У холодильних системах як робочі тіла використовуються холодоагенти, які зазвичай бувають двох форм: рідкої та газоподібної. Сьогодні ми поговоримо про відповідні знання про рідкі холодоагенти.
1. Холодоагент рідкий чи газоподібний?
Холодоагенти можна розділити на 3 категорії: холодоагенти з одним холодоагентом, неазеотропні змішані холодоагенти та азеотропні змішані холодоагенти.
Склад єдиного робочого холодоагенту не змінюється, незалежно від того, чи є він газоподібним, чи рідким, тому газоподібний стан можна перевести в інший під час заправки холодоагентом.
Хоча склад азеотропного холодоагенту відрізняється, оскільки температура кипіння однакова, склад газу та рідини також однаковий, тому газ можна заправляти;
Через різні температури кипіння неазеотропних холодоагентів, рідкі та газоподібні холодоагенти насправді відрізняються за складом. Якщо газоподібні холодоагенти додаються в цей момент, склад доданих холодоагентів буде відрізнятися. Наприклад, додається лише певний газоподібний холодоагент, тому можна додавати лише рідкий.
Тобто, неазеотропні холодоагенти необхідно додавати разом з рідиною, а всі неазеотропні холодоагенти починаються з R4. Саме такий тип рідини додається. Поширеними неазеотропними холодоагентами є: R40, R401A, R403B, R404A, R406A, R407A, R407B, R407C, R408A, R409A, R410A, R41A.
Що стосується інших поширених холодоагентів, таких як: R134a, R22, R23, R290, R32, R500, R600a, склад холодоагенту не змінюється внаслідок додавання газу або рідини, що зручно.
Під час додавання холодоагенту слід звернути увагу на наступне:
(1) Спостерігайте за бульбашками у оглядовому склі;
(2) Виміряйте високий та низький тиск;
(3) Виміряйте струм компресора;
(4) Зважте ін'єкцію.
Крім того, слід зазначити та наголосити на тому, що:
Неазеотропні холодоагенти необхідно додавати в рідкому стані. Наприклад, холодоагент R410A має такий склад:
R32 (дифторметан): 50%;
R125 (пентафторетан): 50%;
Оскільки температури кипіння R32 та R125 різні, коли балон з холодоагентом R410A залишається стоячим, температури кипіння R32 та R125 відрізняються, що неминуче призводить до випаровування газоподібного холодоагенту у верхній частині балона з холодоагентом, а склад не є 50% R32 + 50% R125, оскільки температура кипіння R32 низька, дуже ймовірно, що верхня частина холодоагенту є компонентом R32.
Отже, якщо додається газоподібний холодоагент, то це не R410A, а R32.
По-друге, поширені проблеми рідких холодоагентів
1. Міграція рідкого холодоагенту
Міграція холодоагенту стосується накопичення рідкого холодоагенту в картері компресора, коли компресор вимкнений. Доки температура всередині компресора нижча за температуру всередині випарника, різниця тисків між компресором і випарником переміщуватиме холодоагент у прохолодніше місце. Це явище найчастіше трапляється в холодні зими. Однак для кондиціонерів і теплових насосів, коли конденсаційний блок знаходиться далеко від компресора, міграція може відбуватися навіть за високої температури.
Якщо після вимкнення системи її не ввімкнути протягом кількох годин, навіть за відсутності різниці тисків, може виникнути явище міграції через притягання холодоагенту в картері до холодоагенту.
Якщо надлишок рідкого холодоагенту потрапляє в картер компресора, під час запуску компресора виникне сильний рідинний удар, що призведе до різних поломок компресора, таких як розрив клапанної пластини, пошкодження поршня, вихід з ладу підшипника та ерозія підшипника (холодоагент вимиває масло з підшипників).
