Chladiace systémy používajú ako pracovné kvapaliny chladivá a chladivá majú vo všeobecnosti dve formy: kvapalnú a plynnú. Dnes si povieme o relevantných poznatkoch o kvapalných chladivách.
1. Je chladivo kvapalné alebo plynné?
Chladivá možno rozdeliť do 3 kategórií: chladivá s jedným chladivom, neazeotropné zmesové chladivá a azeotropné zmesové chladivá.
Zloženie chladiva ako jednej pracovnej látky sa nemení, či už je plynné alebo kvapalné, takže pri plnení chladiva je možné prepnúť do plynného stavu.
Hoci zloženie azeotropického chladiva je odlišné, pretože bod varu je rovnaký, zloženie plynu a kvapaliny je tiež rovnaké, takže plyn sa môže plniť;
Vzhľadom na rôzne body varu neazeotropných chladív sa kvapalné chladivá a plynné chladivá v skutočnosti líšia zložením. Ak sa v tomto čase pridajú plynné chladivá, zloženie pridaných chladív sa bude líšiť. Napríklad sa pridá iba určité plynné chladivo. Chladivo, takže sa môže pridať iba kvapalina.
To znamená, že neazeotropné chladivá sa musia pridávať s kvapalinou a všetky neazeotropné chladivá začínajú označením R4. Tento druh kvapaliny sa pridáva. Bežné neazeotropné chladivá sú: R40, R401A, R403B, R404A, R406A, R407A, R407B, R407C, R408A, R409A, R410A, R41A.
Pokiaľ ide o iné bežné chladivá, ako napríklad: R134a, R22, R23, R290, R32, R500, R600a, zloženie chladiva nebude ovplyvnené pridaním plynu alebo kvapaliny, takže je to pohodlné.
Pri pridávaní chladiva by sme mali venovať pozornosť nasledujúcemu:
(1) Pozorujte bubliny v priezore;
(2) Zmerajte vysoký a nízky tlak;
(3) Zmerajte prúd kompresora;
(4) Odvážte injekciu.
Okrem toho treba poznamenať a zdôrazniť, že:
Neazeotropné chladivá sa musia pridávať v kvapalnom stave. Napríklad chladivo R410A má nasledujúce zloženie:
R32 (difluórmetán): 50 %;
R125 (pentafluóretán): 50 %;
Keďže body varu R32 a R125 sú odlišné, keď sa chladiaca fľaša s R410A nechá stáť, bod varu R32 a R125 je odlišný, čo nevyhnutne vedie k odparovaniu plynného chladiva v hornej časti chladiacej fľaše a zloženie nie je 50 % R32 + 50 % R125. Vzhľadom na nízky bod varu R32 je veľmi pravdepodobné, že horná časť chladiva je zložkou R32.
Preto, ak sa pridá plynné chladivo, pridané chladivo nie je R410A, ale R32.
Po druhé, bežné problémy s kvapalnými chladivami
1. Migrácia kvapalného chladiva
Migrácia chladiva sa vzťahuje na hromadenie kvapalného chladiva v kľukovej skrini kompresora, keď je kompresor vypnutý. Pokiaľ je teplota vo vnútri kompresora nižšia ako teplota vo vnútri výparníka, tlakový rozdiel medzi kompresorom a výparníkom bude tlačiť chladivo na chladnejšie miesto. Tento jav sa s najväčšou pravdepodobnosťou vyskytuje v chladných zimách. Avšak v prípade klimatizácií a tepelných čerpadiel, keď je kondenzačná jednotka ďaleko od kompresora, môže k migrácii dôjsť aj pri vysokej teplote.
Ak sa systém po vypnutí nezapne do niekoľkých hodín, aj keď nie je žiadny tlakový rozdiel, môže dôjsť k migračnému javu v dôsledku priťahovania chladiva v kľukovej skrini k chladivu.
Ak prebytočné kvapalné chladivo prenikne do kľukovej skrine kompresora, pri spustení kompresora dôjde k silnému javu „kvapalného slamu“, čo má za následok rôzne poruchy kompresora, ako je prasknutie ventilovej dosky, poškodenie piestu, zlyhanie ložiska a erózia ložiska (chladivo vyplavuje olej z ložísk).
2. Pretečenie kvapalného chladiva
Keď expanzný ventil zlyhá, ventilátor výparníka zlyhá alebo je zablokovaný vzduchovým filtrom, kvapalné chladivo pretečie vo výparníku a dostane sa do kompresora cez sacie potrubie v kvapalnej forme namiesto pary. Keď je jednotka v prevádzke, v dôsledku pretečenia kvapaliny, ktoré riedi chladiaci olej, sa pohyblivé časti kompresora opotrebujú a tlak oleja sa zníži, čo spôsobí aktiváciu bezpečnostného zariadenia tlaku oleja a tým stratu oleja z kľukovej skrine. V takom prípade, ak sa stroj vypne, dôjde k rýchlej migrácii chladiva, čo povedie k kvapalnému rázu pri reštarte.
