工程机械空调制冷系统的设计要点分析
摘 要：在工程机械空调制冷系统设计完成后，需要做好全面细致的检查工作，确保设计方案合理可行，同时在实验室环境下进行验证，分析其是否能够满足工程机械的实际应用需求。应该注意的是，实验室中的各种参数仅为理论数值，在验证时应该留出足够的裕量，确保在实际应用中，空调制冷系统同样能够达到设计的要求，提升系统的制冷效果。
关键词：工程机械；空调制冷系统；设计要点
引言
空调制冷技术在机械工程中的应用，可以改善机械工程的工作环境，提高工程安装效率，但是机械工程中的空调制冷技术尚未实现最大功效。因此，在今后的发展中，我们要加强空调制冷技术研究，研发新型环保能源，积极探索新的空调制冷技术领域，同时拓宽空调制冷技术在机械工程中的应用范畴，用技术来换取更好的经济效益。
1空调制冷技术发展现状
空调是一个热循环交换系统，空调制冷技术作为一个特殊的空调系统，在空调制冷运行中起着重要作用。空调制冷技术发展历经了单一供暖、单一制冷、冷暖一体化、自动温控空调系统几个阶段。如何使空调制冷技术在消耗最小的能源的同时、产出最大化的制冷量，营造出最佳制冷效果，是空调制冷行业专家学者共同关注的话题。如今，人类已经研制出了多种新型空调节能制冷技术和产品，空调制冷技术在社会科学研究、生产技术领域都得到了广泛应用。如在现代医学、食品加工和宇宙开发领域，空调制冷技术都起到了积极的辅助作用。随着国家节能减排政策的相继出台，国家也加强了空调产品的耗能控制力度。政策规定、市场实际需求和环境保护需求，都要求行业在空调设计方面必须将节能环保置于首要位置。为此，如今，我国空调制冷技术正逐渐朝着节能环保、健康舒适、智能化方向不断发展进步，空调制冷技术在机械工程中的应用正是空调制冷技术智能化发展的体现。
2工程机械空调制冷系统的设计要点
2.1输入条件确认
在针对空调制制冷系统进行设计前，需要首先对系统的输入条件进行明确，具体来讲，一是主机的工况，要求确定压缩机以及发动机胶带轮的尺寸、额定转速等参数，依照主机使用工况的环境条件，对空调配置所必须匹配的工况进行合理定位；二是驾驶室环境，空调制冷系统的运行效果受驾驶室中温度、湿度、空气洁净度以及流动速度等因素的影响较大，而这些因素主要是由驾驶室容积、密封性、风道结构以及玻璃面积等决定的。
2.2核心构件选择
2.2.1压缩机
对于空调制冷系统而言，压缩机可以说是心脏，可以对制冷剂蒸汽进行压缩和输送。根据结构和性能的差异，可以将压缩机分为两种不同的类型，一是定排量压缩机，设备每一转的排气量在很小的范围内波动，认为其基本固定，随着发送机转速的提升，排气频率也会成比例提高，不过不能根据实际制冷需求来进行输出功率的自动改变。从实际应用的角度分析，定排量压缩机连续高转速一般会被控制在2200-2500r/min，间歇性高转速则相对较高，通常在2800r/min左右。二是变排量压缩机，这种设备能够根据压缩机吸气腔的压力，进行输出功率的自动调节，根据吸气腔压力的变化，每一转的排气量都可能会有所不同。事实上，变排量压缩机也具备定排量压缩机的性质，在运行过程中，活塞从定行程到变行程的临界转速多为2200r/min。考虑到工程机械的特殊需求，部分压缩机的输出转速可能达到3000-4000r/min，若选择定排量压缩机，需要配套设置相应的蒸发器和冷凝器等设备，在主机空间有限的情况下，容易出现蒸发器结霜的问题，继而引发电磁离合器的频繁起跳；而若选择变排量压缩机，则需要考虑成本问题。在对压缩机进行安装时，必须合理选择安装位置，确保安装支架的刚度和精度足够，避免由于振动导致的支架变形问题，保证压缩机的正常使用。在安装完成后，需要确保压缩机与发动机胶带轮共面，同时确保压缩机胶带可以根据实际情况进行松紧度的调节。
2.2.2蒸发器
蒸发器能够通过制冷剂，对空气中的热量进行吸收，从而降低周边环境的温度。在工程机械空调制冷系统中，蒸发器根据结构类型划分，包括管带式、管片式、层叠式以及平行流式，不同的结构类型适用于不同的主机工况，需要技术人员根据实际情况进行选择和使用。而在一般情况下，蒸发器的安装必须能够保证驾驶室内部的热风能够顺畅的回流到蒸发器芯体中，保证良好的制冷效果。
2.2.3冷凝器
冷凝器的主要作用，是通过向车外散发热量的方式，将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽冷凝成高压液体。在工程机械中，冷凝器的尺寸规格应该参考热负荷计算的相关数据，考虑外界环境因素对制冷效果的影响。在对冷凝器进行安装时，可以采用的方法有几种，一是将冷凝器与发动机的水散热器进行串联，换言之，就是在水散热器的前迎风面安装冷凝器，结构布局简单，检修维护方便，同时也不需要引出单独的风机，不过缺点也十分明显，即冷凝器排放的热风会经过发动机的水散热器，应该其散热效果；二是自带风机安装，包括吹风式和吸风式两种类型，后者的散热效果更好，在安装时应该采用立式放置，对于空间有一定的要求；三是将冷凝且平放或者倾斜放置，不过这种安装方式常见于汽车行业，在工程机械中并不适用。考虑工程机械本身结构的限制，从美观性和实用性出发，一般情况下都会将冷凝器设置为内部悬挂式。
3空调制冷系统的维护
专业的工作人员是确保空调在正常运行的主要条件，近些年来，国外一些国家都采用进口化的中央空调来进行工作，而很多工作人员都忽视了该方面技术的学习，在这种情况下更需要加强空调系统的维护，同时不断更新自身的知识结构，跟随社会的快速发展，从另一个角度来看，对空调进行控制的时候应该充分结合地点以及温度的特征，在满足空调需求的同时，尽量减少开机的次数减少相应的使用时间，如果在夏季的时候就更要加强对空调的维护，避免由于温度升高而导致热负荷过大，因此要在不影响到冷凝器的前提之下，在进行设备的维护工作，对设备周围的杂物要进行及时的处理，避免由于主机热量增加引起的电量损耗，还要设备管道的保温，在空调制冷系统的维护工作中，要确保设备高效节能的运行，这对空调制冷系统的节能有十分重要的意义。现代企业科技创新意识还不够强，因此还需要政府各方面的支持与引导，这就充分显示了企业或者是一个领域技术的发展成果。能与其他企业形成一定的竞争，带动社会市场经济的快速发展，在一定程度上满足了国家对人才的需求，这样对进一步推动社会经济的创新带来动力。
结束语
科学技术的飞速发展，使得越来越多的工程机械得到了普及和应用，不仅极大的减轻了人工作业的负担，而且提高了作业效率，保证了作业的质量和安全。为了给工程机械操作人员提供一个良好的作业环境，需要在设置相应的空调制冷系统，确保工程机械的稳定安全运行。本文对工程机械空调制冷系统的设计要点进行了简要分析。
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（作者单位：明阳智慧能源集团股份公司）