一种吸收式机芯用冷媒组合物的制备工艺的制作方法

本发明属于吸收式机芯技术领域，具体涉及一种吸收式机芯用冷媒组合物的制备工艺。

背景技术：

吸收式冰箱具有无声、环保、寿命长、多能源等显著特点，其不用压缩机、不用氟利昂、无机械损耗，而要想获得较高的制冷效率，不仅要有合理的结构，更重要的是如何选择最佳工质和参数。研究表明：即使已有合理的结构，若工质参数选取不当，制冷效率会很低，甚至根本不制冷。

二元溶液的性质与纯液体的性质不同，纯液体在给定的压力下蒸发时，蒸发的温度固定不变，而溶液在给定的压力下蒸发时，若不能稳定的及时补液，其浓度随着温度的升高而逐渐降低，蒸发中溶质的浓度也会降低。例如选用氨溶液，蒸发中的氨浓度就会降低，制冷效果会逐渐降低，功率消耗就会增加。因此，如果要增加制冷效率，就需要提高溶液中氨的浓度。但是，氨气在水中的溶解度又直接与氨溶液的浓度有关。在一定的温度下，氨在水中的溶解度与压力成正比，提高浓度则要提高压力，但这又受该制冷系统的工作特性所制约。另一方面，要提高液相浓度，也可以降低温度，即要大大降低充罐溶液的环境温度，而实际的环境温度又限制了充罐溶液的温度不能太低，否则会增加蒸发器内氨的气相分压，使氨液在蒸发器内蒸发速率降低，从而使制冷效果降低。

系统操作的总压力在扩散吸收式制冷系统中可以认为不变，各部分之间工作压力的差别仅是液体在管道中流动的阻力损失，但这种压头损失很小，在分析、计算中可忽略不计。总压力的数值由充罐压力和工作温度所决定。而充罐压力又由氨分压和氢分压两部分组成。当氨浓度选定之后，氨分压就确定了。系统充罐压力就由所加入的氢量来决定。当充氢量过分增加，虽然提高了系统内的扩散速度，但总压力也提高，必然对装置的金属材料强度有较高的要求，势必要增加系统质量，结构复杂，成本提高。但若系统总压过低，上述不利之处故可避免，但随之而来的是充氢量的减少，降低了系统内的扩散速度。

另外，工质的成分控制对其性能影响是显而易见的，即使各参数都是最佳的，但工质冲量的多少对制冷效果也有较大的影响。由于浓溶液的补充循环是靠静液位差压头来实现的。少充工质，意味着静压差减小，发生器中的浓溶液得不到及时补充。发生器部位的浓溶液浓度逐渐变稀，蒸发出的氨气量减少，发生温度增高，水蒸汽含量增多。同时，热虹吸管的提升高度增加，造成制冷不好；反之，工质充多，制冷效果也不理想。因为补充浓溶液的动力-静压头增加，浓溶液补充过快，且提升高度变小，提升过程中夹带严重，破坏了提升管中的流动状态，即破坏了虹吸管的弹状流。

现有技术中，在高温工况下，可能由于高温下真空度高，容器内压力高，氢气的流动性差，使得吸收式冰箱的冷藏性能较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术中吸收式冰箱在高温工况下冷藏性能较差的问题而提供一种吸收式机芯用冷媒组合物的制备工艺。

实现本发明目的而采用的技术方案为：一种吸收式机芯用冷媒组合物的制备工艺，该制备工艺包括步骤：1）配制冷媒溶液；2）配液罐注入冷媒溶液；3）机芯加入冷媒溶液；其中，所述的冷媒溶液，按质量分数计，液氨33.8～35.6%，铬酸钠2.86～3.75%，蒸馏水60.65～63.34%。

作为本发明一优选实施技术方案，所述的冷媒溶液，按质量分数计，液氨34.5%，铬酸钠2.92%，蒸馏水62.58%。

作为本发明一优选实施技术方案，所述配制冷媒溶液，其配制步骤为：1）储液罐排气；2）冷冻机降温；3）配置铬酸钠溶液；4）将铬酸钠溶液抽至储液罐混合均匀；5）储液罐内注入液氨，其中，控制储液罐内温度不超过35℃和罐内压力不超过0.2mpa。

