Слабый компрессор холодильной установки - как определить и что делать?

Дата публикации:
28 Июля 2024 г.

Длительность чтения:
15,5 мин.

Ложные признаки слабого компрессора
Признаки слабого компрессора
Что делать при слабом компрессоре

Если компрессор чиллера работает недостаточно эффективно, объемный и массовый расход фреона уменьшаются. Это приводит к снижению количества поглощаемого тепла в испарителе, а, как следствие, к уменьшению производительности холодильного оборудования. В результате этого температура воздуха в холодильной камере или жидкости в промышленном чиллере начинает повышаться.

Компрессор

Ложные признаки слабого компрессора

Некоторые неисправности могут напоминать проблему слабого компрессора. Вот несколько из них:

Неисправность клапанов: Если компрессор имеет несколько цилиндров, важно проверить работоспособность всех клапанов. Поломка всасывающего клапана приводит к тому, что газ не поступает в компрессор, а возвращается в его всасывающую полость при движении поршня. В случае одного цилиндра неисправность клапана делает компрессор полностью нерабочим. Это можно определить, измерив рабочие токи, которые будут ниже номинальных значений.
Проблемы с частотным регулятором: Неверная работа или некорректная настройка частотного регулятора может вызвать проблемы с производительностью компрессора. Для диагностики исключите регулятор из системы управления и включите компрессор на полную мощность, затем измерьте рабочие токи.
Ошибка подбора компрессора: Если компрессор предназначен для работы на частоте 60 Гц, а подключен к сети 50 Гц, его вал будет вращаться медленнее, чем требуется (1440 оборотов в минуту вместо 1720). Проверка информации на табличке компрессора и в техническом каталоге поможет выявить эту проблему.
Неисправность маслоотделителя: Если в маслоотделителе застрял клапан возврата масла, это может привести к недостаточному накоплению масла в компрессоре и снижению его производительности. Для диагностики временно закройте вентиляцию линии возврата масла в картер компрессора или измерьте температуру линии возврата, которая должна быть близка к температуре нагнетания.
Избыточная тепловая нагрузка: После охлаждения пустой камеры необходимо постепенно заполнять охлаждаемый объем, чтобы поддерживать температуру кипения фреона в рабочем диапазоне. Резкая и длительная тепловая нагрузка может также снизить эффективность работы компрессора.

Признаки слабого компрессора

Чтобы точно определить слабый компрессор и отличить его от других неисправностей или конструктивных ошибок, обратите внимание на следующие моменты:

Изменения в производительности испарителя: При снижении производительности испарителя ТРВ (или дросселирующая капиллярная трубка) может демонстрировать признаки переразмерности. Это проявляется в виде пульсаций низкого давления и возможного влажного хода компрессора, который может вызывать конденсацию влаги или обмерзание, а также гидроудары. В таких случаях, несмотря на кажущуюся ошибку в размере ТРВ, он может быть правильно подобран для данного испарителя.
Проблемы с всасываемым паром: Даже при попадании жидкого хладагента в компрессор объемный расход всасываемого пара может быть недостаточным. Это может привести к перегреву герметичного компрессора.
Сравнение холодопроизводительности: При слабом компрессоре холодопроизводительность падает. Если же ТРВ имеет переразмерные характеристики, холодопроизводительность останется в пределах нормы.
Давление конденсации: При слабом компрессоре давление конденсации будет ниже нормы из-за того, что конденсатор для такого компрессора оказывается переразмерным. В этом случае нужно учитывать работу системы регулировки давления конденсации. При переразмерном ТРВ давление конденсации останется в пределах нормы или немного выше.
Переохлаждение фреона: Переохлаждение фреона может быть нормальным или немного повышенным. Это связано с тем, что из-за снижения массового расхода, сконденсировавшийся фреон задерживается в конденсаторе, занимая большую часть теплообменной поверхности. В результате, фреон переохлаждается, но температура конденсации (по манометру) может быть пониженной. При этом температура жидкого фреона на выходе из конденсатора может быть значительно ниже, но переохлаждение будет в пределах нормы.

Обнаружение признаков

Что делать при слабом компрессоре

При обнаружении признаков неисправности, связанных с «слабым компрессором», необходимо проверить следующие потенциальные дефекты:

1. Неисправность клапана компрессора

Если клапан разрушен или потерял герметичность, это может привести к снижению производительности компрессора.

2. Толщина прокладки головки блока или клапанного механизма:

Избыточная толщина прокладки может нарушить герметичность и вызвать проблемы.

Что делать при слабом компрессоре

3. Царапины на цилиндрах

Цилиндры могут быть повреждены частицами разрушенного клапана.

4. Негерметичность прокладки головки блока

Прокладка, установленная между головкой и клапанной плитой, должна обеспечивать герметичность как между полостями высокого (ВД), так и низкого давления (НД). Если прокладка повреждена или неправильно установлена, это приведет к утечкам.

