Как проверить масло в компрессоре холодильника – Компрессор из холодильника, можно ли залить масла больше чем было? (компрессор переделан на работу с воздухом)

Для аммиачных установок весьма эффективным оказался аммиачный маслоотделитель с двойной промывкой жидким аммиаком конструкции Яковлева (рис.4.6,б). Этот маслоотделитель отделяет 98 – 99% масла. При этом наивысшие скорости движения пара в кольцевых сечениях 1, 2 и 3 составляют соответственно 3,85; 1,23 и 0,86 м/с. Уровень жидкого аммиака в маслоотделителе поддерживаетсяпоплавковым клапаном. Наличие жидкого аммиака над маслом затрудняет автоматизацию выпуска масла из маслоотделителя. Масло из маслоотделителя выпускают вручную.

Другие возможные конструктивные схемы аммиачных маслоотделителей приведены на рис.4.7. На этом рисунке в схеме “в” предусматривается охлаждение паров хладагента водяным змеевиком с последующим отделением капель масла в насадке. В схеме “г” установлен наиболее распространенный вариант конструкции маслоотделителяс промывкой паров в жидкомаммиаке и отбиванием капель с помощью наклонных отбойников.

Отечественные промывные (барботажные) маслоотделители обозначают ОММ, а инерционные – М или МО.

Отделение масла от паров фреона

Для холодильных установок, работающих не на аммиаке, а на других холодильных агентах, например, на фреонах, в которых масло хорошо растворяется и смешивается появляется вероятность распределения масла по всему контуру.

В системах с фреоном-22 применяют как минеральные масла ХФ12-18, ХФ22-24, ограниченно растворимые во фреоне-22, так и синтетическое ХФ22с-16, полностью в нем растворимое. При полном растворении масла оно не оседает на теплопередающей поверхности и не забивает трубки даже при температуре более низкой, чем температура застывания чистого масла. Однако содержание масла в растворе заметно ухудшает теплоотдачу. Кроме того, с увеличением концентрации масла повышается температура кипения. Для увеличения эффективности использования поверхности испарителя следует уменьшать поступление масла в испаритель, применяя маслоотделители, либо применить испарители с рециркуляцией холодильного агента. Выбор метода должен быть экономически обоснован.

При положительных температурах и небольших концентрациях все минеральные масла растворяются во фреоне-22. Поэтому отделить масло в конденсаторе или ресивере невозможно, и все масло, угоняемое компрессором, попадает в испаритель. При низких температурах раствор фреона с минеральным маслом разделяется на две фазы, и фаза с высокой концентрацией масла всплывает на поверхность. При –30…–50°С эта фаза застывает.

В испарителях с кипением внутри труб масло, застывая, забивает проходные сечения. Поэтому для низкотемпературных испарителей такого типа минеральные масла неприменимы. При температурах кипения ниже (-)40°С предпочтительнее синтетическое масло ХФ22с-16.

Для работы на фреоне-13 применяют масло ФМ5,6-АП, которое при концентрации 9% и ниже полностью растворимо во фреоне. В испарителях с кипением внутри труб, которые чаще применяют на фреоне-13, концентрация масла в конце испарителя возрастает, и оно выделяется из раствора. Благодаря низкой температуре застывания (-110°С) масло не забивает трубки, а только ухудшает теплопередачу.

Чтобы избежать попадания жидкого фреона в картер компрессора масло с фреоном (рис.4.6, в) предварительно подогревают в специальном ректификаторе 3 при низком давлении, который обычно располагают в верхней части маслоотделителя. Масло, осевшее на кольцах Рашига 2, стекает по конической сетке и стенкам маслоотделителя вниз и, пройдя поплавковый клапан 1, подается в ректификатор 3. Продвигаясь по спиральному каналу, масло соприкасаетсяс дном ректификатора, которое снизу подогревается горячими парами холодильного агента. За счет отвода пара во всасывающую линию этого же компрессора в ректификаторе поддерживается низкое давление, и фреон выкипает. Оставшееся масло стекает в картер вследствие разности уровней.

При интенсивной конденсации ректификатор может не обеспечить испарение всего жидкого фреона. Поэтому в маслоотделителиследует подавать охлаждающуюводу, предварительно подогретую в конденсаторе, а затем в рубашке компрессора.

В других конструктивных схемах фреоновых маслоотделителей используют предварительное охлаждение водой, нагнетаемых компрессором горячих паров хладагента, с последующим их пропусканием через слой керамических колец, задерживающих масло. Масло, осажденное на керамических кольцах, затем стекает вниз и периодически по мере накопления перепускается в картер компрессора.

4.2.2. Способы возврата масла в компрессор

Как уже указывалось, масло, попавшее в аммиачный испаритель, при низких температурах застывает в нем, оседая на теплопередающей поверхности и в нижней части аппарата (так как масло тяжелее аммиака). Поэтому для удаления масла из аммиачного испарителя необходимо испаритель выключить из работы и отогреть.

Во фреоновых испарителях масло растворено в жидком холодильном агенте либо плавает на его поверхности. Обычно масло из фреонового испарителя можно удалить и возвратить в компрессор вместе с фреоном, не выключая испаритель из работы.

Проще всего возвратить масло из прямоточных испарителей, расположенных выше компрессора. Для этого горизонтальные участки трубопроводов делают с уклоном по ходу пара, и масло стекает в компрессор самотеком.

Проще всего забирать жидкость (в виде пены илибрызг) вместе с паром, поддерживая в испарителе соответственно высокий уровень жидкости.

В теплообменнике, через который проходит пар (рис.4.8, б), жидкость доиспаряется, и масло выделяется почти в чистом виде. При прохождении через вертикальный теплообменник масло не может вернуться обратно в испаритель из-за высокой скорости пара. По такой схеме из испарителя может удаляться и нерастворимое масло.

Схема возврата масла с паром имеет следующие недостатки:

· требуется точное регулирование степени заполнения испарителя, так как при перегреве пара на выходе из испарителя более 2°С возврат масла нарушается, а при перегреве менее 1°С возможен влажный ход;

· система работоспособна только при достаточно высоких скоростях движения пара в трубопроводе. При уменьшении холодопроизводительности компрессора скорость пара может оказаться недостаточной для возврата масла.

