Причины повышенного давления нагнетания
(495) 984-74-92
(495) 226-51-87
info@xiron.ru
Главная Техническая информация Компрессоры и агрегаты Высокое давление нагнетания
Высокое давление нагнетания приводит к перегрузке электродвигателя и снижению производительности компрессора и холодильной машины, и является результатом одной или нескольких причин. Наиболее распространенными причинами являются:
- нагнетательный вентиль компрессора закрыт;
- не поступают воздух или вода для охлаждения конденсатора;
- избыток хладагента в системе;
- наличие неконденсирующихся газов в системе.
- Когда вентиль на нагнетательной линии компрессора закрыт, то уменьшается или полностью прекращается подача хладагента из компрессора в конденсатор. Давление в крышке цилиндра быстро и существенно повышается, а это может привести к повреждению компрессора или электродвигателя. Внимание! Запрещается закрывать вентиль на нагнетательной линии, когда компрессор работает или включать компрессор, если вентиль закрыт.
- Отсутствие обдува воздушного конденсатора приводит к повышению давления и температуры конденсации хладагента. При высокой температуре жидкого хладагента производительность агрегата снижается. Это происходит при загрязнении конденсатора, растяжении ремня вентилятора или повреждении подшипников двигателя вентилятора.
- Прекращение подачи воды, охлаждающей водяной конденсатор, вызывает резкое повышение давления хладагента на линии нагнетания. При высокой температуре жидкого хладагента производительность агрегата снижается. Причинами прекращения подачи охлаждающей воды могут быть: выход из строя водяного насоса, засорение водяных фильтров или распылительных форсунок градирни. Если предполагается наличие такой неисправности, то следует проверить, на сколько градусов нагревается вода в конденсаторе. Превышение температуры должно быть не более чем на 5°С. Если оно значительно больше, то это означает, что не работает насос, засорены фильтр или распылительные форсунки или в поддоне градирни нет достаточного количества воды. Неисправности необходимо выявить и устранить. Превышение температуры менее чем на 5°С свидетельствует о наличии накипи в трубках конденсатора, следовательно его необходимо очистить.
- Водяные конденсаторы иногда оснащены водорегулирующим вентилем. В процессе эксплуатации внутренние поверхности этого вентиля покрываются накипью, и он выходит из строя. Если это случается, то вентиль снимают, ремонтируют или заменяют. После ремонта или замены, его регулируют на заданное давление нагнетания.
- Вода для охлаждения водяных конденсаторов, должна быть достаточно холодной, чтобы происходила конденсация пара хладагента при нормальном рабочем давлении. Для охлаждения воды используют градирни. Форсунки распыляют воду и смешивают ее с воздухом. Это вызывает испарение части воды, в результате этого температура оставшейся воды понижается. Если форсунки плохо распыляют воду, то не происходит ее достаточного охлаждения.
- Избыток хладагента в системе повышает давление нагнетания. Это происходит вследствие того, что избыток жидкого хладагента нанимает определенный объем в конденсаторе, необходимый для конденсации пара. В результате избыточного количества хладагента н системе, по крайней мере, половина труб конденсатора будет холоднее остальных. Холодные трубы заполнены жидким хладагентом. В том случае, если для питания испарителя хладагентом используют капиллярную трубку, то давление всасывания будет выше нормы, а всасывающий трубопровод будет холоднее обычного и может быть покрыт слоем инея (в зависимости от количества избыточного хладагента).
- Если испаритель питают хладагентом с помощью капиллярной трубки, то разность между давлениями на линиях нагнетания и всасывания должна быть небольшой, чтобы обеспечить пуск компрессора со встроенным электродвигателем, имеющим рабочую и пусковую обмотки. Если разность давлений значительна, то слишком велика нагрузка для пуска электродвигателя. При снижении разности давлений на линиях нагнетания и всасывания требуется меньший пусковой крутящий момент, а при нулевой разности — минимальный. Существует два способа пуска компрессора: продолжительная автоматическая остановка агрегата или изменение электрической схемы пуска.
Промышленная камера шоковой заморозки от компании «Ксирон-холод».
