В этом разделе преждевременным дросселированием хладагента мы будем называть все неисправности, способные вызывать паразитное дросселирование хладагента в жидкостной магистрали не доходя до ТРВ.

Чтобы проанализировать проявления этой неисправности в холодильном контуре мы возьмем в качестве примера преждевременное дросселирование хладагента, не связанное с его внезапным вскипанием в жидкостной линии (это явление мы рассматривали в предыдущем разделе), а обусловленное частичным засорением фильтра-осушителя (что бывает более часто).

А) Проявления на жидкостной магистрали



Нормально переохлажденная жидкость (см. рис. 19.1) покидает ресивер (точка 1) и подходит к влагоотделителю (точка 2).

В связи с частичной закупоркой фильтра гидравлическое сопротивление фильтра-осушителя резко возросло (в пределе, при полной закупорке фильтра, сопротивление может оказаться столь значительным, что ни одна молекула жидкости не пройдет через фильтр).

Это сопротивление прохождению жидкости приводит к падению давления, причем, чем больше величина закупорки, тем больше падает давление.

Падение давления, обусловленное закупоркой фильтра-осушителя, полностью сопоставимо с процессом дросселирования, происходящим при прохождении жидкости через ТРВ, откуда эта неисправность и получила название преждевременного дросселирования.
Поскольку фильтр-осушитель стал выполнять функции ТРВ, температура на выходе из него резко падает (точка 3) и тогда между точками 2 иЗ легко можно выявить наличие температурного перепада А9.
Точно также как и на выходе из ТРВ, на выхо
де из влагоотделителя появляется парожидкостная смесь, состоящая из жидкого хладагента и его насыщенных паров, начинается обильное кипение жидкого хладагента, хорошо наблюдаемое в смотровом стекле (точка 4).

ВНИМАНИЕ! Несмотря на то, что в смотровом стекле наблюдается обильное кипение, это абсолютно не значит, что в контуре имеет место нехватка хладагента!

ПРИМЕЧАНИЕ. Если смотровое стекло расположено ниже по потоку от фильтра-осушителя, никакого кипения в нем наблюдаться не будет.

Б) Проявления в системе ТРВ/испаритель


Поскольку при преждевременном дросселировании, вызванном частичной закупоркой фильтра-осушителя, на выходе из последнего мы вместо чистой жидкости получаем парожидкост-ную смесь, то эта смесь и поступает на вход в ТРВ (см. точку 5 на рис. 19.2).

В связи с нехваткой жидкости на входе в ТРВ, ее не хватает и на выходе из него. В результате заполнение испарителя неудовлетворительное и последняя капля жидкости выкипает в нем слишком рано (точка 6).

Как следствие, образовавшиеся пары остаются в испарителе в течение более длительного периода времени, а размеры зоны, занятой парами и предназначеной для обеспечения перегрева паров, существенно возрастают.

Поэтому температура термобаллона (точка 7) становится аномально высокой (в пределе. температура во всасывающей магистрали может почти сравняться с температурой окружающей среды).
Плохое заполнение испарителя жидким хладагентом приводит также к падению холодопро-изводительности. В результате температура в охлаждаемом помещении растет и клиент обращается к ремонтнику, так как "стало слишком жарко".

Одновременно, рост температуры в охлаждаемом объеме приводит к повышению температуры воздуха на входе в испаритель (точка 8).
Поскольку воздух на входе в испаритель стал слишком теплым, а холодопроизводительность упала, температура воздушной струи на выходе из испарителя будет также высокой и перепад температур воздуха А6 упадет (точка 9).

В) Проявления в системе испаритель/компрессор



Каждый килограмм жидкости, который проходит через испаритель, выкипая, поглощает тепло и образует определенное количество пара.
Поскольку заполнение испарителя недостаточное, произведенное в нем количество пара небольшое.
В то же время, компрессор рассчитан на всасывание гораздо большего количества пара, чем производит испаритель. В результате давление на входе в компрессор сильно падает (см. точку 10 на рис. 19.3).