Значительно более надежна схема возврата масла с горизонтальным теплообменником конструкции Шапошникова и Галежи [3] (рис. 4.8, в). После перегрева пара в теплообменнике отделившееся в нем масло направляют по отдельной трубке в картер компрессора, расположенного ниже теплообменника. При такой схеме устойчивость возврата масла не зависит от скорости пара во всасывающем трубопроводе, однако для подъема масла с паром из испарителя в теплообменник необходимо точно регулировать подачу жидкого холодильного агента в испаритель.

Чтобы надежность возврата масла не зависела от уровня жидкости в испарителе можно часть жидкого хладагента непосредственно перепускать из испарителя во всасывающий трубопровод перед теплообменником. Преодолеть разность давлений для транспортирования жидкого масла можно при помощи петли (рис.4.8, г) эжектора (рис.4.8, д) или насоса, применяемого в установках с рециркуляцией жидкости в испарителе (рис.4.8, е). В любой из этих схем масло после теплообменника можно направлять к компрессору вместе с паром, как показано рис. 4.8, г,д (при подъеме пара его скоростьдолжна быть не ниже определенной величины), либо по отдельной трубке (рис. 4.8, е).

Дополнительные трудности с возвратом масла возникают в том случае, если несколько компрессоров работают на одну испарительную систему. Для равномерного распределения возвращаемого масла картеры компрессоров необходимо при этом объединять как сообщающиеся сосуды, т.е. и в нижних и в верхних частях. Верхняя уравнительная трубка должна обеспечить достаточно быстрое выравнивание давлений в картерах в случае попадания в один из компрессоров жидкого фреона.

Размещение маслоотделителя в схемах и другие возможные способы возврата масла в компрессор

Размещение маслоотделителя в схемах холодильной системы зависит от степени взаимной растворимости хладагента с маслами.

Так для аммиачных систем, в которых хладагент не смешивается с маслами, эффективность маслоотделителя повышается при его размещении как можно дальше от компрессора. Наоборот, для лучшего отделения масла во фреоновых системах маслоотделитель должен быть размещен сразу после компрессора.

Применяются схемы возврата масла в компрессор как с отдельными, так и с общим маслоотделителем. В первом случае каждый компрессор имеет собственный маслоотделитель, из которого масло возвращается в компрессор. Однако, если в составе установки имеется несколько компрессоров, работающих параллельно с общим коллектором как всасывания, так и нагнетания, необходимо предусматривать:

Ø единый сепаратор масла для группы компрессоров, или в некоторых случаях сепаратор масла для каждого компрессора в отдельности;

Ø буферную масляную емкость для всех или группы компрессоров;

Ø регулятор уровня масла для каждого компрессора;

Ø масляный фильтр для каждого компрессора;

Ø обратныйклапан в каждом компрессоре.

Количество маслоотделителей и масляных буферных емкостей зависит от типа установки. Так, например, одного маслоотделителя и одной буферной емкости иногда вполне достаточно для установок большой и средней мощности, в которых не предполагается снижение нагрузки. Однако для установок, предусматривающих возможность работы на пониженной мощности, маслоотделитель и буферная емкость будут переразмерены и перестанут нормально выполнять свои функции.

Вопросы к подразделу 4.2

1). Когда применяют смазку разбрызгиванием?

2). Когда применяют принудительную смазку?

3). Перечислить основные функции масла в холодильном компрессоре.

4). Назначение маслоотделителя в холодильной машине.

5). Каким образом осуществляется отделение масла в аммиачных холодильных установках?

6). Каким образом осуществляется отделение масла во фреоновых холодильных установках?

7). Перечислить возможные способы возврата масла в картер компрессора.

8). Место размещения маслоотделителя в аммиачных и фреоновых холодильных установках.

9). Перечислить возможные технические устройства возврата масла в холодильных установках с несколькими компрессорами, работающими параллельно с общим коллектором нагнетания и всасывания.

poisk-ru.ru

Как проверить компрессор холодильника самостоятельно?

Холодильник – незаменимый агрегат, который есть в каждом доме. И самая важная его составляющая – компрессор. Если он ломается, то агрегат перестает работать, и помочь может только ремонт. Если модель прибора в доме старого образца и служит уже не один десяток лет, то практически любой хозяин уже знает причины неисправностей, способы их устранения и даже как проверить работоспособность компрессора холодильника самостоятельно. Что касается ремонта новых приборов, то и его можно осуществить без помощи мастера, обладая определенными знаниями. Необходимо лишь понять, как устроен принцип работы холодильника, функции его комплектующий устройств и деталей.

За счет чего работает прибор и какое место в нем занимает компрессор?

Охлаждение в холодильнике происходит благодаря фреону (вещество, которое способно переходить из жидкого в газообразное состояние). В современных устройствах используются хладагенты, которые, при целостности конструкции прибора, не наносят вред окружающим.

Для того чтобы поддерживать нормальное работоспособное состояние устройства, фреон двигается по системе: конденсатор – фильтр-осушитель – капиллярный трубопровод – испаритель. Основное место в этой системе занимает мотор-компрессор, который является главный узлом в любом подобном устройстве. Он отвечает за циркуляцию хладагента по системе трубопроводов холодильного агрегата. Стоит отметить, что современное устройство может быть укомплектовано как одним, так и двумя моторами – на холодильное и морозильное отделение.

Поскольку это устройство, без которого прибор не сможет исправно работать, необходимо знать, как проверить компрессор холодильника, если он перестал работать. Наиболее частые причины поломок, особенно у новых моделей – незначительные. Определив правильно неисправность, можно произвести самостоятельный ремонт, без вызова матера.

Как устроен компрессор?

Его составляющие – это:

• Электромотор, наделенный поршнями и системой клапанов.

• Обмотка внутренняя.

• Пусковое реле.

• Обмотка пускового реле.

Работает электрокомпрессор от переменного тока. Он имеет три выхода расположенных в форме треугольника, которые соединяются в реле. Это устройство отвечает за включение работы двигателя.

Видео по теме

По какой причине не включается мотор?

Причины могут быть различные:

• Пусковое реле вышло из строя.

• Сгорел двигатель.

• Разрыв кабеля подключения к сети.

Как проверить пускозащитное реле?

