• 22.12.2019 Повышение эффективности холодильной системы в условиях современного магазиностроения

    Опыт реализации транскритической установки на диоксиде углерода в магазине сети Метро в районе Солнцево г. Москвы Рис. 1. Распределение затрат магазина В настоящее время, в условиях повышенной конкуренции, сети магазинов розничной торговли продуктами питания все больше уделяют внимания снижению эксплуатационных расходов. Также значительное внимание уделяется сроку окупаемости тех или иных энергосберегающих технологий и решений в сетевом ретейле. Основным потребителем электроэнергии в магазине (порядка 58%) является холодильное оборудование.  Более кардинальным способом комплексного снижения эксплуатационных расходов является переход на применение природных хладагентов, для предприятий торговли – это диоксид углерода (СО2). Применение СО2 становится все более актуальным и в связи с принятием международных правил по борьбе с глобальным потеплением. Наиболее значимым событием в этом направлении для России стало вступление в силу с 1 января 2019 года Кигалийской поправки к Монреальскому протоколу, согласно которой для каждой группы стран определяется график отказа от использования ГФУ хладагентов, среди которых R404a, R507a и R134a. Согласно данному соглашению, Россия должна обеспечить снижение уровня потребления ГФУ хладагентов на 35% начиная с 2025 года, а начиная с 2036 года потребление должно снизиться на 85%. Таким образом, уже сегодня приобрел актуальность вопрос выбора альтернативных схемных решений оптимальных с точки зрения безопасности, экологии, надежности, капитальных и эксплуатационных затрат. Транскритическая холодильная установка, как одно из решений соответствующих указанным выше критериям, уже достаточно хорошо зарекомендовала себя в Европе, где к настоящему моменту работает более 14 тысяч «экологически чистых» систем. Такое распространение подобные системы получили отчасти из-за более жесткого законодательства в плане отказа от ГФУ хладагентов. Например, европейское законодательство подразумевает снижение потребления таких хладагентов на 37% к 2018 году. Поэтому повышение эффективности его работы одна из наиболее важных задач для технических служб  сети. Есть много различных энергоэффективных решений для фреоновых систем, и российские сети магазинов успешно их применяют. Среди таких технологий адаптивные алгоритмы управления перегревом на испарителях, давлением кипения и конденсации; плавное регулирование производительностью компрессоров и конденсаторов. Рис. 2. Транскритическая схема на диоксиде углерода для  Metro Cash&Carry Учитывая указанные выше факторы, некоторые российские компании заранее начали тестировать и осваивать СО2 технологии. Благодаря чему в России уже есть примеры успешной реализации проектов магазинов с транскритическими системами. Сеть Metro Cash&Carry одной из первых приняла решение о планомерном переводе своих магазинов на диокид углерода. Первые магазины сети, оснащенные такими системами, были открыты в 2018 году. Новый магазин бyдет открыт в апреле 2019 года в районе Солнцево города Москвы. Особенностью данного проекта является наличие системы использования теплоты, отбираемой от хладагента. Отличительной чертой транскритического холодильного цикла является возможность получать существенно больше тепла по сравнению с фреоновым циклом, не приводя при этом к повышению существующих показателей потребления электроэнергии. В данном магазине тепло используется для получения горячей воды и нагрева воды для системы вентиляции (см. рис. 2). Используемый бустерный компрессорный агрегат разработан для обеспечение трех температурных уровней: - низкотемпературные витрины и камеры; - среднетемпературные витрины и камеры; - охлаждение производственных и торговых помещений. Холодильная машина с использованием среднетемпературных и паралельных компрессоров транскритического сжатия, а также низкотемпературных бустерных компрессров, общей холодильной мощностью 542 кВт, дает максимальный эффект в части снижения энергопотребления. Для охлаждения хладоносителя подаваемого в воздухоохладители производственных помещений в летнее время используется парожидкостная смесь хладагента после клапана высокого давления, а в зимний период времени охлаждение происходит полностью за счет фрикулинга, таким образом достигается экономия энергоресурсов. Автоматизация холодильной установки, построенная на базе контроллеров Danfoss, с функциями специально разработанными для управления системами на СО2 и дополненными алгоритмами собственной разработки Компании Лэнд, обеспечивает максимально стабильную работу оборудования и позволяет Заказчику не беспокоится о сохранности продукта при любых внешних изменениях. В систему управления входят контроллеры: - АК-PC 781A – комплексное управление компрессорным агрегатом и газоохладителем в режиме оптимального энергопотребления; - АК-СС 550А – комплексное управление воздухоохладителями витрин и камер с применением автоматических адаптивных функций для повышения эффективности работы охлаждающих приборов; - МСХ – программируемый контроллер с уникальными алгоритмами для управления системой утилизации тепла и организации охлаждения производственных помещений. Главным контроллером магазина является AK-SM 850, который отвечает за сбор и анализ данных от отдельных контроллеров для реализации централизованных энергосберегающих и координирующих алгоритмов, а также обеспечение вспомогательных функций необходимых для удобства эксплуатации системы. Любые отклонения от заданного режима работы отслеживаются специалистами компании Лэнд по средством удаленного контроля, что позволяет сервисной службе максимально оперативно реагировать на возникающие проблемы.  Компрессорные агрегаты, станции рекуперации и насосные станции для хладоносителя были собраны на российском заводе Elementum на базе компрессоров Dorin (рис. 3 и рис. 4).   Рис. 3. Компрессорный агрегат производства Elementum для проекта Метро Солнцево   Рис. 4. Система управления транскритической установкой (Метро Солнцево)   Монтажные и пусконаладочные работы выполнены компанией Лэнд, которая имеет богатый опыт работы с диоксидом углерода, в том числе и в разрезе транскритических систем. Рис. 5. Насосная станция хладоносителя для производственных помещений Согласно требованиям Заказчика, первая система рекуперации теплоты, рассчитанная для нужд горячего водоснабжения, производит 75 кВт тепла с расходом 31,2 м3/сутки горячей воды с температурами 15/65 С, вторая система работает на отопление и производит 220 кВт тепла с расходом 312 м3/сутки и температурным режимом 27/42 С. Использование теплоты, отбираемой от хладагента, позволит снизить годовое энергопотребление почти на 80% по сравнению с вариантом нагрева воды ТЭНами. Наличие системы рекуперации не позволяет снижать давление в газоохладителе до минимальных значений в зимний и осенне-весенний период, что приводит к некоторому перерасходу электроэнергии, но даже в этом случае ожидается, что транскритическая система будет эффективнее фреоновой примерно на 40% при прочих равных условиях (учитывая, что в случае фреона потребуется догрев воды, например электрическими ТЭНами). Роман Воробьев, менеджер по холодильным проектам компании Metro Cash&Carry, сообщил следующее: «Наша компания уже несколько лет назад приняла решение о применении диоксида углерода. С одной стороны, это было сделано, так как забота об окружающей среде является частью миссии компании. С другой стороны, мы видим в переходе на природные хладагенты возможность получить конкурентные преимущества в будущем. Начали мы с субкритических систем, где СО2 применяется только для низкотемпературных потребителей, что позволяло значительно снизить количество фреона в системе и подготовить плавный переход на транскритические системы. Сегодня мы видим, что транскритические технологии позволяют повысить уровень эффективности системы, обеспечивая при этом приемлемый срок окупаемости. Для компании Metro Cash&Carry магазин в Солнцево является хорошей возможностью на практике проверить теоретические расчеты, оценить особенности комплексного использования преимуществ транскритической системы на СО2 и принять решение об оптимальной конфигурации системы для последующих магазинов в рамках действующего графика снижения потребления ГФУ хладагентов». С. Ю. Плешанов, технический директор, ООО «УК «Лэнд» М. Ю. Катраев, инженер, ООО «Данфосс». rc.danfoss.ru land-group.ru

  • 19.12.2019 Новая технологическая ступень в развитии сети МЕТРО Кэш энд Керри в России

    Торговый центр на СО2-транскритической холодильной системе г. Москва, Боровское шоссе, район Солнцево Следуя корпоративной стратегии повышения экологической безопасности и снижению энергопотребления своих объектов недвижимости, компания METRO Cash & Carry построила третий торговый центр в России, система технологического холодоснабжения которого выполнена с применением исключительно природных хладагентов. Торговый центр торговой площадью 5500 м² построен в районе Солнцево города Москвы с примыканием к Боровскому шоссе. Открытие торгового центра состоялось 19 апреля 2019 года. Холодильная система торгового центра построена на базе СО2-транскритической бустерной технологии. CO2 (обозначение в международной классификации хладагентов – R744) давно зарекомендовал себя как безопасный и недорогой природный хладагент. Его физические свойства обеспечивают системе высокую производительность и низкое энергопотребление. Диаметр трубопроводов систем на R744 значительно меньше по сравнению с установками на фреоне благодаря его высокой объемной производительности, а низкий потенциал глобального потепления (GWP=1) и нулевое влияние на озоновый слой Земли (ODP=0) делают диоксид углерода одним из самых экологически эффективных рабочих веществ для систем холодоснабжения. Однако, на российском рынке к нему относятся с опаской по причине высоких рабочих давлений и более жёстких требований по технике безопасности. Российское подразделение компании METRO Cash & Carry включилось в корпоративную программу перехода на хладагенты с пониженным потенциалом глобального потепления (GWP<2500) в 2014 году и делало это поэтапно. Первым шагом стало применение фреона R134a (GWP=1430) в среднетемпературном контуре и контуре технологического кондиционирования объектов нового строительства и объектов реконструкции. Ранее во всех контурах системы холодоснабжения применялся фреон R404a (GWP=3922). В течение одного года были построены и реконструированы холодильные системы в 13 торговых центрах. Следующим шагом в направлении экологической безопасности стало применение природных хладагентов R744 (CO2) и R290 (пропан) в низкотемпературном оборудовании. В период с 2015 по 2018 годы METRO Cash & Carry Россия были построены 23 каскадные R744/R134a холодильные системы для новых и реконструируемых торговых центров. Получив положительный опыт реализации серии проектов с частичным внедрением природных хладагентов и заручившись поддержкой на корпоративном уровне, компания METRO Cash & Carry Россия приняла решение реализовать в 2018 году три пилотных проекта по строительству новых торговых центров в Москве и Московской области с применением только природных хладагентов, основываясь на R744-транскритической технологии. По всему миру решения на R744 приобретают заслуженную популярность как в ритейле, так и в полупромышленных применениях. На сегодняшний день, например, в Европе насчитывается уже более 14000 магазинов на R744-транскритических системах. Свой вклад в популяризацию природных рабочих веществ вносит экологическая политика по снижению потребления ГФУ-хладагентов. CO2 необходимой чистоты производится в нашей стране в отличие от ГФУ-хладагентов и олефинов. При этом, его стоимость в десятки раз ниже, что позволяет инженерным компаниям и конечным клиентам не зависеть от постоянно растущих цен на импортные химические хладагенты. Применение СО2 становится все более актуальным и в связи с принятием международных правил по борьбе с глобальным потеплением. Наиболее значимым событием в этом направлении для России стало вступление в силу с 1 января 2019 года Кигалийской поправки к Монреальскому протоколу, согласно которой для каждой группы стран определяется график отказа от использования ГФУ хладагентов, среди которых такие популярные хладагенты как R404a, R507a и R134a. Согласно данному соглашению, Россия должна обеспечить снижение уровня потребления ГФУ хладагентов на 35% начиная с 2025 года, а начиная с 2036 года потребление должно снизиться на 85%. В июле 2018 года в с. Апаринки Московской области был открыт первый в России торговый центр METRO Cash & Carry с R744-транскритической холодильной системой. Следующий за ним был открыт в августе 2018 года в Одинцовском районе Московской области. Третий «транскритический» торговый центр открыт сегодня в Солнцево, в городе Москве. В основе технического решения - единая компрессорная централь для низкотемпературных, среднетемпературных потребителей и технологического кондиционирования. Такая компоновка позволила обеспечить минимум занимаемого пространства и оптимизировать стоимость агрегата. Бустерный компрессорный агрегат рассчитан на обеспечение трех температурных уровней: - морозильное торговое оборудование и морозильные камеры; - холодильное торговое оборудование и холодильные камеры; - технологическое кондиционирование цехов, помещений приёмки и отгрузки свежих товаров. В его состав входит три группы компрессоров: низкотемпературные, среднетемпературные и параллельные. Параллельное сжатие позволяет применить среднетемпературные компрессоры меньшего типоразмера. Холодоснабжение потребителей технологического кондиционирования реализовано за счет параллельных компрессоров и контура с нетоксичным промежуточным хладоносителем, циркуляция которого обеспечивается насосами. После клапана высокого давления установлен пластинчатый теплообменник, в котором жидкий R744 охлаждает хладоноситель, а пары R744 из ресивера забираются параллельными компрессорами. В зимний период предусмотрено автоматическое переключение контура хладоносителя на воздушный теплообменник свободного охлаждения, что позволяет осуществлять технологическое кондиционирование за счёт холода окружающей среды, существенно снизив энергозатраты. В холодильной системе реализован целый комплекс энергоэффективных мероприятий: частотные преобразователи на лидирующих компрессорах всех трех ступеней и для всех насосов хладоносителя, поддержание плавающего давления кипения/конденсации, адаптивный алгоритм поддержания минимального стабильного перегрева, адаптивная оттайка испарителей; ЕС вентиляторы в торговом оборудовании и во всех воздушных теплообменных аппаратах. Особенностью данного проекта является наличие системы полной утилизации теплоты, отбираемой от хладагента. R744-транскритический холодильный цикл позволяет производить существенно больше тепла, по сравнению с фреоновым циклом, не приводя при этом к перерасходу электроэнергии. В данном торговом центре тепло используется для отопления и горячего водоснабжения. Таким образом, торговый центр METRO Cash & Carry в Солнцево становится самым энергоэффективным среди всех торговых центров METRO Cash & Carry в России. Основываясь на успешном опыте внедрения R744-транскритических систем, METRO Cash & Carry осуществит в 2019 году реконструкцию пяти своих региональных торговых центров, в городах Липецк, Нижний Новгород, Санкт-Петербург, Тюмень и Ульяновск, заменив фреоновое холодильное оборудование в них на R744-транскритическое. При этом, в двух проектах, в качестве пилотных, будет применена эжекторная технология, которая не была опробована METRO Cash & Carry Россия ранее. Применение эжекторов в холодильных установках METRO Cash & Carry в Европе показало хорошую энергоэффективность. Поэтому российское подразделение компании приняло решение протестировать эту технологию в условиях российского климата. На один из проектов будет установлен жидкостной эжектор, на другой – газожидкостной эжектор. Описание участников на фото слева направо: Болдин Алексей – Руководитель проектов по фиттингу и реконструкции;Расщепкин Григорий – Руководитель проектов по холодильному оборудованию; Ашпетов Павел – Руководитель отдела по сопровождению недвижимости; Добрецов Денис – Руководитель отдела проектирования, инженерии и фиттинга; Ельшина Алена – Руководитель дивизиона технической эксплуатации; Гриб Кирилл – Руководитель проектов по проектированию; Воробьев Роман - Руководитель проектов по холодильному оборудованию; Лебедев Олег – Руководитель строительных проектов.   www.metro-cc.ru    

  • 23.07.2019 Видео: Ворота DYNACO на пищевом предприятии

    Ворота DYNACO отвечают всем гигиеническим требованиям, работают быстро и абсолютно безопасны. Поэтому их так часто устанавливают на пищевых предприятиях. На видео производство хлебобулочных изделий в Москве. Ворота DYNACO разделяют зоны: - хранения и производства, - хранения между теплым и морозильным складами. Посмотрите видеоотзыв прямо сейчас: dynaco.ru  

  • 22.07.2019 Новинка: прилавок холодильный ПВВ(Н)-70Х-НШ

    ABAT информирует о новом изделии из линии раздачи "HOT-LINE" - прилавке холодильном ПВВ(Н)-70Х-НШ, предназначенном для хранения, демонстрации и раздачи холодных закусок, третьих блюд и охлажденных напитков потребителю. Полка над прилавком служит для выкладки неохлаждаемых порционных блюд или напитков. В охлаждаемую ванну с габаритами 960х510х89 мм можно установить гастроемкости:  1 вариант - 3хGN 1/1-65, 2 вариант - 6хGN 1/2-65, 3 вариант - 9хGN 1/3-65 и другие комбинации. Внутри корпуса внизу расположен нейтральный шкаф (без дверок). Прилавок холодильный ПВВ(Н)-70Х-НШ может быть установлен в кафе, ресторанах и столовых самообслуживания отдельно или в составе линий раздачи. Основные характеритики ПВВ(Н)-70Х-НШ: - номинальное напряжение 230В; - полезный объем ванны 0,042 м3; - демонстрационная площадь полки 0,30 м2; - потребление электроэнергии не более 5,4 кВт; - хладагента R404А; - габаритные размеры 1120х717(1016)х869(1217) мм; - масса 96 кг. abat.ru    

  • 22.07.2019 Сбербанк и «Равис» подписали соглашение о модернизации птицеводческого комплекса на сумму 450 миллионов рублей

    Сбербанк и «Равис» подписали соглашение о модернизации птицеводческого комплекса на сумму 450 миллионов рублей Сбербанк и агрохолдинг «Равис» (Челябинская область) подписали соглашение о модернизации птицеводческого комплекса на сумму 450 миллионов рублей. Документ подписали глава Уральского Сбербанка Владимир Черкашин и Андрей Косилов, генеральный директор агрохолдинга «Равис», входящего в число крупнейших производителей и переработчиков мяса птицы России, реализующего свою продукцию через 400 фирменных магазинов в пяти регионах Урала и других торговых сетях по всей стране. Подписанное соглашение предусматривает комплексное финансирование проекта по модернизации основного птицеводческого комплекса птицефабрики «Равис». Проект включает строительство и реконструкцию нескольких цехов, установку дополнительного оборудования, внедрение новой системы очистки стоков и строительство энергокомплекса мощностью 4МВт. Обновление производства позволит улучшить качество мясной продукции за счет применения новых кормов для птиц, а также увеличить объемы выпускаемого мяса птицы. Общие инвестиции в проект составляют 450 миллионов ублей, планируемый срок ввода в эксплуатацию - 2021-й год. "Новый проект агрохолдинга «Равис» является экономически и инвестиционно значимым для всей России. Знаю, что южноуральская компания выбрана в качестве экспериментальной площадки для создания нового отечественного кросса птицы, и эта модернизация будет способствовать достижению этой важной стратегии", - отметил Владимир Черкашин. uralpress.ru    

  • 22.07.2019 Отсутствие качественных складских комплексов препятствует развитию воронежского бизнеса

    Воронежские предприниматели недовольны существующим предложением складских комплексов для покупки в целях развития собственного бизнеса или дальнейшего дохода от сдачи в аренду, следует из результатов опроса, проведенного на сайте Агентства Бизнес Информации. Респондентам был задан вопрос: «Как вы считаете, что не устраивает МСП в существующем предложении рынка складских площадей от 250 кв. м?». По результатам опроса большинство читателей «Абирега» – (28%) – недовольны отсутствием качественного предложения для покупки в целях развития собственного бизнеса или дальнейшего дохода от сдачи в аренду. Помимо этого, пятая часть проголосовавших считает, что локация складских комплексов является не самой сильной стороной воронежского рынка. 13% респондентов заявляют об отсутствии единой благоустроенной территории и инфраструктуры, 12% отмечают плохую транспортную доступность к федеральным трассам и основным магистралям города, а 11% утверждают, что проблемой является невозможность разместить полный цикл бизнеса: офис, склад, производство. Наименьшее количество голосов набрали варианты ответов: «Технические характеристики» – 9%, «Отсутствие централизованной службы управления и эксплуатации (инженерного обслуживания, клининга, охраны, клиентского сервиса для арендаторов и собственников помещений)» – 4% и «Устаревшие помещения» – 2%. Опрос проводился на сайте Агентства Бизнес Информации с 24 июня по 1 июля 2019 года. По результатам ответов «Абирег» получил обратную связь от генерального директора воронежской компании «Портал», которая, напомним, приступила к строительсту первого в Черноземье и третьего в России логистического мультифункционального мультиформатного комплекса высокотехнологичных модулей Light Industrial. «На сегодняшний день рынок складской недвижимости в регионе действительно не покрывает актуальные потребности малого и среднего бизнеса. Отсутствуют предложения складов индивидуального доступа, а параметры существующих вариантов в лучшем случае «В» класса. Мы были уверены именно в тех потребностях, которые подтвердил опрос, так как наш продукт – проект SmartBlocks – результат предварительного тщательного макроэкономического и отраслевого анализа, анализа спроса и предложения. Нашей задачей было не просто создание продукта в соответствии с существующими потребностями, а продукта с дополнительными опциями, в соответствии с европейскими стандартами: мультифункциональность, мультиформатность, архитектура, благоустройство, управление и эксплуатация, создание комфортной среды и жизненного пространства. Данные критерии, судя по опросу, пока не имеют решающего значения, но наберут обороты и определят добавочную стоимость продукта», – прокомментировал результаты опроса генеральный директор компании ГК «Портал» Алексей Пинигин. abireg.ru    

  • 22.07.2019 Более 50 инвестиционных проектов, направленных на развитие Агропромышленного комплекса Юга России, будут представлены на форуме АгроЮг 2019

    Более 300 делегатов подтвердили свое участие в 5-м Юбилейном международном инвестиционном форуме «АгроЮг 2019: Новые возможности роста, трансформация бизнес-моделей и коммерческий успех» (18 сентября, Ставрополь), где будут представлены более 50 проектов по модернизации и строительству хранилищ, а также по переработке продукции животноводства и растениеводства. Запросить полный список проектов. Представьте свои технологии и оборудование этим и другим проектам: АПК «АСТРАХАНСКИЙ» – крупнейшее предприятие по производству томатной пасты в России. На данный момент расширяет производство путём строительства агропромышленного комплекса по выращиванию и переработке томатов, мощностью 50 тысяч тонн томатной пасты в год; НЬЮБИО – компания, основанная для реализации инвестиционного проекта строительства завода по глубокой переработке зерна кукурузы в Алексеевском муниципальном районе Волгоградской области, с целью выпуска высоковостребованной продукции, большая часть которой соответствует программе импортозамещения; ТЕПЛИЧНЫЙ КОМПЛЕКС «ЗЕЛЁНАЯ ЛИНИЯ» - один из наиболее крупных в России по мощности и самый крупный по сумме инвестиций проект овощеводства закрытого грунта; АГРО-КОМ – планирует строительство высокотехнологичного тепличного комплекса производственной площадью 100 Га (Баксанский муниципальный район); АКВАМАРИН - компания, занимающаяся реализацией алкоголя и виноматериалов, а также оптовой реализацией овощей и фруктов, на данный момент расширяет свой бизнес путём строительства производственно-логистического комплекса по приёмке, хранению и переработке сельскохозяйственной продукции. Обращаю ваше внимание, что эти и другие проекты будут представлены в рамках форума «АгроЮг 2019: Новые возможности роста, трансформация бизнес-моделей и коммерческий успех». Ежегодный международный инвестиционный форум АгроЮг — это профессиональная площадка для развития АПК в СКФО и ЮФО, которая собирает свыше 300 руководителей агрохолдингов, фермерских хозяйств, инвесторов, представителей правительства, производителей технологий и поставщиков услуг из СКФО и ЮФО. Форум проходит при поддержке Правительства Ставропольского края Серебряный спонсор: ЕвроХим Трейдинг Рус Организационный комитет форума: Эльвира Сахабутдинова +7 495 109 9 509 (Москва) ESakhabutdinova@vostockcapital.com forumagroyug.com

  • 22.07.2019 Национальная премия в области импортозамещения - прием заявок

    В этом году конкуренция за дипломы лауреатов премии «Приоритет» выше, чем в предыдущем. Ведь участие в конкурсе, в честь пятилетия премии, абсолютно бесплатное, без организационного взноса. На первом этапе заявки на участие подали 85 компаний из 24 регионов Российской Федерации, каждая из которых является региональным отраслевым лидером, вкладывает ресурсы в разработку инновационных продуктов и сферу услуг. Это малые, средние и градообразующие предприятия с численностью сотрудников от 50 до 64 тысяч человек. Экспертный совет премии выбрал 36 лучших заявок – они признаны номинантами и продолжат борьбу за победу. Прием заявок на соискание премии «Приоритет-2019» стартовал в марте, второй этап конкурса завершится 15 августа, третий - 30 сентября. Номинанты каждого этапа будут активно включены в информационную кампанию, получат широкие  возможности для продвижения своей продукции через пресс-центр премии. Лидеров импортозамещения объявят на торжественной церемонии награждения лауреатов премии «Приоритет», которая состоится в ноябре в Москве. Подводя итоги первого этапа отбора номинантов, председатель Оргкомитета премии Виталий Расницын подчеркнул, что «особенность нынешнего года – инициативность регионов, которые генерируют более 70 процентов заявок. Традиционно активны предприятия по номинациям «Приоритет–ТЭК», «Приоритет–Агро», «Приоритет-IT», «Приоритет–Химпром», «Приоритет–Машиностроение». Также повышен интерес к новым номинациям «Приоритет-Экспорт» и «Приоритет-Локализация». Поздравляем номинантов и ждем новых участников!». Первыми номинантами премии «Приоритет–Агро» стали: ООО «Чернышихинский мясокомбинат» (Нижегородская область) ООО «Покровские овощи» (Вологодская область) ООО «АГРОРУС» (г. Брянск) ООО «СХП «Лукоз» (Республика Марий Эл) ООО Производственно-коммерческая фирма «Аэрохим» (г. Нижний Новгород)  Прием заявок на конкурс продолжается. Для этого необходимо заполнить заявку на официальном сайте премии: http://prioritetaward.ru meatinfo.ru    

  • 22.07.2019 Мокшанский тепличный комплекс ждут модернизация и расширение

    Губернатор Пензенской области Иван Белозерцев посетил теплицы в Мокшанской области. Как сообщает пресс-центр облправительства, в теплицах на территории в 12 гектаров выращивают розы и герберы. В 2017 году производство было модернизировано — заменили оборудование и посадочный материал. Продукцию производят по голландской технологии с использованием капельного полива и климат-контроля. В настоящее время на предприятии трудятся более 200 человек. Цветы поставляют в Москву и Подмосковье, а также в Екатеринбург, Пермь, Ульяновск, Уфу, Казань, Воронеж, Самару, Вологду, Орел, Тверь, Курск, Рязань, Ростов и Санкт-Петербург. Годовой объем производства составляет около 150 млн рублей. «Собственник мне пообещал, что теплицы будут восстановлены. Полтора года назад вы все поменяли, подняли производство. Приятно, что работу наших специалистов оценивают высоко, качество цветка — хорошее. Хочу поблагодарить собственника за то, что сохранили на рабочих местах грамотных, профессиональных людей. Буду просить инвестора о том, чтобы он и дальше строил теплицы в Пензенской области», — отметил Иван Белозерцев. На протяжении ближайших пяти лет комплекс будут модернизировать, предполагается расширить его более чем на восемь гектаров, построить новые теплицы, установить системы отопления и орошения, закупить холодильное оборудование. Инвестор также модернизировал в прошлом году теплицы в Наровчатском районе площадью шесть гектаров, в планах — обновление теплиц в Спасском районе. penza-press.ru    

  • 22.07.2019 Дворец единоборств в «Лужниках» введут в 2021 году

    Завершается разработка проекта спортивного комплекса для Федераций самбо и бокса на территории олимпийского комплекса «Лужники», сообщил руководитель Департамента строительства Москвы Андрей Бочкарев. «К строительству планируем приступить в начале следующего года. В 2021 году комплекс будет полностью сдан», – рассказал Андрей Бочкарев в интервью «Интерфаксу». По его словам, здание Дворца единоборств возведут в северной части «Лужников», недалеко от футбольных полей. Его разделят на две части – для самбо и для бокса. «Каждая часть будет функционировать независимо от другого. Согласно проекту, они не имеют общих зон, потоки посетителей не пересекаются. У них будут две независимые подземные парковки и два независимых набора технических и инженерных помещений», – пояснил Бочкарев. stroi.mos.ru    

  • Публикация: Автоматизация коммерческих холодильных установок
    • Страница №10

      10 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Терморегулирующий вентиль с максимальным давлением открытия Рис. 8 Иногда желательно использовать терморегу- лирующий вентиль с ограниченным диапазо- ном регулирования, например, в холодильной установке с одним испарителем, где охлажде- ние от полностью или частично равновесных с окружающей средой температур осущест- вляется как исключение (например, после ре- монта или оттаивания). В таких установках гораздо дешевле исполь- зовать компрессор меньшей мощности, соот- ветствующей тепловой нагрузке на испари- тель после его полного охлаждения. Однако в процессе охлаждения испарителя такой компрессор окажется перегруженным и на- чнет отключаться при срабатывании защиты по температуре. Для исключения такой вероятности можно использовать терморегулирующий вентиль с максимальным давлением открытия (МОР). Такой вентиль с ограничением по давлению начинает открываться при низкой температу- ре кипения t MOP , т.к. наполнитель термобалло- на подобран таким образом, что кривая дав- ления паров наполнителя P b делает изгиб (см. рисунок). Это означает, что при температуре кипения выше, чем t MOP величина статического перегре- ва Δ t окажется очень большой, т.е. практичес- ки вентиль будет закрыт, пока компрессор не понизит давление всасывания до величины, гарантирующей, что компрессор не окажется перегруженным.

    • Страница №11

      RG.00.A5.50 11 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок дюйм/6 мм Двухблочное реле высокого и низкого давления Блок низкого давления (LP): Штуцер (10) блока низкого давления соединя- ется с линией всасывания компрессора. При падении давления на стороне низкого давления контакты размыкаются. При повороте винта настройки давления (1) по часовой стрелке реле размыкается при более высоком давлении (размыкается цепь между контактами ). При повороте винта настройки дифференциала (2) по часовой стрелке реле замыкается снова при меньшем дифферен- циале (замыкается цепь между контактами). Давление включения компрессора = давление отключения + дифференциал. Сигнал на включение идет между контактами А и Б. Блок высокого давления (НР): Штуцер (11) блока высокого давления соеди- няется с линией нагнетания компрессора. При увеличении давления на стороне высокого давления контакты размыкаются. При повороте винта настройки давления (5) по ча- совой стрелке реле размыкается при более высоком давлении (размыкается цепь между контактами). Блок высокого давления имеет фиксированный дифференциал.Давление отключения компрессора = давление включения + дифференциал. Реле низкого и высокого давления Рис. 9 KP 15 Двухблочное реле высокого и низкого давления типа КР 15 с однополюсной контактной группой (12). Рис. 10 Реле низкого давления типа КР 1 Реле низкого давления содержит однополюс- ную контактную группу (SPDT), которая размыкает цепь между контактами при падении давления в сильфоне (9), связанном с линией всасывания. Штуцер (10) соединяется с линией всасывания компрессора.При повороте винта настройки давления (1) по часовой стрелке реле замыкается – цепь между контактами замыкается при более высоком давлении. При повороте винта настройки дифференциала (2) по часовой стрелке реле размыкается снова – цепь между контактами размыкается при меньшем дифференциале. Давление включения компрессора = давление отключения + дифференциал. Реле высокого давления типа КР 5 Реле высокого давления имеет такую же конс- трукцию, как реле низкого давления. Сильфон, пружина и рычаг, естественно, предназначены для более высокого рабочего давления. Контактная группа размыкает цепь между кон- тактами 1 и 2 при увеличении давления в силь- фоне (9), т.е. при увеличении давления конден- сации (штуцер реле должен соединяться с ли- нией нагнетания компрессора перед запор- ным вентилем). При повороте винта настройки давления по ча- совой стрелке реле размыкается – цепь между контактами 1 и 2 размыкается при более высо- ком давлении. При повороте винта настройки дифференциала (2) по часовой стрелке реле замыкается снова – цепь между контактами 1 и 2 замыкается при меньшем дифференциале. Давление отключения компрессора = давление включения + дифференциал. Выкл. Вкл. Дифференциал Выкл. Вкл. Дифференциал

    • Страница №12

      12 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Принцип действия реле высокого давления Реле высокого давления типа КР 5 соединяется с линией высокого давления холодильной ус- тановки и отключает компрессор, когда давле- ние конденсации становится слишком боль- шим. Реле содержит однополюсную контакт- ную группу (SPDT), положение контактов кото- рой зависит от давления в сильфоне (9). См. рис. 11, схемы А и В. С помощью винта (1) усилие сжатия основной пружины (7) настраивается таким образом, чтобы она могла противодействовать давле- нию в сильфоне. Результат действия этих двух сил передается с помощью рычага (21) на ос- новной рычаг (3), один конец которого связан с переключателем (16). Переключатель удерживается в данном поло- жении силой сжатия пружины дифференциала, которая может регулироваться с помощью винта (2) путем изменения растяжения пружи- ны дифференциала (8). Силы растяжения сильфона, пружины настрой- ки давления срабатывания и пружины настрой- ки дифференциала передаются на переключа- тель (16), который отклонится, когда равнове- сие сил нарушится при изменении давления в сильфоне, т.е. давления конденсации. Основной рычаг (3) может занимать только два положения. В одном положении силы, действу- ющие на оба конца рычага, создают противо- положные моменты вокруг оси (23) (см. схему А). Если давление в сильфоне уменьшается, основная пружина действует на основной ры- чаг с повышенным усилием. Наконец, если мо- мент, вызванный пружиной дифференциала, становится больше результирующего момента, основой рычаг поворачивается и переключа- тель резко изменяет свое положение таким образом, что направление силы сжатия пружи- ны дифференциала окажется на линии, прохо- дящей вблизи оси поворота рычага (23). Обратный момент от силы сжатия пружины дифференциала станет, таким образом, почти равным нулю (См. рис.11, схема В). Для того, чтобы переключатель вернулся в на- чальное положение, давление в сильфоне должно увеличиться и преодолеть силу сопро- тивления основной пружины, поскольку мо- мент этой силы вокруг оси (23) должен стать равным нулю. Когда давление в сильфоне опускается до дав- ления отключения минус давление дифферен- циала (рис. 11, схема А), основной рычаг резко перескакивает в положение, указанное на рис. 11, схема В. И наоборот, когда давление в сильфоне повы- шается до давления включения плюс давление дифференциала, основной рычаг резко пере- скакивает из положения, указанного на рис. 11, схема В, в положение, указанное на рис. 11, схема А. Порядок настройки реле давления типа КР приведен на рис. 9 и 10. Контактный механизм устроен таким образом, чтобы подвижный контакт до его зацепления с неподвижным контактом двигался с постоян- ной скоростью, а при размыкании контактов отделялся от неподвижного контакта с макси- мальной скоростью. Механизм имеет неболь- шой упор для контакта (19) и тщательно подог- нанные контактные пружины. Контакты (20) замыкаются с меньшей силой, чем размыкаются, что исключает их дребезг. Сила сжатия контактов при замыкании очень высока. Контактный механизм обеспечивает резкое размыкание контактов, поэтому сила сжатия равна силе расцепления. По этой при- чине прибор может работать с большими тока- ми без образования электрической дуги. Эта система хорошо оправдала себя на практике. Рис. 11

    • Страница №13

      RG.00.A5.50 13 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Реле температуры Рис. 12 KP 61 Реле температуры типа КР 61 с однополюсным переключателем (12) замыкает цепь между контактами 2 и 3 при повышении температуры термобаллона, или температуры воздуха в хо- лодильной камере. При повороте винта настройки температуры (1) по часовой стрелке цепь замыкается и размы- кается при более высокой температуре. При повороте винта настройки дифференциала (2) по часовой стрелке цепь замыкается и размы- кается при более низком дифференциале Фильтр-осушитель Рис. 13 DML / DCL Фильтр-осушитель типа DML/DCL оснащен за- полнителем из спекшегося материала, так называемым твердым сердечником из молекулярного сита (3). Сердечник поджат пружиной (2) и упирается в мат из полиэстера и гофрированную перфорированную пластину (5). Заполнитель, или сердечник, фильтра-осуши- теля выполнен из материала, эффективно пог- лощающего влагу, кислоты, посторонние час- тицы, осадки и продукты разложения масла. Смотровое стекло Рис. 14 SGI Смотровое стекло типа SGI / SGN оснащено индикатором (1), который изменяет свой цвет от зеленого к желтому, когда содержание вла- ги в хладагенте превышает критическую вели- чину. Данный индикатор обратим, т.е. его цвет возвратится обратно от желтого к зеленому, когда система будет высушена, например, при замене фильтра-осушителя. Смотровое стекло типа SGI предназначено для работы с хлорфторуглеродными (ХФУ) хлада- гентами, а смотровое стекло типа SGN предна- значено для работы с гидрофторуглеродными (ГФУ) и гидрохлорфторуглеродными (ГХФУ (R22)) хладагентами.

    • Страница №14

      14 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Автоматический водяной клапан Рис. 15 WVFX Автоматический водяной клапан типа WVFX открывается при повышении давления в силь- фоне (1), т.е. при увеличении давления конден- сации холодильной установки (штуцер силь- фона должен быть соединен с линией жидкос- ти конденсатора). При повороте маховика (2) против часовой стрелки пружина настройки сожмется и клапан начнет открываться при более высоком давле- нии конденсации. При повороте маховика по часовой стрелке клапан начнет открываться при более низком давлении конденсации.

    • Страница №15

      RG.00.A5.50 15 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Оребренный испарительный теплообменник Рис. 16 Оребренный испарительный теплообменник используется для вынужденной циркуляции воздуха через параллельные секции испарите- ля. Теплообменник обтекается поперечным потоком воздуха, поэтому секции испарителя всегда равномерно нагружены. Направление потока воздуха и потока хладагента всегда должно быть таким, как показано на рисунке. При этом наибольшая разность между темпе- ратурой воздуха t l и температурой хладагента t f будет на выходе хладагента из испарителя. В этом случае перегрев хладагента Δ t сильно зависит от изменения температуры воздуха на входе в испаритель (от нагрузки на испари- тель) и на терморегулирующий вентиль будет оперативно поступать сигнал на изменение подачи жидкого хладагента. Очень важно, чтобы различные секции испа- рителя были нагружены равномерно. Например, при вертикальной подаче воздуха через испаритель сверху вниз, первые по ходу воздуха секции испарителя будут нагружены сильнее, чем последующие. Последняя секция, которая определяет степень открытия термо- регулирующего вентиля, будет нагружена ме- нее всего. Если через точку, где установлен термобаллон, пройдет небольшое количество жидкого хладагента из последней секции испа- рителя, терморегулирующий вентиль закроет- ся, несмотря на то, что первые секции испари- теля требуют подачи жидкого хладагента, пос- кольку нагружены больше, чем последняя. Термобаллон терморегулирующего вентиля нельзя подвергать воздействию посторонних факторов, например, обтеканию потоком воз- духа, выходящего из испарителя. Термобаллон необходимо устанавливать на линии всасыва- ния вдали от этого потока. Если это невозмож- но, термобаллон необходимо теплоизолиро- вать. Внимание! Обратите внимание, что в данном примере используется терморегули- рующий вентиль с внешней линией уравнивания.

    • Страница №16

      16 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Холодильная установка с маслоотделителем и теплообменником Рис. 17 В принципе, в холодильной установке масло должно всегда оставаться в компрессоре. Попадая в систему, масло приносит больше вреда, чем пользы, поскольку снижает произ- водительность испарителя и конденсатора. Кроме того, если уровень масла в картере ком- прессора становится слишком низким, появля- ется опасность недостаточной смазки ком- прессора.Наилучшей защитой от этой непри- ятности является установка эффективного мас- лоотделителя, например, маслоотделителя OUB (1). А установка теплообменника типа НЕ (2) дает следующие преимущества: Перегрев газа на линии всасывания обеспе- чивает наилучшую защиту от гидравличес- кого удара в компрессоре и предотвращает образование конденсата или инея на повер- хности неизолированных трубопроводов линии всасывания. Переохлаждение жидкого хладагента ис- ключает испарение жидкости перед ТРВ, которое уменьшает производительность терморегулирующего вентиля. Уменьшаются производственные расходы на эксплуатацию установки, поскольку пол- ностью или частично исключаются потери, связанные с неиспарившимися каплями жидкости на линии всасывания и недоста- точным переохлаждением жидкого хлада- гента. RD

    • Страница №17

      RG.00.A5.50 17 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Маслоотделитель Рис. 18 OUB Горячий газ высокого давления поступает в маслоотделитель типа OUB через штуцер (1). Газ обтекает емкость с маслом (2) и проходит через фильтр (3), где масло отделяется от хлада- гента. Пары хладагента, свободные от масла, выходят из маслоотделителя через верхний штуцер (4). Выделенное масло собирается на дне емкости (2), которая подогревается входящими в масло- отделитель парами хладагента. Тем самым масло сохраняет высокую температуру, при которой содержание хладагента в нем сводится к мини- мальному уровню.Возврат масла в компрессор регулируется поплавковым клапаном (5). Теплообменник Рис. 19 HE Теплообменник типа НЕ обеспечивает макси- мальную передачу теплоты при минимальной потере давления. Горячий жидкий хладагент движется по внешнему каналу спиралевидной формы (4) поперек потока холодного хлада- гента, движущегося по внутреннему каналу (3). Внутренний канал оснащен ребрами. Теплообменник НЕ изготовлен из латуни и меди и, обладая высокой теплопередающей способностью, имеет небольшие размеры. Горячий жидкий хладагент покрывает всю теп- лообменную поверхность внешнего канала спиралевидной формы (4) и предотвращает образование конденсата на корпусе теплооб- менника. Ребра на поверхности внутреннего канала (3) создают турбулентное течение па- ров хладагента и способствуют эффективной передаче тепла от жидкости к пару. Потери давления по длине теплообменника находятся на приемлемом уровне.

    • Страница №18

      18 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Холодильная установка для больших холодильников Рис. 20 Комплектация холодильной установки для больших холодильников, температура воздуха в которых лежит выше точки замерзания Поскольку температура термобаллона может подняться быстрее, чем температура кипения хладагента и послужить причиной открытия ТРВ, для эффективного перекрытия линии жидкости при отключении компрессора перед терморегулирующим вентилем устанавливает- ся соленоидный вентиль EVR (1), Защита от пе- реполнения испарителя при отключении ком- прессора обеспечивается закрытием солено- идного вентиля одновременно с отключением компрессора. Для быстрой замены фильтра-осушителя ли- ния жидкости холодильной установки оснаще- на ручными запорными вентилями типа GBC (2) или BML. Давление на сторонах высокого и низкого дав- ления компрессора определяется по маномет- рам. RD

    • Страница №19

      RG.00.A5.50 19 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Соленоидный вентиль Рис. 21 EVR Вентиль типа EVR – это сервоприводный соле- ноидный запорный вентиль. С помощью урав- нительных отверстий (2) давление над мемб- раной (1) сравнивается с давлением на входе в вентиль под мембраной. При подаче тока в катушку (3) открывается пилотное отверстие (4). Площадь проходного сечения этого отверс- тия больше общей площади уравнительных отверстий. Давление над мембраной при течении хлада- гента через пилотное отверстие снижается до давления на выходе из вентиля и более высо- кое входное давление поднимает мембрану. При обесточивании катушки пилотное отверс- тие закрывается и мембрана встает на место, поскольку давление над мембраной снова уве- личивается. Запорный вентиль Рис. 22 BM Запорный вентиль типа ВМ имеет тройное мембранное уплотнение (1), изготовленное из нержавеющей стали. Нажимная колодка (2) исключает прямой контакт мембраны со шпин- делем (3). Пружина (4) совместно с предвари- тельно нагруженной мембраной удерживает вентиль открытым при давлениях порядка P e = –1 бар. Уплотнение (5) в крышке вентиля защищает его от проникновения влаги. Запорные венти- ли ВМ изготавливаются с прямым и с Т-образ- ным корпусом с боковым штуцером 1 / 4 ". Боковой штуцер можно закрыть, оставив сво- бодными торцевые штуцеры.

    • Страница №1

      REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING Автоматизация коммерческих холодильных установок

    • Страница №20

      20 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Схема электрических соединений холодильной установки, показанной на рис. 20 Рис. 23 Данную схему необходимо читать сверху вниз и слева направо. Каждая цепь вычерчена так, что они не имеют пересечений. Элементы, к которым подводится электропитание, распо- ложены в нижней части схемы. Это катушки реле пускателей электродвигателей, электро- магнитные катушки, электродвигатели и т.д. Термореле F пускателей электродвигателей подключены к выводам 95 и 96. На схеме также показаны кнопки перезапуска S. В верхней части схемы показаны вспомогательные кон- такты реле К, подсоединенные к выводам 13 и 14. Обозначения 13, 14, 95, 96 и т.д. на схеме соответствуют обозначениям на контакторах и пускателях производства компании Данфосс. Катушки реле К1 подключены к вспомогатель- ным контактам на выводах 13 и 14. На схеме показано положение вспомогательных контак- тов при обесточенных катушках. Под ней- тральной фазой и каждой катушкой реле име- ется указание, по которому можно найти элек- трическую цепь, соответствующую этим вспо- могательным контактам. Обозначение выводов 13-14, по определению, всегда означает открытый контакт (замыкаю- щий контакт), а обозначение 11-12 всегда озна- чает закрытый контакт (размыкающий кон- такт). Электрическую схему необходимо читать следующим образом: когда при повышении температуры воздуха в холодильнике реле температуры КР 61, подсоединенное к выво- дам 2 и 3, замыкается (срабатывают переклю- чатели S1 и S2), в пускателях электродвигате- лей типа CIT срабатывают реле К1 и К2 и вклю- чаются вентиляторы испарительного теплооб- менника. Одновременно замыкаются соответс- твующие вспомогательные контакты в элект- рических цепях 3 и 4. Если между выводами 2 и 3 подключено двухблочное реле высокого и низкого давления КР 15 и переключатель S3 замкнут, включается реле К3 типа CIT пускате- ля электродвигателя компрессора. Начинает работать компрессор и одновременно через вспомогательный контакт в цепи 5 подается ток на катушку Е соленоидного вентиля EVR, установленного на линии жидкости. Соленоидный вентиль открывается и в испари- тель начинает поступать жидкий хладагент, расход которого регулируется терморегулиру- ющим вентилем ТЕ.

    • Страница №21

      RG.00.A5.50 21 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Пускатели электродвигателей Рис. 24 Пускатель электродвигателя с нагрузкой до 420 А производства компании Данфосс имеет блоч- ное исполнение. Он состоит из основного блока (контактора типа CI), внутри которого может размещаться, при необходимости, до четырех дополнительных контактных блоков (типа СВ). Имеется также ряд термореле (типа TI). На ле- вой стороне схемы показан пускатель электро- двигателя, имеющий функции включения/от- ключения и возврата в исходное состояние. Контакт включения (типа CB-S) имеет обозначе- ние 13-14. На правой стороне схемы показан пускатель электродвигателя, имеющий функции отключения и возврата в исходное состояние, управляемый с помощью реле температуры, реле давления или аналогичного устройства. Пускатели электродвигателей оснащены тер- мореле, имеющими три нагреваемые биметал- лические пластины. С помощью размыкающе- го устройства в случае перегрузки электродви- гателя биметаллические пластины размыкают дребезгоустойчивый контакт между выводами 95 и 96. При большой асимметрии тока в трех фазах срабатывает дифференциальный выклю- чатель, который активизирует отключающее устройство. Размыкающее устройство имеет частичную температурную компенсацию. До температуры 35°С оно компенсирует любое повышение температуры окружающей среды, не связанное с перегрузкой электродвигателя. Пускатели электродвигателей имеют несколь- ко модификаций. Пускатель, показанный на схеме вверху, оснащен кнопкой «стоп» для ручной блокировки пускателя и кнопкой воз- врата термореле в исходное состояние, т.е. после отключения реле по температуре его необходимо переустановить вручную. Корпус блоков выполнен из термопластика (CI) или бакелита и термопластика (TI), а все основ- ные и вспомогательные контакты изготовлены из специального сплава с содержанием сереб- ра. Все стальные детали имеют защиту от кор- розии.Компанией Данфосс также изготавлива- ются устройства плавного пуска типа MCII и автоматические выключатели типа CTI.

    • Страница №22

      22 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Централизованная холодильная установка для холодильников, температура воздуха в которых выше точки замерзания Рис. 25 Температура и относительная влажность возду- ха играют важную роль при сохранении продук- тов, поэтому товары различных категорий долж- ны храниться в наиболее благоприятных усло- виях. На практике используются холодильники с различной температурой и влажностью воздуха; в таких холодильниках регулируется не только температура воздуха в камере охлаждения, но и температура кипения хладагента в испарителе. В приведенном примере должны поддержи- ваться следующие температуры: Температура воздуха во всех трех холодильни- ках поддерживается с помощью реле темпера- туры КР-62, открывающих и закрывающих со- леноидные вентили EVR. Два регулятора температуры кипения типа KVP (1) перекрывают линию всасывания за ис- парителем в холодильниках с температурой +8 и +5°С, поддерживая температуру кипения на уровне +3 и -5°С, соответственно. Двухблочное реле высокого и низкого давле- ния типа КР 15 (2) включает и отключает ком- прессор, создавая нужное давление на линии всасывания и поддерживая, таким образом, температуру кипения в холодильнике с темпе- ратурой 0°С на уровне -10°С. При отключении компрессора обратный кла- пан типа NRV (3) предотвращает конденсацию хладагента, находящегося в испарителях холо- дильников с температурой +8 и +5°С, в самом холодном испарителе, т.е. в испарителе холо- дильника с температурой 0°С. Обратный клапан NRV (4) предотвращает кон- денсацию хладагента в маслоотделителе и в верхней части компрессора, если эти агрегаты при длительном простое установки станут хо- лоднее, чем испаритель. Температура в камере Температура кипения Овощи +8°C +3°C Мясо, резанное ломтиками, и салат +5°C –5°C Мясо 0°C –10°C RD RD

    • Страница №23

      RG.00.A5.50 23 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Регулятор давления кипения Рис. 26 KVP Регулятор давления кипения типа KVP открыва- ется при увеличении давления во входном шту- цере, т.е. при увеличении давления в испарите- ле (при повышенных тепловых нагрузках). При повороте винта настройки (1) по часовой стрел- ке пружина (5) сжимается и давление открытия увеличивается, т.е. увеличивается температура кипения. Регулятор оснащен сильфоном (10), диаметр которого равен диаметру клапанной пластины (2). Это означает, что колебания дав- ления на выходе из регулятора не влияют на степень открытия регулятора, поскольку давле- ние, оказываемое на верхнюю поверхность кла- панной пластины, уравновешивается давлени- ем, оказываемым на сильфон. Регулятор также оснащен демпфирующим уст- ройством (11), поэтому пульсации давления в холодильном контуре также не оказывают влияния на работу регулятора.Для облегчения настройки вентиль оснащен специальным штуцером (9) для манометра, который дает возможность установить или снять манометр, не сливая хладагент из линии всасывания и испарителя. Обратный клапан Рис. 27 NRV Обратные клапаны типа NRV выпускаются с прямым и угловым корпусом и со штуцерами под отбортовку и под пайку. Открытие или за- крытие обратного клапана определяется толь- ко перепадом давления на нем. Клапан NRV прямым корпусом: Клапанная пластина соединена с тормозным поршнем (1), который удерживается напротив посадочного седла клапана при помощи сла- бой пружины (2). Когда клапан открывается, объем полости за тормозным поршнем умень- шается. Уравнительные отверстия (щели) дают возможность хладагенту медленно перейти в выходной штуцер клапана, после чего движе- ние поршня прекращается. Такая конструкция дает возможность обратному клапану успешно работать в линиях с пульсацией давления.

