1.4 电冰箱冰堵故障的检修
冰堵是电冰箱的常见故障。在一般的制冷电器维修中,冰堵难于检测。一般小型家用电冰箱制冷系统中含5g左右的水即会产生冰堵,使整个制冷系统不能正常运转。
1.4.1 电冰箱冰堵形成的原因
冰是由水形成的,系统内水来源于以下3种情况。
① 以水蒸气的形式随空气进入系统;
② 随冷冻机油进入系统;
③ 冷冻箱底层蒸发器管道破损,冰块熔化后以液态水的形式直接流入系统。
水在系统内的存在形式,因以下两种修理对象不同而有差异。
1.不泄漏的电冰箱
对于系统不泄漏的电冰箱(如压缩机损坏,更换压缩机),或者泄漏后放置时间极短(下面称这类故障为A类)的电冰箱,水分在系统内大多是以气态形式存在的,且水分含量较少。
2.泄漏的电冰箱
对于泄漏后放置时间较长才送修的电冰箱(下面称这类故障为B类),水分除以气态形式存在外,还有可能以液态形式存在,含水量多,难排除,易形成冰堵。
1.4.2 电冰箱冰堵形成的过程
水分残留在系统内是十分有害的,当水分含量超过氟利昂的20%时,就形成了冰堵,导致不能正常制冷。
当压缩机开始运行后和水分共存的氟利昂气体在压缩机吸气管处温度为25℃左右,压力较低,经压缩机压缩后到排气管处的温度为80℃左右,压力上升,制冷剂始终处于蒸汽状态,被压缩的高温高压气体在压差作用下,流向冷凝器,因冷凝器作用,制冷剂气体将冷凝成气态与液态共存,随着制冷剂在冷凝器内的流动,将气态制冷剂完全冷凝成液态,同时把热量散发到空间,使温度下降,压缩机排气管处80℃降到过滤器处的50℃左右,然后制冷剂在压差作用下,制冷剂液体进入过滤器和毛细管,因为制冷剂液体流经截面小而又相当长的毛细管,开始制冷剂全是液体,经过毛细管的减压作用,制冷剂逐渐变成饱和蒸汽,由于蒸发器容积大,进入蒸发器的气体将产生强制膨胀,同时向周围吸收热量。
在压缩机吸气作用下,蒸发器内的制冷剂全部变成低压气体回到压缩机中,循环周而复始,假设制冷系统内混有一部分水分,过滤器吸水已饱和,与水共存的制冷剂一起沿毛细管流动,当水分达到低于0℃区后,在毛细管的出口处,温度降低时制冷系统制冷剂水分析出,水分结成冰块后就会影响制冷循环,使制冷剂流量越来越小,冷凝器温度降低,压缩机排气阻力增大,导致压缩机出现过热现象,热保护器工作,压缩机停止运转,等毛细管出口处的冰块融化,压缩机温度降低,热保护器触点闭合,压缩机又重新工作开始制冷,由此就出现了周期性冰堵现象,蒸发器出现周期性结霜、化霜现象。
1.4.3 判断电冰箱冰堵的方法
判断电冰箱冰堵的方法较多,在上门快修电冰箱故障时,应用较多、较有效的4种方法简述如下。
1.温度判断法
当毛细管出口端温度达到0℃时,制冷系统若产生冰堵现象,此时蒸发器内有一定温降,由于蒸发器与制冷剂存在温差△T。所以,其温度一般高于0℃(据多次测试,其温差一般在4~8℃),冰堵时,单门电冰箱冷藏室温度在5~8℃;双门电冰箱冷藏室温度为0~10℃(正常),冷冻室温度在5~8℃。如果电冰箱经检测没有泄漏,压缩机不停机,温度在上述范围内,则可以判定为冰堵。
2.压力判断法
冰堵造成制冷剂停止循环,使制冷系统中压力分布与正常运行不同。因此,可以通过测定压力来判断是否为冰堵。
电冰箱正常运行时,高压端压力(接上一只高压表)一般为0.78~1.18Mpa;低压端压力(接上一只表测量)一般为0.05~0.07Mpa。冰堵时,高压端压力在0.5~1.5Mpa,低压端压力在0.01Mpa以下。如果电冰箱开始正常运行,12~15min后压力在冰堵数值范围内,即可以判定为冰堵。