Зачастую поломка прибора возникает именно из-за неисправности этого устройства. Поэтому зная, как проверить реле компрессора холодильника можно с легкостью произвести ремонт прибора самостоятельно. Система несложная. В камере холодильника находится датчик температуры, как только температура в камере начинает повышаться, он отправляет сигнал на реле, которое, в свою очередь, запускает двигатель. Как правило, если неисправность в этом устройстве, то прибор включается на несколько секунд, а затем отключается.

Диагностика двигателя холодильника

Как только холодильник перестал работать, первым делом необходимо проверить подключение к сети. Если диагностика говорит об исправности кабеля, то, скорее всего, в ремонте нуждается сам мотор. Как проверить исправность компрессора холодильника? Первым делом исследуем клеммы, которые должны быть в надлежащем виде.

Проверьте напряжение в сети, если качество его хорошее, то оно не может стать причиной неисправности. Далее все манипуляции с агрегатом проводятся только при отключении его из сети питания. Только после отключения начинаем диагностировать компрессор, для этого нужно:

• Вытащить мотор, для этого снимаем кожух и отсоединяем реле.

• Проверить обмотки на компрессоре на целостность. Перед тем как начать данную диагностику, нужно отсоединить все гибкие провода и клеммы.

• Проверяем сопротивление при помощи прибора (тестера). Для этого необходимо знать, как проверить компрессор холодильника правильно. Сначала смыкаем контакты левый и верхний, показатель должен быть – 20 Ом, затем верхний правый – показатель 15 Ом, после левый и правый – показатель 30 Ом. Это данные полностью рабочего компрессора. Если же показатели отличаются от нормы – прибор неисправен.

• Сопротивление нужно проверять и между методическими контактами с кожухом. В этом случае при исправном двигателе прибор покажет обрыв сети, если на приборе будут значения, то есть проблемы в работе компрессора. В данной ситуации можно предположить, что замкнула одна из двух обмоток двигателя. Эта неисправность устраняется путем перемотки. Произвести ее могут только профессионалы в сервисном центре.

Как проверить компрессор холодильника мультиметром и манометром?

Это универсальные измерительные приборы. Манометр – это прибор, при помощи которого можно проверить работу компрессора. На нагнетающий штуцер присоединяют шланг манометра и замеряют давление при работающем компрессоре. Двигатель исправен в том случае, если нагнетается давление в 6 атмосфер.

В ситуации, когда двигатель рабочий, но сам холодильник не морозит, то причина может быть в утечке газа (фреона). Случиться это может при механических повреждениях системы. К сожалению, данную неисправность проверить самостоятельно не получится, нужен специалист.

Самостоятельную проверку нужно проводить только после того, как будет проведена диагностика на пробой. В рефрижераторах старого образца внутренняя обмотка компрессора может выводить напряжение на блок-корпус холодильника, и можно получить серьезную травму от удара током.

Для того чтобы быть уверенным в безопасности, нужно измерить напряжение между каждым из существующих контактов и корпусом. Стоит отметить, что правильные показатели будут только на том месте корпуса, на котором нет краски. В случае если корпус полностью прокрашен. Краску нужно очистить.

Если мультиметр при проверке сопротивления покажет бесконечность, то двигатель исправен. В случае когда на приборе есть значение, нужно быть осторожным, так как дальнейшая проверка может оказаться опасной. Для того чтобы не получить серьезную травму, нужно:

• осторожно снять крышку, которая закрывает пусковое реле;
• отсоединить реле;
• проверить сопротивление.

Заключение

Это простые советы, которые помогут разобраться в вопросе о том, как проверить компрессор холодильника. Если выяснилось, что мотор вышел из строя, его можно заменить самостоятельно – это несложно, достаточно разобраться в схеме, по которой работает агрегат, и рассчитать свои способности и возможности. Если возникают сомнения, то лучше обратится в сервисный центр, так как зачастую бывает, что поломка небольшая, а после ремонта домашнего мастера приходится менять сердце холодильника.

Современные холодильники считаются надежной бытовой техникой. В них практически нет сложной электроники, следовательно, и деталей, выходящих из строя, минимум. Самая частая поломка холодильника – выход из строя …

Холодильник — абсолютно рядовой бытовой агрегат для каждого современного дома. Правда, иногда довольно трудно бывает выбрать модель, которая удачно впишется в обстановку кухни. Связано это с конструктивными особ…

Чтобы двигатель выдал необходимый крутящий момент, ему требуется топливо. Подача его производится специальным насосом. Но иногда случается, что он выходит из строя. Как проверить работу топливного насоса своими руками…

Домашний уют – дело тонкое. Время от времени у хозяев бытовой техники возникает необходимость переставить своих электрических помощников в более удобное местечко: после переезда или в ходе реорганизации привычно…

Каждый месяц люди оплачивают электроэнергию, расход которой учитывается электрическим счетчиком. Однако часто количество израсходованного электричества значительно выше, чем расход энергии по факту. Это ставит под сом…

Генератор – это своеобразная электростанция, обеспечивающая энергией все системы двигателя: питания, охлаждения, зажигания, поэтому выход его из строя неизбежно повлечет за собой другие неисправности. Чтобы не д…

Не нужно лишний раз говорить о том, для чего нужен компрессор, ведь это и так ясно. Но самодельный компрессор из холодильника своими руками сделать не каждому под силу. Тем не менее, запасшись терпением, необходимым и…

Принципы приобретения и использования сим-карт у разных мобильных операторов практически не отличаются друг от друга. Так и в компании МТС: при желании воспользоваться услугами связи следует осуществить приобретение н…

Владельцы автомобилей с инжекторными двигателями обязательно должны знать, как проверить форсунки, ведь качественная их работа предполагает исправную работу самого ДВС. Каждый может сам проверить и устранить неполадки…

При приобретении жилья на вторичном рынке существуют многочисленные риски, и потому покупателю желательно знать, как при покупке проверить “чистоту” квартиры самостоятельно. Главное – избежать основных, самых крупных …

monateka.com

Проблема возврата масла

Масло, применяемое для смазки холодильных компрессоров, очень хорошо смешивается с обычными хладагентами.