作为本发明一优选实施技术方案，所述配液罐注入冷媒溶液，其注入步骤为：

1）打开连接设备的总电源，观察加液系统真空度，当真空度达到预设值时开始进行加液；

2）打开冷媒：将配液罐上的冷媒开关打开，观察冷媒增压设备上冷媒压力表，当冷媒压力达到预设值时进行加液，同时按下冷媒高压按钮，观察冷媒高压是否高于冷媒压力；

3）打开气瓶开关：打开气瓶开关，将气体氢气压力调节到所需的压力，压力大于所需压力时才进行充注操作，防止冷媒回流到气瓶管路中；

4）进入加液系统，开始配液罐注入冷媒溶液。

其中，步骤1）中所述加液系统真空度的预设值为0.02mpa，步骤2）中所述冷媒压力的预设值为1.5～2.0mpa，步骤3）中所述气体氢气压力不低于2.4mpa。

作为本发明一优选实施技术方案，所述机芯加入冷媒溶液，其注入步骤为：

1）打开加液机电源、气体开关，用加液手柄将机芯保压气体放完；

2）换带锡阀塞，连同机芯称重量，置零；

3）将阀塞装入阀套内，用加液手柄打开阀塞，输入加液量，将加液机接头和加液手柄连接上；

4）按一下充注头上的充注按钮，进行抽真空与充注动作；

5）按下充注头上的气体充注按钮不放，观察气体压力表，当显示压力达到要求充注的压力值时，松开按钮，重复按下按钮动作，观察注入气体表，确认充注气体压力是否达到要求；

6）察看电子称显示屏，确认充注的氨液重量在控制范围内；

7）锁紧加液阀阀芯，取下加液手柄，用扭矩扳手扭紧。

其中，步骤4）中，对机芯抽真空与充注的具体步骤为：先按一下充注头上的充注按钮，机器进行第一次抽真空，当机芯内部真空度到1000pa时，机器进行第二次抽真空，抽至200pa时机器停止抽真空，进行加注氨液。

本发明的技术效果在于：

1）本发明在吸收式机芯加入冷媒溶液的过程中，通过二次抽真空将机芯的真空度抽至200pa，在现有加注设备精度的条件下，有效地增加氢气在机芯容器中流动性，保证吸收式冰箱在高温43度工况下冷藏室性能不高于6度，替代了现有技术中采用吸收器外加散热风扇工艺才能达到此要求。

2）本发明改善高温工况下机芯内部氢气的流动性，进而提高高纯液氨的扩散范围，使冰箱冷藏在高温下达到最佳效果。

3）本发明所配制的冷媒溶液，充分考虑了混合后氨水易分解成h2o与nh3，导致氨水浓度变化而造成冷媒性能的影响，本发明所配置的冷媒溶液中各组分铬酸钠、蒸馏水、液氨混合均匀，注入纯度比较一致。

附图说明

图1为43度工况冷藏箱不同真空度下的平均温度关系图。

图2为25度工况冷冻箱不同真空度下的平均温度关系图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

本发明一种吸收式机芯用冷媒组合物的制备工艺，包括制备步骤：1）配制冷媒溶液；2）配液罐注入冷媒溶液；3）机芯加入冷媒溶液；所述的冷媒溶液，按质量分数计，液氨33.8～35.6%，铬酸钠2.86～3.75%，蒸馏水60.65～63.34%。