3.加热判断法
当制冷系统正常运行时,冷凝器向外传热,蒸发器温度达到正常。在冰堵时,冷凝器温度等于环境温度,冷冻室温度在5~8℃。此时,用电吹风热风挡吹毛细管出口部位,如制冷系统恢复正常运行,冷凝器放热,蒸发器温度略有下降。如此反复几次,则可以判定为冰堵。
4.功率电流判断法
制冷系统正常运行时,压缩机处于正常负荷状况,功率和电流接近额定值。冰堵时,压缩机处于空载状态,功率和电流均下降。一般电冰箱压缩机功率为100~180W,电流为0.4~0.8A,冰堵时功率为60~80W,电流为0.3~0.5A。冰堵时用电吹风吹毛细管出口部位,制冷系统正常运行,压缩机功率和电流恢复正常。如此反复两次,则可以判定为冰堵。
需要说明的是一般的电冰箱维修部用压力法检测冰堵故障较困难,用温度法、加热法和功率电流法检测较方便。根据多次试验证明,三种方法同时采用较为准确。冰堵前冷凝器放热,冷冻室温度降低,压缩机功率和电流正常,接近额定值。当冷冻室温降至5~8℃时,冷凝器停止放热,压缩机功率和电流降低。此时,用电吹风吹毛细管出口部位,冷凝器继续放热,压缩机功率和电流恢复正常。如此反复两次,则可以判定为冰堵。
1.4.4 电冰箱冰堵故障的排除
排除冰堵就是排除系统内的水分,能将液态水转化为气态水就可以用真空泵排出。将水从液态转化为气态可从两方面入手:
① 加热,当水加热至沸点时最易变成气体;
② 降压,当压力降到100mmHg时,水的沸点为41℃,采用既降压又同时加热的方法,可以成功地将水分气化并排出。
利用分子筛也可消除一部分系统水分的影响,分子筛的含水量常呈饱和状态,温度为100℃时含水量约为9%,所以即使加入的制冷剂含水量高于20 ppm,一般过滤器内的分子筛均不会少于10g(克),如经100℃干燥处理过的分子筛,吸水量可为11%,即可吸水1100mg,即使高温处理的效果差,加上分子筛效能等因素,按1/10吸水量考虑,即可吸水(量)110mg,假设加入的制冷剂的总量为200g,其中总的含水量为20mg,此时,分子筛除全部将这20mg吸收外,它还有90mg的吸水潜力,这就完全可以控制系统中的水分了。
1.排放制冷剂除水法
对于严重冰堵的制冷电冰箱,将其带机运行。在冰堵尚未出现以前,用利剪将连接干燥过滤器端的毛细管划一道浅痕,然后将其折断,借压力迅速放出制冷剂。这时大量的水分可随氟一齐排出机外。再通过抽真空,管壁加热等措施,就能较快将机内水分排出机外。
这时一定要记住:千万不能在未放氟前贸然使用氧气枪将管路烧开。因为氟对温度相当敏感,管内的氟受热后会剧烈膨胀,产生毁机伤人的事件。
若在-14℃、-15℃时出现冰堵,可别急于放制冷剂。可先让其休息一下,等20多小时后再去开机,冰堵有可能就已不存在了。因为冰堵的地方就是一个储水器,而干燥过滤器是除水防冰堵的。冰堵解除的瞬间,冰堵的冰块绝对没有立刻溶化完。只有经过长期停机,再开机时,干燥过滤器才能吸收掉参与冰堵时的水分。
放出制冷剂后,下一步就是要排除系统内的水分了,通常有以下3种方法。
(1)加温排水法
将氟回收或放光后,不断开机以提高压缩机温升,并在冷冻及冷藏室内多放一盆滚烫的热水。冷凝器则用电热吹风不断加温。过一段时间后,再在工艺管处抽真空。