    • Страница №24

      24 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Схема электрических соединений холодильной установки, показанной на рис. 25 Рис. 28 Реле температуры типа КР 62 в холодильнике с температурой +8°С управляет работой соле- ноидного вентиля Е1 типа EVR, установленного в линии жидкости. Два других реле типа КР 62 управляют работой пускателей К1 и К3 типа CIT вентиляторов испарительных теплообменни- ков соответственно в холодильниках с темпе- ратурой +5°С и 0°С и соленоидных вентилей К2 и К3 типа EVR в линиях жидкости. Двухблочное реле высокого и низкого давле- ния типа КР 15 управляет работой пускателя К4 типа CIT электродвигателя компрессора. Режим работы компрессора настраивается вручную при помощи переключателей S1, S2, S3 и S4. Компрессор, таким образом, только косвенно управляется регулятором температуры возду- ха в камере охлаждения и в состоянии рабо- тать некоторое время после отключения всех реле температуры. Нежелательно, чтобы все реле температуры воздуха в камерах охлаждения отключались в одно и то же время, так как это будет влиять на процесс кипения. С другой стороны, это имеет свои преимущества в части исключения гидравлических ударов, но также и недостатки в части неопределенности окончания периода охлаждения. Когда реле температуры отключа- ет подачу хладагента в испаритель, кипение в испарителе еще продолжается и количество хладагента в испарителе уменьшается. При включении подачи хладагента в испаритель попадание неиспарившегося хладагента в ли- нию всасывания ввиду небольшого количества жидкости в испарителе будет практически ис- ключено.

    • Страница №25

      RG.00.A5.50 25 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Холодильная установка для охлаждаемых прилавков Рис. 29 Поскольку эта установка работает большую часть времени при низкой температуре кипе- ния, останавливаясь один или два раза в сутки для проведения оттаивания, мощность элект- родвигателя компрессора должна соответс- твовать нормальным условиям эксплуатации, т.е. относительно малой нагрузке при низком давлении всасывания. Однако после проведения оттаивания электродвигатель небольшой мощности будет перегружен и появится опасность перегрева электродвигателя и перегорания обмоток. Для защиты от этого в систему устанавливается регулятор давления в картере компрессора типа KVL(1), который открывается, когда давление всасывания перед компрессором значительно падает и опасность перегрузки электродвигатель сводится к минимуму. Для поддержания постоянного и довольно высокого давления конденсации в ресивере конденсатора, охлаждаемого воздухом с низкой температурой, используется система регулирования KVR (2) + NRD (3). В зимних условиях работы температура окружающего воздуха падает, а вместе с ней падает давление конденсации в конденсаторе, охлаждаемом воздухом. Вентиль KVR поддерживает давление конденсации независимо от входного давления и начинает закрывать линию, когда давление в ней опускается ниже заданного значения. Как следствие, конденсатор частично заполняется жидкостью и его эффективная поверхность теплообмена снижается. В этом случае требуемое давление конденсации восстанавливается. Поскольку основная задача регулирования в зимних условиях эксплуатации заключается в поддержании давления в ресивере на соответствующем высоком уровне, для этой цели используется регулирующий вентиль KVR, работающий совместно с вентилем перепада давления NRD, установленным в байпасной линии. Вентиль NRD начинает открываться при перепаде давления 1,4 бар. Когда давление конденсации падает, вентиль NRD начинает закрываться. При этом увеличивается общий перепад давления на конденсаторе и вентиле KVR. Когда этот перепад достигнет значения 1,4 бар, вентиль NRD снова начнет открываться, поддерживая таким образом давление в ресивере на постоянном уровне. Как правило, можно считать, что давление в ресивере равно давлению настройки вентиля KVR минус 1 бар. При работе в летний период времени, когда вентиль KVR полностью открыт, полный перепад давления на конденсаторе и вентиле KVR меньше, чем 1,4 бара. Следовательно, вентиль NRD остается закрытым. В зимний период эксплуатации установки хладагент может скапливаться в ресивере, поэтому установка должна иметь ресивер довольно большого объема. Вентиль KVR может также использоваться в качестве предохранительного клапана между сторонами высокого и низкого давления для защиты линии высокого давления от слишком высокого давления (защитная функция вентиля). Компрессор с принудительной смазкой и масляным насосом защищищается от недостатка масла с помощью дифференциального реле давления типа МР 55 (4). Это реле отключает компрессор, если разность давления масла и давления всасывания в картере компрессора становится слишком малой. В охлаждаемом прилавке устанавливается реле температуры типа 077В, датчик которого расположен в холодильной камере. Когда температура воздуха в прилавке поднимается выше заданной величины, загорается аварийный индикатор.

    • Страница №26

      26 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Дифференциальное реле давления Рис. 30 MP 55 Дифференциальное реле давления типа МР 55 используется в качестве предохранительного реле давления в компрессорах с принудитель- ной смазкой. При отсутствии смазки после не- которой задержки времени реле отключает компрессор. Штуцер дифференциального реле с обозначе- нием “OIL” (1) присоединяется к выходу масля- ного насоса, а штуцер с обозначением “LP” (2) – к картеру компрессора. Если разность давле- ния масла и давления в картере компрессора станет меньше заданного значения, включится реле задержки времени (замкнутся контакты T 1 - T 2 см. схему). Если контакты T 1 - T 2 из-за падения давления в картере компрессора (давления всасывания) длительное время будут замкнутыми, реле времени размыкает цепь управления пускате- лем электродвигателя компрессора (контакт реле задержки времени переключается из по- ложения А в положение В, т.е. цепь между кон- тактами L и М разрывается). Минимально допустимый перепад давления, т.е. минимальное давление масла, при котором в нормальных условиях эксплуатации диффе- ренциальное реле давления поддерживает разомкнутой цепь реле задержки времени (контакты T 1 - T 2 разомкнуты), задается с помо- щью диска настройки (3). Вращение диска по часовой стрелке увеличивает перепад давле- ния, т.е. увеличивает минимальное давление масла, при котором компрессор может еще работать. Реле имеет постоянный дифференциал контак- та, который составляет 0,2 бара. Таким обра- зом, если давление масла будет на 0,2 бара выше минимально допустимого перепада дав- ления, цепь управления реле задержки време- ни при включении компрессора будет разо- мкнута. Это означает, что при включении ком- прессора масляный насос должен увеличить давление масла на 0,2 бара по сравнению с заданным допустимым давлением масла до окончания времени задержки. Контакты T 1 - T 2 после включения компрессора должны разо- мкнуться так быстро, чтобы переключатель реле задержки времени не успел перескочить из положения А в положение В (разорвать цепь между контактами L и М, см. схему на рис. 35).

    • Страница №27

      RG.00.A5.50 27 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Регулятор давления в картере компрессора Рис. 31 KVL Регулятор давления в картере компрессора типа KVL открывается при повороте шпинделя (1) по часовой стрелке и при падении давле- ния на его выходе, т.е. когда давление всасыва- ния перед компрессором становится ниже давления настройки. Регулятор давления конденсации Рис. 32 KVR Регулятор давления конденсации типа KVR открывается при повышении давления во входном штуцере, т.е. когда повышается давление конденсации. Поворот винта настройки (1) по часовой стрелке сжимает пружину (5) и увеличивает давление открытия, при котором растет давление конденсации. Как и ранее рассмотренный регулятор давления кипения типа KVP, все регуляторы оснащены сильфоном (10) для уравнивания давления, который исключает колебания давления на входной стороне регулятора KVL и выходной стороне регулятора KVR. Все регуляторы имеют также демпфирующее устройство (11), поэтому пульсации давления в холодильной установке также не влияют на работу регуляторов.

    • Страница №28

      28 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Дифференциальный клапан Рис. 33 NRD Дифференциальный клапан типа NRD начинает открываться при перепаде давления 1,4 бар и полностью открывается при перепаде Контактная группа реле температуры испарителя типа 077В замыкается при увеличении температуры. Поворот винта настройки по часовой стрелке увеличивает температуру срабатывания реле, т.е. температуру, при которой начинает гореть сигнальный индикатор. Реле температуры испарителя Рис. 34 077B давления 3 бара. При установке вентиля в байпасную линию он помогает поддерживать заданное давление хладагента в ресивере.

    • Страница №29

      RG.00.A5.50 29 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Схема электрических соединений холодильной установки для прилавков, показанной на рис. 29 Реле времени Р управляет контактом t пере- ключателя в цепи 2, который замыкает и раз- мыкает цепь управления контакторами К1 и К2 типа CI соответствующих электронагревате- лей, установленных под испарителями, и вен- тиляторами испарителей. Когда контактор К2 замкнут, контактор К1 разомкнут, т.е. вентиля- торы испарителей при оттаивании отключены. Одновременно разомкнут пускатель К3 типа CIT вентилятора конденсатора в цепи 4 (кон- такты 21 и 22 разомкнуты). Индикатор Н1 включается через вспомогательный контакты в цепи 6 (контакты 13 и 14 замкнуты). Когда пускатель электродвигателя К3 разомкнут, вспомогательные контакты в цепи 5 также ра- зомкнуты (контакты 13 и 14 замкнуты), а пуска- тель К4 типа CIT электродвигателя компрес- сора разомкнут. Таким образом, компрессор также не работает. Реле давления типа КР (1) размыкается при повышении давления. Если на испарителе больше нет инея, давление всасывания увели- чивается и режим оттаивания отключается. Когда размыкается контактор К2, пускатель электродвигателя К3, а вместе с ним пускатель электродвигателя К4 замыкаются через вспо- могательные контакты в цепи 4 (контакты 21 и 22 замкнуты) и в цепи 5 (контакты 13 и 14 за- мкнуты). Предположим, что переключатели S1 и S2 замкнуты. В этом случае включается вен- тилятор конденсатора и компрессор. Одновременно гаснет индикатор Н1 из-за за- мыкания контактов 13 и 14 в цепи 6 и загорает- ся индикатор Н2 из-за замыкания вспомога- тельных контактов в цепи 7 (контакты 13 и 14 замкнуты). После некоторого промежутка вре- мени, заданного с помощью реле задержки времени Р, замыкающего контактор К1, вклю- чаются вентиляторы испарителя. В течение этого времени, перед тем, как включатся вен- тиляторы испарителя, компрессор удаляет из испарителя тепло, аккумулированное при от- таивании. Реле низкого давления КР 1 (II) обеспечивает нормальное функционирование установки. Реле высокого давления КР 5 отключает ком- прессор, когда давление конденсации стано- вится слишком высоким. Вентилятор конден- сатора при этом продолжает работать. Реле температуры 077В включает индикатор Н3, если температура в прилавке превышает - 18°С. Индикаторы подсоединены к батарее на 12 В, поэтому индикатор Н3 может функциони- ровать даже при отключении электропитания. Рис. 35

    • Страница №2

      Цель данного руководства – дать несколько примеров использования средств автомати- ческого регулирования производства компа- нии Данфосс в коммерческих холодильных установках. В руководстве в качестве объекта автоматизи- рования показана простая установка с ручным регулированием производительности, после- довательно оснащаемая органами управления, и представлены описания принципа действия каждого регулятора. Автоматизация коммерческих холодильных установок

    • Страница №30

      30 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Электрическая монтажная схема контакторов Рис. 36 Здесь представлена электрическая монтажная схема контакторов К1 и К2 типа CI холодиль- ной установки, изображенной на рис. 29. Схема электрических соединений показана на рис. 35. Переключатель реле задержки времени Р кон- тролирует работу контакторов таким образом, что когда один из них отключен, другой вклю- чен.Основные контакты 1-2 и 3-4 контактора К2 подсоединены к электрическому нагрева- тельному элементу. Контактор К1 имеет четы- ре основных контакта, каждый из которых со- единен с однофазным вентилятором (1-2, 3-4, 5-6, 13-14).

    • Страница №31

      RG.00.A5.50 31 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Холодильная установка для кондиционирования воздуха Рис. 37 Continued overleaf... RD На линии всасывания системы установлен ре- гулятор давления всасывания с электронным управлением типа KVS (1). Регулятор получает управляющие сигналы от центрального блока управления, например, PLC, который, в свою очередь, получает сигналы от датчика темпе- ратуры, установленного в потоке воздуха, вы- ходящего из помещения, в котором должен охлаждаться воздух. Регулирующий вентиль KVS открывается, когда повышается температура отработанного воз- духа. Если температура воздуха, измеряемая датчи- ком температуры, повышается, вентиль начи- нает открываться, и давление всасывания уве- личивается. Одновременно, вследствие умень- шения давления кипения и увеличения давле- ния всасывания, уменьшается перепад давле- ния на вентиле. При этом увеличивается про- изводительность испарителя и компрессора. Если температура воздуха, измеряемая датчи- ком температуры, понижается, вентиль начи- нает закрываться, и давление всасывания уменьшается. Одновременно, вследствие уве- личения давления кипения и уменьшения дав- ления всасывания, увеличивается перепад давления на вентиле. При этом уменьшается производительность испарителя и компрес- сора. Поскольку данная холодильная установка должна работать независимо от величины теп- ловой нагрузки, производительность компрес- сора необходимо регулировать. Для этой цели используется регулятор произво- дительности типа KVC (2), который должен не допустить падения давления всасывания до величины, когда компрессор отключается по низкому давлению, или давление всасывания опускается ниже минимально допустимого зна- чения. Это достигается настройкой вентиля KVC, который начинает открываться, пропуская горячий газ высокого давления по байпасной линии на сторону всасывания, уменьшая тем самым холодопроизводительность установки. Этот способ регулирования производитель- ности приводит к перегреву газа на линии вса- сывания. В результате температура газа высо- кого давления также увеличивается, увеличи- вая тем самым опасность коксования масла в клапанах компрессора. Для предотвращения этой опасности в байпасную линию, соединяю- щую линии нагнетания и всасывания, устанав- ливается терморегулирующий вентиль типа Т (3). Датчик вентиля размещается на трубопро- воде линии всасывания перед компрессором. В случае чрезмерного перегрева хладагента вентиль открывается и некоторое количество жидкости подается в линию всасывания. При испарении этой жидкости перегрев, а также температура газа высокого давления, умень- шаются. Для предотвращения попадания жидкого хла- дагента в линию всасывания при отключении холодильной установки, перед терморегули- рующим вентилем (3) устанавливается солено- идный вентиль типа EVR (4).

    • Страница №32

      32 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Регулятор давления всасывания с электронным управлением Регулятор KVS – это регулятор давления всасы- вания с приводом от шагового электродвигате- ля. Степень его открытия зависит от частоты управляющего сигнала, посылаемого электрон- ным регулятором ЕКС 368, который заставляет электропривод вентиля вращаться в том или другом направлении в зависимости от того, дол- жен вентиль открываться или закрываться. Регулятор производительности Регулятор производительности типа KVC от- крывается при падении давления на линии нагнетания, или падении давления всасывания перед компрессором. Рис. 38 KVS KVC Рис. 39

    • Страница №33

      RG.00.A5.50 33 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок

    • Страница №34

      34 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок

    • Страница №35

      ЗАО «Данфосс» 127018, г. Москва, ул. Полковая, д. 13 Тел.: (495) 792-57-57 Факс: (495) 792-57-60 E-mail: ra@danfoss.ru Internet: www.danfoss.com/russia Филиал 194100, г. Санкт-Петербург Пироговская наб., д. 17, корп. 1 Тел.: (812) 320-20-99 Факс: (812) 327-87-82 E-mail: 5102@danfoss.ru Филиал 344006, г. Ростов-на-Дону ул. Соколова, д. 27, офис 5 Тел.: (863) 299-45-16 Тел./факс: (863) 292-32-95 E-mail: 5112@danfoss.ru Филиал 620014, г. Екатеринбург, ул. Антона Валека, д. 15, офис 509 Тел.: (343) 365-83-96 Факс: (343) 365-83-85 E-mail: 5109@danfoss.ru Филиал 630099, г. Новосибирск ул. Советская, д. 37, офис 405 Тел./факс: (383) 222-58-60 E-mail: 5106@danfoss.ru Филиал 690087, г. Владивосток, ул. Котельникова, д. 2 Тел./факс: (4232) 20-45-10 E-mail: 5113@danfoss.ru Филиал 420139, г. Казань, ул. Вишневского, д. 26, офис 201 Тел./факс: (843) 264-57-53 E-mail: 5105@danfoss.ru RG.00.A5.50 05-2006

    • Страница №36

    • Страница №3

      RG.00.A5.50 3 Содержание Стр. Холодильная установка с ручным регулированием производительности .................................................................................................................2 Холодильная установка с терморегулирующим вентилем и конденсатором с воздушным охлаждением ..................................................3 Холодильная установка с оребренным испарительным теплообменником...............................................................................................................4 Терморегулирующий вентиль ....................................................................................................................................................................................................5 Терморегулирующий вентиль с распределителем жидкости .....................................................................................................................................5 Терморегулирующие вентили ....................................................................................................................................................................................................6 Принцип действия терморегулирующего вентиля ..........................................................................................................................................................7 Терморегулирующий вентиль с максимальным давлением открытия ...................................................................................................................8 Двухблочное реле высокого и низкого давления.............................................................................................................................................................9 Реле низкого и высокого давления..........................................................................................................................................................................................9 Принцип действия реле высокого давления.....................................................................................................................................................................10 Реле температуры ..........................................................................................................................................................................................................................11 Фильтр-осушитель .........................................................................................................................................................................................................................11 Смотровое стекло ..........................................................................................................................................................................................................................11 Автоматический водяной кран ................................................................................................................................................................................................12 Оребренный испарительный теплообменник..................................................................................................................................................................13 Холодильная установка с маслоотделителем и теплообменником ...............................................................................................................................14 Маслоотделитель ...........................................................................................................................................................................................................................15 Теплообменник ...............................................................................................................................................................................................................................15 Холодильная установка для больших холодильников.........................................................................................................................................................16 Запорный вентиль .........................................................................................................................................................................................................................17 Соленоидный вентиль .................................................................................................................................................................................................................17 Схема электрических соединений холодильной установки, показанной на рис. 20 .....................................................................................18 Пускатели электродвигателей..................................................................................................................................................................................................19 Централизованная холодильная установка для холодильников, температура воздуха в которых выше точки замерзания............20 Регулятор давления кипения....................................................................................................................................................................................................21 Обратный клапан............................................................................................................................................................................................................................21 Схема электрических соединений холодильной установки, показанной на рис. 25 .....................................................................................22 Холодильная установка для охлаждаемых прилавков ........................................................................................................................................................23 Дифференциальное реле давления ......................................................................................................................................................................................24 Регулятор давления в картере компрессора.....................................................................................................................................................................25 Регулятор давления конденсации ..........................................................................................................................................................................................25 Обратный клапан............................................................................................................................................................................................................................26 Реле температуры испарителя.................................................................................................................................................................................................26 Схема электрических соединений холодильной установки для прилавков, показанной на рис. 29 ....................................................27 Электрическая монтажная схема контакторов ................................................................................................................................................................28 Холодильная установка для кондиционирования воздуха ...............................................................................................................................................29

    • Страница №4

      4 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Холодильная установка с ручным регулированием производительности Простейшая холодильная установка состоит из следующих основных элементов: Компрессор (1) Конденсатор (2) Испаритель (3) Для того, чтобы установка могла поддержи- вать заданную температуру воздуха в холо- дильнике, ее необходимо оснастить настраи- ваемыми регулирующими вентилями (4) и (5), которые способны учитывать изменение теп- ловой нагрузки на испаритель и конденсатор. Например, при помощи вентилей с фиксиро- ванной настройкой установка не в состоянии поддерживать постоянную температуру в хо- лодильнике в зимних и летних условиях при непрерывно работающем компрессоре. Это легко можно показать графически (рис. 1). Сплошной линией показана производитель- ность установки в летний период времени, а пунктирной – в зимний (например, зимой при температуре конденсации +25°С, а летом при температуре конденсации +35°С). Кривые С представляют собой производитель- ность компрессора, которая растет с увеличе- нием температуры кипения t o . Кривые Е пред- ставляют собой производительность испари- теля, которая растет с увеличением разности t r –t o температуры в холодильнике (t r ) и темпе- ратуры кипения (t o ). Там, где кривые С пересе- каются с кривыми Е (при зимней и летней экс- плуатации), производительности компрессора, конденсатора и испарителя равны. Как видно из рис. 1, когда потребность в ох- лаждении падает от Q o летом до Q o ' зимой, температура воздуха в холодильнике снижает- ся от t r до t r '. Для поддержания заданной темпе- ратуры в любых условиях эксплуатации произ- водительность компрессора, конденсатора и испарителя должна регулироваться, напри- мер, изменением времени работы компрес- сора, изменением расхода охлаждающей воды через конденсатор или изменением расхода хладагента через испаритель. Рис. 1

    • Страница №5

      RG.00.A5.50 5 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Холодильная установка с терморегулирующим вентилем и конденсатором с воздушным охлаждением В этой установке конденсатор, охлаждаемый водой, заменен конденсатором с воздушным охлаждением. Конденсаторы с воздушным ох- лаждением обычно используются там, где от- сутствует охлаждающая вода или где исполь- зование охлаждающей воды запрещено. Замена вентиля с ручным управлением перед испарителем на терморегулирующий вентиль (поз. 1) дает возможность подавать в испари- тель такое количество хладагента, которое не- обходимо для компенсации тепловой нагрузки на испаритель и обеспечения постоянного пе- регрева хладагента на выходе испарителя. При этом, естественно, предполагается, что размер выбранного терморегулирующего вен- тиля соответствует производительности испа- рителя. Решающим фактором здесь является то, что в условиях максимальной тепловой на- грузки на испаритель терморегулирующий вентиль должен точно подать количество хла- дагента, которое может испарить испаритель. Кроме того, настройка перегрева на терморе- гулирующем вентиле должна соответствовать производительности испарителя. Перегрев здесь понимается как разность тем- пературы хладагента в испарителе и темпера- туры кипения хладагента при заданном давле- нии и полностью испарившемся хладагенте. Т.е. перегрев определяется как t 1 – p s = °C , где t 1 – это температура, измеренная в точке, где установлен датчик температуры терморе- гулирующего вентиля (термобаллон), а p s – давление хладагента, измеренное в этой точке. (Давление затем переводится в соответствующую температуру). Более подробная информация приведена на стр. 7. Рис. 2 мин. кПа, бар Терморегулирующий вентиль Автоматический расширительный вентиль

    • Страница №6

      6 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Холодильная установка с оребренным испарительным теплообменником Реле температуры КР 61 (1) включает и отклю- чает вентиляторы (2) испарителя в зависимос- ти от температуры воздуха в холодильнике. Терморегулирующий вентиль типа ТЕ (3) с вне- шним уравниванием регулирует подачу жид- кого хладагента в испаритель в зависимости от его перегрева и независимо от перепада давления на испарителе. Распределитель жидкости типа RD (4) равно- мерно распределяет жидкий хладагент по сек- циям испарительного теплообменника. Компрессор включается и отключается по низ- кому давлению от двухблочного реле высоко- го и низкого давления типа КР 15 (5) в зависи- мости от давления всасывания. Блок высокого давления этого реле защищает компрессор от слишком высокого давления конденсации, отключая компрессор, когда это необходимо (например, когда неисправен вентилятор или заблокирован поток охлаждающего воздуха (при грязном конденсаторе)). Смотровое стекло типа SGN (6) показывает со- держание влаги в хладагенте и уровень хлада- гента в системе. Индикатор смотрового стекла изменяет свой цвет при слишком высоком со- держании влаги в хладагенте. Пузырьки пара в смотровом стекле означают недостаточную заправку хладагента, недостаточное переох- лаждение или частичное загрязнение фильтра. Рис. 3 RD

    • Страница №7

      RG.00.A5.50 7 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Терморегулирующий вентиль Терморегулирующий вентиль типа Т 2, термо- баллон которого установлен сразу за испари- телем, открывается при увеличении перегре- ва. При увеличении температуры термобалло- на увеличивается давление над мембраной (1), а при увеличении температуры кипения уве- личивается давление под мембраной. Перепад давления на мембране, который про- порционален перегреву хладагента, проявля- ется как сила, которая пытается открыть вен- тиль, преодолевая силу сжатия пружины (2). Когда перепад давления, связанный с . пере- гревом, превысит силу сопротивления пружи- ны, вентиль откроется. Клапанный узел, состоящий из посадочного седла (3) и клапана (4), можно заменять. Клапанный узел имеет восемь типоразмеров, удовлетворяющих различным требованиям по производительности терморегулирующего вентиля. Рис. 4 T 2 Терморегулирующий вентиль с распределителем жидкости Рис. 5 TE 5 + RD Распределитель жидкости типа RD обеспечи- вает равномерное распределение жидкого хладагента по параллельным секциям испари- тельного теплообменника.Распределитель ус- танавливается или непосредственно на термо- регулирующем вентиле, как показано на ри- сунке, или на линии, идущей от ТРВ. Распределить следует устанавливать так, что- бы поток жидкости, проходящий через трубки распределителя, всегда имел вертикальную ориентацию. Такое расположение распредели- теля сводит к минимуму влияние силы тяжести на движение жидкости. Все трубки распреде- лителя должны иметь одинаковую длину. Испарители с большим перепадом давления необходимо использовать совместно с термо- регулирующими вентилями, имеющими вне- шнее уравнивание. Испарители с распредели- телями жидкости имеют большой перепад дав- ления, следовательно, ТРВ всегда должны иметь внешнюю линию уравнивания.

    • Страница №8

      8 RG.00.A5.50 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Терморегулирующие вентили Верхняя схема: На верхней схеме показан испаритель, в кото- рый поступает хладагент от терморегулирую- щего вентиля с внутренним уравниванием. Степень открытия вентиля зависит от: Давления p b в термобаллоне и капиллярной трубке, которое, в свою очередь, зависит от температуры термобаллона. Это давление действует на верхнюю поверхность мембра- ны ТРВ. Давления p o в выходном штуцере терморегу- лирующего вентиля, которое зависит от тем- пературы кипения. Это давление действует на нижнюю поверхность мембраны ТРВ. Силы сопротивления пружины p s действую- щей на нижнюю поверхность мембраны. Сопротивление пружины настраивается вручную. В приведенном примере перепад давления на испарителе Δ p соответствует температуре хла- дагента –15 – (–20) = 5°C. Допустим, что пружи- на клапана ТРВ настроена на давление p s , со- ответствующее температуре 4°C. Отсюда сле- дует, что для того, чтобы достичь равновесия между силами, действующими верхнюю и ниж- нюю поверхность мембраны, необходимо, что- бы давление p b = p o + p s ~ –15 + 4 = –11°C. Т.е. для того, чтобы вентиль начал открываться, хладагент должен быть перегрет на – 11 – (–20) = 9°C. Нижняя схема: На нижней схеме показан тот же самый испа- ритель, в который поступает хладагент от тер- морегулирующего вентиля с линией внешнего уравнивания, соединенной с линией всасыва- ния за местом крепления термобаллона. Степень открытия вентиля в этом случае зависит от: Давления p b в термобаллоне и капиллярной трубке, которое зависит от температуры термобаллона. Это давление действует на верхнюю поверхность мембраны ТРВ. Давления p o - Δ p на выходе из испарителя, которое зависит от температуры кипения и перепада давления на испарителе. Это дав- ление действует на нижнюю поверхность мем- браны ТРВ. Силы сопротивления пружины p s действую- щей на нижнюю поверхность мембраны. Сопротивление пружины настраивается вручную. Допустив, что, как и в предыдущем случае, перепад давления на испарителе Δ p соответс- твует 5°C, а пружина клапана ТРВ настроена на давление p s , соответствующее температуре 4°С, получим, что p b = p o – Δ p + p s ~ –15 – 5 + 4 = –16°C. Т.е. для того, чтобы вентиль начал открываться, хладагент в этом случае должен быть перегрет на –16 – (-20) = 4°С. Чем меньшая часть поверхности испарителя используется для перегрева хладагента, тем больше в нем хладагента и, следовательно, выше его производительность. Рис. 6 Вывод: Испарители с большим перепадом давления необходимо использовать с терморегулирующими вентилями с внешним уравниванием. Испарители с распределителями жидкости имеют большой перепад давления, следовательно, ТРВ всегда должны иметь внешнюю линию уравнивания.

    • Страница №9

      RG.00.A5.50 9 Руководство Автоматизация коммерческих холодильных установок Принцип действия терморегулирующего вентиля Рис. 7 Степень открытия терморегулирующего венти- ля зависит от разности между температурой термобаллона t b и температурой кипения t o . Вентиль открывается при повышении разности, t b – t o = Δ t, т.е. при увеличении перегрева хладагента степень открытия ТРВ увеличивается (см. рис. 7). Сплошная линия p o и пунктирная линия p b представляют собой давление паров хладаген- та и наполнителя термобаллона, соответствен- но. Штрих-пунктирная линия p o + p s представ- ляет собой давление паров хладагента и силы сопротивления пружины p s , с заводской на- стройкой. При данной температуре кипения t o на ниж- нюю поверхность мембраны действует давле- ние p o + p s которое пытается закрыть вентиль. Давление p b действует на верхнюю поверх- ность мембраны и пытается открыть вентиль. На рисунке показано, что давления p o + p s и p b соответствующие температуре кипения t o и температуре термобаллона t b равны. Практически, разность t b – t o , , представляю- щая собой статический перегрев, не изменяет- ся во всем диапазоне работы ТРВ от t o ' д t o ". Т.е. можно сказать, что, независимо от темпе- ратуры кипения, изменяющейся в пределах рабочего диапазона, терморегулирующий вен- тиль будет регулировать расход хладагента таким образом, что перегрев хладагента за испарителем будет поддерживаться на уровне, задаваемом силой сопротивления пружины p s . Если разность температуры термобаллона t b и температуры кипения t o будет меньше стати- ческого перегрева Δ t, вентиль закроется (t b – t o < Δ t; p b < p o + p s ) Если разность температуры термобаллона t b и температуры кипения t o будет больше стати- ческого перегрева Δ t, вентиль откроется (t b – t o > Δ t; p b > p o + p s ). Если разность температуры термобаллона t b и температуры кипения t o будет равна стати- ческому перегреву Δ t,клапан вентиля будет в открытом или закрытом положении (t b – t o = Δ t; p b = p o + p s ).

  • Публикация: Пособие для ремонтника
    • Страница №100

      19. ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ХЛАДАГЕНТА - 98 - ОХЛАЖДЕНИЕ Из-за того, что расход жидкости через испаритель падает, неиспользуемая часть жидкости будет оставаться в ресивере и в конденсаторе. Поскольку одновременно конденсатор оказывается переразмеренным, этот избыток жидкос- ти будет гораздо лучше охлаждаться и, в соответствии с соотношением между давлением и температурой, давление конденсации будет снижаться настолько, насколько это допускает тип его регулирования, принятый в данной установке. Наконец, из-за того, что конденсатор переразмерен, последняя молекула пара обязательно сконденсиру- ется гораздо раньше (см. точку 16 на рис. 19.5), что приведет к увеличению раз- меров зоны переохлажде- ния конденсатора по срав- нению с обычной. В результате переохлаж- дение, измеренное на вы- ходе из конденсатора (точ- ка 17) или на выходе из ресивера (точка 1), будет вполне нормальным, или даже повышенным. (Неисправность, связанная с низкой пропускной способностью ТРВ, рассматривается в разделе 14 “Слишком слабый ТРВ”). Важное напоминание: не путайте такие понятия как переохлаждение и температура жид- костной магистрали. ВНИМАНИЕ! НЕ ПУТАЙТЕ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРО- ВАНИЕ С НИЗКОЙ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТЬЮ ТРВ. Жидкостная линия с температурой 45°C может иметь превосходное переохлаждение 7 K, если температура конденсации равна 52°C. В то же время, жидкостная линия с температурой 35°C считается плохо переохлажденной (2 K), если температура конденсации равна 37°C! Рис. 19.5.

    • Страница №101

      19. ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ХЛАДАГЕНТА - 99 - ОХЛАЖДЕНИЕ 19.2. ОБОБЩЕНИЕ СИМПТОМОВ Перепад тем- ператур на жидкостной магистрали � Тенденция к росту � Тенденция к падению Температура воздушной струи � Температура в охлаждаемом объеме � Температура всасывающей магистрали � Температура картера � Перегрев � Переохлаждение � Полный перепад на испарителе � Количество тепла, поглощаемое испарителем � Количество тепла, выделяемое кон- денсатором � ВД � НД � Иней Возможны пузыри пара Внимание! В кондиционерах может сложиться ситуация, когда одна и та же величина давления кипения в одном случае будет считаться пониженной, а в другом – нормальной. Например, при температуре воздуха на входе в испаритель 25°C давление кипения, соответст- вующее температуре кипения 0°С будет считаться пониженным (полный напор на испарителе ∆θ полн = 25 – 0 = 25 K), а при темпе- ратуре воздуха на входе в испаритель 18°C эта же величина давления кипения будет нормальной (полный напор ∆θ полн = 18 – 0 = 18°C). При необходимости посмотрите раздел 7. Для оценки переохлаждения и перегрева при использовании: � Хладагентов категории ГХФУ с большим температурным глайдом см. раздел 58. � R407C см. раздел 102.2. � R410A см. раздел 102.3. Рис. 19.6.

    • Страница №102

      19. ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ХЛАДАГЕНТА - 100 - ОХЛАЖДЕНИЕ Если перегрев повышен, это обязательно указывает на нехватку жидкости в испарителе. Если переохлаждение в норме, значит конденсатор заполнен жидкостью. Если в конденсаторе есть жидкость, почему она не поступает в испаритель? Либо поступлению жидкости препятствует ТРВ, либо на жидкостной линии имеется какая-то закупорка. Однако, если на жидкостной линии есть закупорка, обязательно должен быть и перепад температур . ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ Снижение холодопроизводительности (установка перестает охлаждать) Аномальное падение давления кипения? Большой перегрев? Переохлаждение в норме? ДА ДА ДА ДА НЕТ НЕТ Неисправность в другом Неисправность в другом НЕТ НЕТ Низкая производи- тельность ТРВ Нехватка хладагента Наличие температурного пере- пада на жидкостной линии? 19.3. АЛГОРИТМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ Охладители жидкости см. в разделе 87. Рис. 19.7.

    • Страница №103

      19. ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ХЛАДАГЕНТА - 101 - ОХЛАЖДЕНИЕ 19.4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Почему компрессор не охлаждает?.. Посмотрим показания манометра... O! Давление кипения упало... Что же могло произойти?.. Низкий расход воздуха через испаритель?.. Нет, перегрев огромный... Нехватка хладагента?.. Невозможно, ведь переохлаждение в норме... Может быть слишком слабый ТРВ?.. Посмотрим жидкостную линию... Э, да на ней аномальный перепад температур... Тогда это ни что иное, как... ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ! СЛАБАЯ ХОЛОДОПРО- ИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ БОЛЬШОЙ ПЕРЕГРЕВ ПАДЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ КИПЕНИЯ ПЕРЕПАД ТЕМПЕРАТУР НА ЖИДКОСТ- НОЙ ЛИНИИ НОРМАЛЬНОЕ ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ Рис. 19.8.

    • Страница №104

      19. ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ХЛАДАГЕНТА - 102 - ОХЛАЖДЕНИЕ Преждевременное (паразитное) дросселирование хладагента в жидкостной магистрали может быть вызвано большим количеством дефектов, дающих одни и те же симптомы. Среди этих дефектов укажем на наиболее часто встречающиеся. Забит фильтр осушитель В этом случае наиболее часто речь идет о закупорке, вызванной накоплением на фильтре загрязнений (частицы влагопоглощающего материала, другие различные частицы, окалина, припой или остатки флюса, грязь...). Этот дефект указывает на то, что холодильный контур очень загрязнен (и, следователь- но, на многочисленные оплошности, допущенные обслуживающим персоналом, особенно при монтаже или непрерывных ремонтах). Поэтому ремонтник не должен ограничиваться только заменой фильтра-осушителя, а обязан также провести проверку содержания кислоты в масле компрессора. В любом случае из соображений безопасности будет целесообразно заменить загрязненный фильтр-осушитель на модель, имеющую ту же пропускную способность, но дополнительно выполняющую функции антикислотного фильтра. Выходной вентиль жидкостного ресивера частично закрыт Вентиль жидкостного ресивера, расположенный на выходе из него, должен быть полностью открыт та- ким образом, чтобы обеспечить минимально возмож- ное сопротивление движению жидкости (и, следова- тельно, минимально возможные потери на нем). Если вентиль случайно оказался частично перекрыт (как правило, вследствие ошибочного действия или по забывчивости), то дополнительно к общим при- знакам, изученным выше, между входом жидкости в ресивер и выходом из вентиля (см. рис. 19.9) наблю- дается перепад температур. Еще раз необходимо подчеркнуть, что при этом ре- монтник должен не дать обмануть себя превосход- ным значением переохлаждения на выходе из реси- вера и не должен поспешно (и ошибочно) делать вывод о низкой пропускной способности ТРВ. 19.5. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УСТРАНЕНИЯ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОГО ДРОССЕЛИРОВАНИЯ В случае, если проверка показывает наличие кислоты, он должен при- нять все необходимые меры для очистки контура, при отсутствии которых компрессор (герметичный или бессальниковый) подвергается опасности очень быстро выйти из строя. ∆θ Вентиль частично перекрыт Рис. 19.9.

    • Страница №105

      19. ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ХЛАДАГЕНТА - 103 - ОХЛАЖДЕНИЕ Плохо открывается электромагнитный клапан на жидкостной магистрали Напомним, что электромагнитный клапан, устанавливаемый на жидкостной магистрали и срабатывающий по команде автоматически, предназначен для ограничения или исключения, в случае необходимости, паразитного перетекания жидкости в корпус компрессора при каж- дой остановке холодильного агрегата, герметично перекрывая жидкостную линию (см. раз- дел 29 “Остановка холодильных компрессоров”). Если электромагнитный клапан открывается плохо (заедает сердечник, в результате чего он блокируется или плохо скользит; проход- ное сечение забито посторонними частицами; периодически нарушается электрическая цепь обмотки клапана; не полностью втягивается шток клапана...), то потери давления на кла- пане резко возрастают (см. рис. 19.10). В этот момент клапан начинает работать как маленький ТРВ, вызывая преждевременное дрос- селирование хладагента. Неправильно подобраны отдельные элементы холодильного контура, устанавливаемые на жидкостной линии Различные элементы холодильного контура, устанавливаемые на жидкостной магистрали (фильтр-осушитель, ручные вентили, переохладитель, смотровое стекло, электромагнитный клапан...), должны быть подобраны таким образом, чтобы потери давления на них были минимально возможными. Дополнительные потери давления в жидкостной магистрали, вызванные ошибками при вы- боре этих деталей (недостаточная пропускная способность) или их некачественным монта- жом (например, несоответствие направления, указанного на корпусе детали, направлению течения жидкости), могут оказаться достаточными, чтобы вызвать преждевременное дрос- селирование, которое легко обнаруживается появлением аномального перепада температур между входом и выходом ошибочно установленного элемента. В этом случае необходимо обеспечить соответствие монтажа этого элемента конструктор- ской документации, удостовериться в его нормальной работе, а при необходимости подобрать элемент нужных размеров. Слишком малый диаметр проходного сечения жидкостной магистрали Особенно внимательно нужно подбирать диаметр жидкостной магистрали, если ее протя- женность достаточно велика или испаритель расположен выше, чем конденсатор. Слишком малый диаметр проходного сечения жидкостной магистрали неизбежно приводит к вскипа- нию хладагента. Принимая во внимание то, что преждевременное дросселирование всег- да сопровождается заметным понижением температуры, в этот мо- мент можно зафиксировать аномально высокий перепад температур между входом и выходом клапана. ∆θ Рис. 19.10.

    • Страница №106

      19. ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ХЛАДАГЕНТА - 104 - ОХЛАЖДЕНИЕ Испаритель расположен выше жидкостного ресивера с большим перепадом уровней В установках, где конденсатор с воздушным охлаждением находится на значительном уда- лении от испарителя, слишком малый диаметр проходного сечения жидкостной магистрали (особенно, если на ней установлено много дополнительных элементов) может привести к по- терям давления, достаточным для возникновения явления преждевременного дросселирования. Та же самая проблема возникает, когда испаритель расположен выше ресивера с относитель- но большим перепадом уровней (эти два случая детально изучались в разделе 18 “Проблема внезапного вскипания хладагента в жидкостной магистрали”). Напомним, что во всех случаях внезапного вскипания хладагента абсолютно необходимо обеспечить величину переохлаждения жидкости выше, чем потери давления в жидкостной магистрали, эквивалентные соответствующему перепаду температур, выраженному в Кель- винах. Жидкостная магистраль проходит через сильно нагретый участок Этот вариант может иметь место в установках с конденсатором воздушного охлаждения, когда жидкостная магистраль связывает конденсатор, расположенный снаружи, с испарителем, рас- положенным внутри помещения или холодильной камеры. В этом случае часть жидкостной магистрали находится вне помещения и может сильно нагре- ваться либо в результате солнечного излучения (температура на солнце может легко превы- сить 50°C), либо проходя вблизи какого-нибудь источника тепла (обогреватели, технические устройства, различные источники, расположенные непосредственно под крышами домов...). Этот подогрев жидкостной магистрали в результате контакта с окружающим воздухом может вызвать довольно значительное повышение температуры жидкости и, следовательно, сниже- ние переохлаждения, тем самым серьезно повысив опасность преждевременного дроссели- рования. В этом случае жидкостную магистраль следует теплоизолировать на всех участках, где в то или иное время года температура окружающей среды может становиться очень высокой. Для решения этой проблемы нужно либо повысить переохлаждение жидкости на выходе из конденсатора, либо снизить потери давления в жидкостной магистрали.

    • Страница №107

      19. ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ХЛАДАГЕНТА - 105 - ОХЛАЖДЕНИЕ ДЛЯ ЗАМЕТОК Командир, как тебе удается так быстро находить неисправности? Я покажу тебе “Пособие для ремонтника” и ты все поймешь! РЕМОНТ ХОЛОДИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ МАШИННЫЙ ЗАЛ Рис. 19.11.

    • Страница №108

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 106 - ОХЛАЖДЕНИЕ 20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ 20.1. АНАЛИЗ СИМПТОМОВ В настоящем разделе мы условимся под неисправностью “ слишком слабый испаритель” по- нимать любую неисправность, приводящую к аномальному снижению холодопроизводитель- ности по вине самого испарителя. Чтобы проанализировать проявления этого семейства неисправностей в различных участках холодильного контура, в качестве примера мы будем рассматривать испаритель, оребрение которого сильно загрязнено. A) Проявления в системе ТРВ/испаритель Каждый килограмм воздуха, проходящего через испаритель, вызывает выкипание некоторого количества хладагента, передавая ему свое тепло. Поскольку ребра испарителя загрязнены, теплообмен между воздухом и хладагентом сущест- венно снижен. Как следствие, воздух будет хуже охлаждаться и количество выкипевшего хла- дагента сильно упадет. Ввиду того, что охлаждение воздуха сильно ухудшается, температура охлаждаемого поме- щения (или холодильной камеры) возрастет, что явится причиной обращения клиента к ре- монтнику, поскольку “стало слишком тепло“. Поскольку температура в охлаждае- мом помещении слишком выросла, выросла также и температура воздуха на входе в испаритель (см. точку 1 на рис. 20.1). Более того, из-за ухудшения обмена между воздухом и хладагентом по- высилась и температура воздушной струи на выходе из испарителя (точка 2). Так как количество хладагента, кото- рое способно выкипеть в испарителе, сильно упало, все начнет происхо- дить так, как если бы пропускная способность ТРВ резко возросла. Эта относительная переразмеренность ТРВ может вызывать пульсации давления, сопровож- даемые периодическими гидроударами (точка 3), так же, как при сильном уменьшении рас- хода воздуха через испаритель. Рис. 20.1.

    • Страница №109

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 107 - ОХЛАЖДЕНИЕ Б) Проявления в системе испаритель/компрессор Ввиду плохого теплооб- мена между воздухом и хладагентом количество пара, образующегося в испарителе, уменьшается. Так как испаритель про- изводит меньше пара, чем способен перекачать ком- прессор, сильно падает давление кипения. Если потеря холодопро- изводительности испари- теля достаточно велика, переразмеренность ТРВ может привести к перио- дическим гидроударам (точка 3 на рис 20.2), сопровождаемым значи- тельными пульсациями давления всасывания (точка 4). Заметим, что рост температуры воздуха на входе в испаритель сопровождается паде- нием давления кипения. Как следствие, полный перепад температур на испарителе ∆θ полн очень сильно возрастает. В кондиционерах температура кипения всегда должна оставаться выше 0 °C. Однако, если ис- паритель слишком слабый, давление на выходе из него падает и температура кипения может стать отрицательной, что приведет к образованию инея на входе в испаритель (точка 5). Но снежная шуба, оседающая на испарителе, начинает работать как теплоизоляция, ее накоп- ление будет способствовать еще большему снижению холодопроизводительности, что при- ведет к дальнейшему падению давления кипения и увеличению процесса обмерзания испа- рителя (и так далее...). В результате весь испаритель может покрыться снежной шубой, а в некоторых, особо тяжелых случаях, иней может появиться и на всасывающей магистрали (точка 6). Основным признаком неисправностей, обусловленных слишком слабым испарителем, который сразу и однозначно позволяет диагностировать эту неисправность, является сильное падение давления кипения, со- провождаемое слабым перегревом. Рис. 20.2.

    • Страница №10

      - 8 - СОДЕРЖАНИЕ 29. Остановка холодильных компрессоров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 29.1. Упражнение 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 29.2. Упражнение 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 29.3. Упражнение 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 29.4. Упражнение 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 30. Проблема повышенной частоты включения компрессоров . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 30.1. Упражнение 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 30.2. Упражнение 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 31. Регулятор производительности 31.1. Способ применения . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 31.2. Упражнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 32. Почему нужно регулировать конденсаторы с воздушным охлаждением . . . . . . 230 33. Проблема запуска компрессоров при низких наружных температурах . . . . . . . 232 34. Проблема продолжительности переходного режима 34. при запуске в холодное время . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 35. Регулирование работы конденсаторов с воздушным охлаждением 35. с помощью регуляторов давления конденсации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 36. Регулирование с помощью регуляторов давления конденсации: 36. анализ неисправностей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 37. Проблема возврата масла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 38. Упражнение. Набор из 12 ошибок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 39. Набор из 12 ошибок: решение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 40. Как на ощупь оценивать температуру . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 41. Измерение расхода воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272 42. Советы ремонтнику . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274 43. Рассуждения перед началом ремонта. Упражнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 44. Решение упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 45. Подключение испарителей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 46. Термостатические ТРВ. Дополнительные сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 46.1. Упражнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 47. Проблема управляющего тракта ТРВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 48. Регуляторы давления в картере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299 48.1. Упражнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 49. Проблема термобаллона ТРВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 50. Прессостатический расширительный вентиль . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 50.1. Упражнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 51. Капиллярное расширительное устройство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 51.1. Упражнение 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 51.2. Упражнение 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 52. Четырехходовой соленоидный клапан обращения цикла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 52.1. Примеры использования. Упражнения . . 333 53. Однофазные электродвигатели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 53.1. Упражнение 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342 53.2. Упражнение 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356 54. Ремонт электрооборудования 54.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 54.2. Упражнение. Использование вольтметра . 362 54.3. Упражнения. Неисправности 54.3. катушки пускателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 54.4. Упражнения. Прочие неисправности . . . 370 54.5. Упражнения. Использование омметра . . 372 55. Различные проблемы электрооборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376

    • Страница №110

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 108 - ОХЛАЖДЕНИЕ В) Проявления в системе компрессор/конденсатор В связи с тем, что ТРВ является переразмеренным по отношению к испарителю, периоди- чески возможно поступление частиц жидкости в компрессор. В результате температура вен- тиля всасывания компрессора (точка 7 на рис. 20.3) может понижаться. Мы видим, что холодопроизводительность стала аномально низкой. Таким образом, конден- сатор также стал как бы переразмеренным, поскольку он был рассчитан на теплоотдачу, со- ответствующую номинальным условиям работы. Следовательно, все симптомы будут ука- зывать на переразмеренность конденсатора! В связи с этим давление конденсации (точка 8) будет иметь тенденцию к снижению (в соот- ветствии с используемым типом регулировки ВД). Заметим, что если используемый в установке способ регулирования давления конденсации не позволяет менять расход воздуха через конденсатор, перепад температур воздуха будет гораздо ниже, чем при нормальных условиях работы, и температура воздуха на выходе из конденсатора (точка 9) также понизится. Поскольку холодопроизводительность упала, массовый расход хладагента также упал и, следовательно, скорость потока жидкости во всех трубопроводах уменьшилась. Как следствие, упала скорость жидкого хладагента, который циркулирует в нижней части конденсатора, в результате чего этот хладагент в течение более длительного отрезка времени контактирует с воздухом, что благоприятствует процессу переохлаждения хладагента (в до- бавок к тому, что конденсатор и так является переразмеренным). В результате переохлаждение жидкости на выходе из конденсатора (точка 10) будет вполне нормальным и, по всей видимости, даже хорошим. Неисправность типа “слишком слабый испаритель” очень легко рас- познается, потому что это единственная неисправность, при кото- рой падает давление кипения и одновременно снижается перегрев. Рис. 20.3.

