如何判断制冷系统中是否存在空气？

在制冷循环系统中，通常将无法在冷凝器运行的特定温度与压力工况下冷凝为液态的气体统称为不凝性气体，其中空气是最典型的代表性组分。这类气体的主要成分为氮气（N?）、氧气（O?）、氢气（H?）、二氧化碳（CO?）、碳氢化合物（如甲烷CH?）及惰性气体（如氩气Ar）等单一或混合气体，在冷凝器的常规工作条件下始终以气态形式存在，难以通过相变过程转化为液态制冷剂。

不凝性气体的存在会对制冷系统的运行性能产生显著的负面影响：其一，会导致冷凝压力与冷凝温度异常升高，进而引发压缩机排气温度上升，系统能耗显著增加，制冷系数（COP）下降；其二，过高的排气温度还会造成润滑油热分解（碳化），破坏润滑膜的形成，导致摩擦副磨损加剧，严重时可引发压缩机电机绕组因高温烧毁，造成设备失效。

在制冷系统运行过程中，若存在不凝性气体（主要为空气组分），通常会表现出以下典型工况特征：

压缩机运行参数异常压缩机排出压力（高压侧表压）显著升高，伴随排气温度超限（通常超过正常工况10-15℃）。该现象源于不凝性气体占据冷凝器有效换热面积，导致制冷剂冷凝过程受阻，系统压缩比被动增大

压力监测数据波动冷凝器或储液器压力表指针呈现高频振荡，同时压缩机壳体温度异常升高。需特别注意的是，此现象存在误判风险：活塞式压缩机排气阀片变形（间隙增大导致排气脉动）、膨胀阀节流特性异常或系统闪蒸现象（如蒸发器供液量波动）均可能引发类似压力震荡

蒸发器传热效能劣化冷库蒸发器表面出现区域性结霜不均匀现象，部分区域霜层厚度异常增加，而相邻区域可能出现融霜迹象。这是由于不凝性气体导致制冷剂流量分配失衡，局部管路传热系数下降所致

系统制冷能力衰减当不凝性气体含量超过临界阈值（通常占系统容积的3%以上）时，装置实际制冷量将显著低于设计值。表现为蒸发器回气管道结露异常、低温库房温度无法达到设定值等热工异常现象

需特别指出的是，上述传统检测方法存在显著局限性：

压力表摆动判据：仅凭压力表指针摆动幅度判断气体含量缺乏量化依据，且易受系统瞬态工况（如压缩机启停、膨胀阀调节滞后）干扰。多因素耦合影响活塞压缩机阀片变形（振动频谱分析可检测）与膨胀阀故障（过热度/过冷度异常）等机械故障可能产生相似表象，需结合示波器监测阀片运动频率、热力膨胀阀过热度曲线等综合诊断手段建议采用道尔顿分压定律定量分析法：在系统停机静置状态下，对比实测冷凝压力与环境温度对应饱和压力（查制冷剂P-T特性表），若两者差值超过0.5 bar（表压），即可判定存在显著量不凝性气体

那么是否还有其它的直观的方法呢？答案当然是有的！

根据道尔顿的气体分压定律，密闭容器内的压力，等于各个存在气体的分压力之和，因此我们认为，冷凝器和储液器里面的压力，等于制冷剂的冷凝压力加上不凝性气体的压力之和。

当系统处停机静止状态下，将实测的冷凝压力（高压压力）与当时环境气温下的对应饱和压力作比较。如两者存在差值，则说明该系统中含有不凝性气体；两者的差值大小即可视为是不凝性气体含有量的多少。

另外在说说如何排放，对于一些规范的中型以上的制冷系统，系统中一般都设有空气分离器，可以按空气（或不凝性气体）排放的操作规程直接从空分（空气分离器）中分离排放。

对于小型或无空分的系统，应该选择在气温最低时段，系统停机时间最长，系统最高处的冷凝器排空点排放。排放可以分多次进行，直到认为基本排尽为止。排放时应小心慢慢地，适当地开启排空阀，切不可急开或开启过大，尽量避免制冷剂被同时排出系统外。

为什么要选择在低温下呢？因为，不凝性气体容易在低气温下，系统静置的状态下与制冷剂自然分离，它的比重比制冷剂小，分离后聚集在系统的高处（上方），所以应该选择在气温最低时段，系统停机时间最长，系统最高处的排空点排放。也可单独从系统中的某个容器的上方直接开阀进行排放，或者分容器逐个排放都行。

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