2. Перелив рідкого холодоагенту
Коли виходить з ладу розширювальний клапан, вентилятор випарника виходить з ладу або його блокування повітряним фільтром, рідкий холодоагент переливається у випарнику та потрапляє в компресор через всмоктувальну трубу у вигляді рідини, а не пари. Під час роботи агрегату через перелив рідини, що розбавляє холодильну оливу, рухомі частини компресора зношуються, а тиск оливи знижується, що призводить до спрацьовування запобіжного пристрою тиску оливи та, як наслідок, до втрати оливи з картера. У цьому випадку, якщо агрегат зупинити, швидко відбудеться явище міграції холодоагенту, що призведе до гідроудару під час повторного запуску.
3. Рідкий страйк
Коли виникає рідинний удар, чути металевий звук грюкання зсередини компресора, який може супроводжуватися сильною вібрацією компресора. Рідинний удар може спричинити розрив клапана, пошкодження прокладки головки компресора, поломку шатуна, поломку колінчастого вала та пошкодження інших типів компресорів. Рідинний удар виникає, коли рідкий холодоагент потрапляє в картер і перезапускається. У деяких агрегатах, через структуру трубопроводів або розташування компонентів, рідкий холодоагент накопичується у всмоктувальній трубі або випарнику під час вимкнення агрегату та надходить у компресор у вигляді чистої рідини з особливо високою швидкістю, коли агрегат увімкнено. Швидкість та інерція рідинного удару достатні, щоб подолати будь-який вбудований захист компресора від рідинного удару.
4. Дія гідравлічного запобіжного пристрою керування
У комплекті низькотемпературних агрегатів після періоду розморожування запобіжний пристрій контролю тиску оливи часто спрацьовує через перелив рідкого холодоагенту. Багато систем розроблені таким чином, щоб холодоагент конденсувався у випарнику та всмоктувальній лінії під час розморожування, а потім потрапляв у картер компресора під час запуску, що спричиняє падіння тиску оливи та спрацьовування запобіжного пристрою контролю тиску оливи.
Іноді одна або дві дії запобіжного пристрою контролю тиску оливи не матимуть серйозного впливу на компресор, але багаторазове повторення без належних умов змащування призведе до відмови компресора. Пристрій контролю тиску оливи часто розглядається оператором як незначна несправність, але це попередження про те, що компресор працює більше двох хвилин без змащування, і необхідно вчасно вжити заходів щодо усунення несправності.
3. Рішення проблеми рідких холодоагентів
Добре спроектований, ефективний компресор для холодильних систем, кондиціонування повітря та теплових насосів – це, по суті, паровий насос, який може обробляти лише певну кількість рідкого холодоагенту та холодильної оливи. Щоб спроектувати компресор, який може обробляти більшу кількість рідких холодоагентів та холодильної оливи, необхідно враховувати такі фактори, як розмір, вага, холодопродуктивність, ефективність, шум та вартість. Окрім конструктивних факторів, кількість рідкого холодоагенту, яку може обробляти компресор, є фіксованою, а його продуктивність залежить від таких факторів: об'єм картера, заправка холодоагенту, тип системи та елементів керування, а також нормальні умови експлуатації.
Збільшення заправки холодоагентом збільшує потенційну небезпеку для компресора. Причини пошкодження зазвичай можна пояснити наступним:
(1) Надмірне заправлення холодоагенту.
(2) Випарник замерз.
(3) Фільтр випарника брудний та засмічений.
(4) Вийшов з ладу вентилятор випарника або двигун вентилятора.
(5) Неправильний вибір капіляра.
(6) Вибір або регулювання розширювального клапана неправильні.
(7) Міграція холодоагенту.
1. Міграція рідкого холодоагенту
Міграція холодоагенту стосується накопичення рідкого холодоагенту в картері компресора, коли компресор вимкнений. Доки температура всередині компресора нижча за температуру всередині випарника, різниця тисків між компресором і випарником переміщуватиме холодоагент у прохолодніше місце. Це явище найчастіше трапляється в холодні зими. Однак для кондиціонерів і теплових насосів, коли конденсаційний блок знаходиться далеко від компресора, міграція може відбуватися навіть за високої температури.
Якщо після вимкнення системи її не ввімкнути протягом кількох годин, навіть за відсутності різниці тисків, може виникнути явище міграції через притягання холодоагенту в картері до холодоагенту.