    • Страница №111

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 109 - ОХЛАЖДЕНИЕ Г) Две разновидности неисправности, обусловленной слишком слабой производительностью испарителя Эта неисправность подразделяется на две различных категории, которые отличаются вели- чиной перепада температур воздуха на входе и выходе из испарителя. Низкий расход воздуха через испаритель Если дефицит холодопроизводительно- сти вызван недостатком расхода воздуха через испаритель, скорость каждой мо- лекулы воздуха, пересекающей испари- тель, понижена. Одновременно пониже- на и температура поверхности охлажде- ния, поскольку температура кипения хладагента (то есть давление кипения) упала. При низкой скорости прохождения воз- духа через испаритель время контакта воздуха с охлаждающей поверхностью возрастает, а мы помним, что ее тем- пература ниже нормальной. В результате воздух охлаждается очень хорошо и его температура ( θ s) на выходе из испарителя становится более низкой. Таким образом, при недостаточном расходе воздуха через испаритель перепад темпера- тур воздуха на входе в испаритель и на выходе из него ∆θ возд = θ e – θ s становится аномально высоким (см. рис. 20.4). Загрязненный испаритель Если испаритель загрязнен снаружи, теп- лообмен между воздухом и хладагентом ухудшается, так как грязь становится как бы теплоизоляцией. В результате воздух, проходящий через испаритель, охлаждается плохо и его тем- пература на выходе из испарителя ( θ s) повышается. Ухудшение охлаждения воздуха на вы- ходе из испарителя приводит к тому, что перепад температур воздуха на вхо- де в испаритель и на выходе из него ∆θ возд = θ e – θ s становится аномаль- но низким (см. рис. 20.5). Это и отли- чает неисправность, связанную с не- достаточным расходом воздуха через испаритель, от случая, когда испари- тель загрязнен снаружи. НИЗКИЙ РАС- ХОД ВОЗДУХА ГРЯЗНЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ Высокий θ e – θ s Малый θ e – θ s θ s θ e θ s θ e Рис. 20.4. Рис. 20.5.

    • Страница №112

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 110 - ОХЛАЖДЕНИЕ 20.2. ОБОБЩЕНИЕ СИМПТОМОВ � Тенденция к росту � Тенденция к падению Иней Температура в охлаждаемом объеме � Температура всасывания � Температура картера � Перегрев � Полный перепад температур в испарителе � Количество тепла, поглощаемое испарителем � Количество тепла, выделяемое кон- денсатором � Возможны пульсации ВД � НД � Переохлажде- ние в норме Рис. 20.6. Внимание! Для кондиционеров, например, считается, что при тем- пературе воздуха на входе в испаритель 25°С температура кипения 0°C является пониженной, однако точно такая же температура кипения 0°С будет нормальной, если температура воздуха на входе в испаритель равна 18°С (в первом случае мы имеем величину темпе- ратурного напора на входе в испаритель ∆θ и = 25 – 0 = 25 K, а во вто- ром ∆θ и = 18 – 0 = 18 K). Более подробно см. раздел 7. Для оценки переохлаждения и перегрева при использовании: � Хладагентов категории ГХФУ с большим температурным глайдом см. раздел 58. � R407C см. раздел 102.2. � R410A см. раздел 102.3.

    • Страница №113

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 111 - ОХЛАЖДЕНИЕ 20.3. АЛГОРИТМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ Снижение холодопроизводительности (установка перестает охлаждать) Аномальное падение давления кипения? Большой перегрев? Низкий перепад температур воздуха? ИСПАРИТЕЛЬ ЗАГРЯЗНЕН ПОНИЖЕН РАСХОД ВОЗ- ДУХА ЧЕРЕЗ ИСПАРИТЕЛЬ СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ НЕТ НЕТ НЕТ ДА ДА ДА Неисправность в другом Неисправность в другом Точное определение характера неисправности. Неисправность типа “слишком слабый испаритель” и, как следствие, аномальное падение давления кипения наиболее легко выявляется, по- скольку это единственная неисправность, при которой одновременно с аномальным падением давления кипения реализуется нормальный или слегка пониженный перегрев. Для охладителей жидкости неисправность типа “низкий расход ох- лаждаемой воды” см. в разделе 85, неисправность типа “слишком сла- бый испаритель” см. в разделе 87.3. Рис. 20.7.

    • Страница №114

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 112 - ОХЛАЖДЕНИЕ 20.4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Почему компрессор не охлаждает?.. Посмотрим на манометры... O! Давление кипения упало... И перегрев тоже ... Это ни что иное, как... СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ... Измерим перепад температур воздуха, проходящего через испаритель ... Если перепад низкий, значит ИСПАРИТЕЛЬ ЗАГРЯЗНЕН... В противном случае РАСХОД ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ ИСПАРИТЕЛЬ НЕДОСТАТОЧЕН. ПОНИЖЕННАЯ ХОЛОДО- ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СЛАБЫЙ ПЕРЕГРЕВ ПАДЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ КИПЕНИЯ Рис. 20.8.

    • Страница №115

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 113 - ОХЛАЖДЕНИЕ Напомним, что неисправность типа “слишком слабый испаритель” подразделяется на две категории: недостаточный расход воздуха через испаритель (большой перепад темпера- тур по воздуху) и грязный испаритель (малый перепад температур воздуха). Неисправность типа “слишком слабый испаритель” охватывает очень много разнообразных дефектов, которые приводят к появлению одних и тех же признаков, различаясь главным об- разом по величине перепада температуры воздуха на входе в испаритель и на выходе из него. Отметим некоторые из этих дефектов. 1. Загрязнены трубки и теплообменные ребра испарителя Опасность появления этого дефекта главным образом возникает в установках, которые плохо обслуживаются. Типичным примером такой установки является кондиционер, в котором от- сутствует воздушный фильтр на входе в испаритель. При нормальной работе, конденсирующаяся влага, содержащаяся в охлаждаемом воздухе, растекается почти равномерно по ребрам и трубкам испарителя. Если воздушный фильтр не задерживает посторонние частицы, содержащиеся в воздухе, эти частицы могут прилипать к влажной поверхности деталей испарителя. С течением времени они образуют нечто вроде накипи, которая ведет себя как теплоизоляция и затрудняет тепло- обмен между хладагентом и воздухом. Следует помнить, что загрязнение испарителя может происходить, даже если установка оборудована воздушным фильтром, в том случае, когда воздух, проходящий через испари- тель, содержит большое количество сигаретного дыма (например, в ночных кафе). В этом случае газообразный никотин и смолы, образующиеся при сгорании сигарет, без труда проникают через воздушный фильтр, приспособленный только для улавливания твердых частиц и не задерживающий газы. Сигаретный дым, конденсируясь, образует некое подобие желтоватого ила с неприятным запахом. Этот конденсат, смешиваясь с парами воды, содержащимися в воздухе, равномерно распре- деляется по наружной поверхности ребер и трубок испарителя и нарастает слой за слоем, также образуя теплоизолирующую корку на поверхности испарителя. Таким образом, загрязнение испарителя вызывается пылью или конденсатом сигаретного дыма, в результате чего мы будем иметь симптомы грязного испарителя и, следовательно, низкий температурный перепад в потоке воздуха. 20.5. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УСТРАНЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТИ ПРИМЕЧАНИЕ. Незначительное загрязнение теплообменных ребер испарителя может очень сильно снизить его холодопроизводитель- ность, не оказывая заметного влияния на величину расхода воздуха.

    • Страница №116

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 114 - ОХЛАЖДЕНИЕ В кондиционерах, когда поток воздуха, проходящий через испаритель, плохо профильтрован, частицы пыли увлекаются “вглубь” ребер потоком воздуха. Поэтому загрязнение ребер может быть иногда более силь- ным внутри или на выходе из испарителя (см. рис. 20.9). Следовательно, чтобы точно оценить степень чистоты ис- парителя нужно осмотреть его с двух сторон (на входе и на выходе воздушной струи), ос- вещая ребра электролампой. При чистке испарителя иног- да достаточно продуть ребра струей сжатого воздуха или азота в направлении, противо- положном движению воздуха при работе установки, но что- бы полностью справиться с грязью часто приходится использовать специальные чистящие и моющие средства. В некоторых особо тяжелых случаях может даже возникнуть необходи- мость замены испарителя. 2. Грязный воздушный фильтр В кондиционерах загрязнение воздушных фильтров, установленных на входе в испаритель, приводит к росту сопротивления воздушному потоку и, как следствие, падению расхода воз- духа через испаритель, что обусловливает рост перепада температур. Тогда ремонтник должен почистить или поменять воздушные фильтры (на фильтры анало- гичного качества), не забывая при установке новых фильтров обеспечить свободный доступ к ним наружного воздуха. Представляется полезным напомнить, что воздушные фильтры должны находиться в безуп- речном состоянии, особенно на выходе, обращенном к испарителю. Нельзя допускать, чтобы фильтрующий материал был порван или терял толщину в ходе повторяющихся промывок. Если воздушный фильтр находится в плохом состоянии или не подходит для данного испа- рителя, частицы пыли будут плохо улавливаться и с течением времени вызовут загрязнение трубок и ребер испарителя. 3. Проскальзывает или порван ременный привод вентилятора испарителя Если ремень (или ремни) вентилятора проскальзывает, скорость вращения вентилятора па- дает, что приводит к снижению расхода воздуха через испаритель и росту перепада темпе- ратур воздуха (в пределе, если ремень порван, расход воздуха полностью отсутствует). Перед тем, как подтянуть ремень, ремонтник должен проверить его износ и в случае необхо- димости заменить. Ребра Грязь Трубки ВОЗДУХ Рис. 20.9.

    • Страница №117

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 115 - ОХЛАЖДЕНИЕ Безусловно, ремонтник должен также проверить выравнивание ремней и полностью осмот- реть привод (чистота, механические зазоры, засаленность, натяжение...), а также состояние приводного мотора с той же тщательностью, что и самого вентилятора. Естественно, каждый ремонтник не может иметь в запасе все существующие модели приводных ремней, поэтому предварительно нужно справиться у клиента и подобрать нужный комплект. 4. Плохо отрегулирован шкив с переменной шириной желоба Большинство современных кондиционеров оснащены приводными моторами вентиляторов, на оси которых устанавливается шкив переменного диаметра (пере- менной ширины желоба). Напомним, что шкив этого типа состоит из подвиж- ной и неподвижной щек, что позволяет, меняя расто- яние между щеками, поднимать или опускать ремень в желобе (см. рис. 20.10). Подъем или опускание ремня в желобе шкива экви- валентны изменению диаметра шкива, а следователь- но, и изменению скорости вращения приводимого вентилятора. Чтобы лучше понять, как это происходит, рассмот- рим вентилятор со шкивом постоянных размеров, электромотор которого оснащен регулируемым шки- вом (см. рис. 20.11). Когда щеки шкива уста- новлены на максималь- ном расстоянии друг от друга, диаметр желоба становится минималь- ным (d), в результате скорость вращения вен- тилятора самая низкая (МС) и расход воздуха через испаритель будет минимальным. Напротив, приближая щеки шкива друг к дру- гу, мы тем самым уве- личиваем диаметр шки- ва до максимального значения (D), что обес- печивает самую боль- шую скорость враще- ния вентилятора (БС) и максимальный расход воздуха. d D МС БС Вентилятор Мотор Ремень Подвиж- ная щека Ступица Неподвиж- ная щека Ось мотора Рис. 20.10. Рис. 20.11.

    • Страница №118

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 116 - ОХЛАЖДЕНИЕ Изменяя расстояние между этими двумя крайними положениями щек, шкив с переменной глубиной желоба позволяет весьма точно обеспечить желаемую величину расхода воздуха (в пределах от 15 до 20 %) и согласовать скорость вращения вентилятора с реальными поте- рями давления в воздушном тракте испарителя. Внимание! По окончании регулировки необходимо закрепить подвижную щеку на резьбо- вой части ступицы с помощью стопорного винта, при этом винт следует завернуть как можно сильнее, внимательно следя за тем, чтобы ножка винта упиралась в специальную лыс- ку, имеющуюся на резьбовой части ступицы и предотвращающую повреждение резьбы. В противном случае, если резьба будет смята стопорным винтом, дальнейшая регулировка глубины желоба будет затруднена или вообще невозможна. После регулировки шкива в любом случае следует проверить силу тока, потребляемого электромотором (см. описание следующей неисправности). 5. Большие потери давления в воздушном тракте испарителя Вначале напомним, что происходит в центробежных вентиляторах, аналогичных тем, кото- рые обычно используются в кондиционерах и небольших агрегатах по очистке воздуха, если меняются потери давления в воздушном тракте испарителя. В качестве примера рассмотрим кривую, представленную на рис. 20.12. На ней изображена зависимость объемного расхода в воздушном тракте (Qv, м 3 /ч) от потерь давления в нем (в де- капаскалях, ДПа). Воздушный тракт включает центробежный вентилятор, заборную решетку, воздушный фильтр, испари- тель небольшого кондиционе- ра и воздуховод, направляю- щий струю воздуха. Примем, что в номинальном режиме работы потери давле- ния ( ∆ P) в этом тракте состав- ляют 12 ДПа (то есть 120 Па или около 12 мм водяного стол- ба), если расход воздуха равен 4000 м 3 /ч (точка A). При работе кондиционера фильтр регулярно забивается. Забивание фильтра приводит к росту сопротивления воздушному потоку и, следовательно, повышению перепада давления на воздушном тракте (например, до 18 ДПа). Отметим, что одновременно падает расход воздуха в соответствии с кривой производитель- ности вентилятора, достигая в нашем случае 3500 м 3 /ч (точка B) . С другой стороны, удалив фильтр (для его очистки) и не останавливая вентилятор, мы сни- жаем потери давления в тракте, например, до 5 ДПа, при этом расход воздуха повышается и достигает 4500 м 3 /ч (точка C) . ∆ P (ДПа) 3500 4000 4500 18 12 5 Qv (м 3 /ч) Рис. 20.12.

    • Страница №119

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 117 - ОХЛАЖДЕНИЕ После того, как мы увидели изменение расхода воздуха в зависимости от потерь давления ∆ P в тракте, посмотрим как меняется расходная характеристика такого вентилятора при из- менении скорости его вращения с помощью регулируемого шкива. Принимаем, что пот- ребный для нормаль- ной работы кондици- онера расход воздуха составляет 4000 м 3 /ч. Если при потерях давления в тракте ∆ P 6 ДПа расход поддер- живается на уровне 4000 м 3 /ч, шкив дол- жен быть установлен на минимальное чис- ло оборотов венти- лятора (точка D на рис. 20. 13). Напротив, если сопро- тивление тракта ∆ P выросло до 20 ДПа, то для получения по- требного расхода в 4000 м 3 /ч необходимо отрегулировать шкив на максимальное чис- ло оборотов вентиля- тора (точка E). В этом примере шкив с переменным диаметром позволяет без проблем обеспечить измене- ние скорости вентилятора для воздушного тракта, в котором потери давления могут коле- баться от 6 до 20 ДПа при постоянном расходе в 4000 м 3 /ч, причем приводной мотор венти- лятора остается стандартным для данного типа установок. Однако, если потери давления в воздушном тракте при расходе 4000 м 3 /ч выше 20 ДПа (тракты с длинными вентиляционными коробами, высококачественными плотными фильт- рами, дополнительной батареей водяного отопления...), стандартный мотор с регулируемым шкивом не обеспечивает достижения требуемой рабочей точки на расходной кривой (в нашем примере это точка F), даже будучи отрегулированным на максимальное число оборотов. После того, как вы твердо убедились в отсутствии других неполадок (например, закрыты зад- вижка или клапан), следует считать целесообразным заменить шкив таким образом, чтобы по- высить скорость вращения вентилятора и тем самым поднять расходную кривую в точку F. К сожалению, повышение числа оборотов вентилятора требует не только замены шки- ва, но и влечет за собой другие последствия... PS: Попробуйте представить себе все возможные последствия повышения числа оборотов, прежде чем читать дальнейший текст! Итак, если шкив с переменным диаметром отрегулирован на макси- мальное число оборотов вентилятора, а расход воздуха при этом оста- ется недостаточным, это значит, что потери давления в воздушном тракте слишком большие по отношению к максимальному числу обо- ротов вентилятора. ∆ P (ДПа) 20 6 4000 (м 3 /ч) Форсирован- ный мотор Стандарт- ный мотор МС БС Q v Рис. 20.13.

    • Страница №11

      - 9 - СОДЕРЖАНИЕ 56. Различные проблемы холодильного контура . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384 57. Проблемы слива и повторного использования хладагента . . . . . . . . . . . . . . . . . 390 58. Проблемы, вызванные появлением новых хладагентов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 59. Влажность воздуха в торговом и коммерческом холодильном оборудовании . 418 59.1. Упражнение. Подбор оборудования . . . . 422 60. Оттайка торгового и коммерческого холодильного оборудования . . . . . . . . . . . 424 60.1. Упражнение для любознательных . . . . . . 426 61. Некоторые особенности торгового и коммерческого 61. холодильного оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437 62. Трехфазные электродвигатели 62.1. Основные понятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442 62.2. Упражнение 1. Подключение 62.2. по схеме “треугольник” . . . . . . . . . . . . . . 444 62.3. Упражнение 2. Подключение 62.3. по схеме “звезда” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445 62.4.Упражнение для самопроверки . . . . . . . . 447 63. Проблемы запуска двигателей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449 64. Запуск напрямую и запуск с раздельным подключением обмоток . . . . . . . . . . . 451 64.1. Упражнение 1. Обозначение обмоток . . . 452 64.2. Упражнение 2. Силовые 64.2. и управляющие цепи . . . . . . . . . . . . . . . . 454 64.3. Упражнение 3. Двигатель PW 64.3. с обмотками 66/33% . . . . . . . . . . . . . . . . . 456 64.4. Упражнение 4. Замена двигателя 64.4. 66/33 на двигатель 50/50 . . . . . . . . . . . . . 457 64.5. Упражнение 5. Ремонт . . . . . . . . . . . . . . . 459 64.6. Упражнение 6. Двигатели PW, 64.6. рассчитанные на два значения 64.6. напряжения в сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461 65. Трехфазные двухскоростные электродвигатели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464 65.1. Упражнение 1. Двигатель 65.1. с раздельными обмотками . . . . . . . . . . . . 465 66. Двигатель Даландера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467 66.1. Упражнение 1. Маркировка клеммной 66.1. коробки на двигателе Даландера . . . . . . . 467 66.2. Упражнение 2. Схема управляющей 66.2. цепи для двигателя Даландера . . . . . . . . 468 67. Регулятор расхода воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470 68. Слишком слабый конденсатор c водяным охлаждением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479 68.1. Упражнение. Регулятор 68.1. обратного действия . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480 69. Кожухотрубные конденсаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487 69.1.Упражнение 1. Выбор схемы 69.1. теплообмена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489 70. Сухая градирня . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491 70.1. Сравнение сухой градирни 70.1. и конденсатора воздушного 70.1. охлаждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494 71. Сухой воздух и влажный воздух . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496 71.1. Упражнение 1. Насыщенный воздух . . . . 497 72. Некоторые понятия о влажном воздухе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499 72.1.Упражнения. Измерение влажности . . . . 504 73. Градирня . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506 73.1. Упражнение. Реле температуры . . . . . . . 508

    • Страница №120

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 118 - ОХЛАЖДЕНИЕ Повышение числа оборотов вентилятора чревато появлением некоторых дополнительных про- блем, поскольку потребляемая двигателем электрическая мощность очень быстро растет с увеличением расхода воздуха (потребляемая мощность пропорциональна кубу роста расхода воздушной струи). Для простоты скажем, что повышение расхода воздуха на 50% теоретически может потре- бовать роста мощности электромотора более, чем на 300% . Прежде всего, поскольку новый двигатель будет более мощным, сила тока, который он потребляет, будет выше, чем прежде, что требует внесения изменений (иногда весьма су- щественных) в электрооборудование (например, увеличения сечения питающих проводов и коммутирующей проводки, повышения мощности предохранителей, размера контакторов, диапазона регулирования термореле...). Далее, поскольку новый мотор более мощный, он будет иметь большие габариты, а его опор- ные лапы и крепежные отверстия могут не совпасть с прежними (подумаем также о межосе- вом расстоянии мотора и вентилятора, натяжении ремня...). Кроме того, у него будет другой диаметр оси (на которую насаживается новый шкив) и скорее всего для нового мотора по- требуется использование других приводных ремней... Наконец, нужно, чтобы используемый вентилятор мог выдерживать увеличение числа оборо- тов до требуемого значения как в плане аэродинамики, так и в смысле механики. Действи- тельно, нельзя заставлять вентилятор вращаться со скоростью 1800 об/мин, если изготовите- лем указано, что максимальная скорость вентилятора 1300 об/мин! Проблема недостаточного расхода воздуха может возникнуть как в момент ввода новой установки в эксплуатацию, так и при модификации воздушного тракта уже существующей установки, если эта модификация порождает относительно существенное возрастание полных потерь давления в воздушном тракте (установка более плотного фильтра с улучшенными фильтрационными параметрами, заслонки, обогреватель, звукопоглощающие вставки, про- тивопожарный клапан...). Поскольку детальный анализ проблем аэродинамики предполагает рассмотрение широкого круга вопросов, выходящих за рамки учебника для специалистов по ремонту холодильных ус- тановок, мы рекомендуем при появлении сомнений обращаться к технической документа- ции разработчиков узлов воздушных трактов и принимать рекомендации конструкторов. Все же отметим, что в случае неисправности типа “слишком слабый испаритель”, обуслов- ленной недостаточным расходом воздуха через испаритель, перепад температур воздуха ∆θ на входе и выходе из испарителя всегда будет повышенным. Таким образом, в большинстве случаев нельзя удовлетвориться только заменой шкива, а нужно также поменять и приводной электродвига- тель, что потребует принятия дополнительных мер. Заметим также, что с ростом скорости вращения вентилятора уве- личивается уровень шума, что иногда может потребовать решения проблемы обеспечения бесшумности.

    • Страница №121

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 119 - ОХЛАЖДЕНИЕ 6. Вентилятор испарителя вращается в обратную сторону Опасность появления такой неисправности существует всегда при вводе в эксплуатацию новой установки, когда вентилятор испарителя оборудован трехфазным приводным электро- двигателем (в этом случае достоточно поменять местами две фазы, чтобы восстановить нуж- ное направление вращения). Представляется полезным на- помнить, что в отличие от лопастных (осевых) венти- ляторов, в центробежных вентиляторах направление движения воздуха абсолют- но не зависит от направле- ния вращения вентилятора (всасывание воздуха всегда осуществляется в центре улитки, каким бы ни было направление ее вращения). Напротив, расход захватываемого воздуха и давление в воздушной струе, обеспечиваемые центробежным вентилятором, сильно падают, если вентилятор вращается в обратную сто- рону. Это снижение расхода воздуха приводит к появлению симптомов неисправности типа “слишком слабый испаритель”, сопровождаемому аномально высоким перепадом темпера- туры воздуха (см. рис. 20.14). 7. Закупорка канала, затрудняющая циркуляцию воздуха Опасность такой неисправности существует в тех случаях, когда подача воздуха в помеще- ния осуществляется при помощи сети воздуховодов. Закупорка может быть вызвана закрытием створки, произведенным случайно или по сообра- жениям безопасности (антиобледенительная створка на входе свежего воздуха, противопо- жарная заслонка на выходе, регулировочная или уравновешивающая заслонка...). Но снижение расхода воздуха может быть также вызвано и загрязнением от других тепло- обменников, расположенных в том же коробе, что и испаритель (батарея с горячей водой, ба- тарея регенерации тепла...), или изолирующим покрытием, оторвавшемся внутри воздухо- вода (например, фибровое полотно...). Закупорка также может быть обусловлена заборной решеткой, установленной снаружи, при ее неудачном размещении и перекрытии со стороны всасывания бумагой или опавшими листьями. Примечание. Если конструкция центробежного вентилятора не обе- спечивает доступ к нему, чтобы легко визуально определить направ- ление его вращения, достаточно измерить силу тока, проходящего через мотор вентилятора при вращении в каждом из двух направле- ний. Мощность, потребляемая мотором, зависит от расхода воздуха: чем больше расход, тем больше и сила тока и, следовательно, боль- шая сила тока соответствует требуемому направлению вращения. Нормальный расход Малый расход ДА НЕТ Рис. 20.14.

    • Страница №122

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 120 - ОХЛАЖДЕНИЕ Наконец, закупорка может быть вызвана закрытием выходных отверстий воздуховодов в кон- диционируемых помещениях, причем делается это часто сознательно теми людьми, которые находятся в этих помещениях и жалуются (как правило, совершенно справедливо) на мешаю- щие им воздушные потоки. 8. Между испарителем и вентилятором существует дополнительный подвод воздуха При нормальной работе весь воздух, который выходит струей из вентилятора (точка 3 на рис. 20.15), перед этим проходит че- рез испаритель (точка 1). Если между этими двумя эле- ментами существует дополни- тельный подвод воздуха (плохо подогнаны или завинчены пане- ли воздуховода, вырвана уплот- няющая прокладка, плохо закрыт смотровой люк...), тогда какое-то количество воздуха всасывается непосредственно вентилятором (точка 2), не проходя через испа- ритель (заметим, что в этом слу- чае расход воздуха в точке 3 равен сумме расходов в точках 1 и 2). Другая проблема может возник- нуть из-за магистрали слива кон- денсата. Действительно, бак для удаления конденсата, располо- женный под испарителем (или под холодной батареей, если речь идет о холодной воде), сое- диняется со сливным желобом при помощи сифона с высотой h (см рис. 20.15). Поскольку вентилятор при всасывании создает разрежение по отношению к атмосферному давлению, то в случае, если высота h сифона мала, конденсат может переливаться в бак и тогда воздух будет засасываться через сливную трубку (точка 4) . При этом, во-первых, затрудняется опорожнение бака и он может быстро переполниться, а во-вторых, обходная воздушная линия снижает нежелательным образом эффективный расход воздуха через ис- паритель. Кроме того, может появиться неприятный запах в охлаждаемых или кондициони- руемых помещениях. Если расход воздуха через обходную воздушную линию окажется значительным, сни- жение расхода, реально проходящего через испаритель, может оказаться достаточным, чтобы вызвать признаки нехватки расхода воздуха в холодильной установке, хотя рас- ход, измеренный на выходе из вентилятора, будет совершенно нормальным! 9. Мотор вентилятора, будучи расссчитан на питание от сети с частотой 60 Гц, подключен к сети с частотой 50 Гц Напомним, что скорость вращения электромотора зависит от частоты переменного тока в питающей сети. Так, мотор вентилятора, изготовленный в США, предназначен для включе- ния в сеть с частотой 60 Гц, при этом его номинальная скорость равна 1720 об/мин. Если его включить в сеть с частотой 50 Гц, скорость вращения упадет до 1440 об/мин (то есть при- мерно на 17%). h Рис. 20.15.

    • Страница №123

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 121 - Низкая скорость вращения вентилятора вызовет падение расхода воздуха, что может дать все симптомы неисправности типа “слишком слабый испаритель” с аномально высоким перепа- дом температуры воздуха. Эта проблема, к счастью довольно редко встречающаяся, в основном касается двигателей, изготовленных в США и предназначенных для включения в сеть переменного тока с часто- той 60 Гц. Заметим, что некоторые моторы, изготовленные в Европе и предназначенные для экспорта, могут также требовать частоту питающего тока 60 Гц. Быстро понять причину дан- ной неисправности можно очень просто – достаточно ремонтнику прочитать технические характеристики мотора на прикрепленной к нему специальной табличке. 10. Трехфазный двигатель 380/660 В соединен с сетью по схеме “звезда” и запитан напряжением 380 В В последнее время европейские электросети предпочитают отказ от трехфазного тока напря- жением 220 В и переходят на трехфазный ток с напряжением 380 В. Это вызывает повышен- ный интерес к двигателям с двумя вариантами напряжений питания 220/380 В и естественно появление двигателей с напряжением питания 380/660 В, у которых предусмотрено соеди- нение обмоток как “треугольником” ∆ (для напряжения 380 В), так и “звездой” Y (для напря- жения 660 В). При необходимости посмотрите раздел 62. Рассмотрим кривые на рис. 20.16, кото- рые характеризуют крутящие моменты C двигателя с двумя вариантами напря- жения питания (380/660 В). Двигатель запитан напряжением 380 В (следова- тельно, должен быть подключен к сети по схеме “треугольник”) и приводит в действие вентилятор, рост момента со- противления которого ( Cr ) в зависимос- ти от числа оборотов также представ- лен на кривой на рис. 20.16. Если двигатель подключен правильно (то есть по схеме “треугольник”), его кру- тящий момент на валу представлен кри- вой С ∆ и число оборотов ( n ∆ ) опреде- лится на пересечении кривых С ∆ и Сr. Представим, что вследствие ошибки под- ключения двигатель 380/660 В соединен по схеме “звезда” и запитан напряжени- ем 380 В. Тогда его крутящий момент меняется по закону CY и в точке пере- сечения кривых CY и Сr мы найдем новую скорость вращения nY, которая будет гораздо меньше прежней. Заметим, что уменьшение скорости будет тем значительнее, чем больше момент сопротивле- ния вентилятора (см. кривую Cr’ на рис. 20.16). В некоторых случаях при таком подключе- нии можно получить эффект настолько сильного “затормаживания” мотора, что он очень быстро отключается защитным термореле. Это происходит, главным образом, в установках с центробежным вентилятором, момент сопротивления которого гораздо больше, чем момент сопротивления осевых вентиляторов. Примечание. Классические холодильные компрессоры имеют еще более значительный мо- мент сопротивления и при такой ошибке подключения вообще не запускаются! (Более пол- ная информация о последствиях недостаточного напряжения в сети изложена в разделе 55 “Различные электрические проблемы”). Двигатель 380/660 В за- питан напряжением 380 В C (Крутящий момент) Скорость вращения C ∆ Cr’ C r C Y n Y n n ∆ Рис. 20.16.

    • Страница №124

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 122 - Внимание! Чтобы закончить с проблемой подключе- ния двигателей с двумя вариантами напряжения пита- ния, полезно также напомнить, что трехфазный двига- тель 220/380 В, питаемый напряжением 380 В, обяза- тельно должен быть подключен по схеме “звезда” и использование для запуска схемы “треугольник” со- вершенно недопустимо. Если ремонтник допустит ошибку при подключении двигателя 220/380 В и включит его в сеть напряже- нием 380 В по схеме “треугольник” (см. рис. 20.17), двигатель после подачи на него напряжения с боль- шой вероятностью будет непоправимо испорчен (см. раздел 62)! Процедура подключения электродвигателя, каким бы ни было его назначение, при мощностях от 100 Вт до 1000 кВт всегда остается весьма ответственной и ремонтник полностью отвечает за правильность этой процедуры перед клиентом. 11. Двухскоростной двигатель по ошибке включен на малую скорость Большинство индивидуальных кондиционеров оборудованы вентиляторами, имеющими не- сколько скоростей вращения. Заметим, что в режиме охлаждения, вообще говоря, пред- почтительнее задавать максимальную скорость вращения вентилятора. Действительно, вдобавок к тому, что это обеспечивает не слишком низкую температуру воз- душной струи (если расход воздуха небольшой), указанная предосторожность позволяет из- бежать обледенения испарителя (а значит и попадания частиц жидкости в компрессор), если воздушный фильтр начал забиваться или если клиент решает отрегулировать термостат на более низкую температуру. С этой целью напомним, что большинство классических индиви- дуальных кондиционеров абсолютно не приспособлены для работы при температуре в ох- лаждаемом помещении ниже 20°C. С точки зрения холодильщика причины этого будут рассмотрены в разделах 50 “Прессостатический расширительный вентиль” и 57 “Капиллярное расшири- тельное устройство”. С точки зрения электрика пример многоскоростного двигателя будет приведен при изучении однофазных двигателей (раздел 53.2). В другой серии агрегатов, в целях сохранения в течение всего года оптимальных комфортных условий в кондиционируемых помещениях (в частности, температура воздушной струи не должна быть слишком низкой) некоторые комплексы по подготовке воздуха с прямым циклом расширения также оборудованы вентиляторами, имеющими две различные скорости вращения. Следовательно, когда установка работает в режиме охлаждения, вентилятор надлежит вклю- чать на большую скорость. Как правило (за исключением специальных случаев), малая скорость используется в зимнем режиме, а большая – в летнем. Ба-бах! 3 x 380 В Двигатель 220/380 В Рис. 20.17.

    • Страница №125

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 123 - ОХЛАЖДЕНИЕ 12. Центробежное колесо или винт вентилятора проскальзывает на оси Указанный тип неисправности чаще появляется в маленьких вентиляторах, когда крепление ко- леса или винта к оси осуществляется завинчиванием стопорного винта. Эта неисправность может быть легко обнаружена, тем более, что очень часто повышенный шум, который издает “гуляющее” по оси колесо или винт, может служить сигналом тревоги. 13. Трубки жидкостного распределителя засорены Когда потребная холодопроизводительность испарителя с прямым циклом расширения воз- растает, конструктор должен предусмотреть увеличение поверхности теплообмена, в част- ности повышение длины трубок, используемых при изготовлении испарителя (см. также раздел 45 “Подключение испарителей”) . Но большая длина трубок неудобна, поскольку одновременно с увеличением длины растут и потери давления. Чтобы сохранить потери давления в разумных пределах, конструктор начинает использовать несколько испарителей, соединенных в парал- лель таким образом, что они образуют единую конструкцию. Такая конструкция должна запитываться жид- костью через жидкостной распределитель, со- ответствующим образом приспособленный к тому, чтобы обеспечить равномерное распре- деление жидкости по разным секциям собран- ного из них единого испарителя. В примере на рис. 20.18, изображен испари- тель, состоящий из трех различных секций, од- на из трубок питания которого закупорена, что приводит к исключению из работы соответст- вующей секции испарителя и, как следствие, потере 1/3 полной холодопроизводительности! Установка при этом располагает только 2/3 но- минальной холодопроизводительности и обес- печивает небольшой перепад температур возду- ха (что заставляет думать о засорении) даже если оребрение находится в безупречном состоянии! Это очень сложная неисправность (к счастью редко встречающаяся) может распознаваться по неравномерному обледенению трубок питания. Действительно, если одна из трубок частично закупорена (см. поз. 1 на рис. 20.18), слой инея, который ее покрывает, будет более тонким, чем на двух других трубках в соответствии со степенью закупорки (в пределе, на полностью закупоренной трубке питателя нарастания слоя инея не будет совсем!). ВОЗДУХ ВОЗДУХ Объединенный трехсекционный испаритель Рис. 20.18.

    • Страница №126

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 124 - ОХЛАЖДЕНИЕ Примечание. Распределитель рекомендуется, по возможности, устанавливать вертикально. Напомним, что на выходе из ТРВ находится парожидкостная смесь. Поскольку жидкость тя- желее паров, она естественно расположится в нижней части трубопроводов. Если питатель установлен горизонтально, паровая подушка в верхней части питателя может затруднить поступление жидкости в верхние трубопроводы (см. рис. 20.19). На рис. 20.19 показано, что две нижние тру- бы запитаны нормально, но паровая подушка мешает свободному прохождению жидкости в верхнюю трубу (поз. 1) . В результате соот- ветствующая секция испарителя будет пло- хо заполняться жидкостью и также, как и в предыдущем случае, испаритель не сможет обеспечить максимально возможную холодо- производительность. 14. Загрязнение большого числа ребер испарителя Если много ребер испарителя покрыто грязью, сопротивление движению воздуха через него повышено, что приводит к снижению расхода воздуха через испаритель и повышению пере- пада температуры воздуха. Однако с другой точки зрения, загрязнение большого количест- ва ребер эквивалентно уменьшению поверхности теплообмена испарителя, что приводит к ухудшению охлаждения воздуха и снижению перепада температур. Таким образом, перепад температур воздуха с одной стороны должен возрастать из-за сни- жения расхода воздуха, а с другой стороны – уменьшаться вследствие уменьшения поверхности теплообмена в целом (следовательно, заметных изменений перепада может и не наблюдаться). В результате величина перепада температур воздуха при данной неисправности не может служить надежным диагностическим признаком и только визуальный осмотр ребер в состоя- нии решить эту проблему (причем необходимо осматривать ребра как спереди, так и сзади). И тогда ремонтнику не останется ничего другого, кроме тщательной очистки загрязненных частей оребрения испарителя с обеих сторон с помощью специальной гребенки с шагом зубьев, точно соответствующим расстоянию между ребрами. 15. Испаритель был выбран в расчете на более низкую холодопроизводительность Данная неисправность встречается в момент ввода в эксплуатацию холодильной установки, собираемой “кустарным” способом, у которой ее основные элементы (компрессор, испари- тель...) подбирались по отдельности и наскоро (встретить такой тип неисправности в моно- блочных кондиционерах заводского изготовления маловероятно!)... Пар Жидкость Берегите руки (лучше надеть перчатки), так как часто ребра бывают острыми, как лезвие бритвы. Рис. 20.19.

    • Страница №127

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 125 - ОХЛАЖДЕНИЕ Эта неисправность довольно сложная. Опыт показывает, что только тщательная проверка расчетов при подборе оборудования в сочетании с детальным анализом конструкторской до- кументации на него (испаритель, компрессор, ТРВ, конденсатор) могут дать гарантию быст- рого и эффективного решения этой проблемы. 16. В испарителе много масла Ниже мы увидим, что слишком большое количество масла в холодильном контуре может в некоторых случаях приводить к снижению коэффициента теплообмена испарителя (и, сле- довательно, холодопроизводительности), иногда до 20 % (см. раздел 37 “Проблемы возвра- та масла”). 17. Испаритель аномально обледенел Напомним, что если в торговом холодильном оборудовании обледенение неизбежно, посколь- ку в нем температура кипения ниже 0°C, то в испарителях кондиционеров обледенение испарителя – враг номер один. Поэтому испарители, используемые в торговом оборудо- вании, снабжены ребрами, шаг которых гораздо больше, чем в испарителях кондиционеров, с тем, чтобы нормальное появление шубы на них никоим образом не могло перекрыть про- ходное сечение воздушного тракта и не привело к уменьшению расхода воздуха. В кондиционерах слишком сильное обледенение испарителя в большинстве случаев приво- дит к появлению симптомов неисправности типа “слишком слабый испаритель” (единст- венная неисправность, при которой одновременно падают и давление кипения и перегрев). Наиболее часто неисправность происходит из-за недостатка расхода воздуха, вызванного либо загрязнением фильтров, либо износом приводного ремня. В тепловых насосах “воздух-воздух” или “воздух-вода” в зимнем режиме аномальное обле- денение испарителя происходит чаще всего по причине аномалий в системе разморажива- ния, но иногда и вследствие нарушений в работе четырехпозиционного клапана изменения цикла на обратный (этот вопрос изучается в разделе 52 “Четырехпозиционный клапан об- ращения цикла”) . В холодильниках аномальное обледенение часто происходит вследствие нарушений в работе системы размораживания испарителя (см. раздел 60). В любом случае перед тем, как делать окончательное заключение, нужно полностью размо- розить испаритель и потом включить установку. В торговом холодильном оборудовании или в тепловом насосе также нужно проверить работу (а как правило, и настройку) используе- мой системы размораживания (таймер оттайки, термостат конца оттайки...). 18. Излишне толстый слой льда затрудняет вращение лопастей вентилятора Осевые вентиляторы чаще всего используются в испарителях с принудительным обдувом для торгового холодильного оборудования. Если толщина льда на испарителе становится слиш- ком большой вне зависимости от того, по какой причине это произошло (как правило, из-за проблем в системе размораживания), лопасти вентилятора могут задевать за образовавший- ся слой (при этом возникает опасность их деформации, а в некоторых случаях даже полной остановки вентилятора), что неизбежно приведет к недостатку расхода воздуха.

    • Страница №128

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ - 126 - ОХЛАЖДЕНИЕ 19. На вход в испаритель возвращается холодный воздух В торговом холодильном оборудовании всегда надлежит особое внимание уделять выбору места установки испарителя внутри холодильной камеры. Во всех случаях необходимо строго соблюдать инструкцию по монта- жу, прилагаемую разработчиком, и наверняка знать направление дви- жения воздуха в испарителе перед его закреплением. Например, если испаритель разме- щен близко к стене (см рис. 20.20), струя холодного воздуха, выходя- щая из испарителя (поз. 1), может отражаться от стены и вновь попа- дать на вход в испаритель (поз. 2), вместо того, чтобы циркулировать по всему объему камеры. Этот охлаждаемый воздух смешивается со всасываемым теплым воздухом (поз. 3), понижая тем самым температуру воздуха на входе в испаритель. При этом полный перепад температур остается почти постоянным, но поскольку на входе в испаритель воздух становится более холодным, температура кипения падает и появляются признаки неисправности типа “слишком слабый испаритель”. Вдобавок к плохой циркуля- ции воздуха внутри холодильной камеры, ухудшается охлаждение скоропортящихся продук- тов питания, помещенных в камеру, а температура в ней повышается. 20. Плохая циркуляция воздуха в холодильной камере Хорошая циркуляция воздуха в холодильной камере является основным фактором, позво- ляющим обеспечить равномерную температуру хранящихся в ней продуктов. Если испаритель установлен слишком близко к стене (рас- стояние A на рис. 20.21), вса- сывание воздуха затрудняет- ся, что может привести к не- желательному снижению рас- хода воздуха (в пределе, когда испаритель вплотную при- жат к стене, он ничего не будет всасывать!). Если стеллажи с продуктами расположены слишком близ- ко один от другого (рассто- яние B на рис. 20.21) или от стены (расстояние C на рис. 20.21), циркуляция воздуха также затрудняется и вдоба- вок к плохому охлаждению продуктов может привести к заметному снижению расхода воздуха через испаритель или подаче на его вход уже охлажденного воздуха. Рис. 20.20. Рис. 20.21.

    • Страница №129

      20. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 127 - 21. Не работает один из вентиляторов испарителя При повышении потребной холодопроизводительности размеры испарителя возрастают. В этом случае, чтобы обеспечить достаточный расход воздуха, необходимо использование не- скольких вентиляторов. В примере на рис. 20.22 испаритель оборудован дву- мя осевыми вентиляторами V1 и V2, которые долж- ны работать одновременно для обеспечения номи- нального расхода воздуха. Что же произойдет, если вентилятор V1 будет продолжать работать, а венти- лятор V2 (независимо от причины поломки: обрыв обмотки, плохой электрический контакт, отключе- ние защитным реле...) остановился? Вентилятор V1, продолжая работать, всасывает воздух и нагнетает его под давлением в меж- реберное пространство испарителя. Часть воздуха под давлением (поз. 1) проникает между ло- пастями вентилятора V2 и возвращается в холодильную камеру, не пройдя через испаритель. Этот паразитный поток является крайне нежелательным, поскольку может вызвать вращение вентилятора V2 в обратную сторону! Неопытный ремонтник, основываясь только на визуальном контроле, может сделать оши- бочный вывод о том, что вентилятор V2 работает нормально, тогда как простое измерение потребляемого тока позволяет немедленно обнаружить неисправность. Следовательно, эта неисправность приводит к резкому падению расхода воздуха через испа- ритель и сопровождается всеми признаками того, что испаритель слишком слабый. 22. Два однофазных вентилятора подключены последовательно Если испаритель оборудован двумя однофазными вентиляторами, они обязательно должны быть соединены в параллель, чтобы каждый двигатель был запитан напряжением 220 В и работал нормально. Если из-за ошибки монтажа, вентиля- торы будут включены в сеть после- довательно (см. рис. 20.23), то каж- дый из них будет находиться под на- пряжением 110 В (вместо 220 В). Снижение напряжение питания при- ведет к сильному падению скорости вращения вентиляторов и, следовательно, к существенному уменьшению расхода воздуха, сопровождаемому признаками неисправности типа “слишком слабый испаритель”. V1 V2 220 В 220 В 110 В 110 В 220 В 220 В M 220 В M 220 В M 220 В M 220 В Рис. 20.22. Рис. 20.23.

    • Страница №12

      - 10 - СОДЕРЖАНИЕ 74. Гидравлика: понятие давления в гидравлическом контуре . . . . . . . . . . . . . . . . . 516 74.1. Упражнение 1. Давление 74.1. при неработающем насосе . . . . . . . . . . . . 518 74.2. Упражнение 2. Ремонт . . . . . . . . . . . . . . . 519 75. Гидравлика: понятие потерь давления в гидравлическом контуре . . . . . . . . . . 524 75.1. Упражнение 1. Оценка 75.1. потерь давления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525 75.2. Упражнение 2. Влияние потерь 75.2. давления на характеристики потока . . . . 526 75.3. Упражнение 3. Изменение 75.3. расхода при изменении скорости . . . . . . 527 75.4. Упражнение 4. Изменение расхода 75.4. при изменении диаметра трубы . . . . . . . 528 75.5. Упражнение 5. Изменение потерь 75.5. давления при изменении расхода . . . . . . 530 76. Изменение давления в гидравлическом контуре . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531 76.1. Комплексное упражнение 1 . . . . . . . . . . . 534 76.2. Комплексное упражнение 2 . . . . . . . . . . . 537 76.3. Упражнение 3. Кавитация насоса . . . . . . 539 77. Кавитация насосов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541 78. Высота всасывания насоса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545 79. Закрытая градирня . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553 79.1.Упражнение. Устройство и работа . . . . . . 555 80. Расширительные бачки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558 80.1. Упражнение 1. Срабатывание 80.1. предохранительного клапана . . . . . . . . . . 559 80.2. Упражнение 2. Давление заполнения 80.2. гидравлического контура . . . . . . . . . . . . . 562 80.3. Упражнение 3. Давление наддува . . . . . . 566 80.4. Упражнение 4. Ремонт 80.4. треснувшей мембраны бачка . . . . . . . . . . 568 80.5. Упражнение 5. Расчет объема 80.5. расширительного бачка . . . . . . . . . . . . . . 573 81. Для чего нужна ледяная вода? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575 82. Испаритель водоохлаждающей машины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577 82.1. Монтаж элементов гидравлического 82.1. контура на испарителе и подключение 82.1. электрооборудования . . . . . . . . . . . . . . . . 581 82.2. Упражнение 3. Сдвоенные насосы . . . . . 582 83. Номинальные условия работы охладителей жидкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586 83.1. Основные отличия кондиционера 83.1. непосредственного охлаждения . . . . . . . 587 84. Контроль работы агрегата по производству ледяной воды ощупыванием . . . . 592 85. Падение расхода ледяной воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596 86. Как контролировать расход воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 605 86.1. Измерение напора при нулевом расходе . . 609 87. Неисправности в контуре хладагента охладителей жидкости . . . . . . . . . . . . . . . 612 87.1. Упражнение 1. Нормальная работа 87.1. водоохлаждающей машины . . . . . . . . . . . 612 87.2. Упражнение 2. Слишком слабый ТРВ . . 616 87.3. Упражнение 3. Слишком слабый 87.3. испаритель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617 87.4. Упражнение 4. Повышенный расход 87.4. через ТРВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 618 87.5. Упражнение 5. Загрязнение 87.5. теплообменника градирни . . . . . . . . . . . . 619

    • Страница №130

      21. РАЗРУШЕНИЕ КЛАПАНОВ - 128 - ОХЛАЖДЕНИЕ Перед тем, как приступить к изучению неисправности типа “слишком слабый компрессор”, в настоящем разделе предлагается анализ причин, могущих вызвать разрушение клапанов холодильного компрессора, а также последствия и способы обнаружения такой поломки. A) Почему разрушаются клапаны? Основная причина разрушения клапанов (как всасывания, так и нагнетания) заключается в гидравлическом ударе, который возникает в магистрали всасывания и из нее доходит до ци- линдров компрессора. Если масло или жидкий хладагент, независимо от того, чем это вызвано, поступает в больших коли- чествах на вход в компрессор (поз. 1 на рис 21.1), часть этой жидкости, вместо того, чтобы по отвер- стию возврата масла (поз. 2) перетечь в картер, мо- жет попасть в цилиндры. При этом, поскольку жидкость несжимаема и ее ско- рость гораздо меньше, чем скорость газов, проходя- щих через нагнетательные клапаны (при обычной ско- рости вращения привода компрессора 1450 об/мин поршень в цилиндре совершает 24 возвратно-по- ступательных цикла в секунду!), в цилиндре во вре- мя подъема поршня развивается чрезвычайно вы- сокое давление. Расположенные со стороны поршня клапаны всасы- вания под действием этого давления очень сильно выгибаются наружу (поз. 3) и могут либо разру- шиться, либо, что бывает чаще, треснуть по длине. Клапаны нагнетания, как правило, менее хрупкие (хотя они также иногда могут разрушиться при особо сильных гидроударах), так как они расположены с наружной поверхности кла- панной головки и защищены пружиной, прижимающей их к головке (поз. 4). Б) Что может быть причиной гидроударов? Одной из наиболее частых причин возникновения гидроударов бесспорно является перераз- меренность ТРВ, питающего испаритель. В этом случае ТРВ работает в режиме “все или ничего”, то есть с пульсациями от полного открытия до полного закрытия, и компрессор периодически получает более или менее тя- желые гидроудары в зависимости от степени переразмеренности ТРВ. Другой серьезной причиной гидроударов является перетекание жидкого хладагента в нагне- тательную полость головки цилиндра или в картер компрессора (см. раздел 28 “Проблема перетекания жидкого хладагента”). 21. РАЗРУШЕНИЕ КЛАПАНОВ Рис. 21.1.

