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高溫將至,旋挖機空調制冷改進妙招教您清涼一夏

文章出处:南京無限達工程設備有限公司人氣:-发表时间:2019-04-18 00:00:00【
摘要 : 下面南京無限達小編以某小型旋挖鑽機爲例,講述其如何通過改變冷凝器安裝位置、優化蒸發箱風道和隔熱層結構,提高制冷效果。

旋挖機作業環境惡劣,尤其在夏天高溫環境作業,加上發動機和液壓系統發熱,造成旋挖機駕駛室內溫度更高。爲改善機手的作業條件,目前旋挖機普遍配置了空調系統。小型旋挖鑽機空調系統受發動機功率限制,其功率配置較小,制冷效果受到影響。下面南京無限達小編以某小型旋挖鑽機爲例,講述其如何通過改變冷凝器安裝位置、優化蒸發箱風道和隔熱層結構,提高制冷效果。

1.空調系統制冷原理

空調系統主要由壓縮機、冷凝器、膨脹閥、幹燥瓶和蒸發器等組成,如下圖所示。

旋挖钻机空调系统原理.jpg

發動機通過膠帶驅動壓縮機旋轉,旋轉的壓縮機從低壓端吸入氟利昂氣體,壓縮成高溫高壓氣態氟利昂後,通過管道輸入冷凝器內並在其內流動。冷凝器設有風扇,由風扇吹動空氣使冷凝器內高溫高壓氣態氟利昂冷凝後成爲中溫高壓液態氟利昂,經過幹燥瓶幹燥、過濾後流入膨脹閥,經過膨脹閥內節流孔節流後迅速膨脹,轉變成低溫、低壓的霧狀氟利昂進入蒸發器。

蒸發器安裝在蒸發箱內,蒸發器設有鼓風機,駕駛室內空氣經過鼓風機強制通過蒸發箱進行循環,駕駛室內的熱量就被吸收,使駕駛室溫度降低。吸熱後氟利昂變成低壓氣態,通過管道到達壓縮機並再次被吸入,經壓縮機壓縮後進入下一個工作循環。如此反複,蒸發器不斷吸收駕駛室內的熱量,達到制冷效果。

2.改進方法

我们针对该小型旋挖鑽機投入使用后存在驾驶室内温度过高的问题进行分析,发现空调系统内制冷剂压力偏高、驾驶室内排风口风速偏慢现象。因此,提出对冷凝器和蒸发箱结构进行改进的方案,以此提高空调制冷效果。

高溫將至,旋挖機空調制冷改進妙招教您清涼一夏.jpg

(1)冷凝器

存在问题一般空调系统的冷凝器安装在发动机散热器的前面,由发动机风扇吹动空气进行冷却。为了不妨碍发动机散热,该小型旋挖鑽機将冷凝器水平安装在驾驶室右外侧的盖板上。

經過試驗,發現存在以下3個問題:一是飄落下來的柳棉或其他雜物,容易吸附在冷凝器散熱片上,造成散熱不良;二是冷凝器的熱氣不能順暢排出,排出的熱氣易被風扇回吸,造成散熱不良,導致壓縮機內部壓力偏高;三是由于壓縮機內部壓力偏高,造成壓縮機故障率較高。

改進方法根據冷凝器存在的上述問題,我們采取了以下改進措施,即將冷凝器改爲立式安裝,冷凝器的迎風面與旋挖機行駛面同向,不僅使散熱過程中風的流動非常順暢,而且冷凝器散熱片之間也不易被雜物堵塞。

改進後我們對壓縮機進、出口壓力進行了測試,測試時環境溫度爲37.1-38.6°C,發動機轉速爲1823-1839r/min,空調鼓風機開至較高擋。改進前冷凝器水平安裝,壓縮機進口壓力爲0.20-0.30MPa、出口壓力爲1.30-1.50MPa;改進後采用立式安裝,壓縮機進口壓力降低爲0.16-0.18MPa,壓縮機出口壓力降低爲1.05-1.20MPa。可以看出,采用立式安裝冷凝器後冷卻效果明顯改善,壓縮機進、出口壓力均有所降低,提升了制冷性能。

(2)蒸發箱

存在问题改进前,该小型旋挖鑽機制冷系统蒸发器安装在蒸发箱内,蒸发箱内设有串联的双鼓风机、膨胀阀和感温探头等元件。受旋挖机驾驶室空间限制,蒸发箱安装在驾驶员座椅底下,鼓风机从座椅前下部吸入驾驶室内热空气。热空气经蒸发器换热之后,冷空气从安装在蒸发箱后部右侧面的上、下2支出风管排出。下出风口送往驾驶室主出风口和前出风口,上出风口送往驾驶室右后左、左后出风口。

經試驗,我們發現該蒸發箱存在以下3個問題:一是膨脹閥表面容易結霜;二是駕駛室的前風出口和後側左、右風口出風量小。三是制冷效果差,駕駛室內溫度高。

主要采取以下3項改進措施:一是在鼓風機支架上增加防振墊,以減小鼓風機振動;二是將蒸發箱安裝位置擡高,在蒸發箱吸風口增配過濾網,以減少灰塵吸入;三是在駕駛室內底板和駕駛室後部增加隔熱棉,以隔絕減小發動機及液壓系統對駕駛室的熱傳遞。

改進後我們再次進行測試,測試時的環境溫度爲31.5°C,駕駛室內溫度爲19.5°C,環境與駕駛室溫差達到12°C。測試主出風口風速爲16.2m/s,臉部出風口風速爲14.3m/s,後部左、右出風口風速分別爲12.6m/s和12.3m/s,腳步風速爲4.5m/s,除霜出風口風速爲9.1m/s。均達到合格水平。從以上測試數據可以看出,空調制冷性能顯著提升,各出風口的風損問題不但得到了解決,而且室內的制冷效果也非常好,其他各項指標也都符合改進目標值。

從本次改進可以看出,提升小型旋挖鑽機的空调制冷性能,从冷凝器的安装位置以及蒸发箱的优化等方面进行设计,在不增加空调制冷功率和不增大占用空间的前提下,可以提升制冷效果,该改进成果为今后其他设备空调系统的优化设计提供了有价值的参考。

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