3. Tekutý štrajk
Keď dôjde k kvapalinovému rázu, je počuť kovový zvuk búchania z vnútra kompresora, ktorý môže byť sprevádzaný silnými vibráciami kompresora. Kvapalný ráz môže spôsobiť prasknutie ventilu, poškodenie tesnenia hlavy kompresora, zlomenie ojnice, zlomenie kľukového hriadeľa a poškodenie iných typov kompresorov. Kvapalný ráz nastáva, keď kvapalné chladivo prenikne do kľukovej skrine a reštartuje sa. V niektorých jednotkách sa v dôsledku štruktúry potrubia alebo umiestnenia komponentov kvapalné chladivo počas vypnutia jednotky hromadí v sacom potrubí alebo výparníku a po zapnutí jednotky vstupuje do kompresora ako čistá kvapalina obzvlášť vysokou rýchlosťou. Rýchlosť a zotrvačnosť kvapalinového rázu je dostatočná na to, aby premohla akúkoľvek zabudovanú ochranu kompresora proti kvapalinovému rázu.
4. Činnosť hydraulického bezpečnostného ovládacieho zariadenia
V súprave nízkoteplotných jednotiek sa po období odmrazovania často aktivuje bezpečnostné zariadenie na reguláciu tlaku oleja v dôsledku pretečenia kvapalného chladiva. Mnohé systémy sú navrhnuté tak, aby umožnili chladivu kondenzovať vo výparníku a sacom potrubí počas odmrazovania a potom pri spustení tieknúť do kľukovej skrine kompresora, čo spôsobí pokles tlaku oleja a následne aktiváciu bezpečnostného zariadenia na reguláciu tlaku oleja.
Občas sa stáva, že jedna alebo dve akcie bezpečnostného regulátora tlaku oleja nemajú vážny vplyv na kompresor, ale ich mnohonásobné opakovanie bez dobrých podmienok mazania spôsobí poruchu kompresora. Bezpečnostný regulátor tlaku oleja je obsluhou často považovaný za drobnú poruchu, ale je to varovanie, že kompresor beží dlhšie ako dve minúty bez mazania a je potrebné včas prijať nápravné opatrenia.
3. Riešenia problému kvapalných chladív
Dobre navrhnutý a účinný kompresor pre chladenie, klimatizáciu a tepelné čerpadlá je v podstate parné čerpadlo, ktoré dokáže spracovať iba určité množstvo kvapalného chladiva a chladiaceho oleja. Pri navrhovaní kompresora, ktorý dokáže spracovať viac kvapalných chladív a chladiaceho oleja, je potrebné zvážiť kombináciu veľkosti, hmotnosti, chladiacej kapacity, účinnosti, hluku a nákladov. Okrem konštrukčných faktorov je množstvo kvapalného chladiva, ktoré kompresor dokáže spracovať, pevné a jeho spracovateľská kapacita závisí od nasledujúcich faktorov: objem kľukovej skrine, náplň chladiaceho oleja, typ systému a ovládacích prvkov a bežné prevádzkové podmienky.
Keď sa zvýši množstvo chladiva, zvýši sa potenciálne nebezpečenstvo pre kompresor. Príčiny poškodenia možno vo všeobecnosti pripísať nasledujúcim bodom:
(1) Nadmerné množstvo chladiva.
(2) Výparník je zamrznutý.
(3) Filter výparníka je znečistený a zablokovaný.
(4) Ventilátor výparníka alebo motor ventilátora zlyhal.
(5) Nesprávny výber kapiláry.
(6) Výber alebo nastavenie expanzného ventilu je nesprávne.
(7) Migrácia chladiva.
1. Migrácia kvapalného chladiva
Migrácia chladiva sa vzťahuje na hromadenie kvapalného chladiva v kľukovej skrini kompresora, keď je kompresor vypnutý. Pokiaľ je teplota vo vnútri kompresora nižšia ako teplota vo vnútri výparníka, tlakový rozdiel medzi kompresorom a výparníkom bude tlačiť chladivo na chladnejšie miesto. Tento jav sa s najväčšou pravdepodobnosťou vyskytuje v chladných zimách. Avšak v prípade klimatizácií a tepelných čerpadiel, keď je kondenzačná jednotka ďaleko od kompresora, môže k migrácii dôjsť aj pri vysokej teplote.
Ak sa systém po vypnutí nezapne do niekoľkých hodín, aj keď nie je žiadny tlakový rozdiel, môže dôjsť k migračnému javu v dôsledku priťahovania chladiva v kľukovej skrini k chladivu.