    • Страница №131

      21. РАЗРУШЕНИЕ КЛАПАНОВ - 129 - ОХЛАЖДЕНИЕ Наконец, гидроудары также могут быть вызваны неудачной конструкцией всасывающих и нагнетательных трубопроводов, приводящей либо к появлению больших масляных пробок во всасывающей магистрали компрессора, либо к накоплению жидкости в нагнетательной полос- ти головки цилиндра при остановке компрессора (см. раздел 37 “Проблема возврата масла”). В) Каковы последствия разрушения клапанов? Первым последствием разрушения клапа- на является потеря производительности компрессора из-за падения расхода всасы- ваемого хладагента. Возьмем в качестве примера поломку всасывающего клапана (поз. 1 на рис. 21.2) в компрессоре, состоящем из двух цилиндров. Когда поршень опускается, цилиндр нор- мально заполняется парами из магистрали всасывания. Когда же поршень поднима- ется, никакое повышение давления в ци- линдре с разрушенным клапаном невоз- можно и клапан нагнетания не может от- крыться. Газ, который находился внутри дефектного цилиндра, возвращается в кол- лектор всасывания. С другой стороны, исправный цилиндр (поз. 2) всасывает и нагнетает нормально, и компрессор работает как одноцилинд- ровый. Если разрушен нагнетающий клапан (поз. 3 на рис 21.3), то при опускании поршня газ из магистрали нагнетания проникает в цилиндр и клапан всасывания открыться не может. Как и в предыдущем случае, при подъеме поршня никакого повышения давления не происходит, но на этот раз газ возвраща- ется в коллектор нагнетания. Однако исправный цилиндр (поз. 4) вса- сывает и нагнетает нормально. При разрушении клапана как высокого, так и низкого давления, кар- тина одинаковая: компрессор работает как одноцилиндровый. Рис. 21.2. Рис. 21.3.

    • Страница №132

      21. РАЗРУШЕНИЕ КЛАПАНОВ - 130 - ОХЛАЖДЕНИЕ Итак, каким бы ни был разрушенный клапан (высокого или низкого давления), с точки зре- ния механики результат строго один и тот же: цилиндр, на котором это произошло, становится совершенно неработоспособным, как если бы его не было вовсе . Незамедлительным следст- вием такого дефекта является снижение объема всасываемого компрессором газа и, следова- тельно, падение массового расхода хладагента в контуре установки. Падение массового рас- хода хладагента приводит к снижению холодопроизводительности (другие симптомы будут изучены в следующем разделе 22 “Слишком слабый компрессор”). При поломке клапанов может возникнуть и другая проблема, если кусочки металла, образо- вавшиеся при разрушении клапана, упадут внутрь цилиндра на поршень (см. рис. 21.4). Тогда, чрезвычайно быст- рое возвратно-поступатель- ное движение поршня будет происходить вместе с этими кусочками, что чревато об- разованием многочисленных и глубоких царапин как на стенках цилиндра, так и на головке поршня (может слу- читься также, что кусочек клапана застрянет между цилиндром и юбкой поршня или между цилиндром и поршневым кольцом, при- водя к появлению глубоких трещин как на цилиндре, так и на поршне). Когда поршень поднимается, давление в цилинд- ре возрастает (см. поз. 1 на рис. 21.5) до тех пор, пока не откроется нагнетательный клапан. Если на стенках цилиндра имеются царапины, значительная часть газа высокого давления мо- жет просочиться по этим царапинам в картер компрессора (поз. 2) ввиду разности давлений с одной и с другой сторон поршня. Этот газ, который по царапинам просачивается в картер, вместо того, чтобы попасть в холодиль- ный контур, приводит к снижению массового расхода на выходе из компрессора (и, следо- вательно, падению холодопроизводительности), что может иногда обусловливать появление при- знаков, аналогичных неисправности типа “слиш- ком слабый компрессор”. Таким образом, когда ремонтник меняет разрушенный клапан, он должен внимательно осмотреть состояние поверхности цилиндра и поршня с целью обнаружения возможных царапин и кусочков клапана. Разрушенный клапан НД Царапины Кусочки клапана НД Рис. 21.4. Рис. 21.5.

    • Страница №133

      21. РАЗРУШЕНИЕ КЛАПАНОВ - 131 - ОХЛАЖДЕНИЕ Заметим также, что если на верхней части поршня имеются царапины, их объем добавляется к объему вредного пространства, что вызывает дополнительное снижение массового расхода и, следовательно, падение холодопроизводительности (см. раздел 9 “Влияние давления на массовый расход и холодопроизводительность”). Наконец, нужно иметь ввиду, что при осмотре бессальниковых компрессоров в случае раз- рушения клапанов необходимо проверить отсутствие кусочков клапана в обмотке электро- двигателя, а также между ротором и статором, поскольку эти кусочки могут застрять и там, вызывая местные короткие замыкания обмотки и ее перегорание. Г) Как обнаружить поломку клапанов? Общие признаки поломки клапанов (главным образом, снижение холодопроизводительности, высокое давление всасывания и падение давления нагнетания) будут подробно рассмотрены в следующем разделе 22 “Слишком слабый компрессор”. Однако всякий раз, когда появляют- ся признаки неисправности типа “слишком слабый компрессор” и ремонтник начинает думать о том, что вероятной причиной может быть разрушение клапанов, для многоцилиндровых ком- прессоров с демонтируемыми головками блоков существует способ проверить точность диаг- ноза и определить, какую из головок следует демонтировать и проверить в первую очередь . Рассмотрим, например, двухци- линдровый компрессор. Цилиндр (поз. 1 на рис. 21.6) работает нор- мально, всасывает холодные па- ры из испарителя и нагнетает на- гретые в результате сжатия пары. Следовательно, головка 1 будет очень горячей со стороны нагне- тания и тепловатой (или даже прохладной) со стороны всасыва- ния. С другой стороны, при раз- рушенном клапане головки 2, хо- лодный газ не всасывается в эту головку (поз. 2) и не охлаждает ее. В результате головка 2 будет го- рячей со стороны всасывания и достаточно ее просто потрогать и, сравнив ее температуру с тем- пературой другой головки, надеж- но и быстро установить поломку. Конечно, если компрессор оборудован регулятором производительности, с помощью кото- рого отключается часть цилиндров, перед выполнением такой проверки необходимо включить компрессор для работы в течение нескольких минут на полной мощности с задействованием всех цилиндров. Таким образом, чтобы обнаружить поломку клапанов, обычно бывает достаточно пощупать головки блока цилиндров со стороны всасывания и оценить температуру каждой головки. ВНИМАНИЕ! ДЕЛАТЬ ЭТО НУЖНО ОЧЕНЬ ОСТОРОЖНО, поскольку температура головок со стороны нагнетания может быть около 100°С! “Горячо” “Тепло” “Горячо” Рис. 21.6.

    • Страница №134

      21. РАЗРУШЕНИЕ КЛАПАНОВ - 132 - ОХЛАЖДЕНИЕ В данном случае, если одна из головок оказывается аномально горячей по сравнению с дру- гими, это может означать не только поломку клапана, но и плохую работу устройства раз- грузки подозрительного цилиндра (см. раздел 84). Существует и другой способ проверки состояния клапанов. Если клапан дефектный, снижа- ется всасывающая способность цилиндра. Поэтому при закрытом жидкостном вентиле на ресивере время падения давления в системе обязательно будет больше, нежели при нормаль- ной работе всех клапанов. Однако этот способ применим только для установок, в которых время падения давления и условия проведения такого эксперимента заранее оговорены и известны, поскольку в общем случае очень трудно определить в норме или нет находится время снижения давления, если оно неизвестно для исправного компрессора. Поэтому при вводе в эксплуатацию новой ус- тановки, мы рекомендуем откачать хладагент из испарителя с помощью компрессора и полу- ченные результаты занести в паспорт установки с тем, чтобы облегчить последующие опе- рации по ее обслуживанию и проверкам. Например: 13.03.2003 г. Давление нагнетания 15,4 бар. Время падения давления всасыва- ния от 4,5 бар до 0,5 бар после закрытия жидкостного вентиля на ресивере составляет для компрессора №1 48 секунд. Такая запись позволит ремонтнику или обслуживающему персоналу в дальнейшем отслежи- вать возможное изменение во времени (по мере наработки) всасывающей способности ком- прессора и сделать вывод о степени герметичности клапанов, поршневых колец и т.д. Другим интересным показате- лем является поведение во вса- сывающей магистрали давле- ния после остановки компрес- сора по окончании откачки хладагента из контура при закрытом жидкостном вентиле ресивера. После снижения давления в контуре (например, до 0,5 бар) масло, находящееся в картере (поз. 2 на рис 21.7), может в результате падения давления выделить некоторое количест- во хладагента, что вызывает небольшой рост давления, ко- торый очень быстро прекра- щается (например, при дости- жении 0,7 бар). Если клапан всасывания разрушен (поз. 1), то после дегазации масла давление больше не растет. С другой стороны, если разрушен клапан нагнетания (поз. 3), то после остановки компрес- сора давление во всасывающей магистрали (НД) сначала будет медленно расти из-за дегаза- ции масла, но на этом оно не остановится и продолжит медленный подъем до тех пор, пока не сравняется с давлением в нагнетательной магистрали (ВД). Попробуйте найти объяснение этому явлению, прежде чем продолжите дальнейшее чтение. Рис. 21.7.

    • Страница №135

      21. РАЗРУШЕНИЕ КЛАПАНОВ - 133 - ОХЛАЖДЕНИЕ В любом случае НД устанавливается в картере под поршнем. Если разрушен клапан всасывания, это означает, что НД установится также и над поршнем . Однако, если разрушен клапан нагнетания, то после останов- ки компрессора над поршнем установится ВД. Поскольку поршень, к счастью, не соеди- нен наглухо с цилиндром, и принимая во внимание суще- ственную разницу давлений над поршнем и под ним, мы вправе считать, что пары ВД будут через зазоры в поршне- вых кольцах проникать под поршень (см. рис. 21.8). Эти нормальные утечки газа между поршнем и цилиндром приводят к подъему НД при разрушении клапана нагнета- ния ( Внимание! Утечка через жидкостной вентиль также может вызвать подъем НД. Следо- вательно, жидкостной вентиль должен быть полностью закрытым и герметичным). Заметим, что подъем НД будет происходить тем быстрее, чем хуже герметичность поршне- вых колец и таким образом скорость подъема НД может служить для оценки их состояния. В случае, когда разрушен клапан всасывания, никакого подъема НД, кроме того, что вызван дегазацией масла, не будет. Таким образом, данное испытание позволяет ремонтнику получить ориентировку относительно объекта его внимания, если он решил снять головку блока ци- линдров, чтобы проверить состояние клапанов. Другой важной характеристикой, позволяющей косвенно судить о состоянии клапанов, явля- ется, без сомнения, сила тока, потребляемого двигателем компрессора. Действительно, если клапан разрушен, соответствующий цилиндр становится бездействую- щим и двигателю для обеспечения работы компрессора нужно меньше энергии. Следовательно, он начинает потреблять меньше энергии из электросети и сила тока, прохо- дящего через двигатель, заметно падает. Поскольку сила тока, потребляемого компрессором, зависит от условий его работы (главным образом от величины давления нагнетания), необходимо точно указать ее значение в паспорте установки при предшествовавших замерах. Например: 19.03.2003 г. НД = 4,5 бар. ВД = 16,2 бар. Сила тока, потребляемого компрес- сором №1 = 3 Ч 16,2 A при напряжении 3 Ч 387 В. Таким образом, перечисленные проверки могут позволить быстро и точно установить диагноз в случае неисправных клапанов. Разрушен клапан НД Разрушен клапан ВД Утечки Рис. 21.8.

    • Страница №136

      21. РАЗРУШЕНИЕ КЛАПАНОВ - 134 - ОХЛАЖДЕНИЕ Тем не менее, перед снятием головки блока компрессора для проверки состояния клапа- нов ремонтник должен подготовить все необходимое для демонтажа, ремонта и последую- щей сборки компрессора (динамометрический ключ, клапаны, прокладки клапанов и голов- ки блока...). Во время ремонта у ремонтника может не оказаться в запасе нужной прокладки и тогда он будет вынужден изготовить ее сам. Для этого необходимо использовать клингерит (или ана- логичный материал) той же толщины, что и у прокладки фабричного изготовления... Действительно, представим себе, что при осмотре разрушенного клапана всасывания (поз. 1 на рис 21.9) ремонтник по неосторожности повредил пластинчатую клапанную прокладку (поз. 2) во время разборки цилиндра. Поскольку у него под рукой не было нужной прокладки и для того, чтобы сделать “как можно прочнее”, он изготовил для замены прокладку из ма- териала более толстого, чем был вначале (поз. 3) и с этой прокладкой запустил установку. Напомним, что в поршневых компрессорах, чтобы не допустить удара поршня о пластины клапанов, необходимо иметь предохраняющее пространство в цилиндре, обеспечивающее механическую безопасность и называемое мертвым объемом, так как его наличие приводит к потерям холодопроизводительности (см. раздел 9 “Влияние давления на массовый расход и холодопроизводительность”). Пространство мертвого объема (поз. 4) над поршнем зависит от расстояния между верхней мертвой точкой поршня и плоскостью головки блока цилиндров. Однако некоторые конст- рукторы компрессоров в качестве высоты мертвого объема используют толщину проклад- ки головки блока. В нашем примере, когда поршень (поз. 5) будет находиться в верхней мертвой точке, объем газа ВД, заключенный во вредном пространстве (поз. 6), окажется гораздо большим, чем это предусматривалось конструктором вначале (поз. 7), что будет приводить к потерям холодо- производительности. Примечание. Перед установкой в блок новых прокладок нужно пол- ностью смазать обе их поверхности холодильным маслом. Этим вы снизите опасность их разрыва при последующем демонтаже. Дейст- вительно, чтобы осмотреть или отремонтировать клапаны компрес- сора, ремонтник должен снять головку блока. В этот момент, если пластинчатая прокладка клапанов не была перед установкой пол- ностью смазана маслом, появится опасность разрушения прокладки из-за того, что она может сильно “прикипеть” к металлу. Рис. 21.9.

    • Страница №137

      21. РАЗРУШЕНИЕ КЛАПАНОВ - 135 - ОХЛАЖДЕНИЕ В зависимости от условий работы, увеличение толщины прокладки головки блока на 1 мм может приводить к снижению холодопроизводительности на 5...10 %. В заключение отметим, что слишком тонкая прокладка при работе агрегата может привести к очень серьезным механическим повреждениям в результате нагрева поршня, его расшире- ния и последующих ударов о клапанную пластину. Д) Некоторые особенности работы компрессоров при параллельном монтаже Позднее мы увидим преимущества параллельного монтажа двух компрессоров вместо уста- новки только одного (см. раздел 30 “Проблема повышенной частоты включения компрессо- ров”). Пока же представим, что нагнетающие патрубки двух компрессоров, смонтированных в параллель, соединены так, как показано на рис. 21.10. При этом компрессор C2 остановлен, а компрессор C1 работает. Соединение патрубков по такой схеме приводит к то- му, что не только часть масла, нагнетае- мая компрессором С1, может накапли- ваться в головке компрессора С2, но бо- лее того, в головку компрессора С2 будет попадать и там конденсироваться хлада- гент, если компрессор С2 остановлен на длительный период, так как температура его головки в этом случае равна темпе- ратуре окружающей среды. Если же нагнетающий клапан компрессо- ра С2 имеет негерметичность, то вслед- ствие перепада давления на нем, часть жидкости (поз. 1) может попадать в по- лость цилиндра C2 и тогда при запуске возникает опасность сильного гидроуда- ра в компрессоре С2. Чтобы ограничить возможность возник- новения этих явлений, предпочтительно соединять нагнетающие патрубки двух параллельно смонтированных компрес- соров так, как указано на рис. 21.11. Можно встретить также монтаж, указан- ный на рис. 21.12, с лирообразным ком- пенсатором, проходящим по земле. Лиро- образный компенсатор (поз. 1), находя- щийся в непосредственной близости от компрессоров, имеет ту же температуру, что и окружающая среда. Он служит жидкостной ловушкой ( см. раз- дел 37 “Проблемы возврата масла”), оди- наково хорошо работающей как по отноше- нию к маслу, так и по отношению к жидко- му хладагенту, а также, дополнительно к этому, позволяет ослабить вибрации и ском- пенсировать тепловые деформации труб. Обратите также внимание на трубопровод выравнивания уровня масла (поз. 2). C1 C2 C1 C2 НЕТ ДА Рис. 21.11. Рис. 21.10. Рис. 21.12.

    • Страница №138

      21. РАЗРУШЕНИЕ КЛАПАНОВ - 136 - ОХЛАЖДЕНИЕ Однако приведенные способы соединения хотя практически полностью и исключают накоп- ление масла в головке блока остановленного компрессора, тем не менее не позволяют избе- жать попадания в нее паров хладагента и их последующей конденсации там... Чтобы быть совершенно уверенным в том, что при остановке одного из параллельно смон- тированных компрессоров в его головку блока не попадут пары хладагента, иногда на нагне- тающих патрубках каждого из таких компрессоров устанавливают обратные клапаны. Заметим, однако, что такое решение чревато своими нежелательными последствиями и для достижения желаемого эффекта всегда требует принятия некоторых предосторожностей. Во-первых, обратные клапаны должны иметь минимально возможные гидросопротивления, так как повышая потери давления на нагнетающей магистрали, они вызывают рост темпера- туры нагнетающих паров и заметное снижение холодопроизводительности. Во-вторых, достаточно мельчайшей посторонней частицы (медной стружки, капельки отор- вавшегося припоя или флюса...), попавшей под седло обратного клапана, чтобы нарушить его герметичность и, следовательно, работоспособность, поэтому монтаж холодильного контура с обратными клапанами должен производиться исключительно аккуратно и тщательно. Наконец, большинство обратных кла- панов могут “хлопать” вследствие пульсации давления нагнетания, если они установлены слишком близко к нагнетающему патрубку, что создает опасность их быстрого разрушения. Следовательно, для эффективной рабо- ты обратного клапана на магистрали нагнетания его нужно устанавливать как можно дальше от компрессора и предпочтительно после глушителя (или маслоотделителя), что позволит задер- жать возможные посторонние частицы и ослабить пульсации давления. Заметим, что глушитель при монта- же устанавливается таким образом, чтобы обеспечить свободную цирку- ляцию масла, для чего на его наруж- ной поверхности выгравировано английское слово “Тор”, что означа- ет “Верх”. При установке глушителя и обратного клапана необходимо учи- тывать направление движения жид- кости и строго соблюдать инструк- цию разработчика (см. рис. 21.13). Проблемы поломки клапанов, вызванные гидроударами, очень часто служат причиной неис- правности типа “слишком слабый компрессор”, к изучению которой мы переходим в следую- щем разделе... НЕТ НЕТ НЕТ ДА Рис. 21.13.

    • Страница №139

      22. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР - 137 - ОХЛАЖДЕНИЕ Неисправностью типа “слишком слабый компрессор” мы будем называть все аномалии, спо- собные вызвать потерю мощности компрессора. Для анализа проявления этой неисправности в холодильном контуре в качестве примера будем рассматривать двухцилиндровый компрессор с разрушенным клапаном всасывания. A) Проявления в самом компрессоре При разрушенном клапане вса- сывания (поз. 1 на рис. 22.1) никакого повышения давления в цилиндре с разрушенным клапаном во время подъема соответствующего поршня не происходит. Следовательно, нагнетающий клапан на этом цилиндре от- крываться больше не может и газ возвращается в магистраль всасывания. В результате возвратно-посту- пательное движение поршня в этом цилиндре не вызывает ни нагнетания, ни всасывания хла- дагента. С другой стороны, исправный цилиндр всасывает и нагнетает нормально (поз. 2). Таким образом, все происходит так, как в одноцилиндровом компрессоре и расход газа, кото- рый он способен всосать, падает наполовину. Имея ввиду, что испаритель при этом способен произвести гораздо больше пара, чем может всосать компрессор, можно ожидать аномального подъема давления кипения (поз. 3) . Б) Проявления в системе ТРВ/испаритель Напомним, что каждый килограмм жидкого хладагента, проходя через испаритель, выкипает, поглощая тепло и производя некоторое количество пара. 22. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР 22.1. АНАЛИЗ СИМПТОМОВ Поскольку компрессор всасывает вполовину меньше хладагента, мас- совый расход хладагента, циркулирующего в контуре, также падает почти в 2 раза. Рис. 22.1.

    • Страница №13

      - 11 - СОДЕРЖАНИЕ 88. Распределительные сети ледяной воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 620 88.1. Упражнение 1. Гидравлическая схема . . 620 88.2. Упражнение 2. Контур с закольцовкой . . 623 88.3. Использование смесительного ресивера . 624 89. Смесительные ресиверы 89.1. Дополнительная информация . . . . . . . . . 627 89.2. Упражнение 1. Накопительный ресивер . 633 89.3. Упражнение 4. Горизонтальный ресивер . 638 89.4. Упражнение 5. Ресивер с коллекторами . 639 90. Немного о конструкции насосов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 641 91. Центральная система кондиционирования 91.1. Проверки перед сдачей 91.1. в эксплуатацию . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645 91.2. Настройка реле давления 91.2. “нехватка воды” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653 91.3. Упражнение. Определение 91.3. давлений настройки . . . . . . . . . . . . . . . . . 654 91.4. Сдача в эксплуатацию и контроль 91.4. параметров центральной системы 91.4. кондиционирования . . . . . . . . . . . . . . . . . 657 91.5. Анализ работы установки при нехватке 91.5. воды в гидравлическом контуре . . . . . . . 661 92. Ремонт: не запускается насос . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 666 93. Пониженный расход воды 93.1. Алгоритм поиска 93.1. причины неисправности . . . . . . . . . . . . . . 670 93.2. Напор насоса равен нулю . . . . . . . . . . . . . 673 93.3. Напор насоса ниже нуля . . . . . . . . . . . . . 675 93.4. Пониженный напор насоса . . . . . . . . . . . 677 93.5. Напор насоса близок 93.5. к безрасходному напору Но . . . . . . . . . . . 681 93.6. Давление на всасывании насоса 93.6. меньше нуля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683 93.7. Упражнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683 94. Некоторые примеры расчета потерь давления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 686 94.1. Упражнение 1. Потери давления 94.1. в простом контуре . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 689 94.2. Упражнение 2. Подбор насоса . . . . . . . . . 690 94.3. Упражнение 3. Напор насоса . . . . . . . . . . 691 94.4. Упражнение 4. Запорные вентили 94.4. закрыты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 692 94.5. Упражнение 5. Батареи, 94.5. соединенные параллельно . . . . . . . . . . . . 694 95. Контроль расхода с помощью измерения потерь давления на испарителе . . . . 696 96. Насос и сеть: согласование характеристик . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 698 96.1. Упражнение 1. Снижение влажности . . . 700 96.2. Упражнение 2. Уравнительный вентиль . 702 97. Последовательный или параллельный монтаж насосов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 705 97.1. Упражнение 1. Параллельная 97.1. работа насосов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 705 97.2. Упражнение 5. Последовательная 97.2. установка насосов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 712 98. Трехходовые регулирующие клапаны 98.1. Общие положения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 714 98.2. Упражнение 1. Регулирование 98.2. производительности компрессора . . . . . . 719 98.3. Упражнение 2. Настройка 98.3. регулирующего клапана . . . . . . . . . . . . . . 721

    • Страница №140

      22. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР - 138 - ОХЛАЖДЕНИЕ Поскольку массовый расход хладагента вдвое уменьшился, количество поглощаемого испа- рителем тепла, а, следовательно, и холодопроизводительность также упали. Уменьшение холодопроиз- водительности приводит к повышению температуры внутри охлаждаемого по- мещения и заставляет по- требителя обратиться к ре- монтнику, так как “стало слишком жарко“. Ввиду того, что темпера- тура в охлаждаемом поме- щении стала слишком вы- сокой, температура возду- ха на входе в испаритель (поз. 4 на рис. 22.2) также повысилась. Более того, из-за снижения холодопроизводительнос- ти уменьшился перепад температуры воздуха ∆θ , что приводит к заметному повышению температуры воздушной струи на выходе из испа- рителя (поз. 5) . Другая проблема может возникнуть из-за того, что ТРВ был выбран для обеспечения расхода хладагента, соответствующего номинальной производительности испарителя и компрессора. Так как производительность испарителя аномально упала, он начинает вести себя так, как если бы ТРВ оказался сильно переразмеренным. Эта переразмеренность дросселирующего органа может иногда приводить к пульсациям давления и периодически вызывать слабые гидроудары (см. раздел 8.2 “Замечания по поводу пульсаций ТРВ”). Периодические гидроудары (поз. 6) и повышенное значение давления кипения не должны вводить в заблуждение неопытного ремонтника, который может ошибочно считать, что ТРВ слишком велик. Действительно, слишком слабый компрессор вызывает значительное падение холодопроиз- водительности, тогда как слишком большой ТРВ обеспечивает абсолютно нормальную холо- допроизводительность. В) Проявления в системе компрессор/конденсатор Охлаждение двигателей герметичных или бессальниковых компрессоров в основном обес- печивается за счет всасываемых паров. Поскольку количество паров резко падает, охлажде- ние двигателя ухудшается и корпус компрессора будет более горячим (поз. 7 на рис. 22.3). ВНИМАНИЕ! НЕ ПУТАЙТЕ НЕИСПРАВНОСТИ ТИПА “СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР” И “СЛИШКОМ БОЛЬШОЙ ТРВ”. Рис. 22.2.

    • Страница №141

      22. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР - 139 - ОХЛАЖДЕНИЕ Более того, мы видели, что холодопроизводительность компрессора упала. Следовательно, кон- денсатор стал переразмеренным по отношению к имеющейся холодопроизводительности, так как был вначале рассчитан на сброс тепла, исходя из ее номинального значения. Таким образом, вновь все происходит так, как если бы конденсатор стал переразмеренным. Если используемый способ регулировки давления конденсации не позволяет менять расход воздуха через конденсатор, то перепад температуры воздуха ∆θ возд становится меньше но- минального, а температура воздуха на выходе из конденсатора (поз. 8) падает. Из-за перераз- меренности конденсатора давление конденсации (поз. 9) уменьшается в соответствии с ис- пользуемым способом его регулировки. Ввиду того, что расход циркулирующего по контуру хладагента упал, образовавшиеся излиш- ки жидкого хладагента будут накапливаться в ресивере и конденсаторе. Поскольку в конден- саторе становится больше жидкости, зона переохлаждения увеличивается, а температура жидкости в нижней части конденсатора падает. В результате переохлаждение жидкости, изме- ренное на выходе из конденсатора (поз. 10) будет вполне нормальным или даже повышенным. Наконец, принимая во внимание, что работает только один цилиндр, механическая энергия, передаваемая компрессором хладагенту для обеспечения его циркуляции, также уменьшается. Соответственно уменьшается и потребляемая компрессором электроэнергия, то есть сила тока, проходящего через электродвигатель, становится заметно меньше. Простое измерение с помощью амперметра позволяет очень быстро убедиться, что сила тока, потребляемого дви- гателем, стала гораздо меньше, чем указано на табличке его корпуса. Еще раз напоминаем: не путайте неисправности типа “слишком сла- бый компрессор” и “слишком большой ТРВ”. В последнем случае давле- ние конденсации будет вполне нормальным или слегка повышенным. Рис. 22.3.

    • Страница №142

      22. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР - 140 - ОХЛАЖДЕНИЕ 22.2. ОБОБЩЕНИЕ СИМПТОМОВ Количество тепла, поглощаемое испарителем � Потребляемый ток � Температура в охлаждаемом объеме � Температура воздушной струи на выходе из испарителя � Температура картера � Количество тепла, выделяемое кон- денсатором � НД � ВД � Переохлаждение хорошее � Тенденция к росту � Тенденция к падению Перегрев: возможны пульсации Рис. 22.4.

    • Страница №143

      22. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР - 141 - ОХЛАЖДЕНИЕ Не путайте эту неисправность с неисправностью типа “слишком большой ТРВ”, кото- рая будет давать нормальную холодопроизводительность при одновременном возраста- нии давления конденсации (неисправность типа “переразмеренный ТРВ” для охладителей жидкости рассматривается в разделе 87.4). В случае сомнений сравните потребляемый ток со значением тока, указанным на плас- тинке, которая прикреплена к корпусу компрессора. 22.3. АЛГОРИТМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ОСНОВНЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ЭТОЙ НЕИСПРАВНОСТИ ЯВЛЯ- ЮТСЯ АНОМАЛЬНЫЙ РОСТ ДАВЛЕНИЯ КИПЕНИЯ ПРИ НОР- МАЛЬНОМ ИЛИ ДАЖЕ НЕСКОЛЬКО ЗАНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ КОНДЕНСАЦИИ И НЕДОСТАТОЧНОЙ ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬ- НОСТИ. КОМПРЕССОР СЛИШКОМ СЛАБЫЙ Снижение холодопроизводительности (установка перестает охлаждать) Аномально выросло давление кипения? Аномально выросло давление конденсации? НЕТ ДА ДА НЕТ Неисправность в другом Неисправность в другом Рис. 22.5.

    • Страница №144

      22. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР - 142 - ОХЛАЖДЕНИЕ 22.4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Почему компрессор не охлаждает?.. Посмотрим на манометры... O! Здорово выросло давление кипения... Может быть великоват ТРВ?.. Я глупец, это ведь невозможно, потому что холодопроизводительность упала... Давление конденсации кажется нормальным и даже немного упало ... Следовательно с конденсатором все в порядке... Значит это ни что иное, как... СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР! НИЗКАЯ ХОЛОДОПРО- ИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ НОРМАЛЬНОЕ ВД ПОВЫШЕН- НОЕ НД Рис. 22.6.

    • Страница №145

      22. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР - 143 - ОХЛАЖДЕНИЕ Напомним некоторые дефекты, приводящие к появлению симптомов неисправности “слиш- ком слабый компрессор”. 1. Разрушен или потерял герметичность клапан компрессора 2. Прокладка головки блока или клапанного механизма слишком толстая 3. Цилиндры поцарапаны кусочками разрушенного клапана Эти дефекты были детально рассмотрены в предыдущем разделе (см. раздел 21 “Разруше- ние клапанов”). 4. Прокладка головки блока негерметична между полостями НД и ВД Прокладка головки блока, установ- ленная между головкой и клапанной плитой, обеспечивает герметичность не только между полостью головки и окружающим пространством, но и между полостями высокого (ВД) и низкого (НД) давлений. При разборке головки для осмотра или ремонта может оказаться, что про- кладка головки прочно “прилипла” к металлу и при ее отрыве она очень легко повреждается или разрушается. Если при сборке ремонтник устано- вит порванную прокладку (или новую прокладку поставит на плохо очищенную поверхность), может образоваться щель между полостями ВД и НД внутри самой головки (см. рис. 22.7). Заметим, что в этом случае в полость НД будут прони- кать нагретые при сжатии пары ВД и дополнительно к общим признакам неисправности типа “слишком слабый компрессор” мы будем иметь сильное повышение темпе- ратуры корпуса компрессора (см. рис 22.8). Поскольку охлаждение двигателя достигается только за счет всасываемых паров, подъем температуры мо- жет оказаться столь значительным, что приведет к остановке компрессора по команде от встроенного ре- ле тепловой защиты (Klixon, Kriwan, INT 69...). Таким образом, перед заменой прокладок необходимо подумать не только о проверке их состояния и смазке холодильным маслом, но и о чистоте поверхностей металла и самой прокладки (с обеих сторон). 22.5. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УСТРАНЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТИ НД ВД Утечка Прокладка головки блока Прокладка клапанной плиты Темпе- ратура � Рис. 22.7. Рис. 22.8.

    • Страница №146

      22. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР - 144 - ОХЛАЖДЕНИЕ 5. Компрессор работает вполне нормально, но его производительность ниже производительности испарителя Эта проблема главным образом может возникнуть, если при замене компрессора в описание нового агрегата вкралась ошибка. Каждый раз при необходимости замены какого-либо агрегата ремонтник должен четко пони- мать, что только ему самому необходимо изучить каталоги и обзвонить поставщиков, чтобы получить нужные материалы и агрегаты. Тем не менее, автору этого учебника доводилось знать одного ремонтника, который для заказа компрессора ограничился таким описанием: кожух герметичный, черного цвета, всасывание 7/8”, нагнетание 5/8”! 6. Не работает или плохо настроен регулятор производительности Если компрессор оборудован системой регулирования производительности, недостаток мощ- ности может быть вызван плохой работой этой системы. Например, если регулировка про- изводительности осуществляется за счет разгрузки цилиндров, недостаток мощности может возникать из-за плохой настройки регулятора, неисправности в электроклапане разгрузки цилиндра, механических поломок в управляющем тракте... Контроль работы электроклапанов, ощупывание головки блока, измерение потребляемой силы тока могут оказаться весьма полезными для оценки реального режима работы компрессора. Если регулировка мощности осуществляется при помощи регулятора производительности, неисправность может быть вызвана паразитной инжекцией горячего газа, происходящей по разным причинам (см. также раздел 31.1 “Регулятор производительности. Способ применения”). Возьмем в качестве примера установку, обо- рудованную регулятором производитель- ности с перепуском горячего газа с выхода компрессора на выход из ТРВ (см. рис 22.9). Если ремонтник констатирует падение хо- лодопроизводительности (слишком высокая температура в охлаждаемом помещении) при наличии признаков “слишком слабого компрессора” (давление конденсации ка- жется нормальным, давление кипения по- вышено), простое ощупывание перепуск- ного патрубка (поз. 1) позволит ему тотчас же понять, что регулятор производитель- ности открыт, в то время как при повышен- ной температуре окружающей среды он дол- жен быть герметично закрыт. С целью устранения данной проблемы следует настоятельно реко- мендовать ремонтникам проявлять максимум внимания при состав- лении выписок из описаний агрегатов, предназначенных для замены. Рис. 22.9.

    • Страница №147

      22. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР - 145 - ОХЛАЖДЕНИЕ Тогда ремонтнику следует только установить причину того, что регулятор производитель- ности открыт, хотя давление кипения повышено (плохая настройка, механическая блокиров- ка...), и устранить эту неисправность. 7. Негерметичность встроенного предохранительного клапана компрессора Некоторые конструкторы предусматривают установку внутри компрессора предохранитель- ного клапана между нагнетающим коллектором и картером (см. рис. 22.10). Этот клапан предназначен для сброса ВД при его опас- ном повышении (например, в случае неожиданного за- крытия вентиля нагнетания) и ограничения роста давле- ния нагнетания путем сбро- са избыточного давления че- рез байпасную магистраль из полости нагнетания в картер. Пружина этого клапана тарируется разработчиком таким образом, чтобы клапан оставался закрытым при номинальных условиях работы. С другой стороны, как только рост давления нагнетания становится опасным, сила, действующая на клапан, приводит к сжатию пру- жины и открытию клапана. Газ ВД сбрасывается в картер и клапан вновь закрывается. Если давление нагнетания опять возрастает, процесс повторяется. Может случиться так, что этот клапан плохо закрывается или заклинивается в открытом по- ложении и постоянно пропускает некоторое количество паров ВД в картер. В зависимости от размеров утечки, эта неисправность дает аналогичные симптомы, как и при негерметичности прокладки между полостями ВД и НД, особенно в части аномально высокой температуры корпуса компрессора (как правило, приводящей к отключению ком- прессора встроенным реле тепловой защиты), а также аномально большую продолжитель- ность процесса откачки хладагента из испарителя с помощью компрессора и быстрый подъ- ем давления после остановки компрессора по окончании процесса откачки (если утечки очень большие, откачать хладагент вообще становится невозможным). 8. Компрессор, рассчитанный на питание переменным током с частотой 60 Гц, подключен к сети с частотой 50 Гц Напомним, что скорость вращения электромотора переменного тока зависит от частоты в сети. Так, например, мотор, изготовленный в США и предназначенный для использования в сети переменного тока с частотой 60 Гц, будучи включенным в европейскую сеть с частотой 50 Гц, вместо предусмотренных паспортом 1720 об/мин дает только около 1440 об/мин. Встроенный предохранительный клапан ВД в норме ВД возросло Рис. 22.10.

    • Страница №148

      22. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР - 146 - ОХЛАЖДЕНИЕ Эта проблема главным образом может встретиться либо при использовании компрессоров, изготовленных в США, либо изготовленных в Европе и предназначенных на экспорт для ис- пользования в странах, где частота переменного тока составляет 60 Гц. Если такой компрессор подключить к сети с частотой тока 50 Гц, то его число оборотов упа- дет примерно на 17% и настолько же упадет холодопроизводительность. Чтобы устранить это несоответствие, некоторые конструкторы предлагают использовать раз- личные хладагенты в зависимости от того, какая частота переменного тока принята в электро- сети, с целью поддержания одной и той же холодопроизводительности. Например, Carrier использовал R500 (вместо R12) в некоторых тепловых насосах, изготов- ленных в США и оборудованных компрессорами на 60 Гц. Следовательно, необходимо учитывать, что машина этого типа (пластинка на корпусе ясно указывает, что используемый хладагент – R500), заправленная после ремонта хладагентом R12, будет иметь пониженную холодопроизводительность. Заметим, что R500, также как и R12, относится к категории хлорфторуглеродов (CFC) и пред- назначен к снятию с производства и исключению из обращения. 9. Поплавок маслоотделителя заклинило в открытом положении Маслоотделитель, редко используемый в кондиционерах, очень широко применяется в про- мышленном и торговом холодильном оборудовании (см. раздел 28). Поскольку в задачу нашего учебника не входит подробное рассмотрение технологии холо- дильных циклов, напомним просто, что отделитель масла в основном предназначен для мак- симально возможного ограничения циркуляции масла по холодильному контуру за счет его отделения от хладагента на выходе из компрессора в нагнетающей магистрали и возвра- щения в картер компрессора. Отделяемое от хладагента масло постепенно накапливается внизу маслоотделителя (см. рис. 22.11). Уровень масла поднимается и приподнимает поплавок с при- крепленным к нему клапаном, игла которого при этом открывает отверстие в сливном патрубке и масло под действием ВД возвра- щается в картер компрессора. Может случиться так, что попла- вок заклинит в открытом положе- нии (механическое заедание, по- падание посторонней частицы под иглу). В этот период полость на- гнетания окажется постоянно соединенной с картером, что даст точно такие же симптомы, как и порванная прокладка головки блока. Обнаружить эту неисправность достаточно легко – при касании сливной трубки, сое- диняющей маслоотделитель с картером, можно заметить, что она постоянно горячая. Трубка горячая Поплавок заклинен в открытом положении Газ ВД поступает в картер Рис. 22.11.

    • Страница №149

      22. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР - 147 - ОХЛАЖДЕНИЕ 10. Упало число оборотов компрессора Эта неисправность главным образом возникает при использовании сальниковых компрес- соров (двигатель находится снаружи). Падение числа оборотов компрессора может явиться следствием износа или слабого натяжения ременной передачи. В этом случае неисправность быстро устраняется либо заменой ремней, либо регулировкой натяжения. Но падение числа оборотов может быть также из-за слишком маленького диаметра шкива электродвигателя. В этом случае перед заменой шкива необходимо убедиться, что компрес- сор может выдержать более высокое число оборотов, и что электромотор имеет достаточный резерв мощности для обеспечения повышения числа оборотов. Действительно, потребляемая электрическая мощность растет с ростом числа оборотов компрессора, поэтому необходимо предварительно изучить кривую роста потребной мощности при увеличении числа оборотов компрессора, которая прилагается к документации на компрессор его изготовителем, чтобы определить необходимую для новой скорости вращения электрическую мощность. Если подтверждается необходимость замены мотора на более мощную модель, следует предусмотреть некоторые моменты. Действительно, если новый мотор может потреблять явно большую мощность, возрастает сила тока и необходимо, чтобы все электрооборудование было рассчитано на это увеличение (сечение электропроводки и соединительных проводов, мощность плавких предохранителей, размер контакторов, диапазон регулирования реле теп- ловой защиты...). Более того, новый мотор может иметь другие габариты и установочные размеры, другой диа- метр оси (для насаживания шкива). Скорее всего он потребует также замены ременной пере- дачи (другая длина, другое сечение). Заметим, что с оборудованием типа “Инвертор” (преобразователь частоты), которое регули- рует число оборотов путем изменения частоты тока источника питания, или при использо- вании двигателей постоянного тока с регуляторами напряжения и выпрямителями, управле- ние производительностью компрессора производится с помощью электронного устройства. Прежде, чем ставить окончательный диагноз, необходимо убедиться в том, что компрессор способен вращаться с максимальным числом оборотов, например, задав максимальное зна- чение потребной холодопроизводительности. 11. Слишком высокая тепловая нагрузка Хотя этот случай не позволяет говорить о наличии неисправности именно в установке (потому, что установка, пусть и недостаточной холодопроизводительности, работает вполне нормаль- но), ремонтник должен уметь распознавать проблемы, возникающие при слишком больших тепловых нагрузках по отношению к номинальной холодопроизводительности установки. В качестве примера укажем на такие обстоятельства, когда в кондиционируемом помещении сильно возрастает температура из-за того, что в разгаре лета окна оставлены открытыми или если шторы, защищающие огромные застекленные проемы от прямых солнечных лучей, не опущены. Точно такая же проблема возникает в холодильной камере с плохой теплоизоляцией или в камере с постоянно открытыми дверьми, а также если закладываемые на хранение продукты имеют очень большую массу или высокую температуру. Температура в охлаждаемом объеме при этом падает очень медленно и давление кипения ос- тается аномально высоким (так как полный температурный перепад почти постоянный), что может ошибочно заставить думать о нехватке производительности компрессора.

    • Страница №14

      - 12 - СОДЕРЖАНИЕ 98.4. Упражнение 3. Устойчивость 98.4. работы системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723 98.5. Монтаж трехходовых 98.5. регулирующих клапанов . . . . . . . . . . . . . 727 98.6. Упражнение 1. Варианты монтажа . . . . . 728 98.7. Упражнение 2. Монтаж на агрегатах 98.7. по производству ледяной воды . . . . . . . . 732 98.8. Упражнение 5. Проблема 98.8. осушки воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 735 98.9. Подбор трехходовых 98.9 регулирующих клапанов V3V . . . . . . . . . 739 98.10. Упражнение 1. Диапазон 98.10. регулирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 739 98.11. Упражнение 2. Напор насоса . . . . . . . . . 741 98.12. Упражнение 3. Подбор клапана V3V . . 744 98.13. Упражнение 4. Использование 98.13. коэффициента расхода Kvs . . . . . . . . . . 748 98.14. Упражнение 6. Клапан V3V 98.14. на смесительном ресивере . . . . . . . . . . . 751 98.15. Особенности монтажа трехходовых 98.15. регулирующих клапанов . . . . . . . . . . . . 756 98.16. Упражнение 1. Особенности монтажа 98.16. нормально открытых (NO) 98.16. клапанов V3V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 757 98.17. Упражнение 5. Охлаждение 98.17. наружным воздухом . . . . . . . . . . . . . . . . 761 99. Некоторые проблемы использования водных растворов гликолей . . . . . . . . . . 767 99.1. Основные различия между водой 99.1. и водным раствором гликоля . . . . . . . . . . 767 99.2. Упражнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 769 100. Некоторые проблемы работы электрооборудования 100. гидравлического контура . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 772 100.1. Упражнение 1. Реле времени 100.1. с задержкой срабатывания 100.1. сигнализатора расхода . . . . . . . . . . . . . . 773 100.2. Упражнение 2. Автоматическое 100.2. переключение насосов . . . . . . . . . . . . . . 777 100.3. Упражнение 4. Устранение 100.3. неисправности на одном из двух 100.3. спаренных насосов . . . . . . . . . . . . . . . . . 779 100.4. Упражнение 5. Управление 100.4. работой насоса и компрессора . . . . . . . . 781 101. Реле контроля давления масла 101.1. Работа и подключение . . . . . . . . . . . . . . 789 101.2. Почему срабатывает реле контроля 101.2. давления масла? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 801 102. Некоторые практические рекомендации 102. по работе с новыми хладагентами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 809 102.1. Температурный глайд: 102.1. некоторые пояснения . . . . . . . . . . . . . . . 809 102.2. Температурный глайд 102.2. хладагента R407C . . . . . . . . . . . . . . . . . . 810 102.3. Хладагент R410A – хладагент 102.3. с большим будущим . . . . . . . . . . . . . . . . 812 102.4. Замена хладагентов . . . . . . . . . . . . . . . . . 815 Предметный указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 817

    • Страница №150

      22. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОМПРЕССОР - 148 - ОХЛАЖДЕНИЕ 12. Золотник клапана обратимости цикла в тепловом насосе застрял в среднем положении При работе теплового насоса может слу- читься так, что золотник клапана обра- тимости цикла заклинит в промежуточ- ном положении (см. рис. 22.12). В этот момент образуется более или ме- нее свободный проход между полостя- ми всасывания и нагнетания, что может привести к появлению тех же признаков, что и при неисправности типа “слиш- ком слабый компрессор”. Подробнее смотри раздел 52 “Четырех- ходовой клапан обратимости” и раз- дел 60 “Оттайка”. Если золотник застрял в среднем положении, между полостями всасывания и нагнетания образуется короткозамкнутый контур Думаете, что не хватает хладагента? А может быть слабый ТРВ? А вдруг это слабый испаритель? Нет! Вы наконец определились. Это преждевременное дросселирование! Рис. 22.12.

    • Страница №151

      - 149 - 23. ЧРЕЗМЕРНАЯ ЗАПРАВКА ОХЛАЖДЕНИЕ Неисправностью типа “чрезмерная заправка” мы будем называть такую неисправность холо- дильной установки, при которой причиной дефекта является слишком большое количество хладагента внутри холодильного контура. Рассмотрим симптомы этой неисправности. A) Проявления в системе компрессор/конденсатор Количество хладагента, содержащегося в испарителе, регулируется при помощи ТРВ, поэто- му возможные излишки жидкости там находиться не могут. Единственными местами контура, где есть для этого свободное пространство, являются конденсатор и жидкостной ресивер. Следовательно, в этих двух элементах контура и могут находиться излишки хладагента. Вначале уровень жидкости начнет подниматься в ресивере (назначение которого как раз и заключается в том, чтобы противостоять колебаниям уровня жидкости), затем, по мере его заполнения, внутри конденсатора (поз. 1 на рис. 23.1). Таким образом, уровень жидкости в конденсаторе окажется аномально высоким. Настолько же уменьшится поверхность теплообмена, предназначенная для того, чтобы снизить перегрев пос- ле конденсации паров, которые непрерывно поступают из магистрали нагнетания компрессора. Ввиду снижения поверхности теплообмена, охлаждение газа, поступающего в конденсатор, ухудшается, что приводит к повышению температуры насыщенных паров (а следовательно, и давления) и аномальному росту давления конденсации (поз. 2. См. также раздел 35 “Ре- гулирование конденсаторов с воздушным охлаждением при помощи регулятора давления конденсации” ). С другой стороны, поскольку низ конденсатора залит, жидкость, которая там находится, ос- тается в контакте с наружным воздухом гораздо дольше (поз. 3), что приводит к парадоксу: охлаждение улучшается. 23. ЧРЕЗМЕРНАЯ ЗАПРАВКА 23.1. АНАЛИЗ СИМПТОМОВ Рис. 23.1.

    • Страница №152

      - 150 - 23. ЧРЕЗМЕРНАЯ ЗАПРАВКА ОХЛАЖДЕНИЕ В результате чрезмерная заправка хладагента вызывает одновременно уменьшение размеров зоны конденсации и увеличение зоны переохлаждения. Поскольку давление конденсации увеличено, а жидкость, покидающая конденсатор, отлично охлаждается, переохлаждение, замеренное на выходе из ресивера (поз. 4), будет превосход- ным и даже аномально высоким. Б) Проявления в системе испаритель/компрессор Поскольку давление конденсации повышено, газы, заключенные во вредном пространстве при нахождении поршня в верхней мертвой точке, имеют более высокое давление, что при- водит к снижению массового расхода газа через компрессор и падению холодопроизводитель- ности ( см. раздел 9 “Влияние давления на массовый расход и холодопроизводительность” ). Из-за падения холодопроизводительности охлаждение помещения, где установлен испари- тель, ухудшается (в пределе, при большой избыточной заправке, установка может быть вы- ключена предохранительным реле ВД). Повышение температуры в охлаждаемом помещении приводит к росту температуры воздуха на входе в испаритель (поз. 5 на рис. 23.2). Повышение температуры в охлаждаемом помещении при одновременном падении холодо- производительности обусловливает рост температуры воздушной струи на выходе из испа- рителя (поз. 6). В дополнение к этому, из-за повышения давления конденсации, растет производительность ТРВ ( см. раздел 8.1 “Производительность ТРВ” ). Поскольку испаритель с пониженной холодопроизводительностью запитан через ТРВ с по- вышенной пропускной способностью, может возникнуть опасность пульсаций ТРВ, причем перегрев, измереный в точке крепления термобаллона (поз. 7), будет вполне нормальным или даже пониженным. Рис. 23.2.

