Причины обмерзания компрессора

Обмерзание компрессора в чиллерной системе является серьезной проблемой, которая может указывать на неправильную работу оборудования или настройки системы. Это явление часто связано с влажным ходом компрессора, когда хладагент, не полностью испарившийся в испарителе, продолжает кипеть во всасывающей полости компрессора. Рассмотрим основные причины, ведущие к такому состоянию, и возможные пути их решения.

Неправильная настройка терморегулирующего вентиля (ТРВ)

• Симптомы и диагностика: Одной из основных причин обмерзания компрессора является слишком широкое открытие ТРВ, что приводит к недостаточному испарению хладагента в испарителе. Это состояние диагностируется по низкому уровню перегрева хладагента при нормальном переохлаждении и давлении конденсации.
• Решение: Одним из методов коррекции является постепенное прикрывание ТРВ для уменьшения потока хладагента и обеспечения его полного испарения в испарителе.

На фото обмерзание компрессора в чиллере

Проблемы с размерами ТРВ или дюзы

• Симптомы и диагностика: Переразмерный ТРВ или неподходящая дюза в промышленных чиллерах, а также неверно подобранная длина капиллярной трубки в бытовых установках, могут привести к аналогичным проблемам. Даже при минимальном открытии ТРВ, наблюдается низкий перегрев на всасывании и продолжающееся обмерзание компрессора. Переохлаждение и давление конденсации при этом остаются в норме.
• Решение: В таких случаях требуется замена дюзы в ТРВ на подходящую по размеру или замена самого ТРВ на модель, лучше соответствующую требованиям системы. Также может потребоваться перерасчет и замена длины капиллярной трубки, чтобы обеспечить адекватное дросселирование и испарение хладагента.

На фото Терморегулирующий вентиль (ТРВ) для чиллера

Чрезмерная заправка хладагента: Диагностика и решения

• Диагностика: Симптомы чрезмерной заправки хладагентом включают низкий уровень перегрева хладагента, при этом переохлаждение жидкого хладагента и давление конденсации оказываются повышенными. Эти показатели указывают на то, что система перенасыщена хладагентом, что препятствует его эффективному испарению и ведет к обмерзанию компрессора.
• Решение: Оптимальным решением при обнаружении избытка хладагента является его частичное стравливание из области высокого давления (ресивера) в отвакуумированный фреоновый баллон. Важно проводить эту процедуру аккуратно, контролируя уровни перегрева, переохлаждения и давления конденсации. После стравливания избытка хладагента можно дозаправлять газообразный хладагент во всасывающую полость компрессора, пока не будет достигнута оптимальная температурная дельта, обеспечивающая полное испарение хладагента в испарителе.

Диагностика неэффективности испарителя

• Симптомы недостаточной мощности: Основным признаком несоответствия мощности испарителя является заниженный перегрев и температура кипения хладагента при максимально открытом терморегулирующем вентиле (ТРВ). Значительное увеличение разницы температур (ΔT) между температурой кипения хладагента и температурой охлаждаемой среды, достигающее 15К — 25К и более, свидетельствует о проблеме.

Методы устранения и модернизации испарителя

• Замена или дополнение испарителя: Наиболее радикальным, но эффективным решением является замена испарителя на более мощный или добавление дополнительной теплообменной поверхности. Так, через установку дополнительного испарителя перед основным и монтаж терморегулирующего вентиля непосредственно перед новым узлом можно значительно повысить эффективность теплообмена.
• Оптимизация работы существующего испарителя: В случаях, когда недостаток мощности испарителя не критичен, рекомендуется максимально эффективно использовать его теплообменную поверхность. Это может включать увеличение объемного расхода охлаждаемой среды через испаритель за счет установки насосов большего объемного расхода, совместимых с трубопроводами системы.
• Решение: Эффективным решением проблемы является замена испарителя на более мощный или добавление дополнительной теплообменной поверхности. Модификация системы может включать установку дополнительного испарителя и корректную регулировку ТРВ для оптимизации процесса испарения хладагента.

На фото испаритель чиллера

Недостаточная циркуляция охлаждаемой среды

• Диагностика: Симптомы, схожие с недостаточной мощностью испарителя, также могут указывать на проблемы с циркуляцией охлаждаемой среды. К ним относятся обмерзание ламелей воздухоохладителя из-за плохой циркуляции воздуха и засорение фильтров, препятствующее нормальному потоку хладагента.
• Решение: Восстановление адекватной циркуляции воздуха или жидкости через испаритель требует тщательного осмотра и очистки вентиляционной системы, включая ламели воздухоохладителя, жидкостные фильтры и проверку работы циркуляционных насосов. Установка мощных вентиляторов или выбор насоса с большим объемным расходом может значительно улучшить теплообмен и предотвратить обмерзание компрессора.

На фото насос чиллера

Обмерзание компрессора при низком давлении хладагента

• Условия и причины: В системах с низкотемпературным режимом работы низкое давление хладагента и соответственно низкая температура кипения являются нормой. Однако, при высокой влажности и низкой температуре окружающей среды, область всасывания компрессора может обмерзать, что нежелательно даже при таких условиях.
• Диагностика и решение: Если в среднетемпературной системе наблюдается значительное обмерзание компрессора из-за низкого давления хладагента, необходимо тщательно исследовать систему на предмет утечек хладагента, проверить работоспособность терморегулирующих вентилей и целостность всасывающих линий. Восстановление нормального давления хладагента и его циркуляции поможет устранить проблему обмерзания.

