前多为可调整温度的制冷系统。

2.3 冷热一体化技术

科技不断进步发展，冷热一体化空调技术，多是在汽车上应用，功能逐渐多样化，需要人工控制来调节温度，降低能耗，所以应用送范围较为广泛[5]。

2.4 自动恒温技术

自动恒温技术，本质上属于冷热一体化空调范畴，通过预先设置空调温度，在该温度内运行，可以通过手工调节工作环境温度。但是，此种技术的人力成本高，控制技术水平不高，实际应用范围广泛，便于推动机械工程高水平发展。

3 工程中空调制冷技术的实际应用

3.1 温度控制

机械工程中空调制冷技术的应用，技术不断发展和创新，功能逐渐多样化，开始推行自动化温度控制系统。基于冷暖一体化系统，是在单一供暖或制冷系统基础上，将二者功能有机整合，具备通风、除霜、过滤等功能，动态调控温度。将冷暖一体化系统应用在机械工程中，配套技术不断成熟优化，可以结合具体运行环境动态调整温差，为工作人员创设舒适的操作环境[6]。目前冷暖一体化系统是机械工程的主要制冷系统，但系统操作复杂，需要多人参与其中，不仅耗费大量的时间，还会增加人员工作量，伴随技术不断发展，此项系统开始被市场淘汰。

实行自动温控系统，其优势相较于冷暖一体化系统更加鲜明，但仍然需要手动控制模式，一定程度上降低操作量的同时，进一步丰富了冷暖一体化系统功能[7]。自动温控系统需要人员预先设置温度，选择最佳的温度区间，系统依据温度标准自动调节，保证室内的温度和湿度符合标准要求，实现机械工程环境有效把控。目前，机械工程中自动温控系统应用较为广泛，温控效果可观，并且可以降低整体操作成本，满足节能降耗目标要求。

3.2 节能控制

在当前可持续发展背景下，节能降耗是空调制冷技术应用发展的一个主要目标。①推广空调冰蓄冷技术，夜间电网低谷阶段通过低价电控制，实现制冷蓄冷操作来将多余的冷量存储下来，在日间通过融冰供冷方式满足空调制冷需要，在满足制冷需要同时起到节能降耗作用。机械工程集合了诸多机械设备，用电量高，运行中可能出现供电不足和电压不稳，因此通过空调冰蓄冷技术合理应用，具有应急功能，可以有效改善此类问题，即便是出现突发应急情况也可以发挥制备作用，降低机械设备运行成本，最大程度上减少环境污染，创设安全可靠的环境；②空气源热泵技术，此项技术节能降耗效果可观，便于制冷系统集热效应最大程度上发挥，创设零下10～40℃范围内的施工环境，空气蓄热下来收集高温热源，满足设备运转电力需求同时，降低污染物排放量，实现资源优化配置和利用，稳步有序地进行制冷作业[8]。

机械工程中空调制冷技术的实际应用，为了便于此项技术应有效应发挥，应该充分契合机械工程的实际特点，合理化调整空调制冷系统。一个关键控制点，即做好系统节能降耗，主要是由于机械工程长时间运行会消耗大量的电能资源，影响到制冷系统运行性能，或是带给设备极大的运行负荷。因此，要注重节能环保技术的融合应用，实现资源的优化配置与利用，减少环境污染和破坏。

由此看来，机械工程的运行环境较差，夏季和冬季使用空调制冷技术调节机械设备运行环境尤为关键。基于空调制冷技术的实际应用，调整机械设备运行环境温度、湿度、清洁度和通风，创设可靠、舒适的操作环境。调节工作区温湿度，夏季和冬季实现机械工程工作环境温度、湿度控制；调节区域空气流通。需要注意的是，机械工程多是封闭环境，所以借助空调制冷技术来调节风速，可以加快室内气流流通。应用空调制冷技术，还可以进行空气净化、除尘和过滤，形成对流效应来提升室内环境质量。

4 机械工程中空调制冷技术应用

4.1 安装压缩机

空调制冷技术在实际应用中，需要借助压缩机来制冷，因此压缩机安装是一个重要环节，需要结合实际情况合理选择。结合目前市场上的压缩机型号来看，主要是安排量将其划分为变排量、定排量，其中定排量是需要依据固定转速运转，后期无法动态调整，可以快速集中制冷输出冷气，多是用于快速环境降温。在具体运行中，如果需要连续运转，则需要控制器转速大概在2200～2500r/min，非连续性运转，维持在2800r/min即可。变排量是结合环境变化合理调整转速，用于控制冷气输出量，满足区域环境的温度、湿度和通风量要求，转速大概控制在2200r/min。因此，要充分契合不同机械设备运行环境要求合理选择，避免压缩机安装不当对机械工程带来反面效果。

4.2 冷管路合理安排

在安装压缩机后，应该合理安排和调整冷管路，保证制冷各部分的组件牢固、紧密连接，保障制冷系统稳定运行。同时，冷管路内壁干净、光滑，选择合适的制冷剂，并且在管路中可以顺畅、快速流通，起到应有的制冷效果；样把控制冷管路面积，充分压缩下来提升制冷剂利用效果，实现资源最优化配置利用；合理安排和安装好制冷管路后，仔细检查制冷系统运行情况，保证制冷系统的运行安全、稳定，同时检测蒸发器、压缩机等制冷剂输入检测，保证设备正常运转，制冷系统性能符合要求。