Источник
Низкая холодопроизводительность и низкое давление всасывания:
- Нехватка хладагента
- Преждевременное дросселирование
- Слабый испаритель
- Слабый ТРВ
Высокое давление нагнетания:
- Перезаправка
- Слабый конденсатор
- Наличие неконденсируемых газов
- Высокая температура наружного воздуха
Низкая холодопроизводительность и высокое давление всасывания:
- Слабый компрессор
Низкое давление испарения (всасывания):
- Недостаточная производительность испарителя (засорение, масло, вентилятор, вода, доп.теплопритоки, упало высокое давление) Недозаправка
- Недостаточная производительность (настройка) регулятора потока. Забит фильтр. Не полностью открыт запорный вентиль. Преждевременное дросселирование. Потери давления на фреоновой магистрали не должно быть более 0,4 бар, что соответствует 1 С
- Высокое давление испарения (всасывания) Недостаточная производительность компрессора
Высокое давление нагнетания:
- Недостаточная производительность конденсатора (грязь, масло, вода, вентилятор) Перезаправка
- Наличие неконденсируемых газов (плохое вакуумирование) Высокая температура наружного воздуха
Неисправности ТРВ:
- Неправильно выбран ТРВ (малое проходное сечение дюзы)
- Неправильная настройка (ТРВ недостаточно открыт)
- Разрушен управляющий тракт ТРВ
- ТРВ установлен ниже по потоку от ввода трубки внешнего уравнивания
- Термобаллон заполнен не тем хладагентом, что в установке.
- Заклинивание штока ТРВ
- Закупорка фильтра на входе в ТРВ
- Не правильно установлен термобаллон ТРВ
Причины неисправности «слабый испаритель»:
- Загрязнены ребра испарителя
- Грязный воздушный фильтр
- Проскальзывает ременной привод вентилятора
- Вентилятор вращается в обратную сторону
- Большие потери давления в воздушном тракте испарителя
- Мала скорость вращения вентилятора
- Колесо вентилятора или шкив проскальзывают на оси
- Установлен испаритель заниженной производительности
- В испарителе много масла
- Испаритель аномально заледенел
- Льдом застопорен вентилятор
- Плохая циркуляция воздуха (на испаритель возвращается охлажденный воздух)
Причины предварительного вскипания хладагента в жидкостной магистрали:
- Забит фильтр-осушитель
- Не полностью открыты вентили (сервисный, выходной вентиль на ресивере и др.)
- Неправильно подобраны отдельные элементы жидкостной магистрали
- Плохо открывается электромагнитный клапан на жидкостной магистрали
- Слишком малый диаметр жидкостной магистрали
- Длина фреоновой магистрали или перепад по высоте больше допустимых значений
- Жидкостная магистраль проходит проходит через сильно нагретый участок
- Жидкостная и газовая магистрали помещены в общую теплоизоляцию
Причины неисправности «слабый компрессор»:
- Разрушены или потеряли герметичность клапаны
- Прокладка головки блоков негерметична
- Прокладка головки блоков большей толщины
- Испаритель подобран неправильно (большой)
- Неправильно настроен ТРВ
- Компрессор частотой 60 Гц подключен к сети 50 Гц
- Поплавок маслоотделителя заклинило в открытом положении
- Понизились обороты привода компрессора
- Высокая тепловая нагрузка
- Золотник клапана обратимости цикла застрял в среднем положении
Компрессор не включается (нет гудения):
- Нет электропитания
- Уставка температуры на пульте
- Предохранители
- Электродвигатель компрессора
- Пускатель
- Цепь управления
Компрессор не запускается (гудит и срабатывает защита):
- Низкое напряжение питания
- Обрыв одной фазы (при 3-х фазной сети)
- Не правильная фазировка (при 3-х фазной сети)
- Пускатель
- Сечение проводов питания
- Пусковой (рабочий) конденсатор
- Заклинил компрессор
- Не уравнялись давления (забита капиллярная трубка)
- Жидкий хладагент в картере
Особенности двигателей постоянного тока (компрессоры и вентиляторы)
Нельзя соединять или разъединять питающие провода:
- при включенном питании сети;
- до истечения 3-х минут после выключения питания (время разряда конденсатора);
- при вращении крыльчатки вентилятора.