    • Страница №153

      - 151 - 23. ЧРЕЗМЕРНАЯ ЗАПРАВКА ОХЛАЖДЕНИЕ В) Проявления в компрессоре Напоминание 1. Вне зависимости от причины , если одно из двух рабочих давлений (кипения или конденсации) изменяется в каком-либо направлении, другое давление всегда имеет тенден- цию к изменению в том же направле- нии, за исключением специфической неисправности типа “слишком слабый компрессор”, при которой давление конденсации падает, в то время как давление кипения растет (см. рис. 23.3). Итак, мы смогли убедиться, что избы- ток хладагента в контуре вызывает по- вышение давления конденсации, при- водящее к снижению массового рас- хода газа, который может пропустить компрессор. В результате, поскольку давление кон- денсации повышается и компрессор всасывает хладагента меньше, чем обычно, давление кипения также бу- дет иметь тенденцию к повышению (поз. 8 на рис. 23.4). Напоминание 2. Энергия, которую двигатель должен передать компрессору (и которую он потребляет из электросети), главным образом зависит от величины давления конденсации, препятствующего подъему поршня при сжатии газа в цилиндре ( см. раздел 10 “Влияние вели- чины давления конденсации на силу тока, потребляемого электромотором компрессора” ) . Поскольку при чрезмерной заправке давление кон- денсации растет, компрессор будет потреблять из сети гораздо больший ток (поз. 9 на рис. 23.4). Напомним, что охлаждение двигателя герметичных или бессальниковых компрессоров обеспечивается при помощи всасываемых паров. Ввиду того, что чрезмерная заправка приводит к сни- жению массового расхода этих паров, охлаждение мотора будет ухудшаться (если только переразме- ренный ТРВ не вызовет периодических гидро- ударов). Более того, вследствие увеличения силы потребля- емого тока по сравнению с нормой, двигатель бу- дет еще больше перегреваться. Так как мотор из-за ухудшения охлаждения и повышения силы тока сильно нагрет, темпе- ратура картера (точка 10), также как и температура нагнетающей магистрали (точка 11), возрастут. Если давление конденсации растет... ... давление кипения растет ВД НД Во всех случаях, если растет давление кипения, растет и давление конденсации За исключением неисправности типа “слишком слабый компрессор” Рис. 23.3. Рис. 23.4.

    • Страница №154

      - 152 - 23. ЧРЕЗМЕРНАЯ ЗАПРАВКА ОХЛАЖДЕНИЕ Заметим, наконец, что полный перепад температур на конденсаторе будет также аномально высоким, потому что температура конденсации будет гораздо выше (в соответствии с ростом давления конденсации), чем температура воздуха на входе в конденсатор. Замечание 1. Чтобы отличить неисправность типа “чрезмерная заправка” от неисправности, обусловленной наличием в хладагенте неконденсирующихся примесей, часто возникает не- обходимость проверки наличия таких примесей ( см. раздел 24 “Проверка наличия в контуре неконденсирующихся примесей” ). Итак, примем за правило – никогда не запускать холодильный агрегат после остановки (осо- бенно, если он неисправен) до того, как смонтированы манометры и выяснен вопрос о том, взаимосвязана ли температура, соответствующая показанию манометра ВД, с температурой воздуха на входе в конденсатор. Замечание 2. Если факт чрезмерной заправки установлен, значит ремонтник должен слить часть хладагента из контура. Вплоть до начала 90-х годов на холодильных установках свободно практиковался сброс хла- дагента в атмосферу без принятия специальных мер предосторожности. Однако хлорфтор- углероды (CFC) создали такие проблемы для окружающей среды, главным образом в части влияния на толщину озонового слоя, защищющего Землю от некоторых видов ультрафио- летового излучения, что в кратчайший срок были приняты очень жесткие и суровые ограни- чения в этом вопросе (см. раздел 58.). ВНИМАНИЕ! Не путайте чрезмерную заправку с наличием в контуре неконденсирующихся примесей. В результате необходимо быть готовыми к значительным переме- нам, которые наступят в вашей повседневной работе, в частности, к использованию и широкому распространению средств и техники, обес- печивающих слив хладагентов без их выброса в атмосферу (эта тех- ника изучается в разделе 57 “Проблема слива хладагентов”).

    • Страница №155

      - 153 - 23. ЧРЕЗМЕРНАЯ ЗАПРАВКА ОХЛАЖДЕНИЕ 23.2. ОБОБЩЕНИЕ СИМПТОМОВ Количество тепла, поглощаемое испарителем � Температура в охлаждаемом объеме � Температура воздуха на выходе из испарителя � Температура картера � НД � ВД � Очень хорошее переохлаждение � Тенденция к росту � Тенденция к падению Полный перепад температур на конденсаторе � I � ВНИМАНИЕ! Не путайте неисправость “избыток хладагента” с неис- правностью “неконденсируемые газы”, рассматриваемой в разделе 25. Рис. 23.5. Для оценки переохлаждения при использовании: Хладагентов категории ГХФУ с большим температурным глайдом см. раздел 58. R407C см. раздел 102.2. R410A см. раздел 102.3.

    • Страница №156

      - 154 - 23. ЧРЕЗМЕРНАЯ ЗАПРАВКА ОХЛАЖДЕНИЕ 23.3. АЛГОРИТМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ Неисправности, приводящие к росту давления конденсации, сравнительно легко рас- познаются. � Посредственное переохлаждение означает слишком слабый конденсатор (очень часто конденсатор просто грязный). � Хорошее переохлаждение означает либо чрезмерную заправку, либо наличие в хладагенте неконденсирующихся примесей. Холодопроизводительность упала (компрессор не охлаждает) Выросло давление кипения? Выросло давление конденсации? НЕТ НЕТ ДА ДА Другая неисправность Компрессор слишком слабый Переохлаждение очень хорошее? Имеются неконденсирующиеся примеси? (осуществить проверку) НЕТ ДА ДА НЕТ Конденсатор слишком слабый ЧРЕЗМЕРНАЯ ЗАПРАВКА НАЛИЧИЕ НЕКОНДЕНСИ- РУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ Избыток хладагента в установках с конденсаторами водяного охлажде- ния см. в разделе 68. Рис. 23.6.

    • Страница №157

      - 155 - 23. ЧРЕЗМЕРНАЯ ЗАПРАВКА ОХЛАЖДЕНИЕ 23.4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Почему компрессор не охлаждает?.. Посмотрим... О! Давление кипения возросло!.. Может быть разрушен клапан?.. Нет, давление нагнетания тоже сильно выросло... Слишком слабый конденсатор?.. Невозможно, переохлаждение очень хорошее... Что дала проверка наличия неконденсирующихся примесей?.. Таких нет... Следовательно, это ни что иное, как ЧРЕЗМЕРНАЯ ЗАПРАВКА! НИЗКАЯ ХОЛОДОПРОИЗ- ВОДИТЕЛЬНОСТЬ ХОРОШЕЕ ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ Возросло ВД Возросло НД ПРОВЕРКА НАЛИЧИЯ НЕКОНДЕН- СИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ ДАЛА ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ Рис. 23.3.

    • Страница №158

      - 156 - 23. ЧРЕЗМЕРНАЯ ЗАПРАВКА ОХЛАЖДЕНИЕ Неисправность типа “чрезмерая заправка” имеет обыкновение проявляться с наступлением первых теплых дней, главным образом в тех установках, которые предназначены для работы в межсезонье при наружных температурах, скорее пониженных , и конденсатор с воздушным охлаждением которых либо плохо регулируется, либо не регулируется совсем . Чтобы более наглядно обрисовать ситуацию, представим себе нормально заправленную установку такого типа, вполне удовлетворительно работающую в течение всего лета. С пер- выми холодами уменьшение наружной температуры приведет к заметному падению давле- ния конденсации, если установка не имеет хорошего регулирования. Снижение давления конденсации в свою очередь приведет к ухудшению снабжения ТРВ, а следовательно, и испарителя жидким хладагентом, что вызовет падение давления кипения и даже может привести к отключению компрессора предохранительным прессостатом НД. Если для устранения этой неисправности будет приглашен недостаточно опытный ремонт- ник, он заметит, что конденсатор переразмерен, и может соблазниться искушением принять временные меры , заключающиеся в дозаправке установки, что уменьшит поверхность теп- лообмена конденсатора, снижая тем самым его производительность, и позволит несколько улучшить работу установки при относительно невысокой температуре окружающей среды ( конечно, более опытный и добросовестный ремонтник в первую очередь предложит по- требителю соответствующую регулировку давления конденсации ). По прошествии зимы, с наступлением первых теплых дней, недостаточная поверхность теп- лообмена конденсатора быстро приведет к значительному росту давления конденсации, обус- ловливая отключение компрессора предохранительным реле ВД, и приглашенный ремонт- ник (часто, тот же самый) зафиксирует чрезмерную заправку, после чего произведет слив части хладагента ( и так далее... ). Таким образом, чрезмерная заправка, к сожалению, зачастую обусловлена недостатком опы- та у ремонтника (или монтажника), вследствие чего он заправляет установку, как говорится “под завязку”, считая, что тем самым гарантируется нормальная ее работа, если вдруг в уста- новке имеется негерметичность . В качестве напоминания укажем также на случай слишком маленького жидкостного ресиве- ра, который дает точно такие же симптомы , как чрезмерная заравка. Жидкостной ресивер слишком мал Для упрощения операций по обслуживанию размер жидкостного ресивера часто выбирают таким образом, чтобы он вмещал весь хладагент, залитый в установку ( см. раздел 16 “Проб- лема заправки хладагентом”, в котором детально рассмотрены проблемы, обусловленные неправильным выбором размеров ресивера ). В дальнейшем мы также увидим, что установка регулятора давления конденсации требует оснащения контура ресивером большой емкости, в противном случае с наступлением пер- вых теплых дней могут появиться симптомы чрезмерной заправки ( см. раздел 36 “Регули- рование давления конденсации. Анализ неисправностей” ) . 23.5. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УСТРАНЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТИ

    • Страница №159

      - 157 - 24. ПРОВЕРКА НАЛИЧИЯ В КОНТУРЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ ОХЛАЖДЕНИЕ A) Влияние неконденсирующихся примесей Вначале напомним, что согласно закону Дальтона, полное давление смеси газов в замкнутом объеме равно сумме парциальных давлений каждого из газов, определяемых как если бы они занимали объем смеси каждый в отдельности. Поэтому, если внутри холодильного контура находятся неконденсирующиеся газы ( как пра- вило, воздух или азот ), парциальное давление этих газов добавляется к нормальному давле- нию паров хладагента (см. рис. 24.1), давая аномальное повышение полного давления. Б) Как неконденсирующиеся примеси могут проникать внутрь холодильного контура? Причиной наличия неконденсирующихся примесей внутри холодильного контура часто являются ошибочные действия, например: � Плохое вакуумирование контура или наличие при ва- куумировании участков контура, изолированных от вакуумного насоса (закрыты ручные вентили или элект- роклапаны). � Попадание воздуха в контур при неумелых действиях ремонтника при вскрытии контура для замены или про- верки каких-либо агрегатов. Внимание! После установки манометрического коллектора, если ремонтник не продул гибкие шланги, внутри них и в самом коллекторе будет находиться воздух (см. рис. 24.2). 24. ПРОВЕРКА НАЛИЧИЯ В КОНТУРЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ Таким образом, аномальный рост давления конденсации является пер- вым следствием наличия значительного количества неконденсирую- щихся примесей в холодильном контуре. P 1 P 2 P t = P 1 + P 2 Рис. 24.1. Рис. 24.2. НД ВОЗДУХ ВД

    • Страница №15

      1. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ НА СОСТОЯНИЕ ХЛАДАГЕНТОВ - 13 - ОХЛАЖДЕНИЕ 1. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ НА СОСТОЯНИЕ ХЛАДАГЕНТОВ 1.1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ До тех пор, пока противоположно направленные силы Fi и Fe уравнове- шены, они взаимно нейтрализуются и в сосуде ничего не происходит. Соотношение между температурой и давлением является одним из основных факторов, оп- ределяющих состояние хладагента как в испарителе, так и в конденсаторе, а также в обыч- ной емкости с хладагентом. Ниже приведены более подробные объяснения влияния темпе- ратуры и давления на состояние хладагента.* A) Кипение воды при понижении давления Мы знаем, что для начала процесса кипения воды при атмосферном давлении достаточно нагреть ее до 100°C. Вместе с тем, при вакуумировании холодильного контура с целью его обезвоживания, вода, которая может находиться в контуре, имеет температуру окружающей среды, то есть гораздо ниже 100°C. С помощью простого опыта, схема которого приведена на рис. 1.1, можно показать действие вакуумирования на про- цесс закипания воды. Пусть прозрачная ем- кость с водой, например, при температуре 30°С, соединена с атмосферой, то есть находится при атмосферном давлении. Видно, что вода непо- движна и не кипит. Однако, при подключении емкости к мощному вакуумному насосу, после начала вакуумирования можно заметить, что вода начинает закипать, хотя ее температура составляет только 30°C. Это явление может быть объяснено следующим образом: Поверхность воды находится под действием двух со- пряженных сил, которые направлены друг против друга (см. рис. 1.2). � Первая сила Fi – внутренняя сила жидкости, на- правленная снизу вверх и стремящаяся вытеснить воду из сосуда. � Вторая сила Fe – внешняя сила, которая, напротив, стремиться удержать воду внутри сосуда. Атмосферное давление Вода при 30°C Вакуумирование Рис. 1.1. * Модель процесса кипения, приведенная автором, не является строго научной, но помогает в доступной форме объяснить процессы кипения и конденсации (прим. ред.) . Вода кипит если Fi > Fe или Fe < Fi Fe Fi Рис. 1.2.

    • Страница №160

      - 158 - 24. ПРОВЕРКА НАЛИЧИЯ В КОНТУРЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ ОХЛАЖДЕНИЕ Впоследствии, если возникнет необходимость использовать технологические вентили кол- лектора , например, для дозаправки установки, воздух, находящийся в гибких шлангах, име- ет серьезные шансы попасть в контур. Такие ошибочные действия вдвойне вредны : во-первых , в контур попадает влага, которая мо- жет вызвать образование в контуре кислот, во-вторых , попавший в контур воздух своим пар- циальным давлением будет увеличивать нормальное давление в контуре. Примечание. Количество паров воды, содержащихся в атмосферном воздухе, достаточно велико. Например, при температуре воздуха 21°C и относительной влажности 40 % в одном килограмме воздуха содержится более 6 г воды, а при температуре 29°C и относительной влажности 60 % – более 15 г (см. раздел 72). В) Где в контуре скапливаются неконденсирующиеся примеси? Эти примеси не могут оставаться в жидкостной магистрали или в ис- парителе, так как оттуда они вы- тесняются жидким хладагентом. Так как неконденсирующиеся при- меси легче, чем пары хладагента, небольшое их количество может находиться в нагнетающем патруб- ке, но главным образом они скап- ливаются в верхней части жидкост- ного ресивера, откуда они больше не могут выйти из-за наличия в ре- сивере сифонной трубки. Таким образом, неконденсирующиеся примеси накапливаются вверху ресивера и их давле- ние добавляется к давлению конденсации, приводя к аномальному его росту, а следователь- но, и к росту полного перепада температур на конденсаторе (см. рис. 24.3). Г) Как проверить наличие неконденсирующихся примесей? Вначале нужно удостовериться, что конденсатор нормально заполнен жидким хладагентом. Для этого рекомендуется жидкость перекачать в ресивер, закрыв выходной вентиль ресивера и заставив компрессор работать до тех пор, пока он не отключится предохранительным реле низкого давления. Теперь необходимо включить обдув конденсатора при помощи вентиляторов , чтобы уравно- весить температуру жидкого хладагента в конденсаторе с температурой окружающей среды. Вначале давление в конденсаторе резко упадет, затем скорость падения давления уменьшит- ся и вскоре давление стабилизируется ( как правило, обдув необходимо производить по мень- шей мере в течение четверти часа ) . После этого компрессор обязательно должен оставаться выключен- ным, чтобы не подводить дополнительного тепла в конденсатор. Неконденсирую- щиеся примеси Давление конденсации аномально выросло Рис. 24.3.

    • Страница №161

      - 159 - 24. ПРОВЕРКА НАЛИЧИЯ В КОНТУРЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ ОХЛАЖДЕНИЕ После этого достаточно при помощи хорошего термометра измерить температуру воздуха, продуваемого через конденсатор, и сравнить эту температуру с температурой, соответствую- щей показанию манометра ВД, по шкале взаимосвязи между давлением и температурой для используемого в контуре хладагента. Например (см. рис. 24.4), если температура воздуха, обдувающего конденсатор, равна 27°C (компрессор при этом должен быть выключен), а контур заправлен хладагентом R22, то после наступления равновесия манометр ВД должен показывать давление, соответствующее соотно- шению между температурой и давлением для R22, то есть 10 бар (для R12 это будет около 6 бар, для R134a около 6,1 бар, для R404Aпримерно 12 бар, 11,3 бар для R407C и 16,4 бар для R410A). Можно также утверждать, что в конденсаторе находится по меньшей мере одна молекула жидкого хладагента, поскольку для установления равновесия между температурой и давле- нием достаточно единственной молекулы жидкости ( см. раздел 1 “Влияние температуры и давления на состояние хладагентов” ). Примечание. Как правило, манометры ВД, используемые на монтажных площадках, не яв- ляются столь точными, как лабораторные приборы. Поэтому допустимая ошибка в показа- ниях при определении равновесной температуры конденсации может на практике состав- лять около 2 К. Если соответствующие показания манометра ВД и термометра сов- падают с точностью, не хуже 2 К, можно сделать вывод об отсут- ствии в контуре неконденсирующихся примесей. Газ R22 Вентиль закрыт Вентилятор работает 27°C 27°C 10 бар (27°C) R22 жидкость Компрессор выключен Для конденсаторов с водяным охлаждением см. раздел 68. Рис. 24.4.

    • Страница №162

      - 160 - 24. ПРОВЕРКА НАЛИЧИЯ В КОНТУРЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ ОХЛАЖДЕНИЕ Д) Если термометр и манометр показывают разные температуры? Чтобы избежать возможных ошибок (не все установки работают обязательно на R22 или R12), необходимо абсолютно точно быть уверенным в марке хладагента, используемого в данной установке (например, можно посмотреть марку хладагента, указанную на термо- статическом тракте ТРВ). Если температура, соответствую- щая показаниям манометра ВД, больше, чем на 2 К превышает температуру, измеренную термо- метром, значит в контуре имеются следы неконденсирующихся при- месей (чем больше это расхожде- ние, тем большее количество при- месей находится в контуре) . Если температура, соответствующая по- казаниям манометра ВД, ниже температуры, измеренной термо- метром, более, чем на 2 К , тогда в контуре нет ни одной молекулы хладагента в жидкой фазе (контур совершенно пустой). Очевидно, что испльзуемый термометр должен быть полностью исправен, а тарировка манометра должна быть произведена перед его подключением (см. рис. 24.5). Е) Как удалить неконденсирующиеся примеси из контура? Поскольку эти примеси легче, чем пары хладагента, они скапливаются в верхней части жид- костного ресивера. Но жидкий хладагент выходит из ресивера через сифонную трубку, по- груженную в него и доходящую до дна реси- вера , поэтому неконденсирующиеся примеси не попадают в эту трубку и могут быть пол- ностью удалены, только если в верхней части ресивера имеется выпускной кран или заглуш- ка ( см. рис. 24.6 ). В некоторых случаях можно стравить часть этих примесей, отвернув гайку на соединении вы- хода конденсатора со входом в ресивер, если только это соединение не паяное. Во всех других случаях ремонтник должен бу- дет вакуумировать установку целиком (соблю- дая необходимые правила), чтобы полностью удалить неконденсирующиеся примеси, а потом вновь заправить ее (ясно, что это очень боль- шая работа). Недостаток R22 26°C 27°C 29°C Есть неконден- сирующиеся примеси Все в порядке R22 Неконденсирую- щиеся примеси Выпускной кран Гайка Пары хладагента Одной из примесей может быть воздух (а следовательно, и влага) в контуре. Поэтому, необходимо проверить цвет индикатора влажнос- ти в смотровом стекле, проверить масло на наличие в нем кислоты, и потом выполнить все последующие действия. Рис. 24.5. Рис. 24.6.

    • Страница №163

      - 161 - 25. НЕИСПРАВНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НАЛИЧИЕМ В КОНТУРЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ ОХЛАЖДЕНИЕ В предыдущем разделе мы обсудили проблему неконденсирующихся примесей в контуре в целом. В настоящей же главе проанализируем проявления этой аномалии в различных частях кон- тура классической холодильной установки. A) Проявления в системе компрессор/конденсатор Неконденсирующиеся примеси (воздух, азот...), какова бы ни была причина их проникнове- ния в контур, не могут оставаться в жидкостной магистрали или в испарителе, откуда они вытесняются хладагентом, проходят в компрессор, а затем нагнетаются в конденсатор и жидкостной ресивер. Поскольку они более легкие, чем пары хладагента, эти примеси по большей части скаплива- ются в верхней зоне жидкостного ресивера, откуда они не могут выйти из-за того, что ресивер снабжен сифонной трубкой, погруженной в жидкий хладагент и доходящей до дна ресивера (см. точку 1 на рис. 25.1). В соответствии с законом Дальтона для газовых смесей, парциальное давление примесей бу- дет складываться с парциальным давлением паров хладагента ( которое является давлением конденсации ), в результате чего полное давление, показываемое манометром ВД (точка 2), будет аномально большим. Поскольку присутствие неконденсирующихся примесей дает искусственно завышенные по- казания манометра ВД, соответствующие, например, температуре конденсации 55°C, вместо фактического значения этой температуры, равного, допустим, 40°C, переохлаждение жидкос- ти (точка 3) будет казаться исключительно большим (в данном случае, по меньшей мере 15 К) и эта иллюзия будет тем значительнее, чем больше в контуре неконденсирующихся примесей. 25. НЕИСПРАВНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НАЛИЧИЕМ В КОНТУРЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ Рис. 25.1.

    • Страница №164

      - 162 - 25. НЕИСПРАВНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НАЛИЧИЕМ В КОНТУРЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ ОХЛАЖДЕНИЕ Б) Проявления в системе ТРВ/испаритель Ввиду того, что давление нагнетания возрастает, газ, заключенный во вредном пространстве цилиндра при нахождении поршня в верхней мертвой точке, также будет иметь повышенное давление, что приведет к снижению массового расхода газа, всасываемого компрессором, и как следствие, к снижению холодопроизводительности ( см. раздел 9 “Влияние давления на массовый расход и холодопроизводительность” ). Снижение холодопроизводительности обусловливает повышение температуры в охлаждае- мом помещении (особенно в разгаре лета). В пределе, установка может быть выключена по команде предохранительного реле ВД, что заставит клиента обратиться к ремонтникам, по- тому что “стало очень жарко”. Повышение температу- ры в охлаждаемом объе- ме приводит к повыше- нию температуры возду- ха на входе в испаритель (точка 4 на рис. 25.2). Из-за того, что темпера- тура воздуха на входе в испаритель возросла, а холодопроизводитель- ность упала, температура воздушной струи на вы- ходе из испарителя (точ- ка 5) также будет расти. Рост давления нагнетания сопровождается увеличением производительности ТРВ ( см. раз- дел 8.1 “Производительность ТРВ” ), хотя холодопроизводительность испарителя будет падать. Поскольку ТРВ пропускает больше жидкости, чем выкипает в испарителе, это может привес- ти к пульсациям ТРВ, причем перегрев, измеряемый термобаллоном (точка 6), будет почти нормальным или слегка пониженным. В) Проявления в компрессоре Энергия, передаваемая двигателем компрессору (и потребляемая из электросети), главным образом зависит от величины давления нагнетания, препятствующего подъему поршней в цилиндрах во время цикла сжатия газа ( см. раздел 10 “Влияние величины давления нагнета- ния на силу тока, потребляемого электромотором компрессора” ). Рис. 25.2.

    • Страница №165

      - 163 - 25. НЕИСПРАВНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НАЛИЧИЕМ В КОНТУРЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ ОХЛАЖДЕНИЕ Из-за того, что наличие неконденсирующихся примесей приводит к росту давления нагнета- ния, электромотор должен будет снабжать компрессор большей энергией и, следовательно, потребляемый им ток увеличится (см. поз. 7 на рис. 25.3). Напомним, что охлаждение герметичных или бес- сальниковых компрессоров обеспечивается всасы- ваемыми парами хладагента. В связи со снижением массового расхода по при- чине роста давления нагнетания, количество вса- сываемых паров будет падать и охлаждение дви- гателя компрессора станет хуже, за исключением случая периодических гидроударов, обусловлен- ных переразмеренностью ТРВ. Вдобавок к этому электродвигатель компрессора начнет потреблять больший ток, в результате чего компрессор будет иметь тенденцию к дополни- тельному нагреву. Поскольку электромотор станет нагреваться сильнее, а охлаждаться хуже, температура кар- тера компрессора (поз. 8) будет гораздо выше, чем нормальная температура, и температура газа в нагнетающем патрубке (поз. 9) также вырастет. Заметим, что при этом температурный напор на входе в конденсатор будет аномально высо- ким, поскольку температура конденсации, согласно показаниям манометра ВД, будет гораз- до выше температуры наружного воздуха. Наконец, из-за пониженного массового расхода, компрессор всасывает меньше паров, чем обычно, и давление кипения (поз. 10) также будет повышаться. Будем осторожны! Общие признаки неисправности, обусловленной наличием неконденси- рующихся примесей, точно такие же, как и в случае чрезмерной заправки. Поэтому, чтобы отличить эти неисправности друг от друга, необходимо выполнить проверку наличия в контуре неконденсирующихся примесей. ВНИМАНИЕ! НЕ ПУТАЙТЕ ЧРЕЗМЕРНУЮ ЗАПРАВКУ С НА- ЛИЧИЕМ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ. Рис. 25.3.

    • Страница №166

      - 164 - 25. НЕИСПРАВНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НАЛИЧИЕМ В КОНТУРЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ ОХЛАЖДЕНИЕ 25.1. ОБОБЩЕНИЕ СИМПТОМОВ Количества тепла, поглощаемое испарителем � Температура в охлаждаемом объеме � Температура воздушной струи � Температура картера � НД � ВД � Внешне: очень хорошее переохлаждение � Тенденция к росту � Тенденция к падению Полный темпе- ратурный напор на конденсаторе � I � ВНИМАНИЕ! НЕ ПУТАЙТЕ НАЛИЧИЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ С ИЗБЫТКОМ ХЛАДАГЕНТА (см. раздел 23). Рис. 25.4. Для оценки переохлаждения при использовании: Хладагентов категории ГХФУ с большим температурным глайдом см. раздел 58. R407C см. раздел 102.2. R410A см. раздел 102.3.

    • Страница №167

      - 165 - 25. НЕИСПРАВНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НАЛИЧИЕМ В КОНТУРЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ ОХЛАЖДЕНИЕ 25.2. АЛГОРИТМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ Холодопроизводительность упала (компрессор “не охлаждает”) Поднялось давление кипения? Выросло давление нагнетания? НЕТ НЕТ ДА ДА Другая неисправность Слишком слабый компрессор Переохлаждение хорошее? Проверка неконденсирующихся примесей показала их наличие? НЕТ НЕТ ДА ДА Слишком слабый конденсатор НЕКОНДЕНСИРУЮЩИЕСЯ ПРИМЕСИ ЧРЕЗМЕРНАЯ ЗАПРАВКА ВНИМАНИЕ! НАПОМИНАЕМ ЕЩЕ РАЗ, ЧТО ЕСЛИ ТЕМПЕРАТУ- РА ЖИДКОСТНОЙ МАГИСТРАЛИ РАВНА, например 45°C, то: � Переохлаждение СЧИТАЕТСЯ ОЧЕНЬ ХОРОШИМ, если тем- пература конденсации равна 55°C. � Переохлаждение СЧИТАЕТСЯ ОЧЕНЬ ПЛОХИМ, если тем- пература конденсации равна 46°C. Конденсаторы водяного охлаждения см. в разделе 68. Рис. 25.5.

    • Страница №168

      - 166 - 25. НЕИСПРАВНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НАЛИЧИЕМ В КОНТУРЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ ОХЛАЖДЕНИЕ 25.3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Почему компрессор не охлаждает?.. Посмотрим... O! Выросло давление кипения!.. Может быть разрушен клапан?.. Нет, давление нагнетания тоже сильно выросло... Слишком слабый конденсатор? Невозможно, ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ ОЧЕНЬ ХОРОШЕЕ... Что показывают данные проверки наличия неконденсирующихся примесей?.. Вот это да!.. Разница больше 3 бар!.. Значит, это ни что иное, как НАЛИЧИЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ! ХОЛОДОПРО- ИЗВОДИТЕЛЬ- НОСТЬ УПАЛА ВД ВЫРОСЛО НД ВЫРОСЛО ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ ХОРОШЕЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕР- КИ ПОКАЗАЛИ НАЛИ- ЧИЕ НЕКОНДЕНСИРУ- ЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ Рис. 25.6.

    • Страница №169

      - 167 - 25. НЕИСПРАВНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НАЛИЧИЕМ В КОНТУРЕ НЕКОНДЕНСИРУЮЩИХСЯ ПРИМЕСЕЙ ОХЛАЖДЕНИЕ Ответы на многочисленные вопросы, касающиеся неконденсирующихся примесей, приведе- ны в предыдущем разделе ( см. раздел 24 “Проверка наличия в контуре неконденсирующихся примесей” ). Тем не менее, мы опишем один практический прием, который зачастую может позволить вам получить значительный выигрыш во времени ремонта. Быстрая проверка наличия неконденсирующихся примесей Когда вы приступаете к ремонту только что остановленной холодильной установки, темпе- ратура жидкого хладагента в ней уравновешивается с температурой воздуха, окружающего конденсатор, очень долго. Первое, что вы должны всегда делать – это установить ваши манометры. Таким образом, вы сможете мгновенно узнать, есть ли следы неконденсирующихся приме- сей в установке, не проводя специального теста (см. рис. 25.7). 25.4. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УСТРАНЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТИ Эти несколько секунд раздумий могут сберечь вам массу времени, пре- дохраняя от лишних забот и ошибочных шагов при ремонте. Далее, перед тем, как попытаться запустить компрессор, имейте привычку сравнивать температуру воздуха, окружающего конденса- тор, с температурой, соответствующей показаниям манометра ВД. Установка остановлена в удачный момент и манометр ВД показывает 10 бар... Это будет 27°C для R22. Но какая температура в конденсаторе на самом деле? Рис. 25.7.

    • Страница №16

      1. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ НА СОСТОЯНИЕ ХЛАДАГЕНТОВ - 14 - ОХЛАЖДЕНИЕ Б) Как вызвать кипение воды, поливая сосуд холодной водой В предыдущем эксперименте мы вскипятили воду, вакуумируя сосуд и нарушая тем самым равновесие между силами Fe и Fi . Когда вода полностью закипит, закроем изо- лирующий вентиль сосуда на выходе из него (см. рис. 1.3). Кипение полностью прекращается. Это объясняется тем, что молекулы пара, образующиеся в про- цессе кипения жид- кости, скапливаясь над ее поверхностью, увеличивают давле- ние в сосуде. Когда давление становится достаточным для установления нового состояния равновесия между силами Fe и Fi, кипение сразу же останавливается. Однако, будучи прекращенным, кипение начинается с новой силой, если сосуд поливать холодной водой! При прекращении вакуумирования давление слегка поднимается... Вентиль закрыт Если поливать сосуд холодной водой... ...и кипение прекращается. ...кипение вновь продолжится! Итак, чтобы вызвать кипение жидкости достаточно либо повы- сить внутреннюю силу (подогревая жидкость), либо понизить внеш- нее давление над ее свободной поверхностью (вакуумируя сосуд). Вакуумирование вызывает кипение воды Вакуумирование понижает давление над жидкостью и тем самым уменьшает силу Fe. Сле- довательно, когда в результате вакуумирования сила Fe становится меньше силы Fi, вода не может оставаться внутри сосуда и начинает выходить из него в виде пара: вода кипит (ис- паряется). Подогрев воды также вызывает ее кипение Поскольку подогрев увеличивает внутреннюю силу Fi , действующую в жидкости. Когда в результате подогрева сила Fi становится больше силы Fe, внешная сила больше не может удерживать воду в сосуде и поэтому начинается ее кипение. Рис. 1.3.

    • Страница №170

      - 168 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ В соответствии с заголовком данного раздела, условимся называть понятием “ слишком сла- бый конденсатор ” все неисправности, приводящие к аномальному снижению мощности кон- денсатора. Чтобы проанализировать возможные проявления этого семейства неисправностей на различ- ных участках холодильного контура, мы в качестве примера будем рассматривать кон- денсатор, у которого сильно загрязнено оребрение. A) Проявления в системе компрессор/конденсатор Поскольку оребрение конденсатора сильно загрязнено, теплообмен между хладагентом и воз- духом, продуваемым через конденсатор, становится очень плохим. Снижение интенсивности теплообмена приводит к значительному уменьшению мощности конденсатора и плохому охлаждению паров хладагента. В результате температура конден- сации повышается. Из-за повышения температуры конденсации манометр ВД показывает аномальный рост дав- ления конденсации (поз. 1 на рис. 26.1). Следовательно, полный температурный напор меж- ду температурой наружного воздуха и температурой конденсации становится весьма значи- тельным (поз. 2). Ввиду ухудшения теплообмена между хладагентом и воздухом из-за загрязнения ребер, на- ружный воздух, проходя через конденсатор, нагревается слабо, его температура на выходе из конденсатора (поз. 3) падает, что приводит к снижению перепада температур воздуха. 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР 26.1. АНАЛИЗ СИМПТОМОВ Заметим, что даже легкое загрязнение конденсатора может снизить его мощность на 10..30 % только по причине падения коэффициента теплообмена без какого-либо заметного влияния на расход воздуха. Рис. 26.1.

    • Страница №171

      - 169 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ Нехватка мощности конденсатора обусловливает плохую конденсацию паров. Это означает, что переохлаждение жидкости , измеренное на выходе из конденсатора (поз. 4), будет сильно уменьшаться, вплоть до полного отсутствия. Б) Проявления в системе ТРВ/испаритель При росте давления конденсации пары, заключенные во вредном пространстве цилиндра, когда поршень находится в верхней мертвой точке, создают более высокое, по сравнению с нормальным, давление, что вызывает снижение массового расхода всасываемого компрессо- ром хладагента и, следовательно, падение холодопроизводительности ( см. раздел 9 “Влияние давления на массовый расход и холодопроизводительность” ). Из-за снижения холодопроизводительности температура охлаждаемого помещения повыша- ется, что особенно заметно с наступлением первого тепла. Это приводит к тому, что клиент обращается к ремонтнику, потому что “стало слишком жарко” (в пределе, установка может быть выключена предохранительным реле ВД). Поскольку температура в охлаждаемом объеме растет, температура воз- духа на входе в испари- тель ( поз. 5 на рис. 26.2) также повышается. Из-за повышения темпе- ратуры воздуха на входе в испаритель и одновре- менного снижения холо- допроизводительности, температура воздушной струи на выходе из испа- рителя (поз. 6) тоже по- вышается. Так как давление конденсации возросло, производительность ТРВ увеличилась ( см. раздел 8.1 “Производительность ТРВ” ), хотя холодопроизводительность испарителя упала. Из-за того, что ТРВ пропускает больше хладагента, чем может выкипеть в испарителе, в от- дельных случаях могут начаться пульсации ТРВ, при этом перегрев, измеряемый термобал- лоном (поз. 7), будет нормальным или даже пониженным. В предельных случаях можно даже наблюдать прохождение паровых пузы- рей в смотровом стекле, хотя заправка хладагента абсолютно нормальная. Рис. 26.2.

    • Страница №172

      - 170 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ В) Проявления в компрессоре Энергия, которую потребляет приводной электродвигатель компрессора из электросети, глав- ным образом зависит от величины давления нагнетания, препятствующего подъему поршня в цилиндре во время такта сжатия паров ( см. раздел 10 “Влияние величины давления нагне- тания на силу тока, потребляемого электромотором компрессора” ) . Неисправность типа “слишком слабый конденса- тор” вызывает рост давления нагнетания, следова- тельно электродвигатель должен передавать ком- прессору больше энергии и потреблять из сети силу тока большей величины (см. поз. 8 на рис. 26.3). Однако охлаждение герметичных или бессальнико- вых компрессоров обеспечивается всасываемыми парами. Поскольку из-за роста давления нагнетания массо- вый расход падает, количество паров, поступающее в магистраль всасывания, снижается и охлаждение ухудшается. Так как одновременно растет потребляемый элект- родвигателем ток, нагрев электродвигателя еще больше увеличивается. Теперь электродвигатель бу- дет сильнее нагреваться и хуже охлаждаться, поэтому температура картера компрессора (поз. 9) будет гораздо выше нормальной, также как и температура газа в нагнетающей магист- рали (поз. 10). Наконец, в связи со снижением массового расхода, компрессор всасывает паров меньше, чем обычно, и в результате давление кипения тоже растет (поз. 11). Г) Две разновидности неисправности типа “слишком слабый конденсатор” Неисправность типа “слишком слабый конденсатор” подразделяется на две основные кате- гории, которые главным образом отличаются по величине перепада температур воздуха на выходе из конденсатора и входе в него. Есть еще третья разновидность этой неисправности, которая дает те же основные симп- томы. Все эти неисправности, обусловленные повышенной температурой воздуха на входе в конденсатор, будут рассмотрены нами более подробно в разделе 26.5 “Практические аспекты устранения неисправности”. 1) Недостаточный расход воздуха через конденсатор Падение расхода воздуха через конденсатор приводит к снижению скорости молекул возду- ха, проходящих через конденсатор. Одновременно растет температура трубок и ребер конденсатора из-за того, что температура конденсации повышена. Снижение скорости воздуха при его прохождении через конденсатор обусловливает более длительный контакт молекул воздуха с теплообменной поверхностью конденсатора, нагре- той сильнее, чем обычно. Рис. 26.3.

    • Страница №173

      - 171 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ Вследствие этого подогрев воздуха уве- личивается и его температура на выходе из конденсатора θ s увеличивается (см. рис. 26.4). Следовательно, перепад между темпе- ратурой воздуха на выходе из конден- сатора и температурой на входе в него θ s – θ e повышается, и этот перепад бу- дет тем больше, чем сильнее падает расход воздуха. 2) Загрязненный конденсатор Если конденсатор грязный, теплообмен между хладагентом и воздухом ухудшается, так как грязь, покрывающая трубки и ребра конденсатора, играет роль теплоизоляции. В результате снижения эффективности теплообмена воздух, проходящий через конденсатор, нагревается хуже и его тем- пература, измеренная на выходе из кон- денсатора, падает (см. рис. 26.5). Таким образом, в отличие от случая с недостатком расхода воздуха через конденсатор, загрязненная поверх- ность конденсатора приводит к сниже- нию величины подогрева воздуха, проходящего через конденсатор, а сле- довательно, и уменьшению величины перепада температур ( θ s – θ e). Примечание. Эти теоретические рассуждения относительно температурного перепада ∆θ для воздуха не следует строго принимать для практического использования и рассматривать как основной инструмент диагностики конденсаторов с воздушным охлаждением, поскольку на практике довольно сложно правильно замерить температуру воздушной струи на выходе из конденсатора (если речь не идет о вентиляционной сети с воздуховодами) и в большинстве случаев состояние чистоты оребрения ремонтник может определить визуально. Однако указанные соображения относительно перепада ∆θ могут со- служить огромную службу в случае, если установка оборудована кон- денсатором с водяным охлаждением, поскольку они позволяют абсо- лютно уверенно определить, имеется ли недостаток расхода воды и покрыт ли водяной тракт отложениями или накипью. Методы устранения неисправностей в конденсаторах водяного охлаждения в слу- чаях низкого расход воды или загрязненного конденсатора см. в разделе 68. НЕДОСТАТОЧ- НЫЙ РАСХОД ВОЗДУХА Грязный конденсатор Большой перепад θ s – θ e θ s θ e Малый перепад θ s – θ e θ s θ e Рис. 26.4. Рис. 26.5.

    • Страница №174

      - 172 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ 26.2. ОБОБЩЕНИЕ СИМПТОМОВ Количество тепла, поглощаемое испарителем � Температура в охлаж- даемом объеме � Температура картера � НД � ВД � Переохлаждение в норме или слабое � Тенденция к росту � Тенденция к падению Полный темпера- турный перепад конденсатора � I � Рис. 26.6. Для оценки переохлаждения при использовании: Хладагентов категории ГХФУ с большим температурным глайдом см. раздел 58. R407C см. раздел 102.2. R410A см. раздел 102.3.

    • Страница №175

      - 173 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ 26.3. АЛГОРИТМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ Неисправность типа “слишком слабый конденсатор” выявляется от- носительно просто: это единственная неисправность, при которой одновременно растет давление конденсации и ухудшается переох- лаждение. Неисправность типа “грязный конденсатор водяного охлаждения” см. в разделе 68. Холодопроизводительность упала (компрессор не охлаждает) Выросло давление кипения? Выросло давление конденсации? НЕТ НЕТ ДА ДА Другая неисправность Компрессор слишком слабый Переохлаждение хорошее? Слабый перепад температуры воздуха на конденсаторе? ДА НЕТ НЕТ ДА Другая неисправность ГРЯЗНЫЙ КОНДЕНСАТОР НЕДОСТАТОЧНЫЙ РАСХОД ВОЗДУХА СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР Теперь необходимо уточнить характер неисправности Рис. 26.7.

    • Страница №176

      - 174 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ 26.4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Почему компрессор не охлаждает?.. Посмотрим... О! Выросло давление кипения!.. Может быть вышел из строя ТРВ?.. Нет, давление конденсации тоже сильно выросло... Может это чрезмерная заправка или неконденсирующиеся примеси? Невозможно, ТАК КАК ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ СЛАБОЕ... Значит, это ни что иное, как... СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР! ХОЛОДОПРО- ИЗВОДИТЕЛЬ- НОСТЬ УПАЛА ВЫРОСЛО ВД ВЫРОСЛО НД ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ УХУДШИЛОСЬ Рис. 26.8.

    • Страница №177

      - 175 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ 26.5. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УСТРАНЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТИ Напомним, что неисправность типа “слишком слабый конденсатор” подразделяется на две основные разновидности, одна из которых характеризуется недостатком расхода воздуха (с большим перепадом температур воздуха), а другая – загрязнением конденсатора (с малым перепадом температур воздуха). В настоящем разделе мы рассмотрим еще и третью разно- видность этой неисправности, характеризующуюся высокой температурой воздуха на входе в конденсатор. Следовательно, неисправность типа “слишком слабый конденсатор” может обусловливаться множеством различных причин, которые дают одни и те же общие симптомы. Рассмотрим некоторые из этих причин. 1. Загрязнение трубок и ребер конденсатора Конденсаторы с воздушным охлаждением в качестве средства охлаждения, обеспечивающего конденсацию хладагента, используют атмосферный воздух, поэтому часто они устанавли- ваются вне помещений и оказываются подверженными воздействию наружного воздуха (загрязненного пылью, пухом и т.п.). Тяжелые условия работы таких конденсаторов приводят к тому (это хорошо известно ре- монтникам), что чем с меньшей регулярностью конденсаторы очищаются от грязи, тем чаще возникает данная неисправность. 2. Неудачное размещение конденсатора с воздушным охлаждением При установке конденсатора с воздушным охлаждением следует особо внимательно от- нестись к выбору места его размещения, по- скольку в противном случае вы можете столкнуться с крайне нежелательными и не- приятными сюрпризами. Например, устанавливая конденсатор на кры- ше или террасе, избегайте такого его располо- жения, при котором он будет всасывать (непо- средственно, или в результате действия гос- подствующих ветров) выбросы из соседних помещений, особенно, если речь идет о жир- ных и грязных дымах (кухонная вытяжка рес- торана) или горячем воздухе (трубы бойлер- ных, котельных, каминов и т.д., см. рис. 26.9). Что касается жирных кухонных испарений, то они оседают на всех поверхностях оребрения конденсатора как снаружи, так и в глубине, что способствует прилипанию пыли и ускоряет загрязнение. Очистка такого конденсатора становится очень тяжелой и часто требует приме- нения специальных средств и моющих материалов. ВЫТЯЖКА КОНДЕНСАТОР Внимание! Никогда не используйте для очистки средства, нагретые до высокой температуры. В противном случае, давление в конденсаторе может вырасти настолько сильно, что вызовет, в зависимости от мощности установки, либо срабатывание предохранительного кла- пана, либо разрушение предохранительной заглушки. Рис. 26.9.

    • Страница №178

      - 176 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ Если жирные дымы ускоряют загрязнение, горячие дымы, повышая температуру воздуха на входе в конденсатор, могут вызвать аномальный рост давления конденсации (заметим, что дымы котельных имеют температуру свыше 200°C и, кроме того, они могут привести к по- вышенной скорости коррозии конструкционных материалов конденсатора). Другим примером размещения конденсатора, могущего привес- ти к возникновению проблем, яв- ляется его установка вблизи де- ревьев, тень от которых защища- ет конденсатор от солнечных лу- чей в жаркие часы летних дней (см. рис. 26.10). Такое размещение может пол- ностью защитить конденсатор от солнечных лучей летом, если только есть гарантия того, что горячий воздух, нагнетаемый венитлятором и выходящий из конденсатора, не возвратится, отразившись от листвы, на вход в конденсатор (траектория 1), в результате чего очень быстро возрастет давление конденсации и сработает предохранительное реле давления. Более того, при работе установки в период межсезонья, падающие осенью листья с деревьев никоим образом не должны попадать на вход в конденсатор (траектория 2), иначе они быст- ро забьют конденсатор, сильно сокращая как расход воздуха, так и поверхность теплообмена, что приведет к значительному росту ВД. Заметим также, что во время выбора места для конденсатора с воздушным охлаждением не- обходимо подумать и об охране окружающей среды (в частности, имея в виду нежелательные шумы, производимые конденсаторами, которые расположены в непосредственной близости от жилых помещений). Если установка предназначена для круглосуточной работы, необходимо также принять в расчет и местные климатические условия. Например, обильные снегопады в горных районах могут полностью засыпать конденсатор и перекрыть всасывание воздуха; паводок расположенной поблизости реки может совсем его затопить... 3. Вентилятор конденсатора вращается не в ту сторону Какой бы ни была конструкция конденсатора с воздушным охлаждением (осевой или цент- робежный вентилятор), разработчик всегда предусматривает вполне определенное направ- ление вращения вентилятора. Чтобы на практике обеспечить достижение всех характеристик, заявленных в техническом описании конденсаторов, необходимо строго соблюдать указания разработчика относитель- но направления вращения вентилятора... Рис. 26.10.

    • Страница №179

      - 177 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ Так, например, направление движения воздуха, об- дувающего конденсатор, выбирается конструкто- ром, чтобы улучшить переохлаждение (более хо- лодный воздух вначале обдувает нижнюю часть конденсатора, в которой находится жидкий хлада- гент) и (или) повысить коэффициент теплообмена, предусмотрев движение хладагента и охлаждаю- щего воздуха по принципу противотока. В результате направление движения воздуха, пред- писанное конструктором конденсатора, должно строго соблюдаться, в противном случае мощ- ность конденсатора окажется гораздо ниже заяв- ленной. Недостаток мощности при работе конден- сатора приведет к заметному снижению полного температурного перепада со всеми признаками неисправности типа “слишком слабый конденса- тор”, особенно с наступлением первых теплых дней (см. рис. 26.11). Если конденсатор оборудован осевым вентилятором, то при его вращении в обратную сто- рону направление движения воздуха через конденсатор также меняется на противополож- ное, что приводит к появлению описанных выше признаков. Контроль и ремонт тако- го дефекта относительно просты, так как направ- ление движения воздуха в конденсаторе с осевым вентилятором зависит только от направления вращения двигателя. С другой стороны, если конденсатор оборудован вентилятором центро- бежного типа, направ- ление циркуляции воз- духа не зависит от на- правления вращения двигателя , поскольку в центробежном вентиляторе всасывание всегда происходит в центре улитки, каким бы ни было направление вращения. Следовательно, контроль направления вращения должен проводиться визуально и не может быть произведен как для осевого вентилятора, полагаясь только на направление движения воздуха. Наконец, следует отметить явление, которое может произойти, если конденсатор, оборудо- ванный осевым вентилятором, не защищен от воздействия сильных ветров, дующих иногда в той или иной местности... Если центробежный вентилятор вращается в обратную сторону, на- правление движения воздуха не меняется, однако расход воздуха резко падает, что приводит к появлению признаков неисправности типа “слишком слабый конденсатор”, обусловленной недостаточным рас- ходом воздуха (см. рис. 26.12). ДА НЕТ Нормальный расход Слабый расход ДА НЕТ Рис. 26.11. Рис. 26.12.

