Билет 4.3. Защита от влажного хода и гидравлического удара в компрессоре
Билет 2.1. Распределение масла между компрессорами в централях
При эксплуатации централей (многокомпрессорных агрегатов) необходимо не только вернуть масло из системы, но и распределить его равномерно по картерам всех компрессоров (КМ). Это непростая задача, так как при параллельном соединении КМ, давление в них должно выравниваться с точностью до 0,001 бар (при разнице давлений в 0,01 бар разница уровней масла в картерах будет достигать 11 см). Конечно, желательно, чтобы возвращаемое масло равномерно распределялось между отдельными КМ централи динамично, без использования механических, подверженных износу деталей. Известны два наиболее распространенных способа выравнивание уровня масла: система с уравнительным трубопроводом (УТ) и система с регуляторами уровня масла (РУМ).
Наиболее простой является система с УТ, основанная на соединении картеров КМ общей линией распределения масла с помощью специальных штуцеров на корпусе КМ. Она применяется при соединении не более трех КМ одинаковой производительности. В этом случае всасывающий коллектор должен иметь абсолютно симметричную форму. Размещать его необходимо как можно ближе к КМ. Трубопроводы, входящие внутрь коллектора должны быть обрезаны под углом 60°, что обеспечивает высокую скорость газа на входе в трубу и улучшает возврат масла, когда его уровень в коллекторе возрастает. УТ должны лежать в горизонтальной плоскости не выше уровня штуцеров; в УТ нельзя устанавливать смотровые стекла. Если выравнивание уровня осуществляется с помощью РУМ, эти требования соблюдать необязательно. Чтобы обеспечить возможность отключения КМ от системы, в УТ разрешается устанавливать только шаровые вентили. Рекомендуемый диаметр УТ у каждого производителя КМ разный: фирма Manerope использует УТ диаметром 3/8" (приблизительно 10мм), фирма Linde в зависимости от типа КМ применяет УТ диаметром – 10 или 15мм, фирма Copeland использует УТ диаметром - 7/8" (приблизительно 22 мм).
Система распределения с РУМ - более сложная. Каждый КМ имеет свой РУМ, который питается от маслоотделителя (МО), расположенного на линии нагнетания или от маслосборника (МС). При параллельном соединении КМ на линии нагнетания рекомендуется устанавливать МО, особенно в случаях большой протяженности трубопроводов, параллельно соединенных конденсаторов или испарителей. В системах с большим числом масляных ловушек, МО и медленным возвратом масла рекомендуется установить МС. Применяются схемы с отдельными МО или с общим. В первом случае каждый КМ имеет собственный МО, из которого масло возвращается в КМ. При этом важно, чтобы диаметр нагнетательного трубопровода между КМ и МО не был меньше диаметра нагнетательного патрубка КМ. Во втором случае масло из общего МО часто возвращается к КМ через линию всасывания по трубке, расположенной не ближе метра до всасывающего коллектора. В случае, когда число параллельно работающих КМ больше трех или используются КМ разной производительности (параллельного соединения КМ разной производительности и конструкции необходимо избегать), или неизвестно количество возвращаемого масла предпочтительной оказывается система с РУМ и МО. РУМ представляют собой механические поплавковые вентили. В случае необходимости применяются электронные регуляторы уровня масла OM3 – TraxOil (Alco Controls), которые устанавливают на месте крепления смотрового стекла. Выбор МО должен проводиться с учетом суммарной производительности КМ. Если КМ размещены в холодном помещении, МО необходимо теплоизолировать во избежание конденсации хладагента в нерабочие периоды (обратный клапан, установленный на линии нагнетания за МО, уменьшает вероятность этого процесса).
Билет 4.3. Защита от влажного хода и гидравлического удара в компрессоре
Опасность влажного хода (ВХ) и гидравлических ударов (ГУ) в компрессоре (КМ) возникает в трех основных случаях:
1. при запуске (особенно зимой);
2. при изменении тепловой нагрузки;
3. при оттайке.
Признаками ВХ в КМ являются: 1. уменьшение перегрева на всасывании, а, следовательно, и температуры нагнетания; 2. появление инея на картере, если температура кипения ниже 0°С; 3. стуки в цилиндрах и повышенная вибрация КМ, появляющиеся при ГУ.