При вращении ротора (крыльчатки) двигатель постоянного тока работает как генератор и создает ЭДС (напряжение)
Компрессор работает короткими циклами:
- Срабатывает защита
- Высокое давление нагнетания (забивка контура)
- Низкое давление всасывания (недозаправка, недозагрузка испарителя, забивка контура)
- Высокое давление всасывания (перезаправка, компрессор)
- Малый дифференциал реле защиты низкого или высокого давления
- Нет достаточного расхода воды во вторичном контуре (чиллер)
- Снижение емкости пускового или рабочего конденсатора
- Пусковое реле
- Недостаточно масла в системе
- Высокая температура компрессора
Шум компрессора:
- Недостаточно или много масла в компрессоре (1 л масла на каждые 7 кг добавляемого хладагента)
- Вибрации трубопровода
- Ослаблены крепления
- Износ деталей компрессора
- В компрессор поступает жидкий хладагент
Обмерзает испаритель:
- Низкое давление всасывания
- Недозаправка
- Низкая температура рециркуляционного воздуха
- Не работает вентилятор испарителя
- Проскальзывает ремень вентилятора испарителя
- Загрязнен воздушный фильтр
- Забит или неисправен ТРВ
- Загрязнен испаритель
- Местное сопротивление во фреоновом контуре
Всасывающая магистраль запотевает или обледенена. Инеем покрыт корпус ТРВ:
- Не отрегулирован или заклинил ТРВ
- Не работает вентилятор испарителя
- ТРВ забит маслом или влагой (льдом)
- Недостаточный перегрев (влажный ход)
Нет уровня масла в смотровом стекле компрессора
- Унос масла в систему – (ошибки монтажа)
- Забит масленый насос – (ошибки монтажа)
- Закупорен фильтр на входе в масляный насос
Пузырьки газовой фракции в смотровом стекле конденсатора
- Недозаправка
- Наличие неконденсируемых газов
Источник
Пониженное давление всасывания
ДАВЛЕНИЕ ВСАСЫВАНИЯ
Давлением всасывания называют давление, измеряемое на входе в компрессор (всасывающем запорном вентиле). В некоторых случаях это давление может отличаться от давления в испарителе (давления кипения) на величину, определяемую характеристиками всасывающего трубопровода и установленной на нем арматуры и деталей.
Рис 2.2 1: Регулятор давления, фильтр-очиститель и т.п.;
ро: избыточное давление кипения; ра: избыточное давление всасывания.
ПОНИЖЕННОЕ ДАВЛЕНИЕ ВСАСЫВАНИЯ
Любые причины, обусловливающие падение давления кипения, приводят к тому, что падает давление всасывания Если на всасывающей магистрали потери давления отсутствуют, давление кипения и давление всасывания имеют одинаковые значения.
Вместе с тем, существуют и другие причины, приводящие к падению давления всасывания даже тогда, когда давление кипения остается в пределах нормы.
Таблица 2.2 ро: избыточное давление кипения; ра : избыточное давление всасывания; 00 : температура кипения; Aр : потери давления.
ПОНИЖЕННОЕ ДАВЛЕНИЕ ВСАСЫВАНИЯ | ||
Причина | Следствие | Мероприятия |
Закупорка фильтра-очистителя | ро > ра 0о растет Ар растет | Очистить ИЛИ заменить фильтр |
Частичная закупорка всасывающей магистрали | ро > ра Oо растет | Прочистить магистраль, л исключить причины закупорки |
Закрыт всасывающий запорный вентиль компрессора | ро > ра 0о растет | Открыть вентиль |
Закрыт регулятор давления кипения (клапан постоянного давления) | ро > ра 0о растет | Проверить настройку |
Регулятор давления кипения неисправен | ро > ра | Заменить регулятор |
Закрыт регулятор давления всасывания (пусковой клапан) | ро > ра , 0о растет | Проверить настройку. После запуска компрессора [клапан должен быть [полностью открыт |
Регулятор давления всасывания (пусковой клапан) неисправен | ро > ра 0о растет | Заменить регулятор |
Последствия
* Снижение холодопроизводительности.
* Падение потребляемой двигателем компрессора мощности.
* Падение силы тока, потребляемого двигателем компрессора.
* Увеличение времени работы компрессора.
* Опасность отключения компрессора по сигналу реле низкого давления.
* Трудность поддержания заданной температуры охлаждаемой среды.