    • Страница №17

      1. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ НА СОСТОЯНИЕ ХЛАДАГЕНТОВ - 15 - ОХЛАЖДЕНИЕ Это явление, на первый взгляд крайне парадоксальное, объясняется тем, что небольшая масса водяных паров, содержащихся в емкости, охлаждается значительно быстрее, чем большая масса воды. В результате пары воды сжимаются быстрее, чем жидкость, и внешняя сила Fe (действую- щая в паровой фазе) уменьшается быстрее, чем внутренняя сила Fi (действующая в жидкости). Когда сила Fe становится меньше силы Fi равновесие нарушается и кипение возобновляется (этот легко осуществимый эксперимент, который позволил автору выиграть множество пари, может быть поставлен с помощью прибора, известного под названием колбы Франклина). В) Разница в удельной массе жидкости и ее пара Говоря об удельной массе тела, укажем, что под этим понятием подразумевается масса еди- ницы объема данного тела (например, мы знаем, что 1 литр воды имеет массу 1 килограмм). Один литр жидкого R22 при температуре 20°C имеет массу около 1,2 кг, однако 1 литр паров R22, при той же температуре и атмосферном давлении, имеет массу порядка 0,038 кг, то есть в 1,2/0,038 = 31 раз меньшую. Следовательно, при 20°C и атмосферном давлении 31 литр паров R22 имеет такуюже массу, как 1 литр жидкого R22 (см. рис. 1.4). Таким образом, в результате испарения жидкого R22 при 20°С, образующиеся пары за- нимают объем в 31 раз боль- ший, чем объем жидкости, из которой они образовались. 1,2 кг паров R22 при 20°C 1 литр 31 литр 1,2 кг жидкого R22 при 20°C Поэтому диаметр жидкостных линий в холодильных контурах всегда меньше, чем диаметр патрубков нагнетания, хотя давления в этих двух магистралях почти одинаковы. Г) Соотношение между давлением и температурой Холодильные манометры, которые мы обычно используем, показывают соотношение между давлением паров и температурой для трех типов хладагентов, наиболее часто используемых в последние годы (R12, R22 и R502). Однако, в дальнейшем, мы будем должны все больше и больше привыкать к новым хладагентам (R134a, R404A, R407C, R410A и т.п.). С целью закрепления наших знаний в области поведения хладагентов при разных темпера- турах рассмотрим рис 1.5 и попробуем представить, что происходит внутри сосуда, содержа- щего R22 в жидкой фазе, когда его температура растет. Рис. 1.4.

    • Страница №180

      - 178 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ При остановленном конденсаторе может случиться так, что порывы ветра, действуя на ло- пасти вентилятора, заставят его вращаться в направлении, противоположном нармальному. Если на мотор вентилятора будет подано напряжение в момент, когда вентилятор быстро вра- щается в обратном направлении, могут произойти следующие два явления: а) Если вентилятор снабжен трехфазным двигателем Направление вращения трехфазного двигателя однозначно определяется схемой подклю- чения трех его обмоток к электрической сети. В том случае, если вызванное действием ветра вращение мотора противоположно задан- ному, резко повышается пусковой момент сопротивления вентилятора. Это повышение будет тем значительнее, чем выше скорость вращения вентилятора в обратном направле- нии, что приводит к увеличению времени запуска. В большинстве случаев трехфазный двигатель способен затормозить вращение вентиля- тора в обратном направлении и заставить его вращаться в правильном направлении до- статочно быстро, несмотря на возникающую при этом перегрузку по току, не допуская срабатывания защитного термореле (заметим, однако, что повторения запуска в этих условиях допускать, конечно, не следует, чтобы продлить жизненный цикл агрегата). б) Если вентилятор снабжен однофазным двигателем В этом случае пусковой момент, как правило, слабый (особенно у осевых вентиляторов) и существует опасность того, что после подачи напряжения вентилятор будет вращаться в том же направлении, что и без напряжения, то есть в обратном. Поэтому при выборе места расположения конденсатора с воздушным охлаждением сле- дует проявлять осторожность (главным образом для конденсаторов с осевыми вентиля- торами и однофазными двигателями), принимая во внимание господствующие направле- ния ветров с тем, чтобы избежать подобных проблем ( специфические проблемы однофаз- ных двигателей рассматриваются в разделе 53 “Однофазные двигатели” ). В сомнительных случаях предпочтительно использовать трехфазные двигатели (у кото- рых направление вращения строго фиксировано) и центробежные вентиляторы (которые не будут вращаться под действием ветра без подачи напряжения по причине гораздо более высокого момента сопротивления). 4. Ремень вентилятора проскальзывает или порван Если ремень проскальзывает, вентилятор вращается со скоростью ниже номинальной, что вызывает падение расхода воздуха (в пределе, если ремень порван, мотор вращается в холос- тую, расход воздуха через конденсатор отсутствует и предохранительное реле ВД очень быстро отключит компрессор). Перед тем, как подтянуть ремень, ремонтник должен проверить степень его износа и при не- обходимости заменить его. Он должен также полностью осмотреть и проверить состояние как приводного мотора, так и самого вентилятора (контроль взаимного расположения и, при необходимости, выравнива- ние, чистоту, смазку, механические зазоры, затяжку крепежа...).

    • Страница №181

      - 179 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ 5. Мотор, предназначенный для работы на частоте 60 Гц, запитан напряжением с частотой 50 Гц Еще раз напомним, что скорость вращения электродвигателя переменного тока зависит от частоты напряжения в питающей сети. Так, двигатель, изготовленный в США и рассчитанный на 1720 об/мин при частоте 60 Гц, будучи запитанным из сети с частотой 50 Гц, вращается меделеннее и дает только 1440 об/мин (падение числа оборотов составляет 17%). В этом случае необходимо обратить внимание на табличку, которая прикреплена к корпусу мотора, и на которой указаны номинальные условия его работы. Если английский текст име- ет указание “60 cps” (то есть 60 циклов в секунду – Cicle Per Second), ремонтник быстро пой- мет причину недостаточного расхода воздуха через конденсатор. 6. Между конденсатором и вентилятором существует дополнительный подвод возуха Имея в виду, что такой дефект может возникнуть при любом типе вентилятора и его распо- ложении (осевой или центробежный, всасывающий или обдувающий), мы в качестве приме- ра рассмотрим центробежный всасывающий вентилятор (см. рис. 26.13). При нормальной работе вся мас- са воздуха, которая выходит из короба вентилятора (точка 3), предварительно проходит через конденсатор (точка 1). Если между этими двумя агре- гатами существует дополнитель- ный приток воздуха (плохо за- крытая панель воздуховода, порвана уплотнительная про- кладка...), какое-то количество воздуха всасывается вентилято- ром непосредственно, не прохо- дя через конденсатор (точка 2). Заметим, что при этом расход воздуха в струе на выходе из вентилятора может казаться со- вершенно нормальным, потому что в любом случае он равен расходу воздуха, действитель- но прошедшего через конденсатор (точка 1) плюс добавочный расход (точка 2). В соответствии с величиной дополнительного притока воздуха, снижение расхода воздуха, обдувающего конденсатор, может оказаться достаточным, чтобы вызвать аномальный рост давления конденсации, сопровождаемый всеми признаками неисправности типа “слишком слабый конденсатор”. 7. Колесо или винт вентилятора проскальзывает на своей оси Этот дефект обычно присущ небольшим вентиляторам, у которых крепление винта к оси осуществляется с помощью простого стопорного болтика. Выявить такой дефект можно очень быстро с помощью визуального контроля, тем более, что, как правило, он сопровождается тревожным шумом, обусловленным тем, что винт вентиля- тора “болтается” на оси мотора. Рис. 26.13.

    • Страница №182

      - 180 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ 8. Винт неправильно расположен по отношению к конденсатору Если циркуляция воздуха через конденсатор обеспечивается при помощи осевого вентиля- тора, его расположение относительно конденсатора должно строго соответствовать геомет- рическому центру последнего, чтобы поддерживать расход воздуха и характеристики венти- лятора на уровне номинальных. При ремонте вентилятора возможна ситуация, когда он окажется смещенным от центральной оси конденсатора (см. рис. 26.14), причем неважно в каком направлении – горизонтальном или вертикальном, в результате чего значительная часть поверхности теплообмена конден- сатора будет находится вне основного потока, продуваемого через него воздуха (например, когда приводной ремень слишком длинный или слишком короткий). Снижение реальной поверхности теплообмена конденсатора может вызвать недостаток мощ- ности, не позволяющей обеспечить нормальную конденсацию. Другая проблема может возникнуть, если винт вентилятора снабжен коль- цевым ободком, предназначенным для управления потоком воздуха с целью повышения КПД вентилятора, а следо- вательно, и расхода воздуха. Если после ремонта винт не установлен строго на первоначальное место по от- ношению к ободу, значительная часть воздуха, всасываемого вентилятором, может проходить через него, минуя кон- денсатор (см. рис. 26.15). Такой неверный монтаж винта также может вызвать заметное снижение расхода воздуха через конденсатор и, следовательно, стать причиной аномального роста давления конденсации. Отсюда мы делаем следующий вывод. При разборке агрегатов, особенно незнакомых, мон- тажник всегда должен перед разборкой пометить взаимное расположение всех деталей (и без колебаний нанести эти пометки на схемы). Такая элементарная предосторожность часто может уберечь от ошибок при сборке этих агрегатов, какого бы типа они не были. ДА ДА НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ Рис. 26.14. Рис. 26.15.

    • Страница №183

      - 181 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ 9. Возврат нагретого воздуха на вход в конденсатор Эта проблема уже рассматривалась нами в начале настоящего раздела, когда речь шла о кон- денсаторе, расположенном под деревом, листва которого вызывает возврат горячего воздуха. Существует очень много других примеров создания вредных вторичных потоков горячего воздуха, попадающего на вход в конденсатор. В примере на рис. 26.16 конденсатор с горизонтальной струей воздуха на выходе установлен очень близко к стене с нарушениями инструкций разработчика. Значительная часть горячего воздуха, выходящего из этого конденсатора, поднимается вдоль стены и вполне нормально удаляется в атмосферу (траектория 1), од- нако многочисленные воздушные струйки, отражаясь от стены, вновь попадают на вход в конденсатор (траек- тории 2 и 3), где существует небольшое разрежение . Этот нагретый воздух, повторно попавший в вентиля- тор, искусственно повышает среднюю температуру ок- ружающей среды. Поскольку температура воздуха на входе в конденсатор повышается, то и на выходе из него она также обяза- тельно повышается (на величину перепада температур воздуха). Но часть этого более горячего воздуха вновь возвраща- ется на вход в конденсатор и, следовательно, опять по- вышает температуру (и так далее...). Таким образом, температура воздуха на входе в конденсатор очень быстро становится заметно выше реальной наружной температуры, вызывая заметное повышение давления конденсации. Другой случай попадания нагретого воздуха на вход в конденсатор может реализоваться, если несколько конденсаторов установлены в ряд, друг за другом, и воздух, выходящий из одного конденсатора, имеет возмож- ность попадания на вход другого. Так, в примере на рис. 26.17 конденса- тор №1 всасывает воздух с нормаль- ной температурой (поз. 1), что позво- ляет поддерживать вполне нормальное значение давления конденсации. С другой стороны, конденсатор №2, установленный очень близко, всасы- вает часть воздуха, выходящего из кон- денсатора №1 (поз. 2). Рассмотрим данную ситуацию более подробно... Рис. 26.16. Рис. 26.17.

    • Страница №184

      - 182 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ В качестве примера возьмем два одинаковых конденсатора, каждый из которых работает с температурным перепадом по воздуху ∆θ возд = 8 K и полным температурным напором ∆θ полн = 16 K, и которые установлены таким образом, что значительная часть воздуха, выходящего из конденсатора №1, всасывается конденсатором №2 (см. рис. 26.18). Пусть температура воздуха на входе в конденсатор №1 равна 30°C, тогда на выходе из него получим 30 + 8 = 38°C, а температура конденсации в конденсаторе №1 будет 30 + 16 = 46°C (т.е. давление конденсации ВД – 16,7 бар для R22, 20 бар для R404A и 27 бар для R410A). Представим, что часть воздуха с выхода конденсатора №1 при температуре 38°C, смешиваясь с наружным воздухом при температуре 30°C, приобретает температуру 35°C и попадает на вход конденсатора №2. Тогда температура воздуха на выходе из конденсатора №2 составит 35 + 8 = 43°C, темпера- тура конденсации в нем будет 35 + 16 = 51°C (т.е. давление конденсации ВД – 18,9 бар для R22, вместо предусмотренных 16,7 бар). Заметив, что в контуре №2 давление конденсации аномально выросло, а переохлаждение незна- чительное, хороший ремонтник быстро сделает вывод о том, что конденсатор слишком слабый. Поскольку температура снаружи равна 30°C, измерив температуру воздуха на выходе из кон- денсатора №2 и получив ее значение равным 43°C, не замечая при этом, что существует по- падание нагретого воздуха на вход в конденсатор №2, он рискует сделать ошибочный вы- вод о значительной нехватке расхода воздуха, поскольку внешне температурный перепад по воздуху очень большой (13 K). Заметим, что для конденсации при температуре 46°C при температуре на входе конденсато- ра №2, равной 35°C, потребовалось бы, чтобы полный перепад был равен 11 K, для чего был бы необходим гораздо более высокий расход воздуха, а также значительное увеличение теп- лообменной поверхности (то есть гораздо больший конденсатор). Следовательно, нужно быть очень осторожным в своих суждениях, так как повышенная температура воздуха на входе в конденсатор, не- зависимо от причины этого повышения, может вызывать симптомы того, что конденсатор слишком слабый. 51°C 46°C 16,7 бар 18,9 бар 30°C 43°C 35°C 38°C 30°C Конденсатор №1 Конденсатор №2 Рис. 26.18.

    • Страница №185

      - 183 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ 10. Плохо отрегулирован или не работает дополнительный конденсатор В настоящее время, когда цены на воду все больше и больше растут, а воздух остается прак- тически бесплатным, конденсаторы с водяным охлаждением используются все реже, усту- пая конденсаторам с воздушным охлаждением даже в установках большой мощности. Не вдаваясь в подробности, отметим, что выбор конденсатора с воздушным охлаждением производится таким образом, чтобы при обычных значениях наружной температуры в лет- ний период, высокое давление оставалось бы в разумных пределах. Однако некоторые специалисты выбирают конденсатор, ориентируясь на максимальные зна- чения наружной температуры для данного региона (которые устанавливаются зачастую в течение всего нескольких часов в году), понимая, что в оставшиеся периоды года конденса- тор будет сильно переразмерен. Впрочем, иногда в таких случаях встречается использование двух последовательно задейст- вованных конденсаторов, один из которых имеет воздушное охлаждение, а другой – водяное, как представлено на рис. 26.19. Большую часть года в такой конструкции работает только конденсатор с воздушным охлаж- дением, способный в одиночку обеспечить вполне нормальное значение ВД (поз. 1). В это время конденсатор с водяным охлаждением работает только как жидкостной ресивер , поскольку циркуляция воды в нем отсутствует (поз. 2), а водяной клапан, управляемый высо- ким давлением хладагента (поз. 3), закрыт ( работа этого клапана рассмотрена в разделе 67 ). В разгаре лета, когда наружная температура в течение нескольких часов может очень сильно возрастать, конденсатор с воздушным охлаждением становится слабым, что приводит к росту давления конденсации. В этот период водяной клапан, отрегулированный таким образом, чтобы ограничивать рост давления конденсации, открывается, вода начинает циркулировать в контуре и рост давле- ния конденсации прекращается ( настройку клапана см. в разделе 67 ). Таким образом, данная система позволяет большую часть времени обходиться небольшим конденсатором с воздушным охлаждением, который легко регулируется, когда наружная тем- пература уменьшается. Выход воды Вход воды Рис. 26.19.

    • Страница №186

      - 184 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ При повышении наружной температуры до исключительно больших значений конденсатор с водяным охлаждением подключается к работе автоматически (простой настройкой управляю- щего давления водяного клапана) и позволяет, за счет повышения мощности, которое он обес- печивает, сохранить значения давления конденсации в разумных пределах, тем самым улуч- шая переохлаждение в моменты, когда особенно сильно возрастает потребность в холоде. Если дополнительный конденсатор не может развить номинальную мощность (плохо отре- гулирован водяной клапан, управляющая магистраль клапана засорена или неправильно подключена, закрыт кран подачи воды в контур, упал расход воды, тракт конденсатора с во- дяным охлаждением покрыт внутри накипью или осадками...), то установка такого типа бу- дет иметь все признаки неисправности типа “слишком слабый конденсатор”. Внимание! В установках такой конструкции может наблюдаться и чрезмерное потребление воды, которое может быть обусловлено либо неправильной настройкой водяного клапана, либо (даже если водяной клапан отрегулирован правильно) аномально высоким значением давления конденсации по причине другой неисправности (поломки вентилятора, чрезмер- ной заправки, наличия неконденсирующихся примесей...). Заметим, что в конденсаторе с водяным охлаждением вход воды всегда должен находиться снизу. Такая схема вначале обеспечивает контакт холодной воды с жидкостью, находящей- ся внизу конденсатора, что позволяет максимально улучшить переохлаждение жидкости (см. раздел 67). 11. Большие потери давления в воздуховоде конденсатора Когда конденсатор с воздушным охлаждением расположен в нижней части здания, для под- вода к нему наружного воздуха, а также для удаления нагретого при охлаждении конденса- тора воздуха, иногда используются специальные воздуховоды. В этом случае в сети воздуховодов возникают потери напора, иногда весьма значительные (длина сети воздуховодов, шумоглушители, задвижки или заслонки...), что требует исполь- зования центробежных вентиляторов (осевые вентиляторы для этого не подходят, так как они в меньшей степени способны противостоять большим потерям напора). Рассмотрим в качестве примера зависимость расхода воздуха от потерь давления, представлен- ную на рис. 26.20, которая ил- люстрирует изменение расхода воздуха в воздуховоде, оснащен- ном центробежным вентилято- ром, конденсатора с воздушным охлаждением. При расчетных потерях 15 декапаскалей (ДПа) вентилятор обеспечивает потреб- ный расход 13000 м 3 /ч (точка А). Если фактические потери по какой-либо причине становятся выше и достигают, например 23 ДПа, расход воздуха падает до 10000 м 3 /ч, давая симптомы неисправности “слишком сла- бый конденсатор” из-за падения расхода воздуха (точка В). 10.000 13.000 ∆ P (ДПа) 23 15 Qv (м 3 /ч) Рис. 26.20.

    • Страница №187

      - 185 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ Если вентилятор оборудован регулируемым шкивом, позволяющим менять расход воздуха, ремонтник может сделать это очень быстро, в противном случае эту неисправность устра- нить довольно сложно ( похожая ситуация детально рассмотрена в разделе 20.5 “Практи- ческие аспекты устранения неисправности” типа “слишком слабый испаритель” ). 12. Загрязнено большое число ребер конденсатора Если ребра конденсатора сильно загрязнены, циркуляция воздуха в нем ухудшается, расход воздуха падает и мощность конденсатора снижается. Более того, загрязнение ребер снижает поверхность теплообмена, что усиливает эффект па- дения мощности. Объединение этих двух явлений приводит к появлению всех общих при- знаков неисправности типа “слишком слабый конденсатор”. В этом случае ремонтник должен произвести визуальный осмотр ребер (как сзади, так и впе- реди конденсаторной батареи) и при необходимости тщательно вычистить загрязненные реб- ра при помощи специального гребня, шаг зубьев которого в точности соответствует расстоя- нию между ребрами. 13. Конденсатор подобран неправильно и его мощность недостаточна Эту неисправность, к счастью довольно редкую, всегда очень сложно выявить, поскольку при этом необходмо осуществить проверку расчетов по подбору нужного конденсатора и выполнить тщательный анализ табличных данных для всех элементов установки. 14. Неисправен или неправильно настроен регулятор давления конденсации Существует множество технологий для регулирования давления конденсации в установках с конденсаторами воздушного охлаждения, в том числе путем воздействия на хладагент (см. раздел 36 “Регулирование давления конденсации. Анализ неисправностей”) и на расход возду- ха (воздействуя непосредственно на вентиляторы или при помощи регулировочных заслонок). После установки любой системы регулирования, вне зависимости от ее конструкции, ре- монтник при поиске причины аномальных значений давления конденсации должен прежде всего убедиться, что используемая система регулирования полностью отвечает мощности применяемого конденсатора (например, все вентиляторы должны обеспечивать возможность вращения с максимальной скоростью; заслонки, если они существуют, должны иметь возмож- ность полного открытия и т. д.). Нужно также убедиться в том, что температура воздуха на входе в конденсатор нормальная. Выше мы видели ( см. раздел 26 ), что высокая температура воздуха на входе в конденсатор также вызывает симптомы неисправности типа “слишком слабый конденсатор”. Делать это нужно очень осторожно, так как кромки ребер представ- ляют собой острые, как бритва, пластины.

    • Страница №188

      - 186 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ 15. Не работает один из вентиляторов конденсатора При повышении мощности конденсатора увеличиваются также и его размеры. Тогда появля- ется необходимость установки нескольких вентиляторов, чтобы обеспечить потребный рас- ход воздуха. В примере на рис. 26.21 конденсатор оборудован дву- мя осевыми вентиляторами V1 и V2, которые при повышении наружной температуры должны рабо- тать одновременно. В этот момент, если, например, вентилятор V2 оста- навливается из-за какой-либо неисправности (обрыв обмотки, плохой электрический контакт, отключение с помощью реле тепловой защиты...), а вентилятор V1 продолжает работать нормально, происходит рез- кое падение расхода воздуха, обдувающего теплооб- менную поверхность конденсатора. Заметим, что поскольку в зоне всасывания вентилятора V1 имеется небольшое разрежение (поз. 1), значительное количество воздуха может проходить через лопасти вентилятора V2, вместо того, чтобы нормально пересекать конденсаторную батарею. Неопытный ремонтник, ограничивающийся быстрым визуальным контролем вентиляторов (вместо того, чтобы измерить силу потребляемого тока), может ошибочно заключить, что вентилятор V2 работает вполне нормально. Такая неисправность может привести к столь значительному падению расхода воздуха, что появятся признаки неисправности типа “слишком слабый конденсатор”. 16. Два вентилятора соединены последовательно В примере на рис. 26.22 конден- сатор оборудован двумя вентиля- торами, каждый из которых при- водится в действие своим одно- фазным двигателем с напряже- нием питания 220 В. Оба мотора должны обязательно соединяться параллельно, чтобы каждый из них был запитан на- пряжением 220 В, обеспечиваю- щим их нормальную работу. Если из-за ошибки монтажа при подключении моторы соединены последовательно, каждый из них находится под напряжением 110 В (вместо 220 В). Этот паразитный расход может оказаться настолько существен- ным, что вызовет вращение вентилятора V2 в направлении, противо- положном нормальному. V1 V2 220 В 220 В 110 В 110 В 220 В 220 В M 220 В M 220 В M 220 В M 220 В Рис. 26.21. Рис. 26.22.

    • Страница №189

      - 187 - 26. СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ОХЛАЖДЕНИЕ Такое снижение напряжения питания приводит к очень сильному падению скорости враще- ния вентиляторов и, следовательно, к заметному уменьшению расхода воздуха, вызывая тем самым все признаки неисправности типа “слишком слабый конденсатор”. РЕМОНТ ХОЛОДИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ РЕМОНТ ХОЛОДИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ РЕМОНТ ХОЛОДИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ РЕМОНТ ХОЛОДИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ РЕМОНТ ХОЛОДИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ РЕМОНТ ХОЛОДИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ Шеф, потрясающе выросло НД! Добавь хладагента... Слей немного хладагента... Шеф, потрясающе упало НД! Открой ТРВ... Не получается, шеф! Что делать! Закрой ТРВ... А теперь, шеф? Добавь еще хладагента и снова открой ТРВ... Купи Шеф, потрясающе упало НД! А теперь что делать, шеф ? учебник! Рис. 26.23.

    • Страница №18

      1. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ НА СОСТОЯНИЕ ХЛАДАГЕНТОВ - 16 - ОХЛАЖДЕНИЕ 1.2. УПРАЖНЕНИЕ Пусть две емкости, содержащие смесь жидкости и пара хладагента R22, находятся при одной и той же температуре, равной 20°C (см. рис. 1.6). В первой емкости высота (следовательно, и объ- ем) жидкости в 4 раза больше, чем во второй. Зная, что в первой емкости давление составляет 8 бар, определить, какое давление покажет ма- нометр, соединенный со второй емкостью? Решение на следующей странице... В первом сосуде жидкий R22 находится при температуре 20°C и манометр показывает, что давление в емкости составляет 8 бар. Если температура возрастает, небольшое ко- личество жидкости испаряется, а сама жид- кость при этом расширяется что приводит к повышению уровня жидкости в сосуде и не- большому снижению объема паров. Однако, принимая во внимание то, что для размещения объема паров, образовавшихся в результате выкипания некоторого объема жидкости, требуется пространство, пример- но в 30 раз большее, чем объем, который за- нимала испарившаяся жидкость, пары в со- суде сжимаются и давление в нем повыша- ется по мере того, как растет температура. Поэтому во втором сосуде, температура которого составляет 27°C, манометр показывает давление 10 бар. Если температура продолжает расти и доходит, например, до 34°C, количество паров уве- личивается гораздо быстрее по сравнению с повышением уровня жидкости, и давление до- стигает 12,2 бар. Таким образом, при росте температуры жидкости внутренняя сила Fi увеличивается, что приводит к испарению определенного количества жидкости. Высвобождающийся за счет этого объем оказывается слишком малым для образовавшегося количества паров, происходит их сжатие, давление растет, одновременно растет внешняя сила Fe, и так до тех пор, пока не установится равновесие сил Fi и Fe . 8 бар 10 бар 12,2 бар 20°C 27°C 34°C При повышении температуры давление в баллоне тоже растет. 8 бар h h 4 Что покажет манометр? R22 при 20°C Итак, в замкнутом сосуде состояние смеси паров с порождающей их жидкостью (их называют насыщенными парами или парожидкостной смесью в состоянии насыщения) подчиняется очень точному соотно- шению (зависящему от природы жидкости) между температурой жид- кости и давлением насыщенных паров. Рис. 1.5. Рис. 1.6.

    • Страница №190

      - 188 - 27. ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ. УПРАЖНЕНИЕ ОХЛАЖДЕНИЕ Заполните пустые зоны на блок-схеме (рис. 27.1) таким образом, чтобы восстановить после- довательность действий, позволяющую распознать основные неисправности, которые мы только что изучили. 27. ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ. УПРАЖНЕНИЕ Дополнительный вопрос: попытайтесь представить, как будет выглядеть эта блок-схема для охладителя жидкости с конденсатором воздушного охлаждения. Ответ см. на следующей странице. В любом случае упала холодопроизводительность Упало давление кипения? Упало давление конденсации? Большой перегрев? Хорошее переохлаждение? Низкий перепад температур воздуха? СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ТРВ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОС- СЕЛИРОВАНИЕ ХЛАДАГЕНТА НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ ДА ДА ДА ДА ДА Хорошее переохлаждение? Имеются ли в наличии не- конденсирующиеся примеси? НЕКОНДЕНСИРУЮЩИЕСЯ ПРИМЕСИ ЧРЕЗМЕРНАЯ ЗАПРАВКА СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ЗАГРЯЗНЕННЫЙ КОНДЕНСАТОР НЕДОСТАТОЧНЫЙ РАСХОД ВОЗДУХА Рис. 27.1.

    • Страница №191

      - 189 - 27. ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ. УПРАЖНЕНИЕ ОХЛАЖДЕНИЕ Решение 1. Для неисправности “слишком слабый испаритель”: идите по цепочке � , если речь идет о воздухоохладителе, и по цепочке � , если речь идет об охладителе жидкости. 2. Для неисправности “слишком слабый конденсатор”: идите по цепочке � , если речь идет о конденсаторе с воздушным охлаждением, и по цепочке � , если речь идет о конден- саторе с водяным охлаждением. В любом случае, упала холодопроизводительность Упало давление кипения? Упало давление конденсации? Высокий перегрев? Хорошее переохлаждение? Низкий перепад температур по воздуху ∆θ возд ? Низкий перепад температур по воздуху ∆θ возд ? СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ТРВ СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ НЕХВАТКА ХЛАДАГЕНТА ИЗБЫТОК ХЛАДАГЕНТА НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ ДА ДА ДА ДА ДА ДА НЕТ ДА НЕТ НЕТ ДА ДА Хорошее переохлаждение? Имеются ли в наличии не- конденсирующиеся примеси? НЕКОНДЕНСИРУЮЩИЕСЯ ПРИМЕСИ КОНДЕНСАТОР С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ: СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ: СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ ГРЯЗНЫЙ КОНДЕНСАТОР ГРЯЗНЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ НИЗКИЙ РАСХОД ВОЗДУХА НЕТ ДА КОНДЕНСАТОР С ВОДЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ: СЛИШКОМ СЛАБЫЙ КОНДЕНСАТОР ГРЯЗНЫЙ КОНДЕНСАТОР НИЗКИЙ РАСХОД ВОДЫ НИЗКИЙ РАСХОД ВОЗДУХА Имеется перепад температур на жидкостной магистрали? Низкий перепад температур по воде ∆θ воды ? Низкий перепад температур по воде ∆θ воды ? НЕТ ДА ОХЛАДИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ: СЛИШКОМ СЛАБЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ ГРЯЗНЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ НИЗКИЙ РАСХОД ВОДЫ Рис. 27.2.

    • Страница №192

      - 190 - 28. ПРОБЛЕМА ПЕРЕТЕКАНИЯ ЖИДКОГО ХЛАДАГЕНТА ОХЛАЖДЕНИЕ Всем нам хорошо знакомо явление конденсации паров воды на наружной поверхности стака- на с холодной водой или запотевание изнутри лобового стекла автомобиля в холодную погоду (понятие температуры точки росы см. раздел 72 ). Эти явления конденсации влаги на холодных поверхностях становятся причиной множества проблем, встречающихся при работе холодильных установок, к пояснению существа которых мы сейчас приступаем. А) Эксперимент Ватта с холодной стенкой Поместим отвакуумированный бал- лон из-под хладагента в холодиль- ную камеру, температура в которой поддерживается на уровне, напри- мер, 0°C. Затем соединим этот баллон трубо- проводом с таким же баллоном, на- ходящимся вне камеры и заполнен- ным жидким хладагентом R22 при температуре 20°C ( см. рис. 28.1 ). Поскольку трубопровод, соединяю- щий оба баллона, расположен ввер- ху, перетекание жидкости под дей- ствием силы тяжести невозможно . Манометры, установленные на обо- их баллонах, показывают давление 8 бар, что соответствует давлению насыщенного пара R22 при темпера- туре 20°C. Через какое-то время, зависящее главным образом от количества жид- кости, разности температур и диа- метра трубопровода, соединяющего оба баллона, можно заметить, что вся жидкость переместилась в холодный баллон, а манометры показывают одно и то же давление 4 бар, соот- ветствующее давлению насыщен- ного пара R22 при температуре 0°C! Что же произошло? (Прежде, чем читать дальше, вы можете попытаться сами найти объяснение). 28. ПРОБЛЕМА ПЕРЕТЕКАНИЯ ЖИДКОГО ХЛАДАГЕНТА 8 бар 4 бар 4 бар 8 бар 20°C 20°C 0°C 0°C Через какое-то время... Рис. 28.1.

    • Страница №193

      - 191 - 28. ПРОБЛЕМА ПЕРЕТЕКАНИЯ ЖИДКОГО ХЛАДАГЕНТА ОХЛАЖДЕНИЕ Объяснение явления. Вначале нужно учесть, что все жидкости имеют весьма упорядочен- ную молекулярную структуру, молекулы жидкости касаются одна другой и скапливаются на дне сосуда, содержащего жидкость . Напротив, молекулы газа находятся в не- прерывном движении и заполняют все свободное пространство (см. рис. 28.2). Молекулы газа беспрерывно сталкива- ются между собой, отскакивают друг от друга, крайне беспорядочно двигаясь во всех направлениях, причем траектории их движения ограничены только стенка- ми сосуда, в котором они находятся. Вот почему в эксперименте Ватта, кото- рый мы только что описали, молекулы газа R22 без труда перемещаются из баллона с температурой 20°C в баллон с температурой 0°C, хотя трубопровод, соединяющий оба баллона, расположен вверху. В этот момент, точно также, как изнутри запо- тевает ветровое стекло автомобиля зимой, мо- лекулы газа, пришедшие из горячего баллона с температурой 20°C, охлаждаются в контакте с холодным баллоном, а затем конденсируются, и вскоре в холодном баллоне появляется жид- кость с температурой 0°C. Но, поскольку пары конденсируются, их коли- чество в свободном пространстве над жидко- стью при температуре 20°C резко уменьшается . В результате давление оставшихся паров пада- ет, что приводит к снижению внешней силы Fe, действующей сверху на свободную поверхность жидкости, находящейся при температуре 20°C ( см. рис. 28.3 ). Равновесие между внешней Fe и внутренней Fi силами нарушается и часть жидкости, находящейся при температуре 20°C, вновь испаряется, образуя пары и вос- станавливая равенство двух противоположных сил Fe и Fi (см. рис. 28.4, а также раздел 1. “Влияние температуры и давления на состояние хладагентов”) . Однако пары, образовавшиеся из жидкости с темпера- турой 20°C, вновь будут таким же образом конденси- роваться в баллоне с температурой 0°C, вызывая новое падение давления над жидкостью с температурой 20°C. Этот процесс будет повторяться до тех пор, пока в бал- лоне с температурой 20°C будет находиться хотя бы одна молекула жидкости . Поэтому через какое-то время жидкость полностью переместится в холодный баллон и будет находиться там при давлении, соответствующем соотношению между температурой холодного баллона и давлением насыщенного пара для данного хладагента (в на- шем примере это 4 бар при 0°C для R22). 1. Молекулы газа заполняют все свободное пространство. 2. Жидкость покоится на дне. Высокое давление Низкое давление Много молекул газа Мало молекул газа Fe Fi Жидкость кипит, если Fi > Fe или Fe < Fi Рис. 28.2. Рис. 28.3. Рис. 28.3.

    • Страница №194

      - 192 - 28. ПРОБЛЕМА ПЕРЕТЕКАНИЯ ЖИДКОГО ХЛАДАГЕНТА ОХЛАЖДЕНИЕ Б) Проблема перетекания жидкости в конденсатор Это явление, обусловленное эффектом холодной стенки Ватта, может происходить во всех случаях, когда конденсатор (расположенный вне здания) будет находиться при более низкой температуре, чем температура жидкостного ресивера (расположенного внутри здания), осо- бенно если холодильная установка должна работать при низких наружных температурах (например, кондиционеры машинных залов ЭВМ или холодильные камеры). В момент, когда термо- стат-регулятор выклю- чает компрессор, жид- кий R22, находящийся в конденсаторе и ресиве- ре, имеет температуру, соответствующую дав- лению конденсации в установке, с учетом пе- реохлаждения (напри- мер, 38°C и 14 бар для R22 – см. рис. 28.5 ). Поскольку компрессор остановлен, тепло в кон- денсатор не поступает и температура жидкости начинает падать вплоть до наступления равнове- сия с температурой ок- ружающей среды, то есть 20°C для ресивера и 0°C для конденсатора. Начи- ная с этого момента, в со- ответствии с эффектом холодной стенки Ватта, жидкость, находящаяся в ресивере при 20°C, бу- дет перемещаться в кон- денсатор, температура которого 0°C (для R22 давление, показываемое манометром, будет, сле- довательно, медленно па- дать с 14 бар до 4 бар, см. рис. 28.6 ). Что произойдет, когда термостат-регулятор вновь включит компрессор? Имея в виду, что с одной стороны ресивер больше не будет содержать жидкость , и с другой стороны, что давление конденсации будет очень низким , ТРВ и испаритель не смогут быть нормально запитанными и компрессор очень быстро отключится по команде предохрани- тельного реле НД. Таким образом, если есть опасность того, что в течение какого-то вре- мени конденсатор может быть холоднее, чем ресивер, необходимо пре- дусмотреть установку обратного клапана между выходом из конденса- тора и ресивером, чтобы полностью исключить любую возможность перетекания жидкости из ресивера в конденсатор. 20°C 20°C 0°C 0°C 38°C 0°C 14 бар 4 бар Внутри Снаружи Вся жидкость переместилась в конденсатор Рис. 28.5. Рис. 28.6.

    • Страница №195

      - 193 - 28. ПРОБЛЕМА ПЕРЕТЕКАНИЯ ЖИДКОГО ХЛАДАГЕНТА ОХЛАЖДЕНИЕ В) Проблема перетекания жидкости в нагнетающей полости головки блока компрессора при его остановках Вначале поймем, что происходит, когда по какой-либо причине в полости нагнетания голов- ки блока компрессора скапливается жидкость (хладагент или масло). Такая опасность существует только во время оста- новки компрессора, поскольку при его работе лю- бые следы жидкости как правило увлекаются го- рячим газом, выходящим из цилиндра. Если жидкость накапливается в нагнетающей полости головки блока над клапаном, часть этой жидкости может проникать в цилиндры под действием разности между давлением нагнетания и давлением всасывания с обеих сторон клапана при условии, что клапан не вполне герметичен. При последующем запуске компрессора может возникнуть гидроудар (более или менее значи- тельный в зависимости от количества находящей- ся в полости жидкости), при этом опасность поломки или разрушения клапана достаточно велика ( см. рис. 28.7 ). Опасности, вызываемые жидким хладагентом Опасность перетекания жидкого хладагента в полость нагнетания головки блока возникает каждый раз, когда температура компрессора оказывается ниже температуры конденсатора. Это может происходить, например, в разгаре лета в кондиционерах машинных залов ЭВМ, оснащенных конденсаторами с воздушным охлаждением, в период длительной остановки компрессора по каким бы то ни было причинам ( см. рис. 28.8 ). В этом случае жидкий хла- дагент перетекает в голов- ку блока ( от В к А ) в со- ответствии с эффектом холодной стенки Ватта. Если опасность такого пе- ретекания очень велика, необходимо либо между компрессором и конденса- тором установить обрат- ный клапан (как можно дальше от компрессора, чтобы не допустить хлоп- ков этого клапана, вызван- ных возвратно-поступа- тельным движением порш- ней), либо поставить на магистрали нагнетания простую лирообразную маслоподъемную петлю соответствующих размеров, поместив ее в непосредственной близости от компрессора. Клапан ВД Жидкость 35°C 20°C Снаружи Внутри Рис. 28.7. Рис. 28.8.

    • Страница №196

      - 194 - 28. ПРОБЛЕМА ПЕРЕТЕКАНИЯ ЖИДКОГО ХЛАДАГЕНТА ОХЛАЖДЕНИЕ Заметим, что наличие электроподогрева картера не может эффективно противостоять пе- ретеканию жидкости в нагнетающую полость головки блока , поскольку он нагревает только низ картера, в котором находится масло и ни в коем случае не головку блока. Опасности, вызываемые маслом В силу того, что свойства масла для клас- сических хладагентов и самих хладаген- тов очень похожи , при нормальной работе холодильной установки на каждом по- гонном метре внутренней поверхности трубопроводов содержится некоторое количество перемещающегося вместе с хладагентом масла. При остановках компрессора это масло под действием силы тяжести стекает вниз. Следовательно, в вертикальных трубках количество стекающего вниз при останов- ках компрессора масла будет тем больше, чем больше разность уровней этих трубок. Если конденсатор расположен над ком- прессором с разностью уровней (высота H на рис. 28.9 ) более трех метров, то экспе- риментально показано, что количество сте- кающего в полость нагнетания при оста- новках компрессора масла может оказаться достаточным для того, чтобы возник гидроудар, последствия которого, разрушительные для клапанов, будут аналогичны последствиям клас- сического гидроудара, возникающим при повторном пуске компрессора с заполненной жид- костью полостью нагнетания. Опасность этого еще более усугубляется, если во время остановки компрессора в нагнетаю- щем патрубке происходит конденсация хладагента, который также стекает в головку блока. Г) Проблема перетекания жидкого хладагента в картер компрессора при остановках Эта проблема является причиной очень многих аварий. Поэтому следует очень хорошо пред- ставить себе опасность механических повреждений, которые могут происходить в компрес- соре из-за накопления в картере жидкого хладагента по каким бы то ни было причинам. Прежде всего, имея большое сходство с хладагентом, масло во время остановок сильно раз- бавляется последним. Заметим, что такое разбавление приводит к потере маслом значительной части своих смазывающих качеств, поскольку все обычно применяемые хладагенты являются, как пра- вило, превосходными обезжиривателями. Таким образом, чтобы предотвратить возможный возврат жидкости (масла или хладагента) в компрессор при его остановке, нужно внизу вос- ходящего трубопровода, если его высота превышает 3 метра, установить маслоподъемную петлю (поз. 1), а также соблюдать при монтаже гори- зонтальных трубопроводов наклон от компрессора не менее 12 мм/метр. Подъем Подъем Уклон Уклон НЕТ НЕТ H Рис. 28.9.

    • Страница №197

      - 195 - 28. ПРОБЛЕМА ПЕРЕТЕКАНИЯ ЖИДКОГО ХЛАДАГЕНТА ОХЛАЖДЕНИЕ Более того, если количество хладагента в нижней части картера становится очень большим, смесь масло/хладагент может стать насыщенной, в результате чего произойдет разделение двух жидкостей. Компрессор мо- жет быть осна- щен всасывани- ем через корпус ( поз. 1 ) или через головку блока ( поз. 2 ), но неза- висимо от этого накопление хла- дагента в картере будет происхо- дить одинаково ( см. рис. 28.10 ). Поскольку хлада- гент более плот- ный, чем масло, слой хладагента в картере всегда будет находиться под слоем масла. Когда по команде управления компрессор за- пускается, внезапное падение давления в кар- тере будет приводить к очень бурному вски- панию жидкого хладагента. Первые пузырьки, порожденные этим бурным кипением, будут подниматься через слой мас- ла, пробулькивая через его поверхность, пол- ностью насыщаясь маслом и увлекая за собой большое количество масляных капелек в виде суспензии (см. рис. 28.11) . Это явление, в просторечии именуемое “вспе- нивание масла”, можно легко видеть через окошко указателя уровня масла. Эмульсия паров хладагента, насыщенных мас- лом, образовавшаяся в результате падения дав- ления в картере после запуска компрессора, будет проникать в головку блока, вызывая сильный отток масла (проходя через клапаны, масло может также провоцировать иногда очень сильные гидроудары). Если количество жидкого хладагента в картере действительно велико, отток масла при вскипании хладагента может стать настолько значительным, что в момент запуска компрессора наблюдатель зафиксирует в смотровом стекле указателя уровня масла совер- шенную пустоту. К сожалению, отрицательное влияние присутствия хладагента в картере при остановках компрессора не ограничивается только проблемой оттока масла. Действительно, так как смазка поршневых компрессоров обеспечивается за счет масла, на- ходящегося в картере, присутствие в нем жидкого хладагента будет осложнять положение. Масло Жидкий хладагент Жидкий хладагент Масло Возврат масла Рис. 28.10. Рис. 28.11.

    • Страница №198

      - 196 - 28. ПРОБЛЕМА ПЕРЕТЕКАНИЯ ЖИДКОГО ХЛАДАГЕНТА ОХЛАЖДЕНИЕ Когда смазка компрессора обеспечивается с помощью масляного насоса, масло отбирается со дна картера через масляный фильтр и потом, пройдя через насос, нагнетается в смазочные канавки ( см. рис. 28.12 ). При запуске компрессора, если в кар- тере имеется жидкий хладагент, вмес- то того, чтобы засосать только масло , масляный насос может засосать также и жидкий хладагент. В этот момент могут произойти 2 сле- дующих события: 1) Разрежение в зоне заборника масля- ного насоса при его запуске приводит к вскипанию хладагента в этой зоне. В результате насос всасывает только пары хладагента, начинается кавитация и масло вытекает из насоса, что полностью исключает подачу масла в смазочные канавки и, кроме того, создает опас- ность разрушения самого насоса. 2) Масло из насоса не вытекает и хла- дагент ( являющийся превосходным рас- творителем ) поступает в масляный контур. В этом случае не только не осуществляется смаз- ка, но более того, хладагент смывает смазку со всех подвижных частей компрессора. В обоих этих случаях компрессор работает без всякой смазки, так как жидкий хлада- гент совершенно нельзя удалить. Легко понять, что повторные запуски в этих случаях совершенно недопус- тимы, поскольку могут стать причи- ной многочисленных механических поломок в компрессоре (цапфы и шей- ки коленчатых валов, подшипники, шатуны, клапаны...). Почему жидкий хладагент попадает в картер ? Чтобы содействовать возврату масла в компрессор, необходимо иметь всасы- вающий патрубок с наклоном в сторону компрессора. Но во время остановки компрессора жидкий хладагент, нахо- дящийся в испарителе, также может стекать в корпус компрессора ( поз. 1 на рис. 28.13 ) (см. также раздел 43. “Подключение испарителя”). Иногда, для исключения стекания жид- кого хладагента под действием силы тяжести в картер компрессора, когда испаритель не запитывается снизу , на всасывающей магистрали устанавлива- ют лирообразный затвор с маслоподъ- емной петлей ( поз. 2 ). Верхняя точка затвора при этом должна оказаться выше уровня испарителя. В смазочные канавки Масляный насос Масло Масляный фильтр насоса Жидкий хладагент Масло Жидкий хладагент Рис. 28.12. Рис. 28.13.

    • Страница №199

      - 197 - 28. ПРОБЛЕМА ПЕРЕТЕКАНИЯ ЖИДКОГО ХЛАДАГЕНТА ОХЛАЖДЕНИЕ Однако такой затвор хотя и может помешать стеканию жидкости под действием силы тяжес- ти в картер при остановках компрессора, тем не менее, иногда он может оказаться причиной огромного выброса жидкости во всасывающую магистраль в момент запуска, что порождает опасность возникновения разрушительного гидроудара. Более того, лирообразный затвор не обеспечивает защиты от перетекания жидкости в картер, обусловленного эффектом холодной стенки Ватта, когда температура компрессора ста- новится ниже температуры испари- теля (например, зимой, если ком- прессор находится на улице). Заметим также, что большое коли- чество жидкого хладагента в картере может искусственно поднимать уро- вень масла, создавая иллюзию благо- получия при визуальном контроле уровня масла через смотровое стек- ло указателя уровня ( см. рис. 28.14 ). Наилучшим решением проблемы предотвращения перете- кания жидкого хладагента в картер компрессора во время его остановок является, по нашему мнению, использование подогрева масла с помощью электронагревателя, устанавли- ваемого в картере ( см. рис. 28.15 ). Вместе с тем, тепловая мощность электронагревателя не должна быть слишком большой, чтобы масло не нагревалось до высоких температур. Дело в том, что при слишком вы- соких температурах масло начинает разлагаться или обуг- ливаться, что приводит к потере его смазочных качеств. Поэтому тепловая мощность электронагревателя (относи- тельно небольшая) должна лишь обеспечивать нагрев мас- ла до температуры, примерно на 10...20 K превышающей температуру окружающей среды, главным образом для того, чтобы предотвратить перетекание в картер жидкого хлада- гента, обусловленное эффектом холодной стенки Ватта. Следовательно, из-за малой мощности такие электронагреватели совершенно неспособны служить для испарения больших количеств жидкого хладагента, который может попа- дать в картер при остановках компрессора ( пути решения этой проблемы мы будем рас- сматривать в разделе 29. “Остановка холодильных компрессоров” ). Заметим также, что если разработчик компрессора устанавливает электронагреватели повы- шенной мощности, он должен предусмотреть также и установку реле-терморегулятора, обес- печивающего контроль температуры масла и предотвращающего перегрев. Однако, в связи с чисто экономическими соображениями этот способ контроля и поддержания температуры масла используется, как правило, только для больших компрессоров. Порядок ! Жидкий хладагент Смотровое стекло Масло Картерный нагреватель Масло Рис. 28.14. Рис. 28.15.

    • Страница №19

      Внутренняя сила Fi в жидкости зависит только от температуры и природы жидкости (R22, R134A, R404A, R407C, R410A, и т.п.). Она совершенно не зависит от количества (уровня) жидкости в емкости. При одной и той же температуре устанав- ливается равновесие, следовательно давле- ние абсолютно не зависит от количества жидкости. В соответствии с этим, давление в любом сосуде, содержащем R22 в жидком состо- янии при температуре 20°C, будет равно 8 барам независимо от уровня жидкости. R22 при 20°C R22 при 20°C R22 при 20°C 8 бар 8 бар 8 бар Внутренняя сила в жидкости зависит только от природы жидкости (R22, R134A, R407C, R410A, и т.д.) и ее температуры. Она совершенно не зависит от уровня жидкости. Для того, чтобы смогло ре- ализоваться соотношение между давлением насыщен- ного пара и температурой, достаточно одной молеку- лы жидкости, находящейся при данной температуре в контакте с паровой фазой (см. рис. 1.7). Заметим, что давление совершенно не зависит от уровня жидкости и определяется только ее температурой (иначе как можно было бы градуировать холодильные манометры по температуре?). 1. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ НА СОСТОЯНИЕ ХЛАДАГЕНТОВ - 17 - ОХЛАЖДЕНИЕ С быстрым распространением новых хладагентов сле- дует говорить скорее о температуре, чем о давлении в контуре. Тогда ваши выводы и рассуждения не будут зависеть от используемого хладагента и вы получите значительный выигрыш во времени! Решение Рис. 1.7.

    • Страница №1

    • Страница №200

      - 198 - 28. ПРОБЛЕМА ПЕРЕТЕКАНИЯ ЖИДКОГО ХЛАДАГЕНТА ОХЛАЖДЕНИЕ Еще одна проблема может возникнуть, когда установка оснащена двумя параллельно соеди- ненными испарителями, работающими на один и тот же компрессор, но при различных тем- пературах кипения. Рассмотрим, в качестве примера две холодильные камеры, одна с темпе- ратурой +4°С, другая – -6°С, соединенных с одним и тем же компрессором при помощи еди- ного коллектора всасывания ( поз. 3 на рис. 28.16 ). Каждый испаритель запитан через электромагнитный клапан, управляемый термостатом темпе- ратуры (в камере) ( поз. 1 и 2 ). Перед коллектором на магистрали всасывания от более теплой камеры (то есть камеры с температурой +4°C) установлен клапан постоянного давления для то- го, чтобы сохранять нужную температуру кипения в этой камере независимо от условий работы. Что же может произойти, если камера № 1 работает, а камера № 2 остановлена? Часть “теплых” паров, выходящих из клапана постоянного давления, может попасть в испаритель № 2, температура которого гораздо ниже, и там сконденсироваться. Накопление большого количества жидкости в испарителе № 2 при включении этого испарителя может обусловить огромный приток жидкости во всасывающую магистраль компрессора и, следовательно, возникновение очень сильного гидроудара. Во избежание такой опасности в подобных схемах всегда следует предусматривать установку обратного клапана на выходе из более холодных испарителей ( поз. 5 ). Примечание. Работа клапана постоянного давления (а также работа двух камер, работающих при одинаковой температуре, но различной влажности) рассмотрена ниже в разделе 61. Д) Особенности решения проблемы предотвращения перетекания жидкости при использовании маслоотделителя В традиционных кондиционерах маслоотделители в холодильном контуре используются не часто. Однако в промышленном и торговом холодильном оборудовании, особенно при очень низких температурах кипения, маслоотделители применяются гораздо чаще. + 4°C - 6°C Испаритель 1 Испаритель 2 Рис. 28.16.