水在真空中超过30℃就沸腾气化了。这样水蒸气源源不断地从机内抽出,从而达到机内水分排出机外的目的。
(2)借助甲醇排水法
在遇到冰堵故障时,有一种加入甲醇的方法。此法万万不可行,在一般书报杂志上已讲得很多了,不多述。而此处所说的甲醇排水法是另外一种方法。其效果十分显著而绝无有损于制冷设备之弊端。具体方法如下。
① 割开工艺管,在该处加上压力表及阀与干燥过滤器,犹如普通充氟,暂时关闭阀门。
② 开机工作,直至压缩机烫手。
③ 从工艺管吸入约5mL甲醇后,继续打开阀门。
④ 继续开机,此时进入机内的是干燥的空气,过不久回气管与排气管已呈动平衡状态,工艺管将不再进气。
⑤ 在不停机状态下,将回气管用氧气枪吹开,同时将压缩机回气管口堵死。干燥空气便源源不断地从工艺管流入,进入制冷管路中,而循环于管路中的甲醇及水分,从蒸发器回气管排出。由于反复堵放回气管口,就会发现管口及手掌上布满了甲醇及水的混合物。
⑥ 此时可不断加热干燥过滤器,以彻底将水分排出,继续操作直至抽空完成。
⑦ 还原回气管后,再抽真空,充制冷剂,此时水与甲醇将不复存在。
(3)干燥过滤器排水法
干燥过滤器排水法就是将压缩机加热后,将干燥过滤器接毛细管端,在毛细管与过滤网之间钻一个φ1mm的小孔,再加热干燥过滤器,水分将不断在压缩机的压力下从小孔中排出。工艺管处则源源不断地送入经过干燥过滤器干燥的新空气。
下一步就是关闭阀门,让压缩机自抽真空,同时加热各处管路。直至所钻孔与大气力相等,不再进、出气。补上小孔,再在机外抽真空→充氟→封口。
防冰堵不一定都要换新干燥过滤器,只要对它加温,将水分排除,经过这样的活化处理后,一般的干燥过滤器都可以重新使用。而所有的放制冷剂排除冰堵法中,干燥过滤器的干燥除水法,应该是每一件制冷设备在大修后,必须执行的例行步骤。
2.低压加压排除法
冰堵出现后,如采用较常见的方法将制冷剂放掉,采用气焊小火烘烤并抽空制冷系统,或是在毛细管处割开,并借助备用的压缩机吹吸制冷系统,让堵塞物从割裂处排除。但这些维修方法耗时长,所用的维修设备多,制冷剂排放浪费又不利于环保。而低压加压排堵法则可避免上述这些缺陷。该方法是通过向低压管道充注制冷剂,给堵塞物以反向推力,从而排除堵塞的一种简便而又实用的方法。
① 排堵基本原理:制冷系统堵塞常发生在干燥器的B处(相关堵塞原理示意图如图1-11所示)和毛细管的C处,这是由于在该处聚集着堵塞物,挡住了制冷剂流通,在系统的A、B段及A、C段充满高压制冷剂,而受堵的D、B段或D、C段压力几乎为零,制冷剂无法吸回到压缩机,此时向低压管道充注制冷剂,利用充注的制冷剂压力抵消高压段的压力,并将堵塞物冲散,分散通过B、C处,从而最终沉积于压缩机底,使系统畅通,达到排堵目的。
图1-11 制冷系统堵塞基本原理示意图
② 排堵方法:将制冷剂瓶、干燥过滤器、压力表通过连接软管连接在压缩机工艺管上,电冰箱处于停机状态,缓慢打开加液阀,排出软管中的空气,关闭阀门,紧固压力表与工艺管的接头,再迅速打开加液阀,让制冷剂迅速而有力的通过工艺管、压缩机,进入到系统中的D、C段或D、B段,并冲击B、C处的堵塞物,瞬时听到系统中制冷剂的流动声,管道外有雾状气体发出,则就说明系统已畅通,关闭加液阀。然后从系统中排除少量制冷剂,封闭工艺管,启动压缩机,如冷凝器手感有热,低压管结霜,电冰箱即可正常制冷。