* Снижение холодильного коэффициента.
Повышенное давление нагнетания
ДАВЛЕНИЕ НАГНЕТАНИЯ
Рис. 2.3 2: Регулятор давления, маслоотделитель, обратный клапан, глушитель и т.д.; рr: избыточное давление нагнетания; рк: избыточное давление конденсации.
Давлением нагнетания называют давление, измеренное на выходе из компрессора. Иногда это давление отличается от давления конденсации на величину, определяемую характеристиками нагнетательной магистрали и установленной на ней арматуры.
ПОВЫШЕННОЕ ДАВЛЕНИЕ НАГНЕТАНИЯ
Любые причины, обусловливающие рост давления конденсации, приводят к тому, что растет давление нагнетания.
Таблица 2.3 Pr- избыточное давление нагнетания; Рk- избыточное давление конденсации.
ПОВЫШЕННОЕ ДАВЛЕНИЕ КОНДЕНСАЦИИ | ||
Причина | Следствие | Мероприятия |
Частичная закупорка Нагнетательного трубопровода | pr > рk | Устранить причину закупорки |
Закрыт регулятор давления конденсации | рr > рk | Проверить настройку регулятора |
Регулятор давления конденсации неисправен | рr > рk | Заменить регулятор |
Закрыт нагнетательный вентиль | рr > рk | Открыть вентиль |
Последствия
* Рост температуры нагнетания.
* Падение холодопроизводительности.
* Рост мощности, потребляемой двигателем компрессора.
* Рост силы тока, потребляемого двигателем компрессора.
* Трудность поддержания требуемой температуры охлаждаемой среды.
* Опасность отключения компрессора по сигналу предохранительного реле высокого давления.
* Падение холодильного коэффициента
Вместе с тем, существуют и другие причины, приводящие к росту давления нагнетания даже тогда, когда давление конденсации остается в пределах нормы.
«Циклирование» компрессора
РАБОТА КОМПРЕССОРА
Как правило, максимально допустимое число циклов «запуск-остановка» для компрессора данного типа в течение одного часа устанавливается в конструкторской (эксплуатационной) документации.
Обычно это число находится в диапазоне от 6 до 10. «Циклированием» компрессора называют такую его работу, когда число пусков компрессора в течение одного часа превышает максимально допустимое установленное значение, а время непрерывной работы компрессора при каждом включении падает.
Таблица2.4
ЦИКЛИРОВАНИЕ» КОМПРЕССОРА | ||
Причина | Следствие | Мероприятия |
Срабатывание предохранительного реле низкого давления | Реле взводится автоматически | Определить причину и устранить |
Неправильная настройка реле-регулятора низкого давлени я | Слишком малый дифференциал | Проверить настройку |
Срабатывание предохранительного реле высокого давления | Реле взводится автоматически | Определить причину и устранить |
Неправильная настройка датчика температуры охлаждаемой среды | Слишком малый дифференциал | Проверить настройку |
Негерметичность электромагнитного клапана после закрытия | При остановке компрессора с предварительным вакуумированием | Проверить клапан и чистоту холодильного контура |
Падение тепловой нагрузки на испаритель | Переразмеренный компрессор | Предусмотреть устройство регулирования производительности компрессора |
Падение напряжения в сети электропитания. Перекос фаз | Трехфазный двигатель | Проверить цепь электропитания |
Неисправность пускового реле | Однофазный двигатель | Заменить реле |
«Дребезг» контакта в цепи управления | Заменить или исправить дефектную контактную группу |
Последствия
*Преждевременный механический износ компрессора
* Опасность механического разрушения компрессора.
* Преждевременный износ электродвигателя.
* Опасность сгорания обмотки электродвигателя.
* Опасность накопления масла в теплообменной аппаратуре
* Проблемы с возвратом масла в компрессор.
Источник
Несмотря на то, что в настоящее время вместо поршневых компрессоров предпочитают использовать ротационные (обладающие целым рядом преимуществ), мы будем рассматривать поршневые компрессоры (для простоты изложения), чтобы показать основные явления, которые не зависят от типа применяемого компрессора.
Рассмотрим три позиции на рисунке 9.1, показывающие ход поршня холодильного компрессора при всасывании.
