Разбираемся с проблемой увлечения масла хладагентом

Нормальная работа холодильного компрессора нуждается в качественном масле, смазывающем систему. Оно облегчает устройству работу, смягчает трение и уменьшает износ всех трущихся деталей. В результате, система оказывается способной работать не только более эффективно, но и более долговечно. 

Применяемое для смазки компрессоров масло отлично смешивается с хладагентами. Чрезмерная близость характеристик хладагента и масла становится причиной многочисленных и чаще всего малоизученных проблем. Они в свою очередь способны вызывать различные неисправности и поломки:

• механические: заклинивание компрессора, разрушение клапанов;

• электрические: перегорание электродвигателя;

• термодинамические: периодически повторяющееся нежелательное срабатывание предохранительной системы, недостаток холодопроизводительности. 

Поршневой компрессор в своей конструкции имеет огромное количество подвижных частей. Это целых ряд деталей: кривошипы, цапфы, шатуны, поршни и т. д. Все они нуждаются в постоянной смазке. В противном случае, детали будут чрезмерно тесно соприкасаться друг с другом, что вызовет полное заклинивание системы.

Особо острую потребность в смазке чувствуют трущиеся цилиндры и поршни (точнее сказать, поршневые кольца). На минуточку: при скорости двигателя в 1450 оборотов в минуту поршни успевают совершить в секунду более двадцати четырех возвратно-поступательных движений. Внутри цилиндров при этом вместе с хладагентом должно находиться и качественное масло.

При нормальной работе компрессор (даже новый или в безупречном механическом состоянии) сталкивается с ситуацией, что вместе с сжатым газом из цилиндра каждый раз в виде масляного тумана, что состоит из мельчайших капелек, уходит и немного масла. Плюс к этому, в периоды простоя оборудования, масло, размещенное в его картере, поглощает какой-то объем хладагента. Конкретное количество поглощаемого фреона зависит от температуры масла и специфики остановки компрессора.

Как только устройство запускается вновь, в картере резко падает давление, что провоцирует мгновенное вскипание хладагента, растворенного в масле и, следовательно, ведет к образованию газомасляной эмульсии. Такую ситуация эксперты часто называют эффектом «вспенивания». Эмульсия такого формата всасывается поршнями, после чего нагнетается в конденсатор. В итоге самый большой объем масла уходит из компрессора в контур в момент запуска.

Так как предназначение масла заключается в смазке подвижных узлов, местом его расположения в компрессоре должен быть не контур, а картер. Что правда, реалии жизни таковы, что большая схожесть свойств фреона и масла обуславливает тот факт, что невозможно приставить преграду на пути к тому, что регулярно какой-то объем масла попадает в нагнетающий патрубок. Такое положение дел вынуждает, с одной стороны, ограничить процесс выброса масла из компрессора (насколько это возможно), а с другой стороны, сделать так, чтобы ушедшее из компрессора масло могло возвратиться в картер и выполнять свои функции смазывающего агента.

Когда количество масла, вышедшего через нагнетающий патрубок, превышает объем масла, вернувшегося путем всасывающего патрубка (масло задержится в спроектированном контуре), через какое-то время можно увидеть, что уровень масла в картере понизился до опасного предела, при котором нормальная смазка компрессора невозможна.

Когда в картер вместе с маслом возвращается аномально большой объем хладагента, его количество, предварительно уже растворенное в масле, становится очень большим. При запуске дегазация масла, которая обусловлена резким падением показателей давления в картере, несомненно приведет к образованию значительного объема газомасляной эмульсии, что способно привести к срыву подпитки масляного насоса. 

Также образование эмульсии в большом объеме может привести к невероятно интенсивному выходу из компрессора масла, что к окончанию пускового режима совершенно «пустым» окажется картер, а значит на какое-то время компрессор останется без нормальной смазки. Как видите, настройка ТРВ на небольшой перегрев, угрожает возможностью проявления периодических самых легких гидроударов, а также чревата опасностью выброса в контур масла в аномальном количестве.

Если компрессор работает с повышенной частотой выключение и включений и выключении, что часто может случаться и из-за срабатывания предохранительной системы, это тоже создает угрозу понижения масла до опасного предела. Ведь при запуске оно наиболее интенсивно выводится в контур, а небольшой промежуток времени работы ему не дает возможности осуществить нормальный возврат. Иногда в качестве подстраховки устанавливается предохранительный прессостат давления масла. Но он реагирует на изменение давления крайне медленно, ввиду чего повреждения, спровоцированные недостаточной смазкой будут накапливаться при каждом запуске. Все это при многократности повторений чревато непоправимыми механическими разрушениями подвижных деталей компрессорного оборудования. 

Вторая проблема, с которой часто сталкиваются нынешние пользователи компрессоров, возникает в следствие неудачной прокладке или проектирования конструкции трубопроводов всасывания. Вместо того, чтобы регулярно возвращаться в картер, масло может накапливаться в участках с отрицательным уклоном или в застойных зонах. При их опорожнении масляная пробка может резко всосаться компрессором, что активизирует сильный гидроудар, порождающий такие же повреждения, как и при обычном гидроударе.

По мере скопления в застойной зоне масла, в трубе его уровень повышается, уменьшая проходное сечение для газа и, тем самым, повышая потерю давления. 

Опасность возникновения подобных проблем понижается, если всасывание будет произведено через картер или в ситуации, когда он будет оборудован эффективным отделителем жидкости — устройство демпфирования гидроударов. 

Когда в холодильный контур попадает слишком много масла, это чревато снижением холодопроизводительности испарителя. И потери холодопроизводительности могут быть значительными.