По каким причинам происходит охлаждение газового баллона с хладагентом при заправке

Но, как правило, не все заправочные баллоны оснащают жидким и газовым вентилем одновременно. Если на баллоне предусмотрен только один вентиль, то баллон оборудуют сифонной трубкой, которая доходит до самого днища емкости. Для того, чтобы через нее поступал только газ, баллон переворачивают.

Напомним, что жидкость, находящаяся в баллоне подвержена двум взаимно уравновешенным силам: наружной Fe и внутренней Fi (рис.56.6).

До тех пор пока силы Fe и Fi находятся в состоянии равновесия, закипание хладагента не может произойти. Для закипания жидкости необходимо, чтобы Fi внутренняя сила увеличилась, а внешняя Fe уменьшилась.

Предположим, что термобаллон находится при температуре окружающей среды в 20 С и соединим его с всасывающим патрубком компрессора (рис.56.7). Силы Fe и Fi уравновешены, пока вентиль баллона закрыт. Жидкость находится в состоянии покоя. Но как только мы перевернем баллон, конец сифонной трубки окажется в зоне, где находится только газ.

С включением компрессора давление во всасывающей магистрали начнет быстро снижаться (из-за нехватки хладагента в установке). Перед тем, как начать заправку необходимо открыть вентиль на термобаллоне.

В это время давление в термобаллоне превышает давление в контуре, и компрессор начинает всасывать пары из верхней части термобаллона, что приводит к быстрому снижению Fe. Поскольку Fi является преобладающей силой, жидкость начинает кипеть (рис.56.8). Но для ее кипения необходимо тепло, которое жидкость начинает отбирать у баллона, окружающей среды и у самой себя. Таким образом, в процессе заправки часть баллона, где находится жидкость, охлаждается.

Если в контур заправляется большое количество газа, то и количество жидкости, которая должна испариться для его образования, также будет велико. Чем больше выкипающей жидкости, тем больше необходимо тепла для ее кипения. Именно поэтому охлаждение баллона настолько сильное, что на местах соприкосновения его поверхности с жидкостью появляется снежная шуба (рис.56.9).

При снижении температуры жидкости происходит снижение давления в термобаллоне. По мере продолжения заправки давление в термобаллоне снижается. Вместе с этим НД в контуре становится большим, поскольку признаки нехватке хладагента снижаются.

По мере продолжения заправки, ΔP между баллоном и контуром уменьшается. Вместе с этим количество всасываемого газа также становится меньшим.

Таким образом, мы видим, что заправка установки хладагентом в жидкой фазе является длительной процедурой. Ее рационально использовать при небольших количествах заправляемого хладагента.

Процедуру заправки установки хладагентом в жидкой фазе можно ускорить, оборудовав баллон специальным обогревателем, который обхватывает его корпус, или погрузить баллон в горячую воду (чтобы жидкость в нем не охлаждалась).

При этом следует быть внимательными — нельзя нагревать баллон при помощи пламени горелки, поскольку он может взорваться.

Также сказать о случае (встречающемся редко), когда сифонная трубка с жидким хладагентом может быть сломана. При этом в жидкостной магистрали находятся только всасываемые из ресивера пары, и компрессор быстро выключится предохранительным реле НД. Над жидкостью установится низкое давление Fe, провоцирующее кипение в ресивере (одновременно и охлаждая его), что станет причиной нового запуска. Данную неисправность легко распознать, поскольку при работе компрессора нижняя часть ресивера будет холодной (рис.56.10).