Ak prebytočné kvapalné chladivo prenikne do kľukovej skrine kompresora, pri spustení kompresora dôjde k silnému javu „kvapalného slamu“, čo má za následok rôzne poruchy kompresora, ako je prasknutie ventilovej dosky, poškodenie piestu, zlyhanie ložiska a erózia ložiska (chladivo vyplavuje olej z ložísk).
2. Pretečenie kvapalného chladiva
Keď expanzný ventil zlyhá, ventilátor výparníka zlyhá alebo je zablokovaný vzduchovým filtrom, kvapalné chladivo pretečie vo výparníku a dostane sa do kompresora cez sacie potrubie v kvapalnej forme namiesto pary. Keď je jednotka v prevádzke, v dôsledku pretečenia kvapaliny, ktoré riedi chladiaci olej, sa pohyblivé časti kompresora opotrebujú a tlak oleja sa zníži, čo spôsobí aktiváciu bezpečnostného zariadenia tlaku oleja a tým stratu oleja z kľukovej skrine. V takom prípade, ak sa stroj vypne, dôjde k rýchlej migrácii chladiva, čo povedie k kvapalnému rázu pri reštarte.
3. Tekutý štrajk
Keď dôjde k kvapalinovému rázu, je počuť kovový zvuk búchania z vnútra kompresora, ktorý môže byť sprevádzaný silnými vibráciami kompresora. Kvapalný ráz môže spôsobiť prasknutie ventilu, poškodenie tesnenia hlavy kompresora, zlomenie ojnice, zlomenie kľukového hriadeľa a poškodenie iných typov kompresorov. Kvapalný ráz nastáva, keď kvapalné chladivo prenikne do kľukovej skrine a reštartuje sa. V niektorých jednotkách sa v dôsledku štruktúry potrubia alebo umiestnenia komponentov kvapalné chladivo počas vypnutia jednotky hromadí v sacom potrubí alebo výparníku a po zapnutí jednotky vstupuje do kompresora ako čistá kvapalina obzvlášť vysokou rýchlosťou. Rýchlosť a zotrvačnosť kvapalinového rázu je dostatočná na to, aby premohla akúkoľvek zabudovanú ochranu kompresora proti kvapalinovému rázu.
4. Činnosť hydraulického bezpečnostného ovládacieho zariadenia
V súprave nízkoteplotných jednotiek sa po období odmrazovania často aktivuje bezpečnostné zariadenie na reguláciu tlaku oleja v dôsledku pretečenia kvapalného chladiva. Mnohé systémy sú navrhnuté tak, aby umožnili chladivu kondenzovať vo výparníku a sacom potrubí počas odmrazovania a potom pri spustení tieknúť do kľukovej skrine kompresora, čo spôsobí pokles tlaku oleja a následne aktiváciu bezpečnostného zariadenia na reguláciu tlaku oleja.
Občas sa stáva, že jedna alebo dve akcie bezpečnostného regulátora tlaku oleja nemajú vážny vplyv na kompresor, ale ich mnohonásobné opakovanie bez dobrých podmienok mazania spôsobí poruchu kompresora. Bezpečnostný regulátor tlaku oleja je obsluhou často považovaný za drobnú poruchu, ale je to varovanie, že kompresor beží dlhšie ako dve minúty bez mazania a je potrebné včas prijať nápravné opatrenia.
3. Riešenia problému kvapalných chladív
Dobre navrhnutý a účinný kompresor pre chladenie, klimatizáciu a tepelné čerpadlá je v podstate parné čerpadlo, ktoré dokáže spracovať iba určité množstvo kvapalného chladiva a chladiaceho oleja. Pri navrhovaní kompresora, ktorý dokáže spracovať viac kvapalných chladív a chladiaceho oleja, je potrebné zvážiť kombináciu veľkosti, hmotnosti, chladiacej kapacity, účinnosti, hluku a nákladov. Okrem konštrukčných faktorov je množstvo kvapalného chladiva, ktoré kompresor dokáže spracovať, pevné a jeho spracovateľská kapacita závisí od nasledujúcich faktorov: objem kľukovej skrine, náplň chladiaceho oleja, typ systému a ovládacích prvkov a bežné prevádzkové podmienky.
Keď sa zvýši množstvo chladiva, zvýši sa potenciálne nebezpečenstvo pre kompresor. Príčiny poškodenia možno vo všeobecnosti pripísať nasledujúcim bodom:
(1) Nadmerné množstvo chladiva.
(2) Výparník je zamrznutý.
(3) Filter výparníka je znečistený a zablokovaný.
(4) Ventilátor výparníka alebo motor ventilátora zlyhal.
(5) Nesprávny výber kapiláry.
(6) Výber alebo nastavenie expanzného ventilu je nesprávne.
(7) Migrácia chladiva.
Čas uverejnenia: 31. mája 2022