Рис. 9.1
Поз. 1. Поршень находится в верхней мертвой точке (точка А) Поскольку поршень не должен ударяться в клапанную плиту, в верхней части цилиндра предусмотрено свободное пространство, обеспечиваюшее механическую безопасность (его называют мертвым объемом).
В рассматриваемом примере этот объем содержит пары хладагента при давлении 15 бар Поскольку низкое давление равно 4 бар, всасывающий клапан закрыт.
Поз. 2. По мере опускания поршня в цилиндре пары хладагента, которые были сжаты в мертвом объеме до давления в 15 бар, начинают расширяться и их давление уменьшается.
Всасывающий клапан не сможет открыться до тех пор, пока давление в цилиндре не упадет несколько ниже 4 бар, что произойдет, например, в точке В. Следовательно, ход поршня между точками А и В служит только для расширения паров и в этот период ни одна молекула газа не может проникнуть в цилиндр.
Поз. 3. Поршень приходит в нижнюю мертвую точку (точка С). Цилиндр целиком заполнен парами хладагента при давлении 4 бара, однако в компрессор поступило только то количество газа, которое содержится в пространстве между точками В и С.
Таким образом, в связи с тем, что в цилиндре существует так называемый мертвый объем, ход поршня между точками А и В является бесполезным ходом и компрессор начинает работать на всасывание только между точками В и С.
Теперь рассмотрим ход поршня при сжатии (смотри рисунок 9.2).
Рис. 9.2
Поз. 4. Поршень находится в нижней мертвой точке (точка С) и в компрессор поступило только то количество газа, которое содержится между точками В и С.
Поз. 5. По мере того, как поршень поднимается, давление в цилиндре возрастает (следовательно, всасывающий клапан закрыт) до тех пор, пока рост давления не приведет к открытию нагнетательного клапана и вытеснению газа при давлении 15 бар в коллектор ВД.
Поз. 6. Поршень возвращается в верхнюю мертвую точку. Вредное пространство цилиндра содержит точно такое же количество паров при давлении 15 бар, что и в поз. 1 на рисунке 9.1.
Итак, подведем итог нашим рассуждениям. По мере опускания поршня компрессор всасывает только такое количество паров, которое содержится между точками В и С при давлении 4 бара. При подъеме поршня компрессор нагнетает только то количество газа, которое предварительно поступило в цилиндр. Следовательно, при нагнетании компрессор вытесняет точно такое же количество паров, которое вошло в него при всасывании.
Посмотрим, что произойдет, если давление всасывания упадет?
Если давление всасывания станет, например, равным 2 бар вместо 4 бар, клапан всасывания будет открываться, когда давление в цилиндре при всасывании упадет чуть ниже 2 бар.
Следовательно, поршень должен опуститься гораздо ниже, чтобы газ, заключенный во вредном пространстве при 15 бар, расширился до давления 2 бара.
В связи с этим, бесполезный ход поршня, заключенный между точками А и В, будет более значительным, а масса газа, поступающая в компрессор при всасывании уменьшится.
Таким образом, чем больше падает давление всасывания, тем больше уменьшается масса газа, поступающего в компрессор при всасывании.
А что будет, если возрастет давление нагнетания?
Если давление нагнетания станет, например, равным 20 бар вместо 15 бар, газ, заключенный во вредном пространстве при нахождении поршня в верхней мертвой точке, также будет сжат до давления в 20 бар.
Следовательно, чтобы при всасывании давление в цилиндре смогло упасть до величины, несколько меньшей 4 бар. и открылся клапан всасывания, поршень должен опуститься гораздо ниже.
В связи с этим, бесполезный ход поршня между точками А и В также увеличится, а масса газа, поступающая в цилиндр при всасывании, уменьшится.
Итак, чем больше растет давление нагнетания, тем больше падает масса газа, поступающая в компрессор при всасывании.
Влияние давления на массовый расход
Мы смогли убедиться, что массовый расход хладагента при обращении в контуре зависит от значений давлений всасывания и нагнетания при которых работает компрессор, и что выход массы газа через вентиль нагнетания точно такой же, как вход через вентиль всасывания.
Следовательно, массовый расход строго одинаковый в любой точке контура и меняется только фазовое состояние хладагента (жидкость или пар). При этом, если давление нагнетания растет, то массовый расход падает, если давление всасывания падает, то массовый расход также падает.