Ввиду того, что НД имеет склонность к падению и одновременно с этим растет температура воздуха на входе в испаритель (точка 8), полный перепад температур Авполн на испарителе становится аномально высоким.

Кроме того, из-за падения давления кипения падает и температура кипения, следуя соотношению между температурой и давлением насыщенного пара для данного хладагента.
Исходя из того, что одновременно с этим повышается температура термобаллона (точка 7), перегрев (разность между температурой термобаллона и температурой кипения) обязательно будет очень высоким.
Внимание! Попытка вручную (с помощью регулировочного винта) от- крыть ТРВ абсолютно бесполезна и не позволит поднять давление кипения, а лишь приведет к полному нарушению регулировки!

Заметим, что при высоком перегреве ТРВ открывается по максимуму. Если при этом количество жидкости, которое проходит через ТРВ, остается явно недостаточным, единственной причиной этого может быть только закупорка влагоотделителя, препятствующего прохождению жидкости.
Если речь идет о кондиционере, то температура кипения в нем при нормальной работе всегда чуть выше 0°С. Поскольку преждевременное дросселирование приводит к падению давления кипения, температура кипения вполне может стать отрицательной и в результате на трубопроводе, выходящем из ТРВ, будет осаждаться иней (точка 11).

Г) Проявления в системе компрессор/конденсатор

Поскольку перегрев очень высокий и температура термобаллона возрастает, растет также и температура пара на входе в компрессор.

Так как охлаждение двигателя герметичных и бессальниковых компрессоров осуществляется с помощью всасываемых паров, температура которых выросла, неизбежно ухудшается охлаждение двигателя.
Как следствие, корпус компрессора в зоне вентиля всасывания (см. точку 12 на рис. 19.4) становится горячим (вместо того, чтобы быть чуть теплым), а нижняя часть картера (в зоне, где находится масло) будет чрезвычайно горячей (точка 13).

Таким образом, вследствие большого перегрева всасываемых паров, весь компрессор будет аномально горячим.
Отметим, что из-за повышения температуры всасываемых паров температура нагнетания компрессора (точка 14) также вырастет.

Более того, мы видели, что поглощаемое испарителем количество тепла упало, однако размеры конденсатора определялись исходя из того количества тепла, которое он должен отдавать при номинальном режиме работы установки.

Следовательно, конденсатор с воздушным охлаждением становится переразмеренным
сразу же, как только упадет давление кипения.
Если используемый в установке способ регулирования давления конденсации не позволяет менять расход воздуха через конденсатор, перепад температуры воздуха в конденсаторе Д8 становится ниже номинального и на выходе из конденсатора (точка 15) температура воздуха упадет.

Из-за того, что расход жидкости через испаритель падает, неиспользуемая часть жидкости будет оставаться в ресивере и в конденсаторе.

Поскольку одновременно конденсатор оказывается переразмеренным, этот избыток жидкости будет гораздо лучше охлаждаться и, в соответствии с соотношением между давлением и температурой, давление конденсации будет снижаться настолько, насколько это допускает тип его регулирования, принятый в данной установке.




Наконец, из-за того, что конденсатор переразмерен, последняя молекула пара обязательно сконденсируется гораздо раньше (см. точку 16 на рис. 19.5), что приведет к увеличению размеров зоны переохлаждения конденсатора по сравнению с обычной.
В результате переохлаждение, измеренное на выходе из конденсатора (точка 17) или на выходе из ресивера (точка 1), будет вполне нормальным, или даже повышенным.

ВНИМАНИЕ! НЕ ПУТАЙТЕ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ С НИЗКОЙ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТЬЮ ТРВ.




(Неисправность, связанная с низкой пропускной способностью ТРВ, рассматривается в разделе 14 "Слишком слабый ТРВ"). Важное напоминание: не путайте такие понятия как переохлаждение и температура жидкостной магистрали.

