(495) 984-74-92
(495) 226-51-87
[email protected]
WhatsApp
Главная
Техническая информация
Ремонт, настройка холодильного оборудования
Сложности установок с переменной холодопроизводительностью

Сложности установок с переменной холодопроизводительностью

Данная проблема относится к тем установкам, в которых расход хладагента в контуре может меняться. Например, в случае с параллельно работающими компрессорами или когда изменятся число оборотов компрессора путем регулирования производительности путем исключения из работы отдельных цилиндров.

Если расход хладагента в контуре переменный, то и скорость газа в трубопроводах будет меняться. Более детально рассмотреть данную ситуацию позволит пример, на котором представлена установка с одинаковыми параллельными компрессорами (установка может работать на 50 или 100% мощности).

Допустим, диаметр восходящей магистрали (длина 7 м) выбирался из расчета одновременной работы обеих компрессоров (100% расход хладагента) и скорости газового потока в магистрали равной 6 м/с (рис.37.12).

На полной мощности скорость газа составляет более 5 м/с и подъем масла осуществляется нормально. Если один из компрессоров останавливается, то расход хладагента уменьшается наполовину. С учетом того, что диаметр трубы остался прежним, скорость газа снизится до 3 м/с и масло не сможет нормально подниматься, накапливаясь в маслоподъемной петле и перекрывая проходное сечение. Разность давлений по обе стороны петли будет вызывать подъем в трубе масляной пробки, что грозит возникновением гидроудара.

Вывод: если установка имеет несколько ступеней производительности, то диаметр трубопроводов, по которым циркулирует хладагент, подбирается таким образом, чтобы минимальная скорость газа составляла не меньше 5 м/с при наименьшем его расходе.

Для обеспечения максимально высокого расхода (установка работает на 100% мощности) необходимо выполнить следующие условия:

  • полные потери давления в трубопроводах (длина горизонтальных и вертикальных участков + местные сопротивления) не должны быть больше перепада равного падению температуры на 1 К для магистралей всасывания и нагнетания;
  • скорость перемещения газа не должна превышать 20 м/с, поскольку это создает сильный шум в трубопроводах.
Если диаметр трубопровода, выбранный по минимальной скорости газового потока не менее 5 м/с, стал слишком мал, то используют сдвоенные трубопроводы. Это позволит обеспечить бесперебойный подъем масла, независимо от расхода хладагента и условий работы.

Осуществляя монтаж сдвоенных трубопроводов (рис.37.13), необходимо выбирать трубы следующим образом:

  • диаметр малой трубы выбирается для обеспечения перемещения газового потока при скорости не более 5 м/с (минимальный расход хладагента);
  • диаметр большей трубы должен быть таким, чтобы скорость газового потока в обеих трубах была не меньше 5 м/с и не больше 20 м/с (работа установки на полной мощности).
Если установка работает с пониженной мощностью, то скорость газа падает настолько, что оно больше не может подниматься и накапливаться в маслоподъемной петле, пока большая труба не перекроется. Когда же это произошло, то газ начинает поступать через малую трубу со скоростью достаточной для подъема масла.

Расположенная в верхней части трубопровода обратная петля (поз.1 рис.37.13) не позволяет проходить маслу, поднявшемуся по малой трубе в большую. При увеличении мощности установки увеличение расхода хладагента способствует прохождению масла, оказавшегося в ловушке, после чего газ может вновь циркулировать по обеим трубам.

Не следует забывать, что емкость маслоподъемной петли должна быть небольшой, для исключения образования масляных пробок в момент опорожнения петли, в особенности на всасывающей магистрали компрессора. При большой разности уровней необходимо применять сдвоенные трубы, если длина участка не более 7,5 метров, и строго соблюдать уклоны, а также другие вышеизложенные требования.

Встречаются случаи, что когда при правильном выборе диаметра и прокладке трубопроводов, выполненной по всем правилам, возникают трудности, связанные с понижением уровня масла в картере компрессора (установке с переменным расходом хладагента). Для детального рассмотрения причины возьмем в качестве примера 6-цилиндровый компрессор с тремя ступенями производительности – 33%, 66% и 100%. При максимальной мощности задействованы все 6 цилиндров и через нагнетающую магистраль вместе с хладагентом расходуется 1,5 л масла. Установка работает стабильно и в компрессор возвращается аналогичное количество масла (рис.37.14).

Когда температура в охлаждаемом объеме падает, производительность компрессора снижается системой до 66%, в результате чего 2 цилиндра перестают работать. Всасываемое количество хладагента также снижается, и теперь его расход составляет 66%.

Хладагент, приходящий в компрессор, содержит только определенное количество масла, независимо от своего расхода. Таким образом, приход масла также снизится равнозначно расходу – до 66% или 1 л/час. Получается, что с этого момента в компрессор будет поступать только 1 л/час масла, вместо 1,5 л/час как перед этим. Следовательно, количество масла, равное расходу в 0,5 л/час остается в контуре. Когда компрессор расположен над испарителем, отток масла под действием силы тяжести в компрессор невозможен. Получается, что количество масла в 0.5 л/час остается в контуре (в основном испарителе) в котором снижение температуры приведет к разделению масла и хладагента. Уровень масла в компрессоре снизится (рис.37.15).

Когда компрессор начнет работать на 33% производительности, ситуация будет аналогичной: расход хладагента станет меньшим, в связи с чем потребление масла также снизится, но количество масла, поступающего во всасывающий патрубок, также уменьшится. В контуре вновь окажется количество масла, равное его расходу – 0,5 л/час, и его уровень в картере снизится (рис. 37.16).

Получается, что если компрессор работает на 33% от номинальной мощности, то количества масла в испарителе останется достаточно для уменьшения уровня масла в картере. Если в данный момент термостат отключит компрессор, то масло с испарителя не сможет вернуться в картер.

При повторном запуске ситуация будет аналогичной – компрессор перейдет на режим пониженной производительности, из-за чего риск снижения уровня масла станет значительным. По причине плохой смазки может произойти механическая авария или датчик давления масла просто отключит компрессор. В случае сильного переполнения испарителя маслом во всасывающую магистраль может попасть масляная пробка, являющейся губительной для клапанов всасывания.

Во избежание подобных явлений перед каждой остановкой компрессора необходимо возвращать накопившееся в испарителе масло для подготовки его к следующему запуску. Остановки компрессора должны производиться по методу предварительного вакуумирования.

Отметим, что поскольку в каждой маслоподъемной петле имеется какое-то количество масла, то при запуске вновь собранной установки (с большим количеством петель) допускается понижение уровня масла в компрессоре. В этом случае необходимо внимательно следить за уровнем масла и при необходимости доливать его в картер. Также можно перед запуском заполнить маслоподъемные петли маслом, которое используется для смазки компрессоров.

 

"Добавить комментарий"


"Обновить"

<< Изготовляем маслоподъемную петлю   Как определить температуру на ощупь? >>

 

Menu