Влияние на холодопроизводительность
В усредненных условиях функционирования небольшого кондиционера массовый расход R22 величиной 1 кг/ч способен обеспечить поглощение испарителем около 50 Вт (то есть 0,05 кВт) тепла
Если расход составляет 100 кг/ч, холодопроизводительность достигает 100х0,05=5 кВт При массовом расходе 80 кг/ч холодопроизводительность падает до 80х0,05=4 кВт.
Следовательно, холодопроизводительность прямо пропорциональна массовому расходу. Если массовый расход падает Ы, точно так же падает и холодопроизводительность
Поскольку массовый расход зависит от рабочих значений давлений всасывания и нагнетания, от них точно так же зависит и холодопроизводительность
Если давление нагнетания растет, массовый расход падает и холодопроизводшпельность падает. Если давление всасывания падает, массовый расход падает и холодопроизводительность падает.
Эти изменения холодопроизводительности нельзя не принимать во внимание, поскольку расчеты показывают, что при уменьшении температуры кипения на 1 К потери холодопроизводительности составляют от 3 до 5 %, а при повышении температуры конденсации на 1К теряется около 1 % холодопроизводительности.
Упражнение
В холодильной установке манометр ВД (нагнетание) показываег 16,5 бар, манометр НД (всасывание) — 4,5 бар.
Если та же установка работает при ВД=15,4 бар (то есть более низком) и НД=4,2 бар (также более низком), каким будет массовый расход?
Повысится ли он (поскольку упало ВД) или уменьшится (поскольку упало НД)?
В качестве подсказки учтите, что одним из параметров, определяющих изменение массового расхода, является отношение давлений, го есть отношение ВД/НД (нагнетание/всасывание).
Решение
Массовый расход действительно зависит от отношения давлений в компрессоре (доказательство этого не является предметом рассмотрения настоящего учебника).
Отношение давлений определяется отношением ВД/НД, причем оба эти значения должны быть выражены в абсолютных величинах (Вспомните ваши старые знания в области холодильной техники!)
Отметим, что манометры проградуированы в относительных (избыточных) величинах.
Когда манометр показывает 0 бар от носительных (избыточных), это показание означает 0 по отношению к атмосферному давлению.
По отношению к абсолютному вакууму абсолютное давление будет равно 1 атмосфере (то есть около 1 бар).
Поэтому показанию манометра 4,5 бар избыточных соответствует около 5,5 оар абсолютных.
Следовательно, в первом случае степень сжатия равна:
ВДабс / НДабс — 17,5/ 5,5 = 3,18.
Во втором случае степень сжатия равна:
ВДабс / НДабс = 16,4 / 5,2 = 3,15.
Поскольку во втором случае степень сжатия компрессора упала, массовый расход будет возрастать и, следовательно возрастет холодопроизводительность.
- Влияние температуры и давления на состояние хладогенов
- Конденсаторы с воздушным охлаждением
- Переохлаждение в конденсаторах с воздушным охлаждением
- Анализ случаев аномального переохлаждения
- Испаритель с прямым циклом расширения
- Перегрев хладогента в испарителях с прямым циклом расширения
- Работа терморегулирующего вентиля (ТРВ)
- Анализ причин аномального перегрева
- Влияние перегрева на холодопроизводительность
- Влияние температуры охлаждаемого воздуха
- Терморегулирующий вентиль, производительность ТРВ
- Замечания по поводу пульсации ТРВ
- Метод настройки ТРВ
- Влияние давления на массовый расход и холодопроизводительность
- Влияние величины высокого давления на силу тока, потребляемого электромотором компрессора
- Аномальное падение давления
- Сравнение кондиционеров и холодильных установок для торгового оборудования
- Классическая установка для торгового холодильного оборудования
- Классический кондиционер
- Устранение неисправностей. Введение
- Слишком слабый ТРВ. Анализ симптомов.
- Обобщение признаков, свидетельствующих о низкой пропускной способности ТРВ
- Алгоритм выявления низкой пропускной способности ТРВ
- Заключение
- Практические аспекты устранения неисправности, обусловленной низкой пропускной способностью ТРВ
Источник