Якщо надлишок рідкого холодоагенту потрапляє в картер компресора, під час запуску компресора виникне сильний рідинний удар, що призведе до різних поломок компресора, таких як розрив клапанної пластини, пошкодження поршня, вихід з ладу підшипника та ерозія підшипника (холодоагент вимиває масло з підшипників).
2. Перелив рідкого холодоагенту
Коли виходить з ладу розширювальний клапан, вентилятор випарника виходить з ладу або його блокування повітряним фільтром, рідкий холодоагент переливається у випарнику та потрапляє в компресор через всмоктувальну трубу у вигляді рідини, а не пари. Під час роботи агрегату через перелив рідини, що розбавляє холодильну оливу, рухомі частини компресора зношуються, а тиск оливи знижується, що призводить до спрацьовування запобіжного пристрою тиску оливи та, як наслідок, до втрати оливи з картера. У цьому випадку, якщо агрегат зупинити, швидко відбудеться явище міграції холодоагенту, що призведе до гідроудару під час повторного запуску.
3. Рідкий страйк
Коли виникає рідинний удар, чути металевий звук грюкання зсередини компресора, який може супроводжуватися сильною вібрацією компресора. Рідинний удар може спричинити розрив клапана, пошкодження прокладки головки компресора, поломку шатуна, поломку колінчастого вала та пошкодження інших типів компресорів. Рідинний удар виникає, коли рідкий холодоагент потрапляє в картер і перезапускається. У деяких агрегатах, через структуру трубопроводів або розташування компонентів, рідкий холодоагент накопичується у всмоктувальній трубі або випарнику під час вимкнення агрегату та надходить у компресор у вигляді чистої рідини з особливо високою швидкістю, коли агрегат увімкнено. Швидкість та інерція рідинного удару достатні, щоб подолати будь-який вбудований захист компресора від рідинного удару.
4. Дія гідравлічного запобіжного пристрою керування
У комплекті низькотемпературних агрегатів після періоду розморожування запобіжний пристрій контролю тиску оливи часто спрацьовує через перелив рідкого холодоагенту. Багато систем розроблені таким чином, щоб холодоагент конденсувався у випарнику та всмоктувальній лінії під час розморожування, а потім потрапляв у картер компресора під час запуску, що спричиняє падіння тиску оливи та спрацьовування запобіжного пристрою контролю тиску оливи.
Іноді одна або дві дії запобіжного пристрою контролю тиску оливи не матимуть серйозного впливу на компресор, але багаторазове повторення без належних умов змащування призведе до відмови компресора. Пристрій контролю тиску оливи часто розглядається оператором як незначна несправність, але це попередження про те, що компресор працює більше двох хвилин без змащування, і необхідно вчасно вжити заходів щодо усунення несправності.
3. Рішення проблеми рідких холодоагентів
Добре спроектований, ефективний компресор для холодильних систем, кондиціонування повітря та теплових насосів – це, по суті, паровий насос, який може обробляти лише певну кількість рідкого холодоагенту та холодильної оливи. Щоб спроектувати компресор, який може обробляти більшу кількість рідких холодоагентів та холодильної оливи, необхідно враховувати такі фактори, як розмір, вага, холодопродуктивність, ефективність, шум та вартість. Окрім конструктивних факторів, кількість рідкого холодоагенту, яку може обробляти компресор, є фіксованою, а його продуктивність залежить від таких факторів: об'єм картера, заправка холодоагенту, тип системи та елементів керування, а також нормальні умови експлуатації.
Збільшення заправки холодоагентом збільшує потенційну небезпеку для компресора. Причини пошкодження зазвичай можна пояснити наступним:
(1) Надмірне заправлення холодоагенту.
(2) Випарник замерз.
(3) Фільтр випарника брудний та засмічений.
(4) Вийшов з ладу вентилятор випарника або двигун вентилятора.
(5) Неправильний вибір капіляра.
(6) Вибір або регулювання розширювального клапана неправильні.
(7) Міграція холодоагенту.
Час публікації: 31 травня 2022 р.
