Физика процесса: почему лёд образуется именно в ТРВ

В ТРВ происходит дросселирование — жидкий хладагент проходит через узкое калиброванное отверстие, давление резко падает, часть хладагента вскипает. В зоне дросселирования температура хладагента опускается ниже −20…−30 °C — именно здесь любая влага, растворённая или взвешенная в жидком хладагенте, немедленно замерзает.

Дросселирующее отверстие ТРВ — самое узкое место всего холодильного контура. Диаметр отверстия составляет десятые доли миллиметра, поэтому даже незначительное количество льда полностью перекрывает поток хладагента к испарителю.

Главная причина: влага в холодильном контуре

Обмерзание ТРВ — следствие, а не причина. Первопричина почти всегда одна: влага в холодильном контуре. Вода не смешивается с хладагентом и переносится по контуру во взвешенном состоянии или в виде микрокапель. При достижении зоны дросселирования она мгновенно замерзает и блокирует проходное сечение.

Фильтр-осушитель задерживает влагу молекулярным ситом. Насыщенный или отработавший ресурс фильтр-осушитель теряет эту способность — влага проходит к ТРВ беспрепятственно. Именно поэтому замена фильтра-осушителя — обязательный шаг при устранении обмерзания ТРВ, а не дополнительный.

Как влага попадает в контур

  1. Некачественное вакуумирование перед заправкой — наиболее частый источник. Если остаточное давление в вакууме выше 0,3 мбар, в контуре остаётся атмосферная влага. При последующей заправке она никуда не уходит.
  2. Вскрытие контура без немедленной герметизации. Открытый трубопровод за 15–30 минут поглощает достаточно атмосферной влаги, чтобы вывести из строя фильтр-осушитель. При замене компрессора, ТРВ или любого элемента контура — открытые торцы трубок немедленно заглушают.
  3. Применение POE-масла с нарушением правил хранения. POE гигроскопично: вскрытая канистра поглощает влагу из воздуха. Масло с избытком влаги при заправке вносит воду прямо в контур.
  4. Микроутечка на стороне всасывания — участок контура, где рабочее давление ниже атмосферного. Через микропористый шов или ослабленный фитинг влажный воздух подсасывается в систему при каждом цикле.

Симптомы обмерзания ТРВ

Периодичность — главный диагностический признак. Установка нормально запускается, выходит на режим, затем через 20–60 минут давление всасывания начинает падать — система уходит в аварийную остановку по низкому давлению. После остановки лёд тает, при повторном пуске цикл повторяется.

Иней или конденсат на корпусе ТРВ — визуальный признак, который можно заметить непосредственно в момент прогрессирующей блокировки. Иней появляется именно на корпусе вентиля, а не на испарителе — это отличает обмерзание ТРВ от обледенения испарителя.

При полной блокировке: давление всасывания падает до уставки РНД, давление нагнетания нарастает, компрессор останавливается по защите. После остановки давления выравниваются быстро — лёд тает за 10–20 минут.

Другие причины образования льда на ТРВ

Влага — основная, но не единственная причина. Твёрдые загрязнения — окалина, стружка, частицы меди от медной плакировки — также могут блокировать дросселирующее отверстие. В отличие от ледяной пробки, механическое засорение не исчезает при оттаивании: установка останавливается и не восстанавливает работу самостоятельно.

Преждевременное дросселирование — вскипание хладагента до ТРВ из-за засорённого фильтра-осушителя или перегрева жидкостной линии. Двухфазный поток на входе в ТРВ нарушает его регулировку, температура на корпусе вентиля снижается. Симптоматика похожа на влажную пробку, но первопричина — в жидкостной линии, а не в самом ТРВ.

Диагностическая таблица

Порядок устранения

  1. Подтверждение диагноза. Наблюдают за установкой в работе: фиксируют периодичность аварийных остановок, осматривают корпус ТРВ на иней. Проверяют индикатор влажности в смотровом стекле — жёлтый или коричневый цвет подтверждает наличие влаги в контуре.
  2. Откачка хладагента. Рекуперируют хладагент в баллон для рекуперации с взвешиванием — фиксируют фактическое количество для последующей заправки по массе.
  3. Замена фильтра-осушителя. Устанавливают новый фильтр-осушитель соответствующей осушительной ёмкости. При высоком содержании влаги устанавливают фильтр увеличенной ёмкости или два последовательных фильтра.
  4. Замена ТРВ при механическом засорении. Если пробка не исчезала при оттаивании — ТРВ заменяют. Запасные части и принадлежности (ЗИП) подбирают строго под хладагент, мощность испарителя и диапазон рабочих температур.
  5. Вакуумирование. Вакуумируют контур до остаточного давления не более 0,3 мбар. Выполняют два цикла: после первого достижения вакуума делают паузу 30 мин — остаточная влага испаряется, затем насос включают повторно. Общее время вакуумирования — не менее 2 ч для систем объёмом более 5 кг хладагента.
  6. Заправка