Жидкостная линия с температурой 45°С может иметь превосходное переохлаждение 7 К, если температура конденсации равна 52°С. В то же время, жидкостная линия с температурой 35°С считается плохо переохлажденной (2 К), если температура конденсации равна 37°С!

Внимание! В кондиционерах может сложиться ситуация, когда одна и та же величина давления кипения в одном случае будет считаться пониженной, а в другом — нормальной. Например, при температуре воздуха на входе в испаритель 25°С давление кипения, соответствующее температуре кипения 0°С будет считаться пониженным (полный напор на испарителе Лвполн = 25 - 0 = 25 К), а при температуре воздуха на входе в испаритель 18°Сэта же величина давления кипения будет нормальной (полный напор Лвполн = 18 - 0 = 18°С). При необходимости посмотрите раздел 7.

Если перегрев повышен, это обязательно указывает на нехватку жидкости в испарителе.

Если переохлаждение в норме, значит конденсатор заполнен жидкостью.

Если в конденсаторе есть жидкость, почему она не поступает в испаритель?

Либо поступлению жидкости препятствует ТРВ, либо на жидкостной линии имеется какая-то закупорка.

Однако, если на жидкостной линии есть закупорка, обязательно должен быть и перепад температур.

Почему компрессор не охлаждает?.. Посмотрим показания манометра...
О! Давление кипения упало... Что же могло произойти?.. Низкий расход воздуха через испаритель?.. Нет, перегрев огромный... Нехватка хладагента?.. Невозможно, ведь переохлаждение в норме...
Может быть слишком слабый ТРВ?.. Посмотрим жидкостную линию... Э, да на ней аномальный перепад температур... Тогда это ни что иное, как..
ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ ДРОССЕЛИРОВАНИЕ!

Преждевременное (паразитное) дросселирование хладагента в жидкостной магистрали может быть вызвано большим количеством дефектов, дающих одни и те же симптомы. Среди этих дефектов укажем на наиболее часто встречающиеся.

Забит фильтр-осушитель

В этом случае наиболее часто речь идет о закупорке, вызванной накоплением на фильтре загрязнений (частицы влагопоглощающего материала, другие различные частицы, окалина, припой или остатки флюса, грязь...).
Этот дефект указывает на то, что холодильный контур очень загрязнен (и, следовательно, на многочисленные оплошности, допущенные обслуживающим персоналом, особенно при монтаже или непрерывных ремонтах).
Поэтому ремонтник не должен ограничиваться только заменой фильтра-осушителя, а обязан также провести проверку содержания кислоты в масле компрессора.

В случае, если проверка показывает наличие кислоты, он должен принять все необходимые меры для очистки контура, при отсутствии которых компрессор (герметичный или бессальниковый) подвергается опасности очень быстро выйти из строя.
В любом случае из соображений безопасности будет целесообразно заменить загрязненный фильтр-осушитель на модель, имеющую ту же пропускную способность, но дополнительно выполняющую функции антикислотного фильтра.

Выходной вентиль жидкостного ресивера частично закрыт



Вентиль жидкостного ресивера, расположенный на выходе из него, должен быть полностью открыт таким образом, чтобы обеспечить минимально возможное сопротивление движению жидкости (и, следовательно, минимально возможные потери на нем).

Если вентиль случайно оказался частично перекрыт (как правило, вследствие ошибочного действия или по забывчивости), то дополнительно к общим признакам, изученным выше, между входом жидкости в ресивер и выходом из вентиля (см. рис. 19.9) наблюдается перепад температур.

Еще раз необходимо подчеркнуть, что при этом ремонтник должен не дать обмануть себя превосходным значением переохлаждения на выходе из ресивера и не должен поспешно (и ошибочно) делать вывод о низкой пропускной способности ТРВ.


Плохо открывается электромагнитный клапан на жидкостной магистрали

Напомним, что электромагнитный клапан, устанавливаемый на жидкостной магистрали и срабатывающий по команде автоматически, предназначен для ограничения или исключения, в случае необходимости, паразитного перетекания жидкости в корпус компрессора при каждой остановке холодильного агрегата, герметично перекрывая жидкостную линию (см. раздел 29 "Остановка холодильных компрессоров ").