Недостаточная заправка хладагента

• Проблематика: Недостаточное количество хладагента в системе приводит к неполному испарению в испарителе, что влечет за собой снижение эффективности охлаждения и обмерзание компрессора.
• Диагностика: Ключевым признаком недостаточной заправки является образование пены в смотровом стекле системы, сопровождающееся заниженными показателями перегрева на всасывании и недостаточным переохлаждением жидкого фреона после прохождения через конденсатор. Это указывает на неполное испарение хладагента и его недостаточное количество для нормального функционирования системы.
• Решение: Эффективным способом устранения проблемы является дозаправка системы газообразным хладагентом при работающем компрессоре. Добавление хладагента до момента исчезновения пены в смотровом стекле и достижения оптимальных показателей перегрева и переохлаждения поможет восстановить нормальную работу чиллера.

Проблемы с терморегулирующим вентилем и его настройкой

• Диагностика: Если при полностью открытом ТРВ наблюдается низкий перегрев на всасывании и продолжающееся обмерзание компрессора, это может указывать на несоответствие размера вентиля потребностям системы. Ключевым показателем является пониженная температура кипения хладагента по сравнению с температурой охлаждаемой среды, при этом разница температур (ΔT) остается в пределах 5К – 10К.
• Решение: В таких случаях необходимо произвести замену клапана (дюзы) на ТРВ на более подходящую модель. Если установленный клапан является минимально возможным по размеру для данного ТРВ, рекомендуется заменить весь ТРВ на другую модель, более адаптированную к требованиям системы. Также следует пересчитать и заменить длину капиллярной трубки, чтобы обеспечить адекватное дросселирование и оптимальное испарение хладагента.

На фото Терморегулирующий вентиль (ТРВ) для чиллера

Влияние длины капиллярной трубки на работу системы

Неправильно подобранная длина капиллярной трубки в чиллерных системах, особенно в бытовых установках, может привести к недостаточному давлению и неполному испарению хладагента, что в конечном итоге вызовет обмерзание компрессора. Оптимальная длина капиллярной трубки критически важна для обеспечения правильного давления и температуры хладагента перед его входом в испаритель.

Проблема с регулятором давления KVL

• Диагностика: Необходимо тщательно проверить состояние регулятора давления KVL, убедившись, что он не закрыт. Неправильное положение KVL может привести к снижению давления на всасывании, что, в свою очередь, вызывает понижение температуры хладагента и обмерзание компрессора.
• Решение: Для устранения проблемы необходимо адекватно отрегулировать KVL, установив его на требуемую отметку. Это обеспечит оптимальное давление в системе, предотвращая риск обмерзания компрессора и улучшая общую эффективность чиллера.

Значение регуляции давления в чиллерных системах

Регуляция давления в картере компрессора с помощью KVL является фундаментальной для стабильной и эффективной работы чиллерных систем. Правильная настройка KVL способствует оптимальному циклу хладагента, обеспечивая его эффективное испарение и конденсацию без риска переохлаждения или обмерзания компонентов системы. Это особенно важно в условиях, когда система подвергается различным режимам работы и внешним воздействиям, требующим постоянной адаптации и регулировки.

Идентификация и диагностика загрязненного фреонового фильтра

Обмерзание компрессора в системах чиллера может быть вызвано рядом проблем, в частности, связанных с загрязнением фреоновых фильтров. Эти фильтры играют важную роль в обеспечении чистоты и непрерывности потока хладагента к терморегулирующему вентилю (ТРВ). Загрязнение может происходить из-за различных источников, включая окалину от пайки, грязное масло, продукты сгорания компрессора или попадание инородных тел в систему при монтаже. Такие проблемы не только ухудшают эффективность системы, но и приводят к обмерзанию компрессора, что может серьезно снизить её работоспособность.

• Признаки загрязнения: Один из явных признаков загрязненного фильтра — наличие пены в смотровом стекле после электромагнитного клапана (соленоида), которая не исчезает даже при частичном закрытии ТРВ. Также, прикосновение к трубам до и после фильтра может показать заметную разницу в температуре, указывая на нарушение нормального потока хладагента.
• Решение: В идеальном случае рекомендуется слить часть или весь хладагент из системы и произвести повторную заправку, чтобы точно контролировать количество хладагента. Если после корректировки уровня хладагента проблема не устраняется, следует заменить фреоновый фильтр. Дополнительно стоит проверить работоспособность электромагнитного клапана, хотя поломка соленоида редко приводит к частичному нарушению протока хладагента.

На фото фильтр осушитель для чиллера.

Значение поддержания чистоты фреоновых фильтров и протока хладагента

Поддержание чистоты фреоновых фильтров и обеспечение бесперебойного протока хладагента критически важно для предотвращения обмерзания компрессора и поддержания высокой эффективности чиллерной системы. Загрязнение фильтров может привести к снижению теплообмена, увеличению энергопотребления и даже к аварийным ситуациям. Регулярная диагностика и замена фильтров, а также контроль за уровнем и состоянием хладагента, являются ключевыми аспектами обслуживания, гарантирующими долговечность и надежность чиллерных систем.