Сильная близость свойств масла и хладагентов является причиной многочисленных и, как правило, малоизученных проблем, которые могут вызывать механические (разрушение клапанов, заклинивание компрессора…), электрические (перегорание двигателя) и термодинамические (недостаток холодопроизводительности, нежелательные срабатывания предохранительных систем…) неисправности и поломки.

Предметом настоящего раздела является получение ответов на многочисленные вопросы, встающие перед большинством ремонтников.

А) Почему масло увлекается хладагентом?

Все подвижные части поршневого компрессора (кривошипы, шатуны, цапфы, поршни…) требуют постоянной смазки, в противном случае они прижиrаются друr к друry, вызывая полное заклинивание.

В частности, в смазке нуждаются трущиеся между собой поршни и цилиндры (точнее, поршневые кольца и цилиндры). Напомним, что при скорости двиеателя 1450 об/мин поршни совершают более 24 возвратно-поступательных движений в секунду. При этом внутри цилиндров вместе с хладагентом обязательно должно находиться масло.
В процессе нормальной работы, даже если компрессор новый или имеет безупречное механическое состояние, это неизбежно приводит к тому, что каждый раз вместе со сжатыми газами из цилиндра уходит в виде масляноrо тумана, состоящеrо из мельчайших капелек, какое-то очень небольшое количество масла (см. рис. 37.1).

Дополнительно к этому в периоды, когда компрессор стоит, масло, находящееся в eгo картере, неизбежно поглощает какое-то количество хладагента в зависимости от температуры масла и процедуры остановки компрессора.

Когда компрессор вновь запускается, резкое падение давления в картере вызывает быстрое вскипание хладагента, растворённомго в масле и, следовательно, образование газомасляной эмульсии (т. н. эффект «вспенивания»).

Такая эмульсия всасывается поршнями и нагнетается в конденсатор. В результате в момент запуска из компрессора в контур уходит самое большое количество масла.

В) Какие проблемы возникают из за увлечения масла хладагентом?

Прежде всего, поскольку масло предназначено для смазки подвижных узлов компрессора, оно должно находиться не в контуре, а в картере.

Однако из за большой схожести свойств масла и хладагента невозможно воспрепятствовать тому, что какое-то количество масла регулярно проходит в нагнетающий патрубок компрессора.

Таким образом, с одной стороны необходимо по возможности максимально ограничить выброс масла из компрессора, а с другой стороны обеспечить, чтобы масло, которое ушло из компрессора, могло беспрепятственно возвратиться в картер для выполнения своих функций смазывающее о агента.

В самом деле, если количество вышедшеrо через нагнетающий патрубок масла будет превышать количество масла, вернувшегося через всасывающий патрубок (масло будет задерживаться в неудачно спроектированном контуре), то через какое-то время уровень масла в картере понизится до опасноrо предела, за которым нормальная смазка компрессора будет невозможной.

С другой стороны, если вместе с маслом в картер будет возвращаться аномально большое количество хладагента, его количество, растворенное в масле может стать очень большим. При запуске бурная дегазация масла, обусловленная резким падением давления в картере, приведет к образованию большоrо количества газомасляной эмульсии, что может вызвать срыв подпитки масляноrо насоса. Кроме тогo, образование большоrо количества эмульсии может привести к такому интенсивному выходу масла из компрессора, что к концу пускового режима картер окажется совершенно «пустым» и в течение более или менее продолжительноrо периода компрессор будет оставаться без нормальной смазки (характерное «вспенивание», которое сопровождает образование эмульсии, легко наблюдается в стекле указателя уровня масла). Поэтому настройка ТРВ на небольшой nepeгрев, уrрожая возможностью появления периодических гидроударов (самых легких), уrрожает также опасностью аномальных выбросов масла в контур.

Работа компрессора с повышенной частотой включений и выключении (либо в результате срабатывания предохранительных систем, либо по командам от системы регyлирования) также создает уrрозу опасного понижения уровня масла, поскольку при запусках оно выводится в контур наиболее интенсивно, а короткое время работы не дает ему возможности нормального возврата.

Заметим, что в этом случае положение не спасет даже предохранительный прессостат давления масла, который может быть установлен в компрессоре, поскольку он очень медленно реагирует на изменение давления, (собственное время eгo инерционности составляет около 2 минут), и повреждения, обусловленные плохой смазкой при каждом очередном запуске, могут накапливаться, приводя через более или менее длительный промежуток времени к непоправимым механическим разрушениям подвижных деталей компрессора.

Другая проблема возникает при неудачно спроектированной конструкции или прокладке трубопроводов, главным образом,всасывания. Действительно, вместо тогo, чтобы регyлярно возвращаться в картер компрессора, масло может накапливаться в застойных зонах или участках с отрицательным уклоном.
При опорожнении застойных зон масляная пробка может быть резко всосана компрессором, что приводит к сильному гидроудару, порождающему те же повреждения, что и обычный гидроудар.

Так, например, на рис. 37.2 вверху показано, что слишком большая длина L застойной зоны, в основном на всасывающей магистрали. приводит к тому, что в ней обязательно будет накапливаться значительное количество масла.
По мере накопления масла в застойной зоне eгo уровень в трубе повышается, приводя к уменьшению проходного сечения для газа и, следовательно, повышению потерь давления (Р1>Р2).

Давление Р2 будет падать до тех пор, пока разность давлений Р1 и Р2 не окажется достаточной для тогo, чтобы протолкнуть масляную пробку во всасывающую полость головки блока.

В этот момент в полость резко поступит большое количество масла. Такой прилив масла создает опасность возникновения сильногo гидроудара, последствия которого строго идентичны последствиям обычноrо гидроудара.

Очевидно, точно такие же проблемы могут возникнуть, если масло накапливается на участке трубопровода всасывания с отрицательным уклоном (см. рис. 37.2 внизу).

3аметим, однако, что опасность возникновения перечисленных проблем снижается, если всасывание производится через картер компрессора, а также если он оборудован эффективным устройством демпфирования гидроударов (отделителем жидкости).

Наконец, присутствие масла внутри трубопроводов создает на их внутренней поверхности тонкую изолирующую масляную пленку, что препятствует нормальному теплообмену между воздухом и хладагентом и снижает коэффициент теплоотдачи для конденсатора и испарителя.