Если электромагнитный клапан открывается плохо (заедает сердечник, в результате чего он блокируется или плохо скользит; проходное сечение забито посторонними частицами; периодически нарушается электрическая цепь обмотки клапана; не полностью втягивается шток клапана...), то потери давления на клапане резко возрастают (см. рис. 19.10).

В этот момент клапан начинает работать как маленький ТРВ, вызывая преждевременное дросселирование хладагента.


Принимая во внимание то, что преждевременное дросселирование всегда сопровождается заметным понижением температуры, в этот момент можно зафиксировать аномально высокий перепад температур между входом и выходом клапана.

Неправильно подобраны отдельные элементы холодильного контура, устанавливаемые на жидкостной линии

Различные элементы холодильного контура, устанавливаемые на жидкостной магистрали (фильтр-осушитель, ручные вентили, переохладитель, смотровое стекло, электромагнитный клапан...), должны быть подобраны таким образом, чтобы потери давления на них были минимально возможными.

Дополнительные потери давления в жидкостной магистрали, вызванные ошибками при выборе этих деталей (недостаточная пропускная способность) или их некачественным монтажом (например, несоответствие направления, указанного на корпусе детали, направлению течения жидкости), могут оказаться достаточными, чтобы вызвать преждевременное дросселирование, которое легко обнаруживается появлением аномального перепада температур между входом и выходом ошибочно установленного элемента.
В этом случае необходимо обеспечить соответствие монтажа этого элемента конструкторской документации, удостовериться в его нормальной работе, а при необходимости подобрать элемент нужных размеров.

Слишком малый диаметр проходного сечения жидкостной магистрали

Особенно внимательно нужно подбирать диаметр жидкостной магистрали, если ее протяженность достаточно велика или испаритель расположен выше, чем конденсатор. Слишком малый диаметр проходного сечения жидкостной магистрали неизбежно приводит к вскипанию хладагента.

Испаритель расположен выше жидкостного ресивера с большим перепадом уровней

В установках, где конденсатор с воздушным охлаждением находится на значительном удалении от испарителя, слишком малый диаметр проходного сечения жидкостной магистрали  (особенно, если на ней установлено много дополнительных элементов) может привести к потерям давления, достаточным для возникновения явления преждевременного дросселирования.
Та же самая проблема возникает, когда испаритель расположен выше ресивера с относительно большим перепадом уровней (эти два случая детально изучались в разделе 18 "Проблема внезапного вскипания хладагента в жидкостной магистрали ").

Для решения этой проблемы нужно либо повысить переохлаждение жидкости на выходе из конденсатора, либо снизить потери давления в жидкостной магистрали.
Напомним, что во всех случаях внезапного вскипания хладагента абсолютно необходимо обеспечить величину переохлаждения жидкости выше, чем потери давления в жидкостной магистрали, эквивалентные соответствующему перепаду температур, выраженному в Кельвинах.

Жидкостная магистраль проходит через сильно нагретый участок

Этот вариант может иметь место в установках с конденсатором воздушного охлаждения, когда жидкостная магистраль связывает конденсатор, расположенный снаружи, с испарителем, расположенным внутри помещения или холодильной камеры.
В этом случае часть жидкостной магистрали находится вне помещения и может сильно нагреваться либо в результате солнечного излучения (температура на солнце может легко превысить 50°С), либо проходя вблизи какого-нибудь источника тепла (обогреватели, технические устройства, различные источники, расположенные непосредственно под крышами домов...).

Этот подогрев жидкостной магистрали в результате контакта с окружающим воздухом может вызвать довольно значительное повышение температуры жидкости и, следовательно, снижение переохлаждения, тем самым серьезно повысив опасность преждевременного дросселирования.
В этом случае жидкостную магистраль следует теплоизолировать на всех участках, где в то или иное время года температура окружающей среды может становиться очень высокой.