淺析空調(diào)防爆結(jié)構(gòu)與設(shè)計

1、淺析空調(diào)防爆結(jié)構(gòu)與設(shè)計 淺析空調(diào)防爆結(jié)構(gòu)與設(shè)計 【摘 要】隨著國際社會對日益嚴峻的臭氧層破壞和溫室效應的關(guān)注，迫切需要使用環(huán)保、節(jié)能且低本錢的新型制冷劑。但大多數(shù)環(huán)保制冷劑都是具有易燃易爆特性的，如R32、R290等制冷劑在到達一定濃度的同時如遇火花即可點燃，嚴重還可能產(chǎn)生爆炸，正是因為此類制冷劑的燃燒特性，影響了可燃制冷劑在空調(diào)器中的應用，因此新型環(huán)保制冷劑亟需又一次的創(chuàng)新，解決可燃制冷劑在空調(diào)應用中的平安隱患，空調(diào)的防爆設(shè)計迫在眉睫。 【關(guān)鍵詞】空調(diào)結(jié)構(gòu);空調(diào)防爆;防爆設(shè)計 新型環(huán)保制冷劑如R32、R290等，這些新型環(huán)保型冷煤存在“易燃易爆的缺點，當使用可燃性制冷劑的空調(diào)器發(fā)生制冷劑泄露

2、時，一旦到達其可燃濃度下限，并且遇到點火源，就有可能引起燃燒甚至爆炸。 1 空調(diào)的開展 1.1 空調(diào)的開展起源 空氣的調(diào)節(jié)與居民日常生活息息相關(guān)。傳統(tǒng)的定頻空調(diào)，其缺點是在翻開或者關(guān)閉的時候，會為壓縮機帶來很大的耗損，而且其噪音與溫度的浮動相比照擬大。隨著計算機技術(shù)、變頻技術(shù)、智能控制技術(shù)的開展，人們擺脫了傳統(tǒng)定頻定速空調(diào)器的調(diào)節(jié)模式，開發(fā)出性能更為優(yōu)良的變頻空調(diào)器【1】。 1.2 空調(diào)制冷劑的開展現(xiàn)狀 制冷劑主要分為兩類，第一類為人工合成的制冷劑;第二類為天然制冷劑。在第一類別中，原來應用范圍較廣的制冷劑CFCs，HCFCs，HFCs等已經(jīng)逐步被淘汰。R1234yf與HFO/HFC是研發(fā)種類

3、較新的制冷劑，并且已經(jīng)開始進行試驗使用。在第二類制冷劑中，自然工質(zhì)具有GWP等于0或很低的優(yōu)點，但或者在常規(guī)空調(diào)工況下能效值低或者具有毒性、易燃等特點【2】。現(xiàn)在根本上利用R134a與R410A兩種制冷劑作為替代品，但是這兩者的GWP值相比照擬高。 1.3 普通空調(diào)的結(jié)構(gòu) 空調(diào)器主要包含壓縮機、節(jié)流部件、蒸發(fā)器與冷凝器;與此同時，它還可包括加熱和通風裝置。而空調(diào)器的室外機主要包含機殼、散熱風機、冷凝器、壓縮機、伴熱帶、溫度傳感器、換向電磁閥 【2】。它的室內(nèi)機那么主要包含機殼、室內(nèi)風機、蒸發(fā)器、溫度傳感器、顯示/接收/操作面板、送風擺葉電機、輔助加熱器組成【1】。 2 空調(diào)防爆的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.

4、1 空調(diào)的防爆形式 空調(diào)的防爆形式為防爆壓縮機，它是空調(diào)的核心部件。它的外殼是由鋼板密封焊接制成的壓力容器，內(nèi)裝壓縮機驅(qū)動電機、壓縮機組件、壓力保護裝置、溫度保護裝置等部件，導線采用密封方式與外殼融為一體，外部僅留出連接插頭，保證外殼密封性，其正常工作壓力為0.42.0MPa【1】。在防爆壓縮機運作的時候，它利用吸與排的接口和管路等其它局部相連，共同構(gòu)成密閉的空間。此空間的內(nèi)部壓力大于外部，并利用熔焊工藝增強其氣密性，防止外面的空氣深入到內(nèi)腔中，這樣，危險的介質(zhì)無法觸碰到可燃部位，防爆功能便展現(xiàn)出來了。第二，防爆室外與室內(nèi)風機的設(shè)計。室外風機可以依據(jù)GB3836.2-2021對該電動機進行隔爆

5、型設(shè)計，或者依據(jù)GB3836.3-2021進行增安型設(shè)計，還可以依據(jù)GB3836.8-2003進行nA型設(shè)計【2】。其中最重要的是對扇葉進行保護。室內(nèi)風機可以按照GB3836.2-2021設(shè)計防爆功能。 2.2 零部件的防爆設(shè)計 首先，對室外機的控制電路進行防爆設(shè)計。對電路的防爆主要是在各個部件上安裝上具有防爆性能的外殼。還可以采用防爆元器件，比方常規(guī)的繼電器會留有孔用于散熱，防爆繼電器會把孔堵住，并優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其與可燃制冷劑隔離。其次，對防爆換向電磁閥進行防爆設(shè)計。它是一個具有冷暖雙功能的部件。依照不同用戶的選擇，可以通過它進行制冷劑流向的控制，因而實現(xiàn)冷暖功能的交替。可以按照GB383