При разборке головки для осмотра или ремонта, прокладка может прочно приклеиться к металлу и легко повредиться при попытке её удалить. Если при сборке будет использована поврежденная прокладка или прокладка установлена на недостаточно очищенную поверхность, может возникнуть щель между полостями ВД и НД.

Если прокладка негерметична, в полость НД будут проникать горячие пары из ВД, что дополнительно к общим симптомам неисправности «слабый компрессор» вызовет резкий рост температуры корпуса компрессора. Это может привести к перегреву и остановке компрессора из-за активации встроенного теплового реле (Klixon, Kriwan, INT 69 и другие).

Поэтому, прежде чем устанавливать новые прокладки, важно тщательно проверить их состояние и очистить контактные поверхности как металла, так и самой прокладки.

5. Компрессор работает нормально, но производительность ниже нормы испарителя

Такая проблема может возникнуть из-за ошибки в описании нового компрессора при его замене.

Для устранения проблемы рекомендуется внимательно проверять спецификации и характеристики агрегатов перед заменой. Каждый раз при необходимости замены компонента следует самостоятельно изучать каталоги и консультироваться с поставщиками, чтобы получить точные материалы и компоненты. Например, не следует ограничиваться общим описанием, таким как: «герметичный кожух, черного цвета, всасывание 7/8», нагнетание 5/8«.

6. Проблемы с регулятором производительности

Если ваш компрессор оснащен системой регулировки производительности, снижение мощности может быть связано с неправильной работой этой системы. Например, если регулировка осуществляется путем разгрузки цилиндров, то неисправности могут быть вызваны неправильной настройкой регулятора, проблемами с электроклапаном разгрузки или механическими дефектами в управляющем механизме. Проверка работы электроклапанов, осмотр головки блока и измерение потребляемого тока могут помочь определить, в каком режиме работает компрессор.

Если регулировка производительности осуществляется с помощью регулятора, который управляет подачей горячего газа, неисправность может быть вызвана ненадлежащим управлением этим процессом.

Для примера, рассмотрим установку, которая использует регулятор производительности с перепуском горячего газа от выхода компрессора до ТРВ. Если вы обнаружите снижение холодопроизводительности (слишком высокая температура в охлаждаемом помещении) при наличии симптомов «слабого компрессора» (нормальное давление конденсации и повышенное давление кипения), простое ощущение перепускного патрубка может показать, что регулятор производительности открыт, хотя при повышенной температуре окружающей среды он должен быть закрыт.

В этом случае следует выяснить причину, по которой регулятор производительности остается открытым при повышенном давлении кипения, будь то неправильная настройка или механическая блокировка, и устранить проблему.

7. Проблемы с предохранительным клапаном компрессора

В некоторых компрессорах предусмотрен предохранительный клапан, установленный между нагнетающим коллектором и картером. Этот клапан предназначен для сброса давления в случае его опасного увеличения, например, при неожиданном закрытии вентиля нагнетания, чтобы предотвратить избыточное давление, сбрасывая его через байпас в картер.

Клапан настроен таким образом, чтобы оставаться закрытым при нормальных условиях работы. При повышении давления, сила, действующая на клапан, сжимает пружину, что приводит к открытию клапана и сбросу газа в картер. Когда давление возвращается к норме, клапан закрывается. Если давление снова возрастает, процесс повторяется.

Однако, если клапан плохо закрывается или заедает в открытом положении, он может постоянно пропускать некоторое количество газа в картер. Это может вызвать симптомы, аналогичные негерметичности прокладки между полостями высокого и низкого давления, включая аномально высокую температуру корпуса компрессора, что обычно приводит к его отключению из-за срабатывания встроенного реле тепловой защиты. Также может наблюдаться длительный процесс откачки хладагента из испарителя и быстрый рост давления после остановки компрессора. В случае значительных утечек, может быть невозможно полностью откачать хладагент.

8. Проблемы при подключении компрессора, рассчитанного на 60 Гц, к сети с частотой 50 Гц

Необходимо помнить, что скорость вращения электродвигателя переменного тока напрямую зависит от частоты сети. Например, мотор, предназначенный для работы в США с частотой 60 Гц, при подключении к европейской сети с частотой 50 Гц будет вращаться медленнее. Вместо заявленных 1720 оборотов в минуту, он будет выполнять около 1440 оборотов в минуту.

Такая проблема может возникнуть как у компрессоров, произведенных в США, так и у европейских моделей, предназначенных для экспорта в страны с частотой 60 Гц. Подключение такого компрессора к сети с частотой 50 Гц приведет к снижению числа оборотов на примерно 17%, что в свою очередь снижает холодопроизводительность на аналогичный процент.

Для компенсации этого несоответствия некоторые производители рекомендуют использовать различные хладагенты в зависимости от частоты сети, чтобы сохранить требуемую производительность. Например, компания Carrier использовала хладагент R500 вместо R12 в некоторых моделях тепловых насосов, произведенных для работы на 60 Гц.

Важно помнить, что если оборудование, для которого предусмотрен хладагент R500, заправить R12, это приведет к снижению его эффективности. R500, как и R12, относится к категории хлорфторуглеродов (CFC) и также подлежит исключению из использования.