本发明最优选的冷媒溶液，按质量分数计，液氨34.5%，铬酸钠2.92%，蒸馏水62.58%。

本发明所述吸收式机芯用冷媒组合物的制备工艺，具体制备步骤如下：

（一）配制冷媒溶液：

1）打开储液罐顶部排气阀门，使储液罐内气压处于标准大气压后关闭阀门；

2）检查管材各接头处是否牢固可靠，严禁有松动，泄漏现象；

3）依次打开冷冻机电源总开关，冷冻机开关，将冷冻机自身的温度降至5度以下；

4）将占冷媒溶液2.92%的铬酸钠倒入盛水容器中，待加入蒸馏水后均匀搅拌；

5）将占冷媒溶液62.58%的蒸馏水倒入盛水容器中均匀搅拌，制得铬酸钠溶液；

6）打开水泵开关及进水口阀门，并检查其它阀门是否关闭，将铬酸钠溶液抽至储液罐中，将所配比重的铬酸钠溶液全部抽至储液罐中后关闭阀门；

7）打开阀门及储液罐显示管上端阀门，使罐内液体循环流通，使铬酸钠均匀的混合在液体中；

8）在液氨瓶嘴上贴上生料带，并旋紧接头，将液氨管的一端连接接头，并旋紧固定套；

9）拧开液氨瓶阀门及储液罐上端液氨阀，使液氨慢慢注入储液罐内（液氨所占总比重为34.5%）液氨注入量通过电子称控制；

10）当储液罐内温度缓缓上升时，打开冷却阀门及冷冻机控制面板上水泵压缩机按钮。当罐内温度超过35度或压力≥0.2mpa时，须暂时关闭液氨瓶阀门，停止充注液氨。打开储液罐顶部气压阀门或冷水机降温方式降下压力，再进行充注作业。

11）液氨注入完成后，关闭液氨瓶及储液罐上端液氨阀门并卸下液氨胶管，把液氨瓶放置到规定场所。

12）当储液罐内温度下降至10～15℃左右时，关闭冷水机控制面板上循环按钮及冷气、总电源按钮，总电路开关。

13）关闭水泵开关及各个阀门。

（二）配液罐注入冷媒溶液：

所述配液罐注入冷媒溶液，其包括注入冷媒注入机开机和冷媒注入机关机两个步骤。

所述冷媒注入机开机步骤为：

1）打开连接设备的总电源，观察加液系统真空度，真空度要达到预设值0.02mpa才能进行加液。

2）打开冷媒：将配液罐上的冷媒开关打开，观察冷媒增压设备上冷媒压力表，压力在1.5～2.0mpa之间才可加液，同时要按下冷媒高压按钮，观察冷媒高压是否高于冷媒压力。

3）打开气瓶开关：打开气瓶开关，将气体压力调节到所需的压力，必须先打开气瓶开关，压力大于所需压力时（6立方机芯用氢气压力2.4mpa），才可进行充注操作，防止冷媒回流到气瓶管路中。

4）打开电脑进入软件加液系统，绿色按钮为启动，红色按钮为停止。

所述冷媒注入机关机步骤为：

1）停止加液，按下红色按钮。

2）关闭连接设备的总电源。

3）关冷媒：关闭配液罐上的冷媒开关。

4）关闭气体：关闭气体开关。

（三）所述机芯加入冷媒溶液：

1）打开加液机电源、气体开关，用加液手柄将机芯保压气体放完。

2）换带锡阀塞，连同机芯称重量，置零。

3）将阀塞装入阀套内，用加液手柄打开阀塞，输入加液量（显示界面操作）。将加液机接头和加液手柄连接上。

4）按一下充注头上的绿色充注按钮，进行抽真空与充注动作，将机芯的抽取真空度设置为0.02mpa。

5）按下充注头上的绿色气体充注按钮不放，观察气体压力表，当显示压力达到要求充注的压力值时，松开按钮，重复按下按钮动作，观察注入气体表，确认充注气体压力是否达到要求。

6）察看电子称显示屏确认充注的氨液重量在控制范围内。

7）锁紧加液阀阀芯，取下加液手柄，用扭矩扳手扭紧。

将充入了本发明最优选实施例配置的冷媒溶液的吸收式机芯进行测试。图1为43度工况冷藏箱在不同真空度下的平均温度关系图，可以发现：吸收式机芯真空度越低，其性能越好。本发明优选机芯真空度为200pa，其很好地满足了使用要求：43度工况冷藏箱要求冷藏箱温度不高于6度。

但实际生产过程中发现，当机芯真空度低于200pa时，其对加注设备精度要求相当高，抽真空时间比较长，严重影响了生产效率，特别地，当机芯真空度为80pa时，冷藏箱性能也没有任何提高。

图2为25度工况冷冻箱在不同真空度下的平均温度关系图，可见当真空度为80pa时，吸收式冰箱冷冻箱性能略差。因此，本发明的制备工艺中，优选机芯真空度为200pa。

综上，本发明所选用的冷媒溶液，优选了机芯真空度为200pa，应用在吸收式机芯中后，其较好的满足实际所需要求，可替代目前现有技术中采用吸收器外加散热风扇工艺才能达到此要求。

特别需要指出的是，在配置冷媒溶液的步骤中，所述的冷媒溶液，也可按如下配方量配置：按质量分数计，液氨33.8%，铬酸钠2.86%，蒸馏水63.34%；或者液氨35.6%，铬酸钠3.75%，蒸馏水60.65%。其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。