"Пульсом" холодильной установки (ХУ) можно считать величину перегрева паров хладагента на всасывании, так как по ней осуществляется настройка ХУ. Быстрее и надежнее всего ВХ фиксируется по изменению этого параметра (в случае ВХ температура всасываемого пара на глазах падает до температуры кипения).
Электронная система контроля может легко отследить уменьшение перегрева. На сегодняшний день это основной способ предупреждения и защиты от ВХ.
Второй признак – иней на картере КМ - определяется только визуально механиком.
Защита при запуске от ГУ (с помощью вибродатчика) известна только у КМ фирмы Bock. Датчик связан с электронным блоком BCM 2000, созданным для полугерметичных КМ (прибор входит в стандартное оснащение моделей HG8 и предлагается как опция для других КМ). Он представляет собой многофункциональную систему защиты (имеет 8 функций контроля, среди которых предупреждение о ГУ в стадии запуска).
Наилучшая защита от ВХ и ГУ во всех ситуациях - это использование отделителя жидкости (ОЖ), способного вместить в себя не менее 50 - 70% хладагента, заправленного в систему (рекомендация ECK Schultze).
Стоимость ОЖ составляет менее 10 % от стоимости КМ, что соответствует величине разумного страхования! ОЖ (докипатели, аккумуляторы в кондиционировании) устанавливаются на всасывающей линии перед КМ (при низких температурах корпус ОЖ, обычно, защищается теплоизоляцией). Необходимо очень внимательно осуществлять монтаж ОЖ. Если при этой операции ОЖ механик перепутает патрубки, то через короткий промежуток времени масло скопится в ОЖ и КМ выйдет из строя.
Использование ОЖ настоятельно рекомендуется при параллельном соединении КМ, реверсировании режимов работы (охлаждение – нагрев), в системах охлаждения на транспорте, при охлаждении контейнеров, оттаивании горячим газом, применении затопленных испарителей, перегреве всасываемого газа менее 7К. Кондиционеры с реверсным режимом работы обязательно имеют ОЖ (аккумуляторы), которые защищают КМ от ГУ во время оттайки внешнего теплообменника (в режиме обогрева). Холодильные установки в агрегатах химчистки, а также в молокоохладителях в последнее время снабжаются ОЖ.
Морозильные установки (температура кипения -15...-50°С) снабжаются ОЖ с подогревом (теплообменник жидкость – газ, tж> 20°C или подогревающий бандаж) для улучшения возврата масла в систему.
Защита компрессора от влажного хода при запуске.Существует несколько способов защиты холодильного компрессора (КМ) от влажного хода (ВХ) при его запуске. Например, применяется "цикл с вакуумированием" или, как его еще называют, "цикл с откачкой". В этом случае перед остановкой КМ соленоидный вентиль на жидкостной линии, закрывается, когда температура в камере достигнет заданного терморегулятором значения. Давление на линии всасывания уменьшается до тех пор, пока реле низкого давления не отреагирует на заданное давление и не отключит КМ. Рекомендуемые точки настройки реле давления в режиме откачки - ниже номинального давления кипения на 1,5 бар (R22, R 404А, R407С) или 1бар (R134a).
Таким образом, при не полностью заполненном испарителе гарантируется сухой запуск.
Существует несколько электрических схем осуществления "цикла с откачкой".
Второй способ избежать ВХ - это ограничить давление на всасывании в КМ с помощью пускового регулятора KVL фирмы Danfoss (ранее назывался регулятором давления в картере), который позволяет избежать запуска и работы КМ при слишком высоком давлении всасывания. Благодаря этому снижается пусковая нагрузка на электродвигатель, что очень важно для низкотемпературных КМ. Регулятор KVL, устанавливаемый перед КМ на всасывании, открывается при понижении давления в магистрали всасывания. Третий способ избежать ВХ - контроль подачи жидкого хладагента при запуске КМ с помощью ТРВ с заправкой МОР*. Такие ТРВ начинают подавать жидкий хладагент в испаритель, только после того, как давление в нем понизится до давления (или температуры) МОР.