Последнее время участились ситуации, когда выходит из строя холодильный компрессор или кондиционерный по причине залива их хладагентом.
Этот термин, «залив», применяется тогда, когда некоторое количество хладагента в жидкой фазе попадает в картер компрессора и, как следствие, его проникновение в область сжатия. Не важно, какой механизм используется для процесса сжатия хладагента в компрессоре (какой компрессор применяется), поршень в цилиндре (поршневой компрессор), роторный, спиральный компрессор или винтовой (различные виды компрессоров), всё равно ни один из этих вариантов компрессии не в состоянии сжать несжимаемое.
В результате попадания в область сжатия компрессора несжимаемых или малосжимаемых субстанций многократно возрастают механические, температурные и токовые нагрузки на узлы и детали компрессоров: поршни, стенки цилиндров, роторные, спиральные и винтовые механизмы, клапанные устройства, узлы вращения приводов и электродвигатели.
«Внутрикомпрессорное» развитие таких перегрузочных ситуаций, зачастую, происходит лавинообразно и скоротечно, и внешние устройства защиты от перегрузок, которые испытывают холодильные агрегаты, не успевают среагировать.
Все защитные приспособления и устройства имеют вполне ограниченное быстродействие и срабатывают по интегральному (накопительному) принципу, что вполне логично с точки зрения производителей – их задача лишь «укрепить границы» коридора допустимых технических значений и параметров, в котором холодильный агрегат или компрессор смогут работать в номинально заявленном режиме.
Априори все компании, которые производят холодильное оборудование, считают, что компрессоры холодильных машин или компрессорно-конденсаторный агрегат подобраны или подбираются, учитывая требуемую холодопроизводительность холодильной машины, достаточную и необходимую для решения вполне конкретной холодильной или кондиционерной задачи. Возникновение нештатных ситуаций будет иметь случайный характер, если использование компрессора строго соответствует его прямому назначению. Когда работает холодильное устройство, могут измениться внешние температурные условия в агрегатном отделении, уровень загрузки охлаждаемого объема продукцией, отклонения значений напряжения в питающей сети и тому подобное – вот круг задач, которые требуют традиционные холодильные системы и устройства защиты.
Условия вероятности залива компрессора, как ни странно это прозвучит, легче создаются, где холодильная установка высокотемпературная, оперирующая большим удельным количеством хладагента в холодильных контурах, таких как кондиционеры и чиллеры.
Большое количество хладагента в системе означает наличие высокого давления хладагента в картере компрессора, в то время когда он отключается по датчику достигнутой температуры. Например: для хладагента R407С условия для полной конденсации возникают при давлении в системе всего лишь 6 бар и температуре +8⁰С. Если учесть хорошую растворимость хладагента в компрессорном масле и естественное физическое перетекание хладагента в «нижнюю точку» холодильного контура в состоянии покоя (хладагент тяжелее воздуха), процесс конденсации и накопления хладагента в жидкой фазе в картере компрессора начинается при более высоких уровнях температур.
Когда происходит запуск компрессора (старт, начало его работы), создаётся разрежение (пониженное давление) на входе компрессирующего устройства, а значит и в картере компрессора. При этом растворённый в компрессорном масле хладагент «вскипает», создавая масляную эмульсию. Избыточное количество масляной пены вместе с всасываемым хладагентом поступает в область сжатия. Накопление масла в цилиндре и невозможность сжатия этого продукта являются первопричиной гидроудара.
Если наличие гидроударов при старте компрессора не было выявлено своевременно и не были устранены способствующие этому причины в конструкции холодильной или кондиционерной машины (не проводилась безопасная эксплуатация холодильных установок), то даже надежный компрессор «планомерно» приступает к самоуничтожению, частичному или полному разрушению узлов и механизмов, участвующих в процессе сжатия хладагента.
главный инженер Новиков В.В., академический советник Международной Академии Холода