Масло, которое применяется для смазки холодильных компрессоров, прекрасно смешивается с обычными хладагентами.
Близость свойств хладагентов и масла – причина многочисленных и малоизученных проблем, вызывающих термодинамические (нежелательные срабатывания предохранительных систем, недостаток холодопроизводительности…), электрические (перегорание двигателя) и механические (заклинивание компрессора, разрушение клапанов…) неисправности и поломки.
В этой статье мы попытаемся ответить на некоторые вопросы, которые встают перед многими ремонтниками.
1. Почему масло смешивается с хладагентом?
При нормальной работе, даже если компрессор новый или в безупречном механическом состоянии, каждый раз неизбежно со сжатыми газами из цилиндра испаряется небольшое количество масла, в виде масляного тумана, состоящего из мельчайших капелек.
К тому же в тот момент, когда компрессор стоит, масло, которое находится в его картере, неизбежно поглощает некоторое количество хладагента в зависимости от процедуры остановки компрессора и температуры масла. При очередном запуске компрессора, резким падением давления в картере вызывается быстрое вскипание хладагента, растворённого в масле, и эффект «вспенивания» (образование газомасляной эмульсии).
Эта эмульсия всасывается поршнями и оказывается в конденсаторе. В итоге в момент запуска в контур из компрессора уходит большое количество масла.
2. К каким проблемам может привести увлечение масла хладагентом?
Так как масла предназначено для того, чтобы смазывать подвижные узлы компрессора, оно должно быть не в контуре, а в картере.
Но большая схожесть свойств масла и хладагента приводит к тому, что немного масла регулярно попадает в нагнетающий патрубок компрессора.
Значит, необходимо не только по возможности исключить выброс масла из компрессора, но и обеспечить, чтобы масло, ушедшее из компрессора, беспрепятственно вернулось в картер для дальнейшей смазки.
Если количество масла, вышедшего через нагнетающий патрубок, будет превышать количество вернувшегося через всасывающий патрубок масла, то через некоторое время его уровень в картере понизится до опасного предела, после которого будет невозможна нормальная смазка компрессора.
И напротив, если в картер вместе с маслом будет возвращаться чрезмерное количество хладагента, то и в масле его растворится слишком много. Полученная из-за резкого падения давления в картере бурная дегазация масла при запуске способствует образованию большого количества газомасляной эмульсии, которая может привести к срыву подпитки масляного насоса.
Также образование большого количества эмульсии может способствовать к такому интенсивному выбросу масла из компрессора, что к окончанию пускового режима картер будет совершенно «пустым» и продолжительный период в компрессоре будет отсутствовать нормальная смазка.
Компрессор, работающий с повышенной частотой включений и выключений, также создает угрозу критичного понижения уровня масла, так как при запусках оно переходит в контур наиболее интенсивно, и короткое время работы не позволяет ему осуществлять нормальный возврат.
При неудачно спроектированной прокладке трубопроводов или конструкции может возникнуть проблема всасывания – масло может накапливаться в участках с отрицательным уклоном или застойных зонах вместо того, чтобы регулярно возвращаться в картер компрессора.
3. Проблема установок с переменной холодопроизводительностью
Эта проблема связана с установками, в которых в процессе эксплуатации может меняться расход хладагента в контуре. Так, при переменном расходе хладагента в контуре будет меняться и скорость газа в трубопроводах.
Если в установке есть несколько ступеней производительности, которые обуславливают изменение расхода, то диаметр трубопроводов, где хладагент циркулирует снизу вверх, следует подбирать так, чтобы при наименьшем расходе хладагента минимальная скорость газа была не ниже 5 м/с. Когда установка будет работать на 100% мощности необходимо создать более высокий расход.