Что делать при слабом компрессоре

9. Заклинивание поплавка в маслоотделителе

Маслоотделители, хотя и редко применяются в кондиционерах, широко используются в промышленном и торговом холодильном оборудовании. Эти устройства предназначены для минимизации циркуляции масла в холодильном контуре путем отделения масла от хладагента на выходе из компрессора и его возврата в картер.

Масло, отделенное от хладагента, накапливается в нижней части маслоотделителя. Уровень масла поднимается, что приводит к подъему поплавка и открытию клапана, который через сливной патрубок позволяет маслу возвращаться в картер компрессора под давлением ВД.

Иногда поплавок может заклинить в открытом положении из-за механического заедания или попадания посторонних частиц под клапан. Это приводит к постоянному соединению полости нагнетания с картером, вызывая симптомы, схожие с неисправностью прокладки головки блока.

Эту проблему можно легко определить, проверив температуру сливной трубки, соединяющей маслоотделитель с картером. Если трубка постоянно горячая, это может указывать на заклинивание поплавка.

10. Снижение числа оборотов компрессора

Снижение числа оборотов компрессора часто наблюдается в системах с сальниковыми компрессорами, где двигатель установлен снаружи. Такое падение может быть вызвано износом ремней или недостаточным натяжением ременной передачи. В этом случае проблему можно быстро решить, заменив ремни или отрегулировав натяжение.

Однако причина может быть и в недостаточном диаметре шкива электродвигателя. Прежде чем заменить шкив, следует убедиться, что компрессор способен работать на более высоких оборотах и что электродвигатель имеет достаточный запас мощности для этого. Потребляемая электрическая мощность увеличивается с ростом числа оборотов, поэтому важно изучить кривую изменения потребляемой мощности, указанную в документации компрессора, чтобы определить необходимую мощность для новой скорости вращения.

Если требуется замена двигателя на более мощный, необходимо учесть несколько факторов. Новый мотор может потреблять больше энергии, что потребует проверки соответствия всех электрических компонентов (сечение проводов, мощность предохранителей, размеры контакторов и диапазон реле тепловой защиты).

Кроме того, новый мотор может иметь иные размеры и установочные параметры, а также другой диаметр вала, что может потребовать замены ременной передачи на подходящую по длине и сечению.

С другой стороны, для систем с инвертором (преобразователем частоты) или двигателями постоянного тока с регуляторами напряжения, управление оборотами и производительностью осуществляется с помощью электронных устройств.

Прежде чем окончательно установить причину, важно проверить, способен ли компрессор работать на максимальных оборотах, например, при максимальной заданной холодопроизводительности.

11. Избыточная тепловая нагрузка

Хотя избыточная тепловая нагрузка не обязательно указывает на неисправность системы (установка может функционировать нормально, даже если ее холодопроизводительность недостаточна), важно уметь распознавать проблемы, возникающие при больших тепловых нагрузках по отношению к номинальной производительности системы.

Например, в кондиционируемом помещении температура может резко возрастать, если окна открыты в разгар лета или если шторы, защищающие большие стеклянные проемы от прямого солнечного света, не опущены. Подобные проблемы также возникают в холодильных камерах с плохой теплоизоляцией или с постоянно открытыми дверями, а также при хранении продуктов с высокой температурой или большим объемом.

В таких случаях температура в охлаждаемом объеме падает медленно, а давление кипения остаётся аномально высоким, что может привести к ошибочному мнению о недостаточной производительности компрессора.

12. Проблемы с золотником клапана обратимости цикла в тепловом насосе

В процессе работы теплового насоса может возникнуть ситуация, когда золотник клапана обратимости цикла застревает в промежуточном положении. Это приводит к тому, что между полостями всасывания и нагнетания образуется частично открытый проход.

Такое положение золотника может вызывать симптомы, аналогичные тем, которые наблюдаются при неисправности «слишком слабого компрессора». В частности, если клапан всасывания поврежден, давление в цилиндре с этим клапаном не поднимается при движении поршня вверх. В результате нагнетающий клапан в этом цилиндре не может открыться, и газ возвращается обратно в магистраль всасывания. В итоге поршень в данном цилиндре не выполняет ни всасывание, ни нагнетание хладагента.

При этом другой цилиндр, который исправен, продолжает работать нормально, обеспечивая всасывание и нагнетание. Таким образом, система работает как в одноцилиндровом компрессоре, и общий расход газа, который компрессор способен всасывать, уменьшается вдвое.

Поскольку компрессор всасывает в два раза меньше хладагента, чем требуется, общий массовый расход хладагента в системе также сокращается почти в два раза. Поскольку испаритель продолжает производить больше пара, чем компрессор может всосать, это приводит к аномальному повышению давления кипения.

Консультация инженера

Подберем оптимальное решение, обеспечим поставку, ПНР, шеф-монтаж, сервисное и гарантийное обслуживание чиллеров. Выезд в любой город РФ

Заказать консультацию