Залив жидким хладагентом

В компрессоры многих холодильных установок при определенных режимах работы в той или иной степени попадает жидкий хладагент. В частности, в картерах работающих чиллеров и компрессорно-конденсаторных агрегатов систем кондиционирования воздуха доля растворенного жидкого хладагента бывает очень высока. Компрессоры разных типов и конструкций по-разному реагируют на «залив».

Спиральные компрессоры Copeland, по нашему опыту, обладают самой высокой степенью выживаемости в таких условиях. Нередко приходится видеть спиральный Copeland, в картере которого при работе находится вместо масла только жидкий хладагент; или компрессор, нагнетательная труба которого покрывается инеем, что свидетельствует о том, что компрессор прокачивает через себя огромное количество жидкости. При этом, как ни странно, во многих случаях компрессор в таких тяжелейших условиях уже работает несколько лет без поломки. Но есть режимы работы, при которых даже такой стойкий компрессор, как Copeland Scroll, выходит из строя:

полный (до уровня спирального блока) залив жидким хладагентом или маслом при стоянке

Самый опасный режим эксплуатации спирального компрессора. Такая ситуация может создаваться при конденсации хладагента в картере, если компрессор становится по какой-либо причине самой холодной точкой системы и весь заправленный в установку хладагент перетекает в компрессор. Или при ошибке инженера-монтажника, производящего заправку и запуск холодильного агрегата, когда несколько баллонов заправили в установку при выключенном компрессоре «по жидкости», при этом компрессор был холодным и жидкость заполнила весь внутренний объем компрессора (в обоих этих случаях вероятность поломки спирального блока при включении компрессора очень высока). Витки нижней спирали в особо тяжелых случаях могут быть срезаны полностью. Или срезана втулка верхнего опорного подшипника (см. фото 1, 2).


Фото 1. Разрушение подвижной спирали при запуске компрессора, полностью заполненного несжимаемой жидкостью.	Фото 2. Срезана втулка верхнего подшипника.

постоянный слабый залив

Характеризуется постоянным во времени потоком капель жидкого хладагента на всасывании в компрессор. Такой поток постепенно вымывает масло не только из картера, но и смывает масляную пленку с поверхностей трущихся деталей. Компрессор не выйдет из строя сразу, как в описанном выше первом случае, но с течением времени происходит износ поверхности верхнего подшипника и возникает дисбаланс вращения вала (см. фото 3).

Фото 3. Износ верхнего подшипника
вследствие недостатка смазки.

Полугерметичные поршневые компрессоры, как правило, при работе в условиях «залива» получают повреждения и выходят из строя быстрее, чем спиральные компрессоры Copeland. Но это не значит, что компрессор выйдет из строя сразу же после попадания на всасывание нескольких порций жидкого хладагента. Наш опыт показывает, что компрессоры Bock и DWM Copeland, электродвигатель которых охлаждается парами всасываемого хладагента, обладают значительной степенью «выносливости» при работе с постоянным, но неинтенсивным «заливом». Такой режим работы характеризуется, как правило, обмерзанием корпуса электродвигателя и, в некоторых случаях, даже головок блока цилиндров. Но эксплуатация компрессора в этих условиях приводит, в конечном итоге, к поломке всасывающих клапанов (см. фото 4). Как правило, повреждения получают не только всасывающие клапаны, которые можно заменить, но осколками разрушенных клапанов разбиваются поршни (см. фото 5), стенки цилиндров и, в самых тяжелых случаях, осколки разбитого клапана попадают в полость электродвигателя и повреждают изоляцию, приводя к замыканию и сгоранию статора (см. фото 6). Инженер сервисной организации, производящей ремонт холодильной установки, видит, что сгорел электродвигатель, и пытается найти проблемы по электрической части, а на самом деле, виноваты осколки клапанов, к разрушению которых привел залив компрессора жидким хладагентом. Это еще один аргумент в пользу внимательной диагностики вышедшего из строя компрессора перед установкой в систему нового.

Фото 4. Поломка всасывающего клапана.

Фото 5. Повреждения поршней осколками клапанов.

Фото 6. Сгорание электродвигателя, обусловленное повреждением изоляции обмоток осколками всасывающего клапана.

К тяжелым последствиям для поршневого полугерметичного компрессора может привести конденсация при стоянке в картере большого количества жидкого хладагента. Конструкторы как Bock, так и Copeland приняли все возможные меры, встраивая в картер каждого компрессора по два специальных обратных клапана, закрывающихся при пуске компрессора и пропускающих пары только через дозировочное отверстие, что позволяет снизить скорость падения давления в картере, и уменьшить интенсивность вскипания жидкости в картере. Но если в течение многих и многих циклов компрессор включается при залитом жидким хладагентом картере, то гидроудары, все равно возникающие при таком режиме работы, могут сломать лепесток обратного клапана (см. фото 7). Обломок клапана, в свою очередь, может повредить как шатунно-поршневую группу, так и изоляцию обмоток встроенного электродвигателя.

Фото 7. Пример поломки клапана
сброса давления в картере
вследствие постоянных гидроударов.