    • Страница №201

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 199 - 28. ПРОБЛЕМА ПЕРЕТЕКАНИЯ ЖИДКОГО ХЛАДАГЕНТА Анализ различных конструкций маслоотделителей не является предметом настоящего руководст- ва (существует много литературы, описывающей конструкцию, пре- имущества и недостатки этих уст- ройств), напомним только, что мас- лоотделитель ( поз. 1 на рис. 28.17 ) устанавливается на нагнетающей магистрали компрессора. Горячие газы, выходящие из нагне- тательного патрубка компрессора, поступают в кожух (поз. 2 ), окру- жающий накопительную камеру маслоотделителя, снабженную по- плавковым клапаном ( поз. 3 ). Ког- да уровень масла в ней повышается, поплавок всплывает, открывая сливное отверстие, через которое масло под действием давления нагнетания может возвращаться в картер компрес- сора ( поз. 4 ). Во время остановок компрессора часть газа высокого давления, находящаяся в маслоотдели- теле, может конденсироваться, так как температура воздуха, окружающего маслоотделитель, ниже температуры газа. Сконденсировавшаяся жидкость, попадая в накопительную камеру, поднимает уровень жидкости в ней и поплавковый клапан открывается, в результате чего жидкий хладагент может попасть в картер. Если его количество велико (низкая окружающая температура, большая длина трубопрово- дов...), при запуске компрессора мы столкнемся с теми же проблемами, которые описаны нами в части Г настоящего раздела. Среди возможных решений этой проблемы (теплоизо- лированный маслоотделитель, подогрев маслоотдели- теля при остановках компрессора...) рассмотрим более подробно использование электроклапана, установлен- ного на трубке возврата масла в картер ( поз. 5 ). Принципиальная схема управления электроклапаном возврата масла ( EVH ) представлена на рис. 28.18. Во время остановки компрессора С (4-3) через кон- такты С (1-2) запитан электронагреватель картера RC (2-3) , а электроклапан EVH (5-3) отключен контактами С (4-5) . В результате слив жидкого хладагента из се- паратора, если он там есть, в компрессор невозможен. Когда компрессор вновь запускается, электронагреватель картера выключается, однако электро- клапан EVH , управляемый через контакты реле времени компрессора С (4-5) , не срабатывает. В течение определенного промежутка времени с момента пуска компрессора, определяемого реле, горячие газы, проходящие через кожух маслоотделителя ( поз. 2 на рис. 28.17 ), нагре- вают маслоотделитель, что приводит к испарению жидкого хладагента, который может нахо- диться в накопительной камере. Примерно через 1-2 минуты контакты С (4-5) реле времени замыкаются, но в связи с тем, что маслоотделитель уже нагрет, опасность попадания боль- шого количества жидкого хладагента в картер компрессора при этом практически исключена. EVH EVH Управление, системы автоматики и безопасности C C C R C Рис. 28.17. Рис. 28.18.

    • Страница №202

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 200 - 29. ОСТАНОВКА ХОЛОДИЛЬНЫХ КОМПРЕССОРОВ В предыдущем разделе мы увидели, что накопление жидкого хладагента в картере компрес- сора при его остановках опасно не только тем, что приводит к заметному оттоку масла, но может также стать причиной катастрофических механических аварий при запуске. Чтобы ограничить возмож- ное стекание жидкости в картер компрессора при его остановках, на жид- костной линии как можно ближе к ТРВ устанавли- вают электромагнитный клапан (VEM) . Поскольку при каждой ос- тановке компрессора этот клапан герметично закрыт, количество жидкости, кото- рое может стечь в картер, ограничено содержимым испарителя в момент ос- тановки плюс жидкостью, содержащейся в заклапан- ном объеме (VEM) ( см. рис. 29.1 ). Это позволяет самым радикальным образом препятствовать течению жидкости в испари- тель, а следовательно, и в картер компрессора, даже если ТРВ полностью открыт . Кроме того, при остановках компрессора обеспечивается подогрев масла с помощью картер- ного электронагревателя (RC) , который предназначен для испарения хладагента, который может попасть в картер. Одновременно электронагреватель, подогревая масло, во многом предотвращает возможность перемещения жидкости в картер, обусловленную эффектом холодной стенки Ватта. Электрические схемы остановки компрессора и управления электромагнитным клапа- ном могут быть самыми разнообразными. А) Остановка компрессора с минимальной защитой На рис. 29.2 представлена одна из таких схем, которую по-английски называют “minimum protection” . 29. ОСТАНОВКА ХОЛОДИЛЬНЫХ КОМПРЕССОРОВ VEM Предохрани- тельное реле НД Задающий термостат RC VEM : Электромагнитный клапан RC : Картерный нагреватель Рис. 29.1.

    • Страница №203

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 201 - 29. ОСТАНОВКА ХОЛОДИЛЬНЫХ КОМПРЕССОРОВ Когда температура окружающей среды достигнет значения, установленного задающим термо- статом, по сигналу от него контакты (4-5) размыкаются, одновременно обесточивая обмотку контактора компрессора С (5-3) и электромагнитного клапана VEM (6-3) , установленного на жидкостной магистрали. Компрессор останавливается, а разомкнутый контакт С (1-2) замыкается и на элекронагреватель картера RC (2-3) подается напряжение. Когда температура в охлаждаемом объеме повышается, задающий термостат вновь замыкает контакты (4-5) . Если управляющие контакты (ручной выключатель пуск/остановка, таймер оттайки...), контакты системы автоматики (вентилятор испарителя, датчик расхода воздуха...) и контакты системы безопасности (пре- дохранительные реле ВД и НД, реле тепловой защиты, встроенная защита...) замкнуты, компрессор запускает- ся и одновременно открывается электроклапан VEM . В это же время размыкаются контакты С (1-2) и электронагреватель картера обесточивается. 29.1 УПРАЖНЕНИЕ 1 Нужен ли контакт С (5-6) , расположенный на линии электропитания VEM? Зачем? (Пра- вильный ответ приведен ниже, но не спешите прочитать его, подумайте немного...) . ОТВЕТ: Если в обмотке контактора С (5-3) имеется обрыв или плохой электрический контакт на ли- нии ее электропитания, она не срабатывает и компрессор не запускается. Но хотя компрессор будет стоять, клапан VEM окажется под напряжением и откроет жид- костную магистраль. Следовательно, контакт С (5-6) дает минимальную защиту даже в слу- чае электрических повреждений обмотки. Б) Остановка компрессора с автоматическим вакуумированием Принципиальная схема такого процесса, называемого по-английски “automatic pump down control” приведена на рис. 29.3. Важно отметить, что при любой остановке компрессора, чем бы она не вы- зывалась (управляющий сигнал, сигнал от системы безопасности, автомати- ки или регулирования), клапан VEM обесточивается и перекрываетжидкост- ную магистраль, гарантируя во всех случаях минимальную защиту от пе- ретекания жидкости в картер. R C VEM Регулятор темпера- туры Управление, сис- тема автомати- ки, приборы за- щиты C C C Рис. 29.2.

    • Страница №204

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 202 - 29. ОСТАНОВКА ХОЛОДИЛЬНЫХ КОМПРЕССОРОВ Когда температура в охлаждаемом объеме будет равна заданной, термостат размыкает контакты (4-5) и от- ключает только электромагнитный клапан VEM (5-3) , который закрывается и прекращает доступ жидкости в испаритель. При этом компрессор С (6-3) продолжает работать, вса- сывая хладагент, находившийся в испарителе в момент закрытия клапана VEM , в результате чего давление всасывания падает. Следовательно, после вакуумирования испарителя, компрессор будет остановлен по сигналу от предохра- нительного реле НД (4-6) . После подъема температуры в охлаждаемом объеме термостат замкнет контакты (4-5) , клапан VEM откроется, в испаритель хлынет поток жидкости и давление во всасывающей магистра- ли начнет расти. В результате контакты (4-6) предохранительного реле НД (иногда называемого прессоста- том вакуумирования) замкнутся и компрессор С вновь запустится. При такой последовательности срабатывания агрегатов испаритель перед каждой остановкой компрессора полностью опорожняется от жидкости , что предотвращает любое ее переме- щение в картер. Более того, вакуумирование способствует возврату в картер масла, которое находилось в испарителе в момент отключения клапана VEM. 29.2. УПРАЖНЕНИЕ 2 Хотя априори автоматическое вакуумирование представляется весьма интересным решением, тем не менее, иногда такое решение может сопровождаться серьезным недостатком. Каким? (Вы вправе вновь попытаться найти ответ самостоятельно, прежде чем прочтете его ниже) . ОТВЕТ: После отключения компрессора предохранительным реле НД часто случается так, что НД вновь растет (достаточно небольших утечек, например, через клапан VEM или нагнетаю- щий клапан). При росте давления во всасывающей магистрали реле НД снова включит компрессор, даже если контакты (4-5) задающего термостата разомкнуты. Компрессор проработает несколько секунд и вновь отключится по команде реле НД. Пос- кольку утечки остались, давление во всасывающей магистрали снова начнет расти, компрес- сор снова включится, а затем выключится (и так далее...), причем частота циклов “пуск- останов” будет тем выше, чем больше негерметичность . Заметим, что использование картерных электронагревателей при такой схеме не рекоменду- ется, поскольку при нагреве масла они стимулируют газовыделение, вызывающее повышение давления во всасывающей магистрали, а следовательно, нежелательные запуски компрессо- ра при его остановках по команде от реле низкого давления. C R C C Регулятор температуры VEM Управление, сис- тема автоматики, приборы защиты P Реле НД Рис. 29.3.

    • Страница №205

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 203 - 29. ОСТАНОВКА ХОЛОДИЛЬНЫХ КОМПРЕССОРОВ Таким образом, автоматическое вакуумирование обладает тем преимуществом, что перед каж- дой остановкой компрессора полностью опорожняет испаритель, что совершенно исключает опасность перетекания жидкости в картер. Однако с другой стороны, такая схема может спровоцировать нежелательные циклы “вклю- чение-останов” в течение длительных периодов нормального отключения компрессора по команде от регулирующих органов. В дальнейшем мы увидим, что 80% износа компрессора обусловлены механическими и теп- ловыми перегрузками в момент запуска . Следовательно, необходимо найти такое решение, которое, сохраняя преимущества вакууми- рования испарителя перед остановкой компрессора, позволяет исключить его частые включения и отключения в случае неожиданных подъемов давления всасывания во время остановки компрессора системой регулирования температуры. В) Остановка компрессора с одномоментным вакуумированием Принципиальная схема этого процесса, называемого по-английски “single pump down control” , представлена на рис. 29.4. При достижении температуры в охлажда- емом объеме заданного значения контакты (4-5) регулятора температуры размыкаются. Врезультате обесточиваются реле вакуумиро- вания MAV (5-3) , электроклапан VEM (6-3) и компрессор С (8-3) . Электронагреватель кар- тера RC (2-3) находится под напряжением. Когда температура в охлаждаемом объеме поднимется, контакты (4-5) задающего термостата замкнутся, подав напряжение на реле вакуумирования MAV (5-3) и клапан VEM (6-3) , что приведет к подаче жидкости в испаритель и быстрому росту давления во всасывающей магистрали. Контакты (4-7) реле MAV замкнутся, но контактор С не запустит компрессор до тех пор, пока давление во всасывающей магистрали не достигнет пускового значения, заданного предох- ранительным реле НД, и не замкнутся контакты (7-8) этого реле . В этот момент компрессор запустится, одновременно замкнув свои самопитающие контакты С (4-7) и отключив электронагреватель размыканием контактов С (1-2) . Позднее, когда температура в охлаждаемом объеме упадет, задающий термостат вновь ра- зомкнет контакты (4-5) , сняв питание с реле MAV и клапана VEM . Контакт MAV (4-7) ра- зомкнется, но компрессор продолжит работу , будучи запитанным через свой собственный контакт С (4-7) , и, поскольку клапан VEM закрыт, компрессор начнет опорожнять испари- тель от находящейся там жидкости до тех пор, пока в результате падения давления всасыва- ния не сработает предохранительное реле НД и не разомкнет контакты (7-8) . Управление Автоматика Защита C C MAV MAV MAV C VEM Реле НД P R C Регулятор температуры Рис. 29.4.

    • Страница №206

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 204 - 29. ОСТАНОВКА ХОЛОДИЛЬНЫХ КОМПРЕССОРОВ Если теперь давление во всасывающей магистрали начнет расти (например, из-за утечек через клапаны), контакты (7-8) реле НД снова замкнутся, но на этот раз компрессор не запустится, поскольку контакты MAV (4-7) и С (4-7) разомкнуты, то есть компрессор не запустится до тех пор, пока задающий термостат не замкнет контакты (4-5) в результате роста окружающей температуры. Таким образом, частые повторения циклов “пуск-останов” из-за аномального роста НД в пе- риод остановки компрессора (неизбежные при автоматическом вакуумировании) совершен- но исключаются. Заметим, что схема подключения выполнена таким образом, что экстренное выключение (по команде от приборов защиты или системы автоматики) производится за счет размыкания контактов (1-4) , что немедленно останавливает компрессор и одновременно обесточивает вентиль VEM , сохраняя тем самым по меньшей мере минимальную защиту. Заметим также, что в линии задающего термостата сразу за ним (точка А на схеме) зачастую устанавливают ручной выключатель “Запуск/остановка” с тем, чтобы сохранить преимущест- ва вакуумирования испарителя, даже если компрессор выключают вручную. 29.3. УПРАЖНЕНИЕ 3 У схемы, представленной на рис. 29.4, в случае непредвиденного падения давления во вса- сывающей магистрали имеется один недостаток. Представим, например, что в одном из резьбовых соединений холодильного контура имеется негерметичность, приводящая к утеч- кам хладагента, в то время как компрессор работает нормально. В результате утечек в контуре появляется нехватка хладагента, давление всасывания начи- нает падать и реле НД отключает компрессор, размыкая контакты (7-8) . Однако потребность в холодопроизводительности не меняется, поэтому контакты (4-5) задаю- щего термостата остаются замкнутыми, вследствие чего реле MAV и клапан VEM будут нахо- дится под напряжением (хотя компрессор С остановлен), что приведет к быстрому подъему давления во всасывающей магистрали . Компрессор снова запустится, потом опять остановится по команде от реле НД (и так далее...), то есть начнет работать в недопустимом режиме “пуск-останов”. Задание: Найдите возможность улучшения схемы ( рис. 29.4 ), включив в нее предохрани- тельное реле НД , которое останавливало бы компрессор в случае аномальных значений дав- ления всасывания в процессе функционирования установки с сохранением всех преиму- ществ одномоментного вакуумирования (в частности, запуски и отключения компрессора должны по-прежнему производиться по команде предохранительного реле НД ). Конечно, чтобы полностью исключить пульсирующий режим работы компрессора, установка после отключения из-за какой-либо неисправности (предохранительным реле НД или другими приборами защиты) должна запускаться только после нажатия на кнопку приведения в ра- бочее состояние. Итак, перед тем как узнать решение возьмите карандаш. Схема остановки с одномоментным вакуумированием настоятельно реко- мендуется для установок, в которых могут появиться сложности с воз- вратом масла (большая длина трубопроводов, испаритель установлен под компрессором, предусмотрено регулирование мощности компрессора...)

    • Страница №207

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 205 - 29. ОСТАНОВКА ХОЛОДИЛЬНЫХ КОМПРЕССОРОВ РЕШЕНИЕ: На рис. 29.5 представлена откорректированная схема автоматизации отключения компрессора. 1) Цепь предохранительного реле RS (4-5). Все приборы защиты компрессора (предохра- нительное реле ВД , тепловое реле, встроенная защита...) включены последовательно (кон- такты 1-2 ) с предохранительным реле НД в цепи предохранительного реле RS (4-5) . Поэто- му отключение питания реле RS по любой причине, например, предохранительным реле НД (2-3) , приводит к немедленному обесточиванию реле MAV , клапана VEM и компрессора С из-за размыкания контактов 6-7 реле RS . Повторно реле RS может сработать только тогда, когда замкнутся контак- ты сработавшего предо- хранительного устройст- ва и только после нажа- тия на кнопку приведе- ния в рабочее состояние (3-4) реле RS будет са- мозапитано через кон- такты (3-4) . 2) Цепь реле вакууми- рования MAV и клапа- на VEM . Размыкание контакта любого из уст- ройств автоматики (1-6) , которым может быть кон- такт вентилятора испа- рителя, датчика расхода воздуха и т.д., приводит к немедленной останов- ке компрессора и закры- тию клапана VEM . Ручной выключатель “пуск/остановка” (М/А) компрессора (8-9) включен в данную цепь для того, чтобы можно было вручную останавливать компрессор и закрывать клапан VEM при вакуумировании. 3) Цепь компрессора С. Если компрессор остановлен, то после подъема температуры и за- мыкания контактов (7-8) задающего термостата запитываются реле MAV и клапан VEM . Контакты (11-12) реле MAV замыкаются, но контакты реле компрессора С (12-13) разомкну- ты, так как разомкнуты контакты управляющего реле НД (11-13) , которые замыкаются только после заполнения испарителя и подъема давления во всасывающей магистрали. Когда контакты задающего термостата (7-8) разомкнутся, реле MAV и клапан VEM обесто- чатся, однако компрессор будет запитан через контакты С (7-11) до тех пор, пока не упадет давление всасывания и не разомкнутся контакты (11-13) . При нормальной работе контакты MAV (11-12) и С (12-13) замкнуты и шунтируют контакты (11-13) управляющего реле НД для того, чтобы в случае аномального падения давления всасы- вания (вызванного, например, утечками) и размыкания контактов (11-13) , допустим, при 2,5 бар, компрессор С продолжал работать. Если давление упадет еще ниже, например, до 2 бар, компрессор будет остановлен из-за срабатывания предохранительного реле НД (2-3) и отклю- чения реле RS , после чего потребуется вручную приводить установку в рабочее положение. Задающий термостат Регулировочное реле MAV MAV MAV MAV M/A VEM C C C P P Различные органы автоматики Различные приборы защиты RS RS RS Предохрани- тельное реле НД 2 бар 2,5 бар Кнопка воз- врата в рабо- чее состояние Рис. 29.5.

    • Страница №208

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 206 - 29. ОСТАНОВКА ХОЛОДИЛЬНЫХ КОМПРЕССОРОВ 29.4. УПРАЖНЕНИЕ 4 Схема, которую мы только что рассмотрели, обладает од- ним недостатком. Действительно, в случае отсутствия напряжения в сети по вине энергетиков или кратковре- менного отключения тока, реле RS выключается. Когда напряжение появится вновь, для приведения установки в рабочее состояние требуется вмешательство персонала с тем, чтобы нажатием на кнопку приведения в рабочее состояние запустить ее. Найдите решение, обеспечивающее автоматическую по- дачу напряжения на реле RS после отключения тока ( для этого вам потребуется реле времени и немного вообра- жения, см. рис. 29.6 ). Ответ на другой странице. Г) Почему вакуумирование способствует возврату масла? При каждой остановке компрессора в испарителе остается хладагент и какое-то количество масла. В установках, где сте- кание масла в компрес- сор под действием си- лы тяжести невозмож- но (например, если ис- паритель расположен ниже компрессора), или когда масло в контуре накапливается в резуль- тате изменения массо- вого расхода хладагента (например, если комп- рессор оборудован сис- темой регулирования производительности), появляется необходи- мость возвращать это масло в картер при каж- дой остановке. Имея ввиду отличную растворимость масла в хладагенте, для возврата масла в картер необ- ходимо перегнать в компрессор максимальное количество хладагента и, следовательно, пе- ред каждой остановкой отвакуумировать испаритель. Другое преимущество по возврату масла, обусловленное вакуумированием, связано с тем, что после открытия клапана VEM испаритель резко заполняется потоком жидкого хладаген- та ( см. рис. 29.7 ) и масло, накопленное в испарителе вытесняется этим потоком в компрес- сор. Это позволяет перегнать максимальное количество масла перед повторным включением компрессора по сигналу от управляющего прессостата НД. Поэтому вакуумирование перед остановкой обязательно для агрегатов, в которых предвидятся сложности с возвратом масла в компрессор. RS RS RS К компрессору Различные приборы защиты Перед очередным запуском компрессо- ра мощный поток жидкого хладагента, поступающий в испаритель, выталкивает из него масло, заставляя последнее подниматься к картеру Рис. 29.6. Рис. 29.7.

    • Страница №209

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 207 - 29. ОСТАНОВКА ХОЛОДИЛЬНЫХ КОМПРЕССОРОВ Д) Нужно ли производить вакуумирование, если размыкаются контак8 ты какого8либо из приборов защиты? В качестве примера рассмотрим установку для подготовки и очистки воздуха с прямым цик- лом расширения. Если вручную или по команде одного из приборов защиты остановлен вен- тилятор, тогда как компрессор продолжает работать, то нужно ли в этом случае вакуумиро- вать испаритель? В момент остановки вентилятора испаритель заполнен жидкостью, потому что компрессор работает. Но в связи с тем, что вентилятор стоит, расход воздуха, обеспечивающий кипение жидкости в испарителе, отсутствует. Если компрессор продолжает работать, он будет всасывать толь- ко жидкость со всеми вытекающими отсюда неприятными последствиями. Поэтому крайне желательно одновременно с размыканием контактов одного из устройств ав- томатики остановить компрессор и обесточить клапан VEM так, как это делалось в представ- ленных выше схемах. ОТВЕТ: Когда ток отключается, установка ос- танавливается. После появления нап- ряжения в сети обмотка реле RS ос- тается без напряжения, так как нажа- тия на кнопку приведения в рабочее положение не было. Для того, чтобы автоматически вновь подать напряжение на реле RS , не- обходимо использовать реле време- ни RT , обмотка которого (1-2) на- прямую соединена с сетью питания системы управления установки ( см. рис. 29.8 ). При появлении напряжения в сети обмотка реле RT немедленно запи- тывается и замыкаются контакты (5-4) этого реле. При этом контакты (3-5) реле RT остаются замкнутыми в течение 1 секунды после подачи напряжения на реле RT , в результате чего запитывается реле RS , если замкнуты контакты (1-3) предохраняющих устройств , а также замыкаются контакты самопитания RS (3-4) . При нормальной работе, если размыкаются контакты приборов защиты, реле RS обесточи- вается и только нажатием на кнопку приведения в рабочее состояние можно вновь за- пустить установку, поскольку контакты RT (3-5) разомкнуты. Например, при сгорании обмотки RT (1-2) контакты RT (3-5) постоянно замкнуты, шунти- руя контакты RS (3-4) . Следовательно, приведение установки в рабочее положение после ка- кой-либо неисправности будет осуществляться автоматически и не потребует вмешательст- ва оператора. Такая опасность совершенно исключена ввиду наличия контактов RT (4-5) , расположенных последовательно с контактами временного механизма RT (3-5) . Различные приборы защиты RS RT RS К компрессору RS RT RT 1” Рис. 29.8.

    • Страница №20

      2. КОНДЕНСАТОРЫ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ОХЛАЖДЕНИЕ - 18 - Рассмотрим схему на рис. 2.1, представляющую конденсатор воздушного охлаждения при нормальной работе в разрезе. Допустим, что в конденсатор поступает хладагент R22. 2. КОНДЕНСАТОРЫ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ 2.1. НОРМАЛЬНАЯ РАБОТА 14 бар 14 бар Поведение смесевых хладагентов типа гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ) с боль- шим температурным глайдом см. в пункте Б раздела 58. Поведение хладагентов типа гидрофторуглеродов (ГФУ), например, R407C и R410A см. в разделе 102. Рис. 2.1. Точка A. Пары R22, перегретые до температуры около 70°C, покидают нагнетающий патру- бок компрессора и попадают в конденсатор при давлении около 14 бар. Линия A-B. Перегрев паров снижается при постоянном давлении. Точка B. Появляются первые капли жидкости R22. Температура равна 38°C, давление по-прежнему около 14 бар. Линия B-C. Молекулы газа продолжают конденсироваться. Появляется все больше и больше жидкости, остается все меньше и меньше паров. Давление и температура остаются постоянными (14 бар и 38°C) в соответствии с соот- ношением “давление-температура” для R22. Точка C. Последние молекулы газа конденсируются при температуре 38°C, кроме жидкости в контуре ничего нет. Температура и давление остаются постоянными, составляя около 38°C и 14 бар соответственно. Линия C-D. Весь хладагент сконденсировался, жидкость под действием воздуха, охлаждаю- щего конденсатор с помощью вентилятора, продолжает охлаждаться. Точка D. R22 на выходе из конденсатора только в жидкой фазе. Давление, по-прежнему около 14 бар, но температура жидкости понизилась примерно до 32°C.

    • Страница №210

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 208 - 30. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВКЛЮЧЕНИЯ КОМПРЕССОРОВ А) Почему возникают частые включения? Повышенная частота циклов “пуск-останов” может быть обусловлена как нарушениями в работе холодильного контура и, следовательно, соответствующими командами от различных предохраняющих устройств (например, предохранительных реле НД или ВД), так и коман- дами от системы регулирования исправного контура в случае, если компрессор переразме- рен по отношению к потребностям в холодопроизводительности. Действительно, все холодильные компрессоры могут становиться переразмеренными по ме- ре того, как падает потребность в холоде, если, например, наружная температура или сол- нечный нагрев уменьшаются. Чтобы лучше понять это, рассмотрим в качестве примера небольшой кондиционер, способ- ный поглотить тепловую мощность 10 кВт при наружной температуре 35°C, в котором уста- новлен компрессор соответствующей единичной мощности, то есть 10 кВт . В разгаре лета при наружной темпе- ратуре 35°C потребная холодопроиз- водительность составляет 10 кВт и система регулирования, чтобы под- держивать необходимую температуру в кондиционируемом помещении, зас- тавляет компрессор работать непре- рывно, то есть 60 минут в час ( см. рис. 30.1 ). Зимой, когда потребность в холоде от- сутствует, регулятор выключает ком- прессор и он перестает работать сов- сем ( 0 мин/час ). Если в данный момент потребность в холоде составляет 5 кВт , компрессор будет работать только 30 мин/час . По этим трем точкам мы проводим пря- мую, которая указывает полную про- должительность работы компрессора (мин/час) в зависимости от потреб- ности в холоде (кВт). Итак, если в данный момент потребность в холоде составляет 2,5 кВт (то есть 1/4 номиналь- ной мощности), задающий термостат будет включать компрессор только на 15 минут в час. 30. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВКЛЮЧЕНИЯ КОМПРЕССОРОВ Однако это не означает, что компрессор будет непрерывно работать 15 минут и стоять 45 минут, это означает только то, что суммарное время работы компрессора в течение 1 часа будет равно 15 минутам! Продолжительность работы, мин/час 60 50 40 30 20 15 10 0 Потребность в холоде, кВт 2.5 5 10 Рис. 30.1.

    • Страница №211

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 209 - 30. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВКЛЮЧЕНИЯ КОМПРЕССОРОВ Продолжительность времени работы и стоянки зависит от множества факторов, связанных с конструкцией установки и внешними условиями (такими как номинальная холодопроизво- дительность, потери или приток тепла в данный момент...), на которые ремонтник не может влиять. С другой стороны, частота запусков зависит в значительной степени от диапазона темпера- тур задающего термостата (разности между температурой запуска и останова), управляю- щего работой компрессора. Представим себе, что в установке, упомянутой в начале данного раз- дела, на задающем термостате установлен диапазон в 2К и при потребности в холоде 2,5 кВт тер- мостат запускает компрессор 6 раз в час ( см. рис. 30.2 ). При той же потребности в холоде 2,5 кВт, если на термостате уста- новлен вдвое меньший диапазон, то есть 1К, компрессор будет за- пускаться в 2 раза чаще , то есть 12 раз в час. В самом деле, чтобы снизить тем- пературу в кондиционируемом по- мещении на 2К, компрессор дол- жен работать примерно в два ра- за дольше по сравнению со сни- жением на 1К. С другой стороны, после остановки компрессора окружающая температура поднимается на 1К примерно в 2 раза быстрее, чем на 2К. Тем не менее, какой бы ни был диапазон регулирования, сумма времен работы компрессора (заштрихованные области на рис. 30.2 ) остается в обоих случаях неизменной и составляет 15 мин/час , что соответствует средней холодопроизводительности, равной 2,5 кВт и отвеча- ющей потребностям в холоде в данный момент. Б) Почему нужно избегать повышенной частоты циклов “пуск2остановка” компрессоров? При каждой остановке масло, которое служит для смазки подвижных деталей компрессора, стремится под действием силы тяжести стечь в картер. Более того, в момент запуска происходит сильный механический удар , обусловленный быст- рым нарастанием числа оборотов компрессора от нуля до номинального значения (напри- мер, 1450 или 2800 об/мин). Таким образом, чем больше уменьшается заданный регулирующим тер- мостатом диапазон поддержания температуры, тем больше возрас- тает частота запусков компрессора и тем больше повышается час- тота циклов “пуск-остановка”, обусловленная регулированием темпе- ратуры при низких тепловых нагрузках. Дифференциал 2К Дифференциал 1К 1 час Запуск Запуск Останов Останов Рис. 30.2.

    • Страница №212

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 210 - 30. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВКЛЮЧЕНИЯ КОМПРЕССОРОВ Ситуация ухудшается еще и тем, что смазывающее масло не может мгновенно попасть к сма- зываемым деталям. Действительно, масляному насосу требуется какое-то время , чтобы на- чать подкачку масла и только в конце пускового периода он обеспечивает номинальный рас- ход, когда компрессор вращается уже с полной скоростью. Напомним также, что падение давления в момент запуска вызывает бурную дегазацию мас- ла, если в картере компрессора имеются хотя бы малейшие следы хладагента. При этом смесь хладагента и масла начинает вспениваться, что приводит к значительному оттоку мас- ла и совершенно не способствует работе масляного насоса, увеличивая продолжительность работы компрессора “всухую” . Объединение этих неблагоприятных факторов вызывает преждевременный механический износ деталей компрессора (считается, что около 80% механического износа происходит в момент запуска) . Вдобавок к механичес- ким проблемам, которые мы смогли изучить выше, в компрессорах с встро- енным электродвигате- лем при запуске возника- ют и электрические проб- лемы. Действительно, при работе электродви- гателей выделяется теп- ло, величина которого рассчитывается по хоро- шо известному закону: W = R I 2 t то есть пропорционально квадрату силы тока, по- требляемого двигателем. Но в момент запуска си- ла тока может пример- но в 8 раз превышать номинальное значение. Это означает, что в период запуска двигатель компрессора может нагреваться в 8 Ч 8 = 64 раза сильнее, чем при работе на номинальном режиме (см. рис. 30.3). При запуске “холодного” двигателя этот значительный нагрев не создает заметных проблем, так как тепло поглощается металлом двигателя. Однако при большой частоте циклов “пуск/ ос- танов” двигатель не успевает охлаждаться за короткое время между двумя пусками и запускает- ся уже будучи “подогретым” , в результате чего обмотка испытывает нежелательный перегрев. Когда этот перегрев становится угрожающим, остается только надеяться на то, что встро- енная защита компрессора сможет вовремя среагировать и отключить мотор до того, как станет слишком поздно . Следовательно, момент запуска компрессора сопровождается, с одной стороны, значительными механическими ударами, а с другой стороны ухудшением смазки. Нагрев двигателя На установившемся режиме При запуске Рис. 30.3.

    • Страница №213

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 211 - 30. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВКЛЮЧЕНИЯ КОМПРЕССОРОВ Итак, когда компрессор со встроенным двигателем работает с большой частотой циклов “пуск-останов”, повышенные зна- чения пусковых токов, потребляемых мо- тором, приводят к заметному перегреву обмоток . С течением времени этот постоянный пере- грев приводит к возникновению трещин в изоляционном лаке, покрывающем медные провода, из которых выполнена обмотка статора двигателя ( см. рис. 30.4 ). Появление таких трещин может спровоци- ровать короткое замыкание между двумя со- седними витками обмотки статора и перего- рание электромотора со всеми вытекающими из этого неприятностями. В) Как избежать слишком частых запусков? Один из наиболее часто применяемых способов заключается в использовании вместо одного не- скольких компрессоров , с суммарной мощностью, отвечающей максимальной потребности в холоде. В качестве примера рассмотрим описанную выше установку (потребность в холоде равна 10 кВт), в которой вместо одного компрессора производительностью 10 кВт установлены два компрес- сора мощностью по 5 кВт каждый ( см. рис. 30.5 ). Когда потребность в холоде ни- же 5 кВт, будет работать толь- ко компрессор № 1. Компрес- сор№2 остается выключенным и будет задействован, только если потребность в холоде пре- высит 5 кВт. Следовательно, при потребно- сти в холоде 2,5 кВт компрес- сор № 1 будет работать 30 ми- нут в час, а компрессор № 2 бу- дет стоять (в тех же условиях компрессор с единичной мощ- ностью 10 кВт будет работать только 15 минут в час). При потребности в холоде 5 кВт компрессор № 1 будет работать 60 минут в час (при стоя- щем втором компрессоре), что заметно понижает частоту циклов “пуск-останов”. Заметим, что большинство встроенных электродвигателей компрессо- ров сгорают в момент запуска, когда пусковой ток наиболее значителен. Медные провода Изоляционный лак Перегрев вызывает растрескивание изоляционного лака мин/час 60 30 0 - 60 30 0 кВт 5 10 Ротор Статор Рис. 30.4. Рис. 30.5.

    • Страница №214

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 212 - 30. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВКЛЮЧЕНИЯ КОМПРЕССОРОВ Предположив, что потребность в холоде составляет 2,5 кВт, а установка оборудована 4-мя компрессорами с мощностью 2,5 кВт каждый, получим, что работать будет только один ком- прессор, причем продолжительность работы составит 60 минут в час, в то время как три ос- тальных будут стоять. Таким образом циклы “пуск-останов” будут совершенно исключены, однако, если потребность в холоде понизится до 0,5 кВт, например, проблема возникнет вновь, так как при трех стоящих компрессорах четвертый будет работать 12 минут в час (что тем не менее лучше, если бы мы имели компрессор с единичной мощностью 10 кВт, кото- рый в этом случае работал бы 3 минуты в час). Итак, мы видим, что при одной и той же максимальной потребной холодопроизводительнос- ти, чем большее число компрессоров ее обеспечивает (или чем больше число ступеней холо- допроизводительности) , тем сильнее понижается частота циклов “пуск-останов”. 30.1 УПРАЖНЕНИЕ 1 Чтобы обеспечить равномерность работы компрессоров, система автоматики часто оборуду- ется ручным или автоматическим переключателем, обеспечивающим переход с одного компрес- сора на другой Предложите принципиальную электрическую схему, позволяющую вручную переходить с одного компрессора на другой для системы из двух компрессоров с двухступенчатым задаю- щим термостатом (используйте биполярный переключатель с двумя перебрасывающимися контактами). Решение упражнения 1 Такая схема представлена на рис. 30.6. В верхней части схемы находятся соединенные последовательно общие для компрессоров С1 и С2 устройства автоматики и предохранители (кон- такты 1-2 ). Когда переключатель находится в положении С1 первая ступень термостата (контакты 2-3 ) под- ключает компрессор С1 через контакты (3-6) пе- реключателя. Если в охлаждаемом объеме темпе- ратура растет, вторая ступень термостата (контак- ты 2-4 ) замыкается и через контакты (4-5) пере- ключателя подключает компрессор С2 . Когда переключатель находится в положении С2 первая ступень термостата через контакты (3-5) подключает компрессор С2 , а вторая ступень подключает компрессор С1 через контакты (4-6) переключателя. Таким образом, первая ступень термостата всегда работает только на основной компрессор (которым может быть как С1 , так и С2 ) и вручную или по сигналу от приборов защиты останавливается только тот компрессор, на который подается со- ответствующая команда. θ Устройства авто- матики и приборы защиты (общие для компрессо- ров С1 и С2) Двухступен- чатый зада- ющий тер- мостат C1 C2 Выбор компрес- сора Управление и приборы защи- ты компрессо- ра С1 Управление и приборы защиты компрес- сора С2 C1 C2 Рис. 30.6.

    • Страница №215

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 213 - 30. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВКЛЮЧЕНИЯ КОМПРЕССОРОВ Мы смогли убедиться, что дробление холодопроизводительности повышает длительность работы компрессора в цикле, что значительно снижает число запусков в час и позволяет по- высить надежность и продлить срок службы компрессоров. Вместе с тем, чтобы еще больше ограничить число запусков в единицу времени, часто ис- пользуют устройство для предотвращения высокой частоты циклов “пуск-останов” , в ка- честве которого применяют реле времени или часовой механизм. Эти механизмы предназначены для установления минимальной паузы между двумя последу- ющими запусками, чтобы ограничить число циклов “пуск-останов” для работающих компрес- соров (главным образом со встроенными электромоторами). После остановки компрессора, оборудованного таким устройством, его включение невоз- можно до тех пор, пока не пройдет определенный промежуток времени (например, 6 минут, если мы хотим, чтобы в час было не более 10 запусков), достаточный для охлаждения встро- енного мотора. На рис. 30.7 показано применение такого устройства, в качестве которо- го используется реле времени, в схе- ме управления работой компрессо- ра, останавливаемого с выполнением одномоментного вакуумирования. Когда замыкаются контакты (5-6) задающего термостата, клапан VEM и реле вакуумирования MAV (7-3) будут запитаны только в том слу- чае, если замкнут контакт (6-7) реле времени АСС , то есть только если реле времени АСС (2-3) находится под напряжением более 6 минут . Так как реле АСС управляется через контакты контактора компрессора С (1-2) , это означает, что после ос- тановки компрессора по любой причине запуска не произойдет до тех пор, пока не пройдет 6 минут после остановки. Таким образом, остановка компрессора системой автоматики или приборами защиты (1-4) , или ручным выключателем “пуск-останов” (4-5) , или задающим термостатом (5-6) , или за- дающим/предохранительным реле НД (8-9) каждый раз приводит к задействованию реле вре- мени АСС , что гарантирует не более 10 запусков компрессора в час (при временной задерж- ке 6 минут). Системы автоматики и приборы защиты Стоп/ Старт C C MAV MAV P> C VEM MAV АСС Задающий термостат ACC 6 мин. Рис. 30.7.

    • Страница №216

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 214 - 30. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВКЛЮЧЕНИЯ КОМПРЕССОРОВ По поводу схемы на рис. 30.7 заметим также, что как только компрессор запускается, кон- такт С (1-2) размыкается, снимая питание с реле АСС (2-3) , что приводит к немедленному размыканию контакта АСС (6-7) . Следовательно, контакт MAV (6-7) необходим для самозапитывания реле MAV и клапана VEM после размыкания контакта АСС (6-7) , в противном случае компрессор начинает ваку- умирование сразу же после своего запуска, затем через 6 минут запускается опять и снова начинает вакуумирование (и так далее). Однако в схеме на рис. 30.7 присутствует небольшая ошибка (перед тем, как продолжить чтение, попытайтесь найти ее, имея ввиду, что она находится в месте, обозначенном литерой А)... ...По истечении 6 минут после остановки компрессора контакт АСС (6-7) замыкается, но компрессор сможет запуститься только тогда, когда замкнут контакт задающего термостата (5-6) , что в общем-то правильно. Однако представим себе, что в обмотке реле MAV возникла неисправность (оборван провод или отсутствует контакт). Как вы думаете, что произойдет в этом случае при замыкании контактов задающего тер- мостата?.. ...Когда контакт (5-6) термостата замкнется, реле MAV не будет запитано, а клапан VEM ос- танется под напряжением, пропуская жидкость в испаритель в то время, как компрессор С не сможет запуститься! Чтобы избежать такой опасности, рекомендуется (для полной гарантии) установить нормаль- но разомкнутый контакт реле MAV в цепи клапана VEM ( поз. А ). 30.2. УПРАЖНЕНИЕ 2 Представьте, что вы осуществляете первый запуск холодильной установки, в которой пре- дусмотрена остановка компрессора с мини- мальной защитой, а сама установка подклю- чена по схеме, представленной на рис. 30.8. Проанализируйте работу этой схемы. Что вы о ней думаете? Какие изменения нужно внести в схему для ее нормальной работы с соблюдением прин- ципов ограничения частоты циклов “пуск-ос- танов”, которые мы только что рассмотрели? Решение на следующей странице... C VEM ACC Устройства автомати- ки, управления и при- боры защиты Задающий термостат C ACC 6 мин. Рис. 30.8.

    • Страница №217

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 215 - 30. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВКЛЮЧЕНИЯ КОМПРЕССОРОВ Решение упражнения 2 Принимаем, что компрессор стоит больше 6 минут, то есть контакт АСС (3-4) замкнут. Когда контакты (2-3) задающего термоста- та замкнутся, компрессор С запускается, размыкая контакты С (1-6) и тем самым снимая питание с реле АСС (6-5) . Поскольку реле АСС больше не запитано, его контакт АСС (3-4) сразу же размыкает- ся, что приводит к немедленной остановке компрессора, который, следовательно, по- лучает очень короткий электрический им- пульс. Заметим, что клапан VEM все вре- мя остается под напряжением. Спустя 6 минут контакты АСС (3-4) замыкаются и компрессор С вновь получает короткий электрический импульс на запуск и немедленно останавливается (и так далее...). То есть компрессор не может запуститься никогда! Чтобы исключить этот режим, необходимо параллельно с контактом реле времени АСС ввес- ти в схему самоудерживающийся контакт С (3-4) , как показано на рис. 30.10. Более того, при неисправностях (обрыв обмотки...) в обмотке С (4-5) клапан VEM остается пос- тоянно под напряжением (контакты АСС (3-4) остаются замкнутыми), тогда как компрессор не может запуститься. Контакты С (4-6) позволяют исключить такое явление. Наконец представим, что компрес- сор был остановлен более 6 минут. В этот момент, если задающий тер- мостат (или прибор защиты...) замы- кает свой контакт, необходимо обес- печить немедленный запуск компрес- сора , потому что имеется потреб- ность в холоде и длительность пред- шествующей остановки достаточно велика. Для этого нужно клему 1 контакта С (1-7) подключить к сети до зада- ющего термостата (2-3) и цепи “устройства автоматики, управления и приборы защиты” (1-2) и ни в коем случае не после них , иначе нужно бу- дет ждать еще 6 минут дополнитель- но перед каждым запуском. Устройства автома- тики, управления и приборы защиты Устройства автома- тики, управления и приборы защиты Задающий термостат Задающий термостат VEM VEM C C ACC ACC C C C C ДА НЕТ ACC 6 мин. ACC 6 мин. Рис. 30.9. Рис. 30.10.

    • Страница №218

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 216 - 30. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВКЛЮЧЕНИЯ КОМПРЕССОРОВ Электрические устройства, предотвращающие повышение частоты циклов “пуск-останов”, которые мы только что рассмотрели, хотя и увеличивают срок службы компрессоров, тем не менее, не исключают другой проблемы, особенно критичной для воздушных кондиционе- ров, а именно изменений поддерживаемой температуры и, особенно, температуры воздуш- ной струи на выходе из испарителя в компрессорах, склонных к пульсирующему режиму ра- боты под действием органов регулирования . Рассмотрим, например, оди- ночный компрессор, управля- емый задающим термостатом, который включает компрессор при температуре в охлаждае- мом объеме 22°C и выключает при температуре 21°C. Когда температура в охлажда- емом объеме достигает 22°C ( см. точку 1 на рис. 30.11 ), контакт термостата замыкает- ся и компрессор запускается ( точка 2 ) . Испаритель очень быстро на- чинает охлаждать проходя- щий через него воздух и тем- пература воздушной струи, которая была равна пример- но 22°C ( точка 3 ) , очень быстро упадет. Поскольку компрессор пере- размерен по отношению к пот- ребностям в холоде в данный момент, температура в охлаж- даемом объеме также очень быстро упадет и при 21°C ( точка 4 ) термостат остано- вит компрессор ( точка 5 ) . Так как испаритель больше не охлаждает, температура воз- душной струи на выходе из него, которая была равна 16°C ( точка 6 ) , вновь быстро под- нимется (и так далее...). Чтобы решить эту проблему, следует добиться соответствия между мощностью компрессора и потребностями в холоде в данный момент. Таким образом, постоянно работающий компрессор (или, по крайней мере, работающий го- раздо большее время) с переменной холодопроизводительностью не будет подвержен час- тым включениям и выключениям и избавит от больших и быстрых перепадов температуры воздушной струи на выходе из испарителя. Ниже эта проблема будет рассмотрена более детально... Следовательно, температура воздушной струи будет постоянно ме- няться от 22°С до 16°С, а потом от 16°С до 22°С (причем это будет про- исходить тем быстрее, чем больше переразмеренность компрессора), вызывая значительные ощущения дискомфорта у людей, присутствую- щих в кондиционируемом помещении, и многочисленные жалобы. Работа Оста- новка Время Температура в охлаждае- мом объеме Температура воздушной струи 22 21 22 16 Компрессор Рис. 30.11.

    • Страница №219

      - 217 - 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЕ Если компрессор имеет явно повышенную холодопроизводительность по отношению к по- требителям холода в данный момент, мы только что убедились, что в этом случае темпера- тура в охлаждаемом объеме быстро падает и переразмеренность компрессора приводит к его частым запускам и остановкам. Вдобавок к преждевременному механическому износу ком- прессора, частые пуски и остановки, обусловленные работой регулятора температуры, вы- зывают очень быстрые изменения температуры воздушной струи на выходе из испарителя, что является недопустимым, особенно в кондиционируемых помещениях, так как порождает многочисленные жалобы со стороны находящихся там людей. Решение проблемы состоит в исключении час- того повторения циклов “пуск-останов” за счет максимально возможного дробления пол- ной холодопроизводительности. Так, вместо того, чтобы иметь один компрессор с мощно- стью 10 кВт, предпочтительнее установить 2 компрессора по 5 кВт каждый. Еще лучше будет иметь 10 компрессоров по 1 кВт каждый ( см. рис. 31.1 ) или даже 20 компрессоров по 0,5 кВт каждый. Конечно, по соображениям трудностей реа- лизации и чрезвычайно высокой стоимости, слишком мелкое дробление мощностей нельзя считать целесообразным. Следовательно, решение будет заключаться в определении максимально допустимого числа компрессоров и их оборудовании системой автоматического регулирования мощности, что позволит, снижая холодопроизводительность по мере падения потребностей в холоде , уве- личить время работы компрессоров и уменьшить частоту циклов “пуск-останов”. Существует много систем регулирования холодопроизводительности, но мы будем наиболее подробно изучать регулятор производительности , представляющий собой автоматический клапан, широко используемый в установках малой и средней мощности. Работа такого регу- лятора основана на том, чтобы поддерживать почти постоянный перепад температур на ис- парителе, то есть увеличивать давление кипения, когда температура воздуха на входе в испаритель уменьшается ( см. также раздел 3.1. “Испаритель с прямым циклом расшире- ния. Нормальная работа” ) . На вход регулятора подается высокое давление (ВД) из магистрали нагнетания, выход соединяется со всасывающей магистралью низкого давления (НД). Конструкция полости такова, что площади поверхностей сильфона и седла клапана одинаковы. Поэтому ВД дейст- вует с одинаковой силой как на сильфон (вверх), так и на клапан (вниз), в результате чего положение штока клапана не меняется при любой величине ВД ( см. рис. 31.2 ). 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ 31.1. СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ 10 кВт = 10 х 1 кВт Слишком мелкое дробление НЕЦЕЛЕСООБРАЗНО! Рис. 31.1.

    • Страница №21

      2. КОНДЕНСАТОРЫ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ОХЛАЖДЕНИЕ - 19 - Рассмотрим теперь, как ведет себя при этом охлаждающий воздух (см. рис. 2.3). Наружный воздух, который охлаждает конденсатор и поступает на вход с температурой 25°C, нагревается до 31°C, отбирая тепло, выделяемое хладагентом. Изменение фазового состояния R22 в конденсаторе можно представить следующим образом (см. рис. 2.2). От A до B. Снижение перегрева паров R22 от 70 до 38°C (зона A-B является зоной снятия пе- регрева в конденсаторе). В точке B появляются первые капли жидкости R22. От B до C. Конденсация R22 при 38 °C и 14 барах (зона В-С является зоной конденсации в конденсаторе). В точке C сконденсировалась последняя молекула пара. От C до D. Переохлаждение жидкого R22 от 38 до 32°C (зона C-D является зоной переохлаж- дения жидкого R22 в конденсаторе). В течение всего этого процесса давление остается постоянным, равным показанию манометра ВД (в нашем случае 14 бар). °C 70 38 32 Давление постоянно 14 бар Воздух при 31°C 14 бар Воздух при 25°C Рис. 2.2. Рис. 2.3.