Такое снижение интенсивности теплообмена особенно заметно в испарителе, где холодильное масло и хладагент легко разделяются из за низкой температуры.

Если в результате каких то проблем в холодильном контуре в негo попадает слишком многo масла, это может повлечь за собой снижение холодопроизводительности испарителя.
Причем потери холодопроизводительности могут быть столь значительными, что окажутся достаточными для тогo, чтобы появились признаки неисправности типа «слишком слабый испаритель» (в некоторых крайних случаях потери холодопроизводительности испарителя могут достигать 20%).

С) Влияние скорости газа в трубопроводах на процесс возврата масла

Вначале нужно напомнить, что в результате отличного перемешивания масла с хладагентом в жидком состоянии, циркуляция масла в конденсаторе и в жидкостной магистрали проходит без всяких проблем

Однако в магистралях всасывания и нагнетания хладагент находится в паровой (газовой) фазе, поэтому масло и хладагент склонны к разделению.

Следовательно, в этих магистралях могут возникнуть серьезные проблемы с перемещением масла, так как для eгo возврата в картер компрессора необходимо добиться свободноrо перемещения масла по холодильному контуру.

Проблема возврата масла имеет различную остроту в зависимости от расположения участков трубопроводов.

В горизонтальных участках (см. рис. 37.3) основная часть масла течет естественным образом в направлении наклона (если он существует). В отсутствие наклона, если скорость газа в трубопроводе низкая, масло стремиться под действием силы тяжести осесть на дно трубы и застаивается там.

Точно также, как скорость ветра порождает волны на поверхности моря, скорость хладагента над слоем масла порождает возникновение маленьких волн, которые перемещаются в направлении движения хладагента даже в отсутствие наклона, если скорость газа превышает 2,5 м /с

В вертикальных участках (см. рис. 37.4) проблема возврата масла немного осложняется действием силы тяжести, которая заставляет масляную пленку двиеаться вниз. Лоrично предположить, что на
вертикальных участках трубопроводов для преодоления силы тяжести и подъема масла в трубопроводе механическое воздействие газа на масло должно быть гораздо более значительным, чем на горизонтальных участках.

Действительно, эксперименты показывают, что масло легко поднимается в вертикальных трубопроводах, как всасывания, так и нагнетания, если скорость газа в них превышает примерно 5 м/с. С друrой стороны, если в какой то момент скорость газа в вертикальной трубке падает ниже 5 м/с, масло очень быстро остановится и начнет стекать вниз под действием силы тяжести.

ВНИМАНИЕ! Если диаметр вертикальной трубы больше 2 дюймов или если температура испарения
ниже 10° C, минимальная скорость газа, необходимая для подъема масла во всасывающих трубопроводах, расположенных вертикально, становится равной 8…9 м /с

3аметим также, что для всех горизонтальных трубопроводов рекомендуется минимальный наклон 12 мм/м в направлении движения потока.

Кроме тогo в общем случае считается, что скорость газа в трубопроводах не должна превышать 20 м/с с тем, чтобы сохранить в разумных пределах потери давления и уровень шума.

D) Влияние разности уровней на возврат масла

Первая проблема возникает, если конденсатор расположен над компрессором с разностью уровней более 3 метров.

При каждой остановке компрессора движение газа в маrистралях прекращается и масло, находящееся в вертикальном участке, под действием силы тяжести стекает вниз, создавая опасность ero накопления в нагнетающей полости головки блока.

Если высота компрессора над конденсатором превышает 3 метра (см. рис. 37.5), количество масла, которое может скопиться в этой полости, становится весьма значимым. Дополнительно к этому, из за тогo, что окружающая температура по сравнению с температурой нагнетания относительно невысока, при остановке компрессора может сконденсироваться более или менее значительное количество находящихся в магистрали нагнетания паров хладагента, и образовавшаяся жидкость также может стечь в полость нагнетания головки блока компрессора. Скопление там жидкоrо хладагента и масла создает опасность того, что при очередном запуске компрессора произойдет сильный гидроудар.

Точно такая же проблема возникает, если испаритель расположен ниже компрессора, поскольку при остановках последнеrо, масло, находящееся в восходящем трубопроводе, также стекает в нижнюю часть (см. рис. 37.6). Как и в случае нагнетающеrо трубопровода, количество накапливающеrося внизу масла становится значительным, если высота Н трубопровода превышает 3 метра.
Ситуация может еще более ухудшиться, если в застойную зону в нижней части восходящего трубопровода будет стекать масло, выходящее из испарителя, что в целом приведет к накоплению там значительного количества жидкости.

При запуске компрессора образовавшаяся в застойной зоне масляная пробка может попасть во всасывающую полость головки блока и спровоцировать возникновение сильного гидроудара.

Во избежание подобных гидроударов, являющихся причиной многочисленных поломок
клапанов, в тех случаях, когда разность уровней превышает 3 метра, необходимо в нижней части каждой восходящей трубы устанавливать маслоподъемную петлю, а горизонтальные участки прокладывать с наклоном в направлении движения потока.

На выходе из испарителя может возникнуть еще одна проблема, если жидкость, находящаяся в застойной зоне, представляет собой смесь масла с хладагентом (для получения такой смеси достаточно совсем немногo жидкоrо хладагента, вытекающеrо из испарителя в застойную зону при остановках компрессора). В момент запуска резкое падение давления во всасывающей магистрали вызывает очень бурное вскипание смеси в результате испарения хладагента, растворённого в масле.

При испарении хладагент поглощает тепло!

Необходимое тепло в значительной степени отбирается от трубопровода, что приводит к резкому падению eгo температуры. Иногда такое заметное охлаждение трубопровода может дойти до термобаллона ТРВ (см. рис. 37.6).

Тогда в момент запуска термобаллон может среагировать на резкое падение температуры и, следовательно, обусловить резкое закрытие ТРВ в особенно критический момент (в момент запуска давление конденсации понижено, также как и производительность ТРВ, и для тогo, чтобы как можно лучше запитать испаритель, необходимо, напротив. полное открытие ТРВ).

Таким образом, ТРВ аномально закрывается, пропуская ничтожно малое количество жидкости, и отключение компрессора предохранительным пресостатом НД обеспечено (неисправность легко обнаружить, дотронувшись до всасывающеrо трубопровода в месте установки термобаллона ТРВ).