6、6.8-2003進行nC型設(shè)計，當然如果要求保護等級較高，還可以依據(jù)GB3836.9-2006對該部件進行澆封型設(shè)計【3】。 2.3 整體防爆設(shè)計 空調(diào)器在線路布置和安裝的時候應該嚴格按照GB 3836115-2000的要求進行?？照{(diào)機組和外部電源以及室內(nèi)外機之間的連接電纜選用銅芯電纜，電纜芯線截面積應至少大于115mm2【3】。本質(zhì)平安電路具有防爆防燃的功能，在出現(xiàn)線路故障的時候，它可以保持能量不超出范圍，因而防止引燃現(xiàn)象。因此，必須防止其整體的性能受到其他電源的作用，保證它處于被隔離狀態(tài)。本質(zhì)平安電路與非本質(zhì)平安電路的端子間隔距離應該大于50mm;它們的導線也應該被分開捆綁并分流走線;連接

7、它們的插接件之間不可以互相交換使用?？照{(diào)機組所含有的全部裝備和其整體都必須配備平安、可靠的接地，且接地線必須使用大于4mm2的銅芯線。為防止靜電放電引發(fā)火災和爆炸事故，機體外殼選用外表絕緣電阻值不超過1G的材料【3】。另外，空調(diào)器整體防爆還可以用阻擋方式把有可能泄露的可燃制冷劑與點火源隔離開。EN60335-2-40以及GB4706.32-2021規(guī)定，但凡折彎角度大于90°的銅管均具有泄露可能，因此空調(diào)室內(nèi)機、室外機可以采用阻擋方式把銅管與電控盒隔離開來，比方在室內(nèi)蒸發(fā)器右端可以增加防護端罩，室外機采用密封電控盒等，可以有效阻止因泄露而進入電控盒內(nèi)的可燃制冷劑，防止可燃制冷劑點燃和

8、爆炸發(fā)生。 3 空調(diào)防爆結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的問題 3.1 空調(diào)器中的加熱器往往無法到達防爆設(shè)計要求 雖然空調(diào)機對風量有相應的標準值，但是在加熱器的外部到達的最高溫度仍然比擬高。如果利用降低其工作功率來防止此現(xiàn)象，那么空調(diào)器的制熱性能進會相應的減弱，這是空調(diào)防爆結(jié)構(gòu)設(shè)計中急需解決的問題。如果使用熱管技術(shù)，由于其使用時間比擬短，投入費用比擬高，所需空間比擬大，那么在空調(diào)器安裝的時候會遇到許多問題。很多學者對改善空調(diào)器的輔助電加熱設(shè)備做了很多的試驗，并擁有很多的相關(guān)資料與數(shù)據(jù)，如假設(shè)妥善利用那么會創(chuàng)造更高的價值。 3.2 可燃制冷劑替代問題 在人工合成制冷劑中存在許多問題，比方說HFCs物質(zhì)，它的使用時

9、限很長，但是不容易被降解，即使分解之后也會產(chǎn)生許多其他的有害物質(zhì)。與此同時，它的GWP值都很高，當人們不斷的使用此物質(zhì)的時候，會在生活環(huán)境中積累很多此物質(zhì)，因而導致溫室效應現(xiàn)象的出現(xiàn)。R290、R32及R161等可燃制冷劑是較為理想的CFCs及HCFCs替代物，但由于其可燃性限制了它們的使用，目前僅在充裝量比擬小的電冰箱上使用【3】。 3.3 制冷劑管理不當 由于制冷劑泄漏會導致爆炸現(xiàn)象，因為其管理工作十分重要?？照{(diào)冷凍裝置是一個封閉的系統(tǒng)，常規(guī)泄漏、不標準的維修及回收過程造成的泄漏是制冷劑直接排放的主要因素【2】。在很多廠商制造空調(diào)機的過程中添加的制冷劑量比擬多，因而對環(huán)境造成了很大的污染。所以使用一些高效換熱器技術(shù)來減輕此問題是十分必要的。并且要在安裝及維修過程中要加強其再回收與利用的工作，并加強對工作人員的環(huán)保意識的培訓。 4 結(jié)語 為了提高空調(diào)器的環(huán)保性能，新型制冷劑已開始普及使用，比方日本大金、富士通等企業(yè)已經(jīng)在其國內(nèi)及國際市場采用了R32制冷劑。但是其易燃易爆性是社會關(guān)注的焦點。因此，研究空調(diào)的防爆性能便應運而生。必須從各部件到整體進行防爆處理，才能更好的提高其平安性。 【參考文獻