    • Страница №220

      - 218 - 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЕ Следовательно, остаются только две противодейст- вующие силы: сила пружины, открывающая клапан, и сила НД, закрывающая его. Если НД начинает падать, это указывает, что температура понижается и, следо- вательно, компрессор становится переразмеренным. В этот момент сила пружины начинает преобладать над силой НД и регулятор производительности открывает- ся, осуществляя постоянный перепуск хладагента из высоконапорной части контура в низконапорную, что снижает расход хладагента через испаритель. Снижение расхода хладагента уменьшает холодопро- изводительность и одновременно замедляет падение окружающей температуры, что нам и требовалось осуществить. Подключение регулятора производительности можно выполнить двумя различными спосо- бами. Рассмотрим преимущества и недостатки каждого из этих способов. A) Регулятор производительности с перепуском во всасывающую магистраль При таком способе регулятор производительности ( поз. 1 на рис. 31.3 ) устанавливается непо- средственно между патрубками нагнетания и всасывания ком- прессора. Когда температура воз- духа на входе в испаритель высо- кая ( поз. 2 ), давление кипения ( поз. 3 ) также достаточно высо- кое, чтобы удерживать регулятор в закрытом положении: компрес- сор работает на полнуюмощность. При уменьшении температуры воздуха на входе в испаритель давление кипения начинает па- дать. Отслеживая это падение, регулятор постепенно открыва- ется, перепуская перегретые пары из патрубка нагнетания во всасывающий патрубок, что сра- зу же ограничивает падение дав- ления кипения. Заметим, что расход хладагента через компрессор остается прак- тически неизменным , каким бы ни было положение клапана ре- гулятора, а расход через конден- сатор, жидкостную магистраль и испаритель меняется в зависимости от того, насколько от- крыт регулятор. Пружина НД НД ВД Рис. 31.2. Рис. 31.3. Переменный расход Постоянный расход

    • Страница №221

      - 219 - 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЕ Когда регулятор открыт, перепуск горячего газа во всасывающий патрубок приводит к сни- жению холодопроизводительности испарителя благодаря двум основным факторам: Во-первых, расход хладагента через испари- тель падает (часть хладагента перепускается минуя испаритель во всасывающий патрубок), тем самым снижая холодопроизводительность. Во-вторых, при повышении температуры ки- пения уменьшается температурный перепад между хладагентом и поступающим на вход в испаритель воздухом , что также снижает холо- допроизводительность, поскольку ухудшается интенсивность теплообмена (в пределе, если хладагент имеет ту же температуру, что и воз- дух, теплообмен отсутствует и холодопроизво- дительность становится нулевой, см. рис. 31.4 ). Когда уменьшаются потребности в холоде, регулятор производительности пропорциональ- но снижает холодопроизводительность испарителя, время, необходимое для достижения температуры отключения компрессора, увеличивается и компрессор будет работать доль- ше, что уменьшает возможность возникновения пульсирующего режима работы компрес- сора под действием задающего термостата. Б) Проблемы, связанные с перепуском горячего газа во всасывающую магистраль Монтаж регулятора производительности с перепуском горячего газа непосредственно во всасывающий патрубок имеет некоторые недостатки, хотя и представляется исключительно безупречным. На рис. 31.5 показана ситуация, когда потребности в холоде достаточно высоки. При этом регулятор производительности закрыт и компрессор всасывает газ, приходящий из испарителя, например, при темпе- ратуре 15°C и нагнетает его в конденсатор при тем- пературе 70°C (то есть перепад температур в ком- прессоре, обусловленный его работой, равен 55 K). Как только давление кипения начнет падать, регулятор станет открываться и перепускать во всасывающий патрубок пары хладагента, перегретые до 70°C, что приведет к подъему температуры в точке 1 (например, до 25°C). Но так как работа сжатия не меняется (поскольку расход хладагента через компрессор остается постоянным), температурный перепад на компрессоре также не меняется и температура нагнетания достигнет 25 + 55 = 80°C. Поскольку температура нагнетания повышается, па- ры, впрыскиваемые во всасывающий патрубок, ста- новятся еще горячее , что вновь поднимает температуру в точке 1 (и так далее...). Температура жидкости + 4°C Температура жидкости + 4°C Температура воздуха + 4°C Температура воздуха + 4°C Если полный перепад ∆θ полн. =0, никакой теплообмен невозможен Рис. 31.4. 15°C 70°C Рис. 31.5.

    • Страница №222

      - 220 - 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЕ Следовательно, температура всасываемых паров будет повышаться очень быстро и ее значение будет тем больше, чем больше будет открыт регулятор производительности. Таким образом, непосредственный впрыск горячих паров во всасывающую магистраль сле- дует считать неприемлемым, особенно для компрессоров со встроенным электродвигателем, охлаждение которого производится за счет всасываемых паров. В этом случае приходится охлаждать всасываемые пары, используя для этого специальный ТРВ, называемый ТРВ впрыска ( см. рис. 31.6 ). ТРВ впрыска ( поз. 1 ) контролирует температуру всасываемых паров с помощью своего термобаллона ( поз. 2 ) и впрыскивает прошедшую через дроссельное отверстие ТРВ жидко- сть против потока во всасывающую магистраль ( поз. 3 ) с тем, чтобы по возможности, наи- более эффективно охладить газ, всасываемый компрессором. Таким образом, когда давление кипения уменьшается, что приводит к открытию регулятора производительности, термобаллон ТРВ впрыска реагирует на повышение температуры и тотчас же открывается ТРВ впрыска, чтобы с помощью переохлажденного хладагента под- держать температуру всасываемых паров в разумных пределах, позволяющих обеспечить нормальное охлаждение двигателя компрессора . Заметим, что в зависимости от модификаций термобаллон ТРВ впрыска может устанавли- ваться как на всасывающей магистрали ( поз. 2 ), так и на магистрали нагнетания ( поз. 4 ). Ручной вентиль ( поз. 5 ) позволяет регулировать максимальный расход жидкого хладагента, впрыскиваемого во всасывающий патрубок, таким образом, чтобы исключить любую воз- можность гидроударов в компрессоре, даже если ТРВ впрыска открыт полностью. Фильтр ( поз. 6 ) часто устанавливается на жидкостной линии, чтобы защитить магистраль от возмож- ных загрязнений, а электроклапан ( поз. 7 ) позволяет избежать вредных последствий впрыс- ка жидкости во всасывающую магистраль при остановках компрессора. Рис. 31.6.

    • Страница №223

      - 221 - 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЕ В) Регулятор производительности с перепуском на вход в испаритель При таком способе регулятор производительности соединяется не со всасывающим пат- рубком компрессора , а с выходом ТРВ ( см. рис. 31.7 ). Принцип работы при таком способе подключения регулятора абсолютно идентичен описанному выше, однако перепуск горячих газов в этом случае осуществляется не во всасывающую магистраль, а на вход испарителя. Огромное преимущество такого монтажа заключается в том, что ТРВ продолжает поддерживать расход хладагента через себя в зависимости от температуры своего термобаллона и, следова- тельно, обеспечивает постоянст- во перегрева паров, выходящих из испарителя . В результате газы, выходящие из испарителя, имеют абсолют- но нормальную температуру, что позволяет без проблем обес- печивать охлаждение двигате- ля компрессора. При таком способе, в отличие от описанного выше перепуска газа на вход в компрессор, установ- ка ТРВ впрыска становится совершенно излишней . Заметим, наконец, что расход хладагента, проходящего через испаритель и компрессор оста- ется практически постоянным независимо от положения, в ко- тором находится клапан регулятора производительности . С другой стороны, также как и в предыдущем варианте, где впрыск производится во всасы- вающий патрубок компрессора, в конденсаторе и жидкостной магистрали расход переменный. Г) Проблемы, связанные с перепуском газа на вход в испаритель Большинство испарителей с прямым циклом расширения, мощность которых превышает не- сколько сотен ватт, представляют собой набор множества секций, соединенных в параллель и запитываемых при помощи специального распределительного устройства, называемого распределителем жидкости. Поэтому, при перепуске горячего газа на вход в испаритель, ма- гистраль впрыска газа должна соединяться с магистралью подачи хладагента в испаритель только между выходом из ТРВ и входом в распределитель жидкости. Постоянный расход Переменный расход Нормальный перегрев Рис. 31.7.

    • Страница №224

      - 222 - 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЕ Однако в некоторых случаях такое подклю- чение чревато возможностью срабатывания предохранительного реле НД, если расход горячего газа становится слишком большим, а подключение магистрали впрыска выпол- нено с помощью обычного тройника. Такое явление возникает главным образом тогда, когда производительность регулятора превышает 40 % полной производительности. Действительно, когда количество впрыски- ваемого горячего газа становится большим, поток этого газа в тройнике ( поз. 1 на рис. 31.8 ) порождает турбулентность, доста- точную для того, чтобы воспрепятство- вать прохождению жидкости, поступаю- щей из ТРВ. Если вихри горячего газа в тройнике слишком интенсивные, жидкость с огромным трудом проходит через них и ее подача в испаритель ухудшается. Поскольку компрессор при этом продолжает всасывать с прежней силой, в испарителе с плохой подпиткой начинает падать давление кипения. Падение давления кипения приводит к увеличению расхода перепускаемого газа, что еще больше усиливает вихреобразование и еще сильнее препятствует прохождению жидкости в испаритель (и так далее, пока не сработает предохранительное реле НД...). Во избежание такого явления рекомендуется использовать специальный тройник, называе- мый газожидкостным смесителем ( см. поз. 2 на рис. 31.8 ), который обеспечивает получение равномерной смеси газа и жидкости на входе в распределитель жидкости. Заметим также, что диаметр трубок, выходящих из распределителя жидкости, выбирался ис- ходя из того, что каждая трубка должна пропускать определенный расход жидкости. Однако мы знаем, что при равной массе пары занимают горадо больший объем, чем жидкость ( см. раздел 1. “Влияние температуры и давления на состояние хладагентов” ). Таким образом, если расход горячего газа становится слишком большим, диаметр трубок пи- тания может оказаться недостаточным для пропуска такого количества газа, перемешанного с жидкостью, и в этих трубках резко возрастут потери давления. В таком случае может воз- никнуть необходимость замены распределителя жидкости ( всякий, кто имеет уже установ- ленный и запаянный распределитель жидкости, поймет что, проще ограничить расход га- за и не трогать распределитель жидкости ). Наконец, обратим ваше внимание на то, что при таком способе перепуска предпочтительнее использовать распределители жидкости на основе трубок Вентури, которые обладают меньшими потерями давления, чем распределители жидкости диафрагменного типа, потери давления в которых гораздо более значительны. Термобаллон Линия внешнего уравнивания давления К испа- рителю Рис. 31.8.

    • Страница №225

      - 223 - 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЕ 31.2. УПРАЖНЕНИЕ Априори представляется более заманчивым перепускную магистраль регулятора производи- тельности подсоединять между ТРВ и питателем, нежели к магистрали всасывания компрес- сора, поскольку это позволяет избежать использования (довольно сложного) ТРВ впрыска. Однако встречаются установки, с полным основанием оборудованные регуляторами с пере- пуском во всасывающую магистраль. Итак, в каких случаях впрыск после ТРВ невозможен? Решение Ответ очень простой: впрыск после ТРВ невозможен, если установка состоит из нескольких испарителей, то есть если один компрессор обслуживает несколько испарителей. Рассмотрим простой пример установки, оснащенной од- ним компрессором и не- сколькими испарителями, работающими при одной и той же температуре, но на- ходящимися в разных по- мещениях ( см. рис. 31.9 ). Если температура в помеще- нии, охлаждаемом испари- телем EV.1 , становится при- емлемой, регулятор отклю- чает его при помощи элект- роклапана V1 в то время как другие испарители продол- жают работать. Испаритель EV.1 больше не производит паров, а компрессор продол- жает работать и давление кипения начинает падать. Куда в этот момент следует производить впрыск горя- чих газов? В EV.2 ? В EV.3 ?.. (причем делать это надо ав- томатически, а сети могут быть и гораздо более слож- ными). Наиболее простым и эконо- мичным решением в данном случае является впрыск во всасывающий патрубок ком- прессора, что требует обя- зательного использования ТРВ впрыска. Заметим также, что приме- нение впрыска во всасываю- щую магистраль компрес- сора может иногда оказаться целесообразным, если испаритель находится слишком далеко от компрессора и требуется сократить длину перепускной магистрали. К испарителю № 3... V1 V2 RC DI EV.1 EV.2 Рис. 31.9.

    • Страница №226

      - 224 - 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЕ Д) Общие проблемы, возникающие при использовании регуляторов производительности При изменении расхода (а следовательно, и скорости) хладагента всегда возникают пробле- мы с обеспечением нормальной циркуляции масла в холодильном контуре и его возвратом в компрессор ( см. раздел 37. “Проблемы возврата масла” ). Однако, если регулятор производительнос- ти перепускает горячий газ на вход в ком- прессор ( поз. 1 на рис. 31.10 ), то расход хладагента через испаритель становится переменным. Поэтому диаметр и расположение всасы- вающих трубопроводов должны опреде- ляться гораздо более тщательно, особенно если испаритель расположен относитель- но далеко от компрессора или ниже него. С другой стороны, если перепуск осу- ществляется между ТРВ и испарителем ( поз. 2 на рис. 31.10 ), расход хладагента через испаритель остается практически постоянным и опасность возникновения проблем с возвратом масла при этом снижается. Однако, куда бы ни производился перепуск , расход хладагента (и скорость) в магист- рали нагнетания, конденсаторе и жидкост- ной линии всегда будет переменным. Если изменения скорости хладагента в жидкостной магистрали не создают серь- езных проблем, то к значениям скорости в нагнетающей магистрали, особенно при наличии разности в уровнях, нужно отно- сится чрезвычайно внимательно из-за опас- ности столкнуться с большими неприят- ностями, обусловленными плохим возвра- том масла. Заметим также, что независимо от способа перепуска переменным будет и расход хладаген- та через ТРВ. Итак, если регулятор производительности полностью открыт и перепускает максимальное количество хладагента, расход последнего через ТРВ может упасть настолько, что появится опасность переразмеренности ТРВ ( см. раздел 8.2. “Замечания по поводу пульсаций ТРВ” ) . Чтобы избежать такой опасности, рекомендуется выбирать регулятор производительности исходя из условия, при котором его пропускная способность не превышала бы 40% полной производительности компрессора. Использование регуляторов производительности для изменения холодопроизводительности связано и с другим типом проблем, возникающих в вопросах потребления электроэнергии. Попробуйте понять, что это за проблемы, до того, как продолжите чтение. Расход всегда переменный RC Рис. 31.10.

    • Страница №227

      - 225 - 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЕ При любом способе перепуска хладагента его рас- ход через компрессор остается практически посто- янным, также как и рабочие значения давлений вса- сывания и нагнетания. Следовательно потребляемая компрессором мощ- ность также остается постоянной (см. рис. 31.11). Поскольку с падением холодопроизводительности потребляемая электрическая мощность не снижает- ся, с энергетической точки зрения такой способ ре- гулирования является совершенно неэкономичным . Этот недостаток ограничивает использование регу- лятора производительности установками, мощность которых относительно небольшая. Поэтому для уста- новок с поршневыми компрессорами повышенной мощности более распространен способ регулирова- ния производительности, заключающийся в измене- нии числа работающих цилиндров и снижении за счет этого расхода хладагента, что приводит одновременно к снижению потребляемой электрической мощности. Е) Настройка регулятора производительности В качестве примера рассмотрим одиноч- ный компрессор, задающий термостат которого настроен так, что запуск ком- прессора происходит при 23°C, а останов – при 21°C (обычный кондиционер). Мы знаем, что полный температурный напор ∆θ полн. на испарителе остается практически неизменным (см. раздел 7. “Влияние температуры охлаждаемого воздуха”). Принимая, что в нашем испарителе пол- ный перепад температуры равен 18 К, получим в момент запуска температу- ру кипения 23 – 18 = 5°C (то есть давле- ние кипения равно 4,8 бар для R22), ко- торая при остановке компрессора пони- зится до 21 – 18 = 3°C (то есть 4,5 бар, см. рис. 31.12 ). Если регулятор производительности настроен таким образом, чтобы начинать открывать- ся при давлении кипения ниже 4,5 бар, он будет постоянно закрытым при нормальной ра- боте и компрессор будет включаться и выключаться, постоянно сохраняя 100% полной про- изводительности. Если регулятор производительности настроен, например, на 4 бар (то есть 0°C), он будет служить только для ограничения падения температуры кипения в случае аномальных значе- ний давления кипения (нехватка хладагента, слишком слабый ТРВ...), препятствуя обледене- нию испарителя. При этом, из-за неправильной настройки регулятора, никаких преиму- ществ его использования вы не получите. Давление нагнетания постоянно Давление всасывания постоянно Расход постоянный Потребляемая мощность постоянна Запуск Температура в охлаждаемом помещении Температура кипения Останов Полный температурный напор = 18 К 3°C 4,5 бар 5°C 4,8 бар 21 23 Рис. 31.12. Рис. 31.11.

    • Страница №228

      - 226 - 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЕ С другой стороны, если регулятор производительности (допустим, что его мощность состав- ляет 40% от полной мощности) настроен так, чтобы полностью открываться, когда замыка- ются контакты термостата температуры в охлаждаемом помещении, компрессор будет запус- каться, обеспечивая 60% полной производительности вместо предыдущих 100%. При такой настройке, когда потребности в холоде окажутся ниже 60% , время, необходимое для достижения температуры отключения станет гораздо большим, чем если бы компрессор давал 100% холодопроизводительности, то есть желаемая цель будет достигнута. С другой стороны, когда потребности в холоде окажутся выше 60% , холодопроизводитель- ность компрессора при запуске будет недостаточной и температура в охлаждаемом помеще- нии начнет расти, одновременно повышая температуру кипения и вызывая, следовательно, постепенное закрытие регулятора до тех пор, пока не наступит равновесие между потреб- ностью в холоде и холодопроизводительностью компрессора. В этом случае рост температуры в охлаждаемом помещении будет тем слабее, чем меньше перепад давления ∆ P, установленный на регуляторе, и компрессор будет работать непрерыв- но в течение часа. Заметим, что перепад давления на регуляторе ∆ P, называемый также зоной линейности , представляет собой разность между давлением, при котором регулятор пол- ностью открывается , и давлением, при котором регулятор полностью закрывается . Легко понять, что настройку такого типа будет очень сложно осуществить. Поэтому регуля- торы производительности, управляемые непосредственно давлением кипения, на практике наиболее часто настраиваются так, чтобы служить ограничителями давления кипения или предохраняющими антиобледенителями (в кондиционерах). Чтобы обеспечить хорошую регулировку производительности с простой настройкой, пре- восходным решением является использование электромагнитного клапана перепуска, кото- рый управляется не давлением кипения, а значением температуры в кондициони- руемом помещении, как это показано на схеме ( рис. 31.13 ). В этой схеме датчик температуры S по- стоянно измеряет температуру в охлаж- даемом помещении и выдает сигнал на элетронный регулятор R . Регулятор R управляет запуском и оста- новом компрессора C и определяет сте- пень открытия перепускного клапана V в зависимости от разницы между тем- пературой, измеренной датчиком S, и температурой, заданной потребителем. Главным преимуществом этого регули- рующего устройства является постоянная возможность большой гибкости регули- ровки, так как температура в охлаждаемом помещении и есть тот самый параметр, который определяет положение клапана и работу компрессора. В качестве примера рассмотрим пред- ставленный на графике ( рис. 31.14 ) про- цесс регулирования с использованием электронного регулятора, управляющего компрессором и перепускным клапаном. V R S C Рис. 31.13.

    • Страница №229

      - 227 - 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЕ Когда температура в охлаждаемом помещении достигает 22°C, ком- прессор запускается при частично открытом перепускном клапане V (следовательно, компрессор запус- кается с пониженной производи- тельностью). В этот момент, если производитель- ность компрессора выше потребнос- тей в холоде, температура в охлаж- даемом помещении начнет падать. По мере того, как снижается темпе- ратура в охлаждаемом помещении, клапан V открывается, уменьшая холодопроизводительность, что за- медляет падение температуры, по- вышая тем самым продолжитель- ность работы компрессора. Для понижения температуры в охлаждаемом помещении с 21,5°C до 21°C компрессор продолжает работать с пониженной производительностью при полностью открытом клапане V . Когда температура достигает 21°C, компрессор останавливается. С другой стороны, если производительность компрессора при запуске ниже , чем потребность в холоде, температура в охлаждаемом помещении будет продолжать расти. В этом случае кла- пан V закрывается, что повышает производительность компрессора до тех пор, пока она не ста- нет равной потребностям в холоде . Компрессор при этом постоянно работает и в нашем при- мере достигает полной производительности при температуре в охлаждаемом помещении 22,5°C. Этот способ регулирования и настройки полностью закрывает все вопросы и проблемы по- вышенной частоты циклов “пуск-останов”, которые рассматривались в предыдущем разделе. Правда при этом величина давления кипения не влияет на положение перепускного клапана, а антиобледенительная безопасность испарителя кондиционеров не обеспечивается (однако вряд ли это входит в задачу регуляторов производительности). Ж) Другие проблемы, связанные с использованием регуляторов производительности Когда остановка компрессора производится с вакуумированием ( см. раздел 29. “Остановка холодильных компрессоров” ), электроклапан устанавливается на жидкостной магистрали ( поз. 1 на рис. 31.15 ) как можно ближе к ТРВ. Но если для вакуумирования задающий термостат выключает этот клапан, вполне нормаль- ное падение давления кипения может вызвать одновременное открытие регулятора произво- дительности и затруднить нормальное вакуумирование. Что Вы предложили бы, чтобы избежать этого? Клапан V открыт Клапан V закрыт 21 21,5 22 22,5 °C Рис. 31.14.

    • Страница №22

      2. КОНДЕНСАТОРЫ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ОХЛАЖДЕНИЕ - 20 - Мы можем представить изменения температуры охлаждающего воздуха при его прохожде- нии через конденсатор и температуру конденсатора в виде графика (см. рис. 2.4), где: tae – температура воз- духа на входе в кон- денсатор. tas – температура воз- духа на выходе из кон- денсатора. tк – температура кон- денсации, считывае- мая с манометра ВД. ∆θ ( читается: дель- та тэта ) разность (перепад) температур. В общем случае в конденсаторах с воздушным охлаждением перепад температур по воздуху ∆θ = (tas – tae) имеет значения от 5 до 10 K (в нашем примере 6 K). Значение разности между температурой конденсации и температурой воздуха на выходе из конденсатора также имеет порядок от 5 до 10 K (в нашем примере 7 K). Таким образом, полный температурный напор (tк – tae) может составлять от 10 до 20 K (как правило, его значение находится вблизи 15 K, а в нашем примере он равен 13 K). °C 38 31 25 tae tк (ВД) tas обычное значение ∆θ от 5 до 10 K полный напор ∆θ Понятие полного температурного напора очень важно, так как для данного конденсатора эта величина остается почти постоянной. Заметим, что рекомендуемые значения ∆θ для конденсаторов с воздуш- ным охлаждением одинаково справедливы как для торгового холодиль- ного оборудования, так и для установок искусственного климата. Используя величины, приведенные в вышеизложенном примере, можно говорить, что для температуры наружного воздуха на входе в конденсатор, равной 30°C (то есть tae = 30°C), температура конденсации tk должна быть равна: tae + ∆θ полн = 30 + 13 = 43°C, что будет соответствовать показанию манометра ВД около 15,5 бар для R22; 10,1 бар для R134a и 18,5 бар для R404A. обычное значение ∆θ от 5 до 10 K Рис. 2.4.

    • Страница №230

      - 228 - 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЕ Когда компрессор останавливается с вакууми- рованием, на перепускной магистрали обяза- тельно должен устанавливаться еще один электроклапан ( поз. 2 на рис. 31.15 ), который необходимо отключать одновременно с отклю- чением клапана на жидкостной магистрали, чтобы обеспечить нормальное вакуумирова- ние установки. Дополнительно к этому, независимо от места подачи перепускаемого хладагента , на магист- рали перепуска рекомендуется устанавливать ручной вентиль, чтобы упростить операции по обслуживанию установки ( см. рис. 31.16 ). Например, при проверках или ремонте, если ремонтник захочет отвакуумировать испари- тель и всасывающую магистраль, закрыв вен- тиль на жидкостной магистали, вакуумирова- ние будет невозможным из-за того, что регулятор производительности открывается, как только упадет давление кипения. Благодаря ручному вентилю можно перекрыть перепускную магистраль и осуществить вакуумирование испарителя без перенастройки регулятора производительности . Если вентиль установлен перед регулятором (как на рис. 31.16 ), это дополнительно позволяет снять (в слу- чае проблем) регулятор без потерь хладагента, нахо- дящегося в конденсаторе и ресивере. Заметим также, что частично перекрывая ручной вентиль, можно ограничить расход перепускаемого хладагента , если регулятор производительности слишком сильно пере- размерен и случаются проблемы. Отметим, наконец, что некоторые типы регуляторов производительности, используемые главным обра- зом для перепуска хладагента на выход из ТРВ, оснащены трубкой отбора давления (называемой внешним уравниванием), которая предназначена для соединения со всасывающей магистралью ком- прессора. Рис. 31.15. К месту подачи Ручной вентиль RC Рис. 31.16.

    • Страница №231

      - 229 - 31. РЕГУЛЯТОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЕ Действительно, вместо поддержания давления кипения, устанавливающе- гося между ТРВ и распределителем жидкости, внешнее уравнивание позволяет контролировать факти- ческое значение давления кипения на входе в компрессор, что обеспе- чивает учет потерь давления в пита- теле, испарителе и, при необходи- мости, в магистрали всасывания ( см. рис. 31.17 ). Внешнее уравнивание всегда должно быть подключено к всасывающей магистрали, иначе регулятор не сможет нормально работать. Однако будьте внимательны и не путайте патрубки отбора давления внешнего уравнива- ния с манометрическим патрубком отбора давления, которым оборудуются некоторые типы регуляторов давления (например, регулятор давления кипения, часто используемый в торговом холодильном оборудовании, см раздел 61). P2 P1 Внешнее уравнивание Давление P1 выше давления P2 Рис. 31.17.

    • Страница №232

      - 230 - ОХЛАЖДЕНИЕ 32. ПОЧЕМУ НУЖНО РЕГУЛИРОВАТЬ КОНДЕНСАТОРЫ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ Ранее мы смогли увидеть, что в холодильных установках, оснащенных конденсаторами с воз- душным охлаждением, полный температурный напор (то есть разность между температурой конденсации и температурой воздуха на входе в конденсатор) остается практически посто- янным при изменении наружной температуры (см. раздел 2.1. “Конденсаторы с воздушным охлаждением. Нормальная работа.”) . Рассмотрим в качестве примера конденсатор, выбранный изначально для работы при наруж- ной температуре летом 30°С. С наступлением зимы такой конденсатор по мере снижения на- ружной температуры становится переразмеренным и хладагент в нем конденсируется все лучше и лучше. Переразмеренность конденсатора тем большая, чем ниже наружная температура, что приво- дит к заметному падению давления конденсации. Если установка предназначена для работы круглый год, то при отно- сительно низких наружных темпе- ратурах (холодильные камеры, кон- диционеры машинных залов ЭВМ...) ее работа сопровождается опреде- ленными проблемами. В примере на рис. 32.1 при наруж- ной температуре 30°С температура конденсации равна 45°С (то есть 16,3 бар для R22 и 19,5 бар для R404A). Поскольку полный перепад темпе- ратур остается практически посто- янным, то при уменьшении наруж- ной температуры, например, до 13°С, то есть на 17 К, температу- ра конденсации понизится на те же 17 К, то есть с 45°С до 28°С, что соответствует давлению конден- сации, равному 10,3 бар для R22 и 12,5 бар для R404A. Такое падение давления конденсации при уменьшении наружной темпе- ратуры является вполне нормаль- ным , однако оно способно сущест- венно повлиять на нормальную ра- боту установки. Перед тем, как читать дальше, не- много поразмышляйте о возможных последствиях такого падения давле- ния конденсации для работы ТРВ. 32. ПОЧЕМУ НУЖНО РЕГУЛИРОВАТЬ КОНДЕНСАТОРЫ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ Вход воздуха Вход воздуха 30°C 13°C ∆θ полн. = 15 К Если воздух на входе имеет тем- пературу 30°C... ... Тогда ВД = 45°C Если воздух на входе имеет тем- пературу 13°C... ...Тогда ВД = 28°C Рис. 32.1.

    • Страница №233

      - 231 - ОХЛАЖДЕНИЕ 32. ПОЧЕМУ НУЖНО РЕГУЛИРОВАТЬ КОНДЕНСАТОРЫ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ При падении давления подачи жид- кости один и тот же полностью открытый ТРВ станет пропускать гораздо меньшее ее количество. То есть количество жидкости, посту- пающее в испаритель, очень сильно уменьшится ( см. рис. 32.2 ). Уменьшенное количество жидкости выкипает очень быстро, зона пере- грева становится весьма значитель- ной, а количество произведенных паров будет недостаточным. Компрессор становится способным поглотить гораздо больше паров, чем теперь производит испаритель и дав- ление кипения падает пропорциональ- но падению давления на входе в ТРВ. В пределе, падение давления кипе- ния может стать столь значитель- ным, что приведет к отключению компрессора предохранительным реле НД. Даже если это отключение не происходит, все равно снижение холодопроизводительности приве- дет к подъему температуры в охлаж- даемом помещении (несмотря на низкую наружную температуру, потребность в холоде ос- тается, поскольку ее требует термостат!). Если установка должна производить холод даже при низких наружных температурах, она должна быть оборудована системой регулирования давления конденсации, способной сохра- нять достаточное давление подачи хладагента в ТРВ независимо от внешних условий. Заметим, что при недостатке жидкости в испарителе, в конденсаторе образуется ее избыток. Поскольку конденсатор сильно переразмерен, в нем создается превосходное переохлаждение. Итак, давление кипения слишком низкое, переохлаждение хорошее (Вам это ничего не на- поминает?) . Неопытный ремонтник, констатируя отсутствие температурного перепада на жидкостной магистрали, может необдуманно заключить, что ТРВ слишком слабый. Внимание! Никогда не ошибайтесь. Даже если ТРВ подобран совершенно правильно, приз- наки, обусловленные падением давления конденсации, в точности соответствуют неисправ- ности типа “слишком слабый ТРВ”. Новые типы ТРВ, появившиеся в последнее время, обеспечивают нормальную работу уста- новок даже при малых значениях ВД, то есть при небольших отношениях давлений в комп- рессоре и пониженном энергопотреблении. Такие ТРВ особенно выгодно использовать в случае, когда компрессор должен работать круглый год, поскольку экономия электроэнергии в этом случае может превышать 40%. ПРИМЕЧАНИЕ: указанная выше проблема характерна для наиболее распространенных термомеханических ТРВ. Однако, с появлением элек- тронных ТРВ, а также ТРВ, оборудованных несколькими клапанными узлами, она становится менее актуальной. Малая величина ВД Большая величина ВД Малый расход жидкости Большой расход жидкости Один и тот же полностью открытый ТРВ имеет тем меньшую производительность, чем ниже давление конденсации Рис. 32.2.

    • Страница №234

      - 232 - ОХЛАЖДЕНИЕ 33. ПРОБЛЕМА ЗАПУСКА КОМПРЕССОРОВ ПРИ НИЗКИХ НАРУЖНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ Мы увидели, что в холодильных установках, оборудованных конденсаторами с воздушным ох- лаждением, при низких наружных температурах давление конденсации необходимо сохранить на уровне, достаточном для того, чтобы поддерживать давление на входе в ТРВ, обеспечиваю- щее такой расход хладагента, который исключал бы нежелательное падение давления кипения. Если установка оборудована системой регулирования давления конденсации, которая позво- ляет решить эту первую задачу, то в момент запуска компрессора существует опасность столк- нуться с новой проблемой. Чтобы лучше понять ее сущность, рассмотрим следующий при- мер ( см. рис. 33.1 ). Представим себе, что при наружной температуре 6°С конденсатор холодильной установки , размещенный снаружи, не работал так долго, что температура находящегося в нем хладаген- та стала равна 6°С. Соотношение между темпера- турой и давлением для R22 показывает нам, что при 6°С давление, установившееся во всей высоконапорной части контура, будет равно 5 бар, а это значит, что в момент запус- ка компрессора давление на входе в ТРВ вместо потребных 15-16 бар будет равно 5 бар (точка 1) . Если изначально производи- тельность ТРВ была выбрана, например, в расчете на перепад давления на нем ∆ Р, равный 10,6 бар (т.е. Рконд = 15,8 бар, либо 44°С, а Рисп = 5,2 бар, либо 7°С), то для обеспечения полной производительности ТРВ и нормального питания испарителя при Рконд = 5 бар, низкое давление должно составлять 5 – 10,6 = -5,6 бар (такого давления достичь невозможно, потому что абсолютный вакуум соответствует избыточному давлению, равному -1 бар) . Следовательно через ТРВ будет проходить очень мало жидкости, хотя он откроется пол- ностью , и последняя капля жидкости выкипит слишком рано ( точка 2 ), обусловливая очень высокий перегрев и очень низкую холодопроизводительность. Из-за того, что испаритель будет содержать очень мало жидкости, в нем будет образовываться очень мало паров , а поскольку компрессор работает вполне нормально, низкое давление стре- мительно упадет (даже при абсолютном вакууме производительность ТРВ останется крайне низкой), что приведет к отключению компрессора предохранительным реле НД . 33. ПРОБЛЕМА ЗАПУСКА КОМПРЕССОРОВ ПРИ НИЗКИХ НАРУЖНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ ВД 6°C/ 5 бар Если вместо потребных 15-16 бар давление равно 5 барам, жидкость в испаритель подается очень плохо. Рис. 33.1.

    • Страница №235

      - 233 - ОХЛАЖДЕНИЕ 33. ПРОБЛЕМА ЗАПУСКА КОМПРЕССОРОВ ПРИ НИЗКИХ НАРУЖНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ Чтобы обеспечить запуск без проблем, радикальное решение состоит в размещении конденса- тора таким образом, чтобы сохранить давление конденсации на достаточном уровне, то есть в помещении, где температура не может опускаться слишком низко (например, в подземном гараже), однако это не всегда можно сделать. Одним из часто используемых компромиссных решений является размещение конденсатора снаружи , а жидкостного ресивера внутри помещения. Например, если установка ( рис. 33.2 ) долго не работала, а наружная температура равна 6°С, то давление жидкости в конденсаторе для R22 составит 5 бар. Однако жидкостной ресивер находится внутри помещения, температура в котором равна 21°С, что соответствует давлению жидкости в ресивере 8,4 бар. Благодаря такой схеме, в момент запуска давление на входе ТРВ всегда будет равно мини- мум 8,4 бар (если внутренняя температура равна 21°С), даже если наружная температура окажется крайне низкой . Таким образом, в момент запуска ТРВ будет гораздо лучше запитан, а испаритель окажется го- раздо больше наполнен. Следовательно, он будет производить больше паров и падение давле- ния кипения будет менее значительным, что повысит холодопроизводительность в течение всего пускового периода. Поскольку испаритель начнет поглощать больше тепла, количество тепла, поступающее в конденсатор, также возрастет. Внимание! С учетом того, что хладагент всегда будет конденсиро- ваться в наиболее холодной точке, между конденсатором и ресивером необходимо установить обратный клапан (точка 1), чтобы воспрепят- ствовать перетеканию жидкости из ресивера в конденсатор при не- работающем компрессоре, в противном случае в момент запуска ре- сивер окажется пустым, что приведет к срабатыванию предохрани- тельного реле НД и отключению компрессора. 21°C 6°C 8,4 бар ( 21°C ) 5 бар ( 6°C ) Внутри Снаружи Рис. 33.2.

    • Страница №236

      - 234 - ОХЛАЖДЕНИЕ 33. ПРОБЛЕМА ЗАПУСКА КОМПРЕССОРОВ ПРИ НИЗКИХ НАРУЖНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ Однако единственным способом подъема давления с целью обеспечения соответствую- щей подпитки ТРВ является как раз возможно более быстрая подача тепла в конденсатор . Но, чтобы как можно быстрее поднять температуру жидкости, находящейся в конденсаторе, необходимо, чтобы производительность конденсатора в пусковой период была как можно ниже . Для этого в большинстве способов регулирования работы конденсатора используется такой прием, как отключение вентилятора ( точка 2 на рис. 33.2 ) в период запуска, причем вклю- чение вентилятора должно быть невозможным до тех пор, пока давление конденсации не под- нимется до величины, достаточно большой, чтобы обеспечить нормальную подпитку ТРВ (следовательно, вентилятор должен управляться регулировочным реле ВД). Этот прием может быть усовершенствован путем подогрева жидкости, находящейся в реси- вере, с помощью электронагревателя, установленного на нижней части баллона ресивера ( см. рис. 33.3 ). Этот электронагреватель может быть задействован одновремен- но с электронагревателем кар- тера, или управляться термоста- том, измеряющим наружную температуру, или регулировать- ся термостатом, измеряющим температуру жидкости (в этом случае непростым вопросом яв- ляется место расположения чувствительного элемента та- кого термостата), или управ- ляться регулировочным реле, которое напрямую контроли- рует величину давления в ре- сивере. В этих двух последних случаях настройка регулировки электро- нагревателя должна обеспечи- вать величину давления, соот- ветствующую температуре не менее 27°С (то есть 10 бар для R22, 6 бар для R12 и 6,1 бар для R134а), чтобы произвести надежный запуск. Внимание! Способ, заключающийся в подогреве находящейся в ресивере жидкости, пред- полагает, что при остановке компрессора ресивер содержит достаточно большое количество жидкости. Чтобы добиться этого, с одной стороны нужно соответствующим образом внести поправку на заправляемое в установку количество жидкости, а с другой стороны, настоя- тельно рекомендуется останавливать компрессор с вакуумированием, чтобы максимальное количество жидкости перевести в ресивер. Проблема отключения компрессора в момент запуска предохранительным реле НД Независимо от выбранного способа поддержания давления питания ТРВ на уровне, до- статочном для нормального запуска компрессора даже в холодное время, может случиться так, что несмотря на принятые меры, в момент запуска компрессор будет отключаться предохра- нительным реле НД. Безусловно, каким бы ни было принятое решение, обратный клапан, расположенный между конденсатором и ресивером, остается более чем необходимым. К ТРВ Пояс электронагревателя Обратный клапан От конден- сатора Уровень жидкости Рис. 33.3.

    • Страница №237

      ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ - 235 - 33. ПРОБЛЕМА ЗАПУСКА КОМПРЕССОРОВ ПРИ НИЗКИХ НАРУЖНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ Действительно, если длина жидкостной магистрали очень большая или между жидкостным ре- сивером и ТРВ существует значительная разница уровней , время заполнения жидкостной магистрали может стать настолько значительным, что питание испарителя в момент запуска окажется неудовлетворительным и компрессор будет отключаться предохранительным реле НД, затем включаться вновь, обусловливая нежелательное повышение частоты циклов “пуск-останов” до тех пор, пока не поднимется давление кипения. В такой ситуации, если компрессор оборудован устройством, предотвращающим повышение частоты циклов “пуск-останов”, запуск вообще становится невозможным , потому что жид- кость получает достаточно времени для охлаждения во время остановки. Чтобы решить эту проблему, необходимо дополнительно оборудовать установку устройством для зимнего запус- ка, которое бы шунтировало контакты предохранительного реле НД в течение всего времени выхода установки на номинальный режим. Принципиальная схема такого устройства представлена на рис. 33.4. Когда замыкаются контакты (1-2) задающего тер- мостата, если при этом замкнуты контакты уст- ройств автоматики (вентилятор испарителя...), уп- равления (ручной выключатель “пуск/стоп”) и приборов защиты (тепловая защита, реле ВД...), то ток, проходя через контакты (2-3) запитывает реле зимнего запуска DH (3-6) , запуская времен- ной механизм. В этот момент нормально разомкнутые контакты DH (4-5) немедленно замыкаются, а контакт вре- менного механизма DH (3-4) остается замкнутым в течение двух минут, шунтируя предохранитель- ное реле НД . Таким образом, даже если контакты (3-5) предо- хранительного реле НД разомкнуты во время за- пуска, компрессор С продолжает работать, что по- зволяет поднять давление конденсации (в преде- лах длительности переходного режима, то есть в нашем примере это 2 минуты) и достичь нормаль- ного значения давления кипения, обеспечиваю- щего замыкание контактов (3-5) предохранитель- ного реле. Заметим, что в случае дефектов обмотки реле времени DH (плохое соединение или обрыв обмотки) контакт DH (3-4) остается постоянно замкнутым. Нормально разомкнутый контакт DH (4-5) позволяет избежать постоянного шунтирования (хотя бы и случайного) контактов предохранительного реле НД. Описанное устройство можно усовершенствовать путем включения в схему термостата на- ружной температуры ( поз. А ), который вводил бы в действие реле DH , только если наружная температура ниже критической величины (например, 16°С). Еще одним усовершенствованием этой системы может быть добавление в цепь реле DH (3-6) нормально разомкнутого контакта реле компрессора С с тем, чтобы допускать попытку за- пуска только в том случае, если контакт предохранительного реле НД замкнут (это исклю- чит любую попытку запуска, если установка, например, совершенно пустая). Конечно, подобное устройство не может быть использовано, если предохранительное реле НД приводится в рабочее положение вручную. Задающий термостат P Устройства автома- тики и приборы защиты Предохра- нительное реле НД DH 2 мин. DH C DH Рис. 33.4.

    • Страница №238

      - 236 - ОХЛАЖДЕНИЕ 34. ПРОБЛЕМА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНОГО РЕЖИМА ПРИ ЗАПУСКЕ В ХОЛОДНОЕ ВРЕМЯ А) Природа проблемы В холодное время года, если конденсатор расположен снаружи помещения, соотношение “дав- ление-температура” обусловливает сильное падение давления, устанавливающегося в магист- рали нагнетания компрессора при его остановках. В момент запуска компрессора такое паде- ние давления конденсации является причиной огромных проблем. Действительно, из-за очень низкого давления на вхо- де в ТРВ испаритель запи- тывается неудовлетвори- тельно, что приводит к большому перегреву (хотя ТРВ полностью открыт), в результате чего давление кипения, а следовательно, и холодопроизводитель- ность, становятся аномаль- но низкими ( см. рис. 34.1 ). Но давление конденсации (а следовательно, давле- ние подачи в ТРВ) смо- жет подняться только в том случае, если конденса- тор как можно быстрее получит максимальное ко- личество тепла. Однако тепло, получаемое конденсатором, представ- ляет сумму тепла, погло- щенного испарителем (что является в момент запуска ничтожно малой величи- ной, поскольку испаритель запитан очень плохо) и теплового эквивалента работы сжатия (но так как давление конденса- ции очень мало, электри- ческая мощность, потребляемая компрессором, также незначительна). Таким образом, запуск в холодное время года сопровождается следующими противоречивы- ми обстоятельствами: � С одной стороны, необходимо как можно быстрее передать конденсатору макси- мальное количество тепла, а из-за низкой наружной температуры конденсатор ста- новится переразмеренным. � С другой стороны, испаритель (который является основным поставщиком тепла в конденсатор) поглощает очень мало тепла, так как он плохо запитан! 34. ПРОБЛЕМА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНОГО РЕЖИМА ПРИ ЗАПУСКЕ В ХОЛОДНОЕ ВРЕМЯ Перегрев � Холодопроизво- дительность � Следовательно, давление на входе в ТРВ � Давление кипения � Следователь- но, давление нагнетания � Испаритель запитан плохо Температура жидкости � Если наружная температура низкая Рис. 34.1.

    • Страница №239

      - 237 - ОХЛАЖДЕНИЕ 34. ПРОБЛЕМА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНОГО РЕЖИМА ПРИ ЗАПУСКЕ В ХОЛОДНОЕ ВРЕМЯ Следовательно, решение будет заключаться в том, чтобы найти прием , который бы как можно больше снизил мощность конденсатора при запуске в холодное время. Только в этом случае то ничтожное количество тепла , которое получает конденсатор, позволяет быстро поднять температуру (и давление) жидкости и обеспечить нормальное питание ТРВ. Иначе при запуске низкое давление так упадет, что компрессор начнет вакуумирование низконапорной части контура и отключится предохранительным реле НД. Примечание. Правда, шунтирование контактов реле НД с помощью контактов реле времени позволяет избежать немедленного отключения компрессора этим реле при низких наружных температурах (см. раздел 33. “Проблема запуска компрессоров при низких наружных темпе- ратурах.”) . Б) Решение проблемы Существует множество технических приемов, позволяющих обеспечить регулирование дав- ления конденсации, воздействуя либо на расход воздуха, либо на поверхность теплообмена конденсатора. Среди технологий, использующих изменение расхода воздуха (воздействием на вентиляторы или за счет использования заслонок, размещаемых в воздушном потоке), применение засло- нок обеспечивает более быстрый выход на режим, так как ограничивает естественную кон- векцию вокруг конденсатора во время запуска. Другим способом является ис- пользование специального регу- лятора давления конденсации ( см. рис. 34.2 ) на выходе из кон- денсатора, позволяющего также сократить продолжительность пе- реходного режима при запуске за счет одновременного использо- вания двух различных эффектов. Действительно, с одной сторо- ны, снижают поверхность теп- лообмена с помощью затопле- ния конденсатора жидким хла- дагентом (что одновременно дает преимущество в улучше- нии процесса переохлаждения жидкости), с другой стороны, управляют работой конденса- торного вентилятора посредст- вом регулирующего реле ВД. Снижение производительности конденсатора, достигаемого при объединении этих двух спо- собов, позволяет очень быстро поднять давление конденсации в момент запуска. Однако нужно, чтобы при этом как можно быстрее выросло давление конденсации, иначе давление кипения по-прежнему останется недос- таточным и по истечении установленной временной задержки пре- дохранительное реле НД все-таки отключит компрессор. Остановка вентилятора... Снижение теплообменной поверхности... Реле ВД Регулятор давления конденса- ции Быстрый выход на режим... + = Рис. 34.2.

    • Страница №23

      2. КОНДЕНСАТОРЫ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ОХЛАЖДЕНИЕ - 21 - Одной из наиболее важных характеристик при работе холодильного контура, вне всяко- го сомнения, является степень переохлаждения жидкости на выходе из конденсатора. Переохлаждением жидкости будем называть разность между температурой конденсации жидкости при данном давлении и температурой самой жидкости при этом же давлении. Мы знаем, что температура конденсации воды при атмосферном давлении равна 100°C. Следовательно, когда вы выпиваете стакан воды, имеющий температуру 20°C, с позиции теплофизики вы пьете воду, переохлажденную на 80 K!* В конденсаторе переохлаждение определяется как разность между температурой кон- денсации (считывается с манометра ВД) и температурой жидкости, измеряемой на вы- ходе из конденсатора (или в ресивере). В примере, приведенном на рис. 2.5, переохлаждение П/О = 38 – 32 = 6 K. 2.2. ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ В КОНДЕНСАТОРАХ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ П/О = 6 K 32°C Манометр ВД показывает температуру 38°C Температура, жидкости измеренная на выходе из конденсатора, равна 32°C Нормальная величина переохлаждения хладагента в конденсаторах с воз- душным охлаждением находится, как правило, в диапазоне от 4 до 7 K. Когда величина переохлаждения выходит за пределы обычного диапазона температур, это часто указывает на аномальное течение рабочего процесса. Поэтому ниже мы проанализируем различные случаи аномального переохлаждения. * Значения температур здесь и далее приводятся в градусах Цельсия, а разности температур – в Кельвинах. Напом- ним, что 1 Кельвин численно равен 1°С, а t(°С) = Т(K) – 273,16 (прим. ред.) . Рис. 2.5.

    • Страница №240

      - 238 - ОХЛАЖДЕНИЕ 35. РЕГУЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ КОНДЕНСАТОРОВ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ С ПОМОЩЬЮ РЕГУЛЯТОРОВ ДАВЛЕНИЯ КОНДЕНСАЦИИ Среди различных способов, используемых для регулирования давления конденсации при па- дении наружной температуры, способ, основанный на применении гидравлического регуля- тора, регулирующий рост давления на выходе из конденсатора, позволяет обеспечить наибо- лее быстрый выход на режим. Однако следует иметь в виду, что этот способ является одним из наиболее сложных по монтажу и настройке. В основу этого способа положено снижение поверхности теплообмена конденсатора за счет подъема в нем уровня жидкости при падении давления конденсации (когда уменьшается на- ружная температура или падает тепловая нагрузка в охлаждаемом помещении). Снижение теплообменной поверхности способствует переохлаждению жидкого хладагента и приводит к уменьшению производительности конденсатора и подъему давления конденсации. Для этой цели могут быть использованы либо трехходовой регулятор, предварительно наст- роенный на заводе (например, SPORLAN OROA или ALCO HEADMASTER серии HP...), либо комбинация из регулируемого двухходового регулятора и дифференциального клапана (на- пример, DANFOSS KVR + NRD или CPR + NRD или SPORLAN ORI + ORD). A) Использование трехходового регулятора, предварительно настроенного на заводе На рис. 35.1 показана схема установки трехходового клапана с предваритель- ной заводской настройкой. Если давление нагнетания компрессора (которое подается к штуцеру 3 клапана) падает ниже величины, отрегулиро- ванной на заводе, проход 1 клапана за- жимается и выход из конденсатора пе- рекрывается. При этом поступление жидкости в ресивер ограничивается и ее уровень в конденсаторе начинает подниматься, уменьшая теплообменную поверхность между воздухом и хлада- гентом. Чем больше закрывается проход 1 клапана, тем больше горячих газов через проходы 3 и 2 поступает в ресивер, что приводит к росту температуры жидкости в нем и, следовательно, повышению в нем давления. 35. РЕГУЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ КОНДЕНСАТОРОВ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ С ПОМОЩЬЮ РЕГУЛЯТОРОВ ДАВЛЕНИЯ КОНДЕНСАЦИИ При установке регуляторов необходимо строго соблюдать инструкции разработчика, иначе возникает серьезная опасность появления неисправ- ностей, устранение которых полностью ложится на плечи ремонтника. Рис 35.1.

    • Страница №241

      - 239 - ОХЛАЖДЕНИЕ