Чтобы избежать таких проблем, настоятельно рекомендуется внизу любой восходящей магистрали всасывания, высота которой превышает 3 метра, устанавливать жидкостную ловушку (т. е. маслоподъемную петлю), и быть очень внимательным при прокладке трубопроводов, на которых будет установлен термобаллон, особенно тщательно соблюдая уклоны.

Мы уже увидели, что для обеспечения подъема масла по вертикальным участкам трубопроводов, скорость газа в них постоянно должна быть выше 5 м/с, какими бы ни были условия работы
Однако если разность уровней (высота Н на рис. 37.7) превышает примерно 7,5 м, проблема усложняется еще больше.

Начиная с этой высоты как на магистралях всасывания, так и на магистралях нагнетания, масляная пленка, поднимающаяся по стенкам трубопроводов, разрушается и отрывается от стенок, падая вниз под действием силы тяжести, даже если скорость газа выше 5 м/с.

Дополнительно к этому при нормальной работе каждый погонный метр трубопровода содержит какое-то количество масла.

Но чем больше растет разность уровней, тем больше повышается длина труб и тем больше возрастает содержание масла в этой трубе.

При большой разности уровней количество масла, стекающее вниз при каждой остановке компрессора, может оказаться настолько значительным, что полностью зальет маслоподъемную петлю, расположенную в нижней части восходящей трубы.

На восходящем трубопроводе нагнетания подобный наплыв масла при остановке компрессора создает опасность возврата масла в нагнетающую полость головки блока, если маслоподъемная петля окажется переполненной (см. схему на рис. 37.8).

Попадание масла в полость головки блока при очередном запуске компрессора может вызвать гидроудар, причем если существует опасность конденсации хладагента внутри трубопровода во время остановки компрессора, ситуация еще более ухудшается.

В восходящих трубопроводах всасывания, имеющих большую высоту, значительное количество масла, скапливающееся в маслоподъемной петле при остановке компрессора, во время очередноrо запуска может быть засосано в компрессор в виде масляной пробки и тоже привести к возникновению сильного гидроудара, смертельно опасноrо для клапанов (ситуация также может ухудшиться из за натекания в маслоподъемную петлю хладагента, выходящеrо из испарителя).

Во избежание перечисленных неприятностей, способных спровоцировать серьезные механические повреждения компрессора, в том случае, когда разность уровней очень большая, маслоподъемные петли необходимо устанавливать не более чем через каждые 7,5 метров восходящих трубопроводов как на всасывающей, так и на нагнетающей магистралях (см. рис. 37.9).

Такая конструкция позволяет маслу при работе установки подниматься от петли к петле и исключает
возможность возврата масла из верхней маслоподъемной петли в нижнюю.

Во время остановки в каждой маслоподъемной петле масло накапливается в разумных пределах, не переполняя ее.

3аметим, что разность уровней более 30 м совершенно не рекомендуется так как потери давления в трубопроводах такой высоты с 4-мя последовательно установленными маслоподъемными петлями становятся совершенно неприемлемыми (вообще-то соворя, всегда рекомендуется иметь как можно меньшую разность уровней).

Наконец, заметим, что установка маслоотделителя в нагнетающем трубопроводе компрессора (это техническое решение очень редко используется в воздушных кондиционерах) полностью не решает проблему возврата масла.

Действительно, даже тщательно подобранный и смонтированный маслоотделитель, несмотря ни на что будет пропускать от 1 до 2% масла, выходящеrо из нагнетающей полости компрессора.

Следовательно, все равно нужно обеспечить возврат этого масла в компрессор, и описанные выше требования к подбору и прокладке трубопроводов остаются в силе и для установок, оснащенных маслоотделителями.

Е ) Как изготовить маслоподъемную петлю?

Напомним, что маслоподъемная петля, обеспечивая улучшение процесса циркуляции масла в холодильном контуре, служит для удержания жидкости (масла или сконденсированноrо хладагента) в нижней части всех вертикальных трубопроводов, по которым хладагент циркулирует снизу вверх и длина которых превышает 3 метра.

Маслоподъемная петля не является емкостью для хранения жидкости и очень важно, что ее размеры должны быть как можно меньше с тем, чтобы уменьшить количество удерживаемой жидкости (место масла не в петле, а в картере компрессора) и избежать появления в контуре значительных масляных пробок, которые будут перемещаться по контуру (особенно во всасывающей магистрали компрессора).
Чтобы изrотовить маслоподъемную петлю, лучше всегo использовать покупной U-образный патрубок, если это возможно (радиус закругления очень небольшой), или два 90 градусных уrольника (но в любом случае сторона L должна быть как можно меньше, см. рис. 37.10).

Необходимо также всегда пунктуально соблюдать направление уклона (не менее 12 мм/м).

По мере накопления масла в маслоподъемной петле, eгo уровень
поднимается, снижая проходное сечение для газа, что вызывает
плавное повышение скорости газа.

Повышение скорости газа и eгo воздействие на поверхность масла способствуют разрушению этой поверхности (см. рис. 37.11) с образованием очень мелких капелек и увлечению масла в вертикальный трубопровод в виде масляноrо тумана и масляной пленки, которая продвиrается вперед по длине стенок трубопровода в результате механическоrо воздействия на нее проходящеrо газа (если eгo скорость не ниже 5м/с).

F) Проблема установок с переменной холодопроизводительностью

Эта проблема относится к установкам, в которых в процессе эксплуатации расход хладагента в контуре может меняться, например, когда имеется несколько параллельно работающих компрессоров, или когда может меняться число оборотов компрессора, или если регyлирование производительности осуществляется за счет исключения из работы отдельных цилиндров путем воздействия на всасывающие клапаны.
Действительно, если расход хладагента в контуре переменный и зависит от режима работы установки, скорость газа в трубопроводах также будет меняться. Для лучшего понимания рассмотрим в качестве примера установку, оборудованную двумя одинаковыми компрессорами, смонтированными в параллель, то есть установку с двумя ступенями мощности (100% или 50%).

Допустим, что диаметр восходящей магистрали этой установки с длиной 7 м был выбран из условия, чтобы при работе обоих компрессоров (при 100% расхода хладагента) скорость газового потока в магистрали была равна 6 м/с (см. рис. 37.12).

При полной мощности скорость газа выше 5 м/с и масло поднимается вполне нормально.

Однако, коrда один из двух компрессоров остановлен, расход хладагента вполовину уменьшается и падает примерно до 50% полного расхода. Поскольку диаметр трубы остался прежним, скорость газа в вертикальной трубе упадет примерно до 3 м/с, что не позволит маслу подниматься надлежащим образом.

Масло начнет накапливаться в маслоподъемной петле, закупоривая проходное сечение так, как если бы труба перекрывалась постепенно закрывающимся краном.

Разность давлений с одной и с другой стороны петли будет при этом обусловливать периодический подъем в трубе масляной пробки со всеми вытекающими из этоrо нежелательными последствиями, главным образом, если речь идет о всасывающей магистрали компрессора (опасность гидроудара, особенно на запуске).

Когда установка имеет несколько ступеней производительности, обусловливающих изменение расхода, диаметр трубопроводов, в которых хпадагент циркулирует снизу вверх, должен подбираться таким образом, чтобы обеспечь минимальную скорость газа не ниже 5 м/с при наименьшем расходе хладагента.

Однако в дальнейшем потребуется обеспечить более высокий расход, коrда установка начнет работать на 100% мощности. При этом нужно обеспечить следующие условия:

* Полные потери давления в трубопроводах (длина вертикальных участков + длина горизонтальных участков + местные сопротивления) не должны быть слишком высокими, то есть не выше перепада, эквивалентного температуре примерно 1 С, как для магистралей всасывания, так и нагнетания;
* Скорость газа никогда не должна превышать 20 м/с, так как это создает опасность возникновения в трубопроводах очень сильного шума.

Если диаметр трубопровода, выбранный исходя из условия обеспечения минимальной скорости газового потока не ниже 5 м/с при наименьшей мощности, становится слишком малым и приводит к значительным потерям давления при работе на полной мощности, возникает необходимость использования сдвоенных трубопроводов с тем, чтобы обеспечить бесперебойный подъем масла при любых условиях работы и при любом расходе хладагента.

При монтаже сдвоенных трубопроводов (см. рис. 37.13) диаметр малой трубы выбирается из условия обеспечения в ней скорости выше 5 м/с для минимальное о расхода хладагента.

Действительно, при пониженной мощности скорость газа в обеих трубах настолько мала, что масло не может подниматься и накапливается в маслоподъемной петле вплоть до полного перекрытия большой трубы.

С этого момента газ начинает проходить через малую трубу со скоростью, достаточной для нормального подъема масла. Обратная петля в верхней части трубопровода (поз.1 на рис. 37.13) предотвращает проход масла, поднявшегося по малой трубе, в большую трубу.

Когда мощность установки возрастет, повышение расхода хладагента протолкнет масло, собравшееся в ловушке, и газ вновь начнет циркулировать по обеим трубам.

Когда разность уровней большая, нужно устанавливать сдвоенные трубопроводы на каждом участке длиной не более 7,5 м, тщательно соблюдая изложенные выше требования и направления уклонов.

Тем не менее, несмотря на все, можно столкнуться с проблемой понижения уровня масла в картере компрессора установок с переменным расходом хладагента, даже если выбор диаметров и прокладка трубопроводов произведены по всем правилам.

Чтобы понять причину этоrо явления, рассмотрим в качестве примера 6 цилиндровый компрессор с тремя ступенями производительности (100%, 66% и 33%), обеспечиваемыми изменением числа действующих цилиндров, который расположен над испарителем.

Допустим, что при максимальной мощности (100%, задействовано 6 цилиндров) через нагнетающую магистраль компрессора вместе с хладагентом выходит 1,5 литра масла в час.

Поскольку конструкция установки и ее монтаж выполнены по всем правилам, вместе с хладагентом в компрессор возвращается такое же количество масла (то есть 1,5 л/час) и уровень масла по указателю уровня (см. рис. 37.14) находится в норме.

В какойто момент температура в охлаждаемом объеме падает и система реryлирования снижает производительность компрессора до 66% от номинала, исключая из работы 2 цилиндра (1 блок). Всасываемое компрессором количество хладаrента уменьшается и расход через компрессор падает до 66%

Но каждый килоrрамм приходящеrо в компрессор хладагента может содержать только cтpoгo определенное количество масла, которое не зависит от расхода, следовательно приход масла тоже упадет пропорционально падению расхода, то есть до 66% или примерно до 1 л/час (также, как и расход масла из компрессора).

Следовательно, через всасывающую магистраль в компрессор будет поступать с этого момента только 1 л/час масла, в то время как перед этим через магистраль нагнетания уходило 1,5л/час. Это значит, что количество масла, эквивалентное расходу 0,5 л/час, остается в контуре

Если компрессор расположен над испарителем, масло не может возвратиться в картер под действием силы тяжести. Следовательно, количество масла, эквивалентное расходу 0,5 л/час, остается в контуре, елавным образом, в испарителе, где падение температуры приводит к разделению масла и хладагента, и уровень масла в компрессоре падает (см. рис. 37.15).

Если система регyлирования переводит теперь компрессор на уровень 33% производительности, повторится точно такая же картина, поскольку расход хладагента станет еще меньше и будет уносить из компрессора еще меньше масла, однако и поступление масла во всасывающий патрубок тоже уменьшится.

В результате в контуре опять останется количество масла, эквивалентное eгo расходу 0,5 л/час, и уровень масла в картере вновь понизится (см. рис. 37.16).

Таким образом, если компрессор будет работать с мощностью 33% от наминала, количество масла, оставшееся в испарителе, окажется достаточным, чтобы уровень масла в картере заметно понизился. В этот момент, если задающий термостат отключит компрессор, ничто не позволит больше маслу, находящемуся в испарителе, возвратиться в картер.
При последующем запуске такая же картина будет повторяться всякий раз, когда компрессор будет переходить на режим пониженной производительности, а опасность понижения уровня масла будет еще более значительной вплоть до тогo, что обусловит либо серьезную механическую аварию из за плохой смазки, либо отключение компрессора датчиком давления масла (если он существует либо прохождение во всасывающую магистраль огромной масляной пробки (гyбительной для клапанов всасывания вследствие сильноrо гидроудара), если испаритель окажется слишком переполненным маслом.

Во избежание перечисленных явлений необходимо перед каждой остановкой компрессора по команде от регулятора каждый раз возвращать накопившееся в испарителе масло с тем, чтобы приеотовиться к последующему запуску.

Для этоrо остановки компрессора должны обязательно производиться с использованием метода
предварительного вакуумирования (см. раздел 29. Остановка холодильных компрессоров).

Замечание 1. В каждой маслоподъемной петле всегда остается более или менее значительное количество масла. Поэтому при первом запуске вновь собранной установки с большим числом ловушек считается допустимым понижение уровня масла в компрессоре.

Можно также перед запуском установки предварительно заполнить ловушки тем же маслом, что используется для смазки компрессоров.

Замечание 2. Постепенное исключение из обращения хлорфторуrлеродов CFC (RI2, R502…) и появление новых хладагентов серии фторуrлеводородов HFC (R134a, R404A…) с эфирными маслами вместо минеральных приводит к возникновению новых проблем в вопросах возврата масла (см. раздел 56. Проблемы, возникшие с появлением новых хладагентов).

www.newhk.ru

Определение уровня и добавление масла в компрессор

08 Июнь 2010, 15:14

Определение уровня масла в компрессоре

Все холодильные компрессоры должны быть заполнены определенным количеством масла, которое необходимо для смазки движущихся частей и создания масляного уплотнения между узлами. Низкий уровень масла в картере может привести к повреждению компрессора из-за ухудшения смазки. Избыточное количество масла является причиной возможного повреждения клапанов компрессора и снижения производительности машины вследствие попадания масла в испаритель.
Для определения уровня масла с помощью смотрового стекла необходимо выполнить следующие операции:

1. Включают агрегат на 10-15 мин.
2. Проверяют уровень масла в картере компрессора через смотровое стекло. Уровень масла при работающем агрегате должен достигать или быть несколько выше центра смотрового стекла. Если уровень масла ниже центра стекла, то масло необходимо добавить, а если выше центра указателя, то избыточное количество масла сливают.

В герметичных системах, не имеющих визуального указателя уровня, определить количество масла затруднительно. Если имеется незначительная утечка и количество вытекшего масла можно рассчитать, то в систему добавляют такое же количество масла. Если потери масла значительные, то компрессор демонтируют, сливают все масло, и заливают в него необходимое количество нового.

Добавление масла в компрессор

Необходимость добавления масла в компрессор возникает довольно часто, и механик должен знать различные способы осуществления этой операции. Применяют три способа пополнения системы маслом в зависимости от типа машины и имеющихся в наличии инструментов: открытый, закрытый и с помощью масляного насоса.

1. Для осуществления открытого способа выполняют следующие операции.

1.1. Соединяют манометровый коллектор с вентилями машины.

1.2. Закрывают ручные вентили на манометровом коллекторе и открывают вентили компрессора.

1.3. Включают агрегат.

1.4. Закрывают всасывающий вентиль компрессора и оставляют агрегат включенным до тех пор, пока давление на линии всасывания не снизится до 7-14 кПа. Может возникнуть необходимость в шунтировании реле низкого давления.

1.5. Останавливают компрессор.

1.6. Закрывают нагнетательный вентиль компрессора.

1.7. Открывают ручной вентиль низкого давления на манометровом коллекторе и выпускают хладагент из компрессора.

1.8. Снимают пробку и заливают масло в картер компрессора до необходимого уровня. При этом соблюдают меры предосторожности для исключения возможности загрязнения масла.

1.9. Закрывают ручной вентиль низкого давления на манометровом коллекторе.

1.10. Незначительно открывают всасывающий вентиль компрессора и выпускают небольшое количество хладагента через отверстие для заполнения маслом.

1.11. Закрывают всасывающий вентиль компрессора.

1.12. Устанавливают на место пробку и затягивают ее.

1.13. Открывают вентили компрессора.

1.14. Включают компрессор и проверяют уровень масла.

1.15. Отсоединяют манометровый коллектор от системы.

2. Для осуществления закрытого способа выполняют следующие операции.

2.1. Соединяют при помощи шлангов манометровый коллектор с вентилями машины.

2.2. Опускают конец центрального зарядного шланга в сосуд с чистым обезвоженным маслом.

2.3. Открывают вентили машины, пока в системе не возникнет давление. Его определяют по показаниям манометров.

2.4. Незначительно открывают ручной вентиль низкого давления на манометровом коллекторе и пропускают небольшое количество хладагента и масло через трубопроводы.

2.5. Закрывают всасывающий вентиль на компрессоре.

2.6. Включают агрегат и создают вакуум в картере компрессора.

2.7. Открывают ручной вентиль низкого давления на манометровом коллекторе и всасывают масло в компрессор. Центральный шланг должен быть погружен в масло, чтобы исключить попадание воздуха в систему.

2.8. Закрывают ручной вентиль на манометровом коллекторе, когда достаточное количество масла заполнит компрессор.

2.9. Открывают вентили машины и включают агрегат.

3. Для осуществления метода с масляным насосом выполняют следующие операции.

3.1. Соединяют манометр низкого давления на манометровом коллекторе с всасывающим вентилем компрессора.

3.2. Закрывают ручной вентиль низкого давления на манометровом коллекторе.

3.3. Открывают вентили машины до появления показаний давления на манометрах.

3.4. Соединяют центральный зарядный шланг с масляным насосом, не затягивая соединение.

3.5. Открывают ручной вентиль на манометровом коллекторе и пропускают хладагент через незатянутое соединение в течение нескольких секунд, а потом его уплотняют.

3.6. Помещают масляный насос в сосуд с чистым обезвоженным маслом.

3.7. Полностью открывают ручной вентиль на манометровом коллекторе.

3.8. Устанавливают шпиндель всасывающего вентиля компрессора в среднее положение.

3.9. Перекачивают масло в систему до достижения требуемого уровня.

3.10. Открывают всасывающий вентиль компрессора на систему.

3.11. Закрывают ручной вентиль низкого давления на манометровом коллекторе.

3.12. Отсоединяют манометровый коллектор и включают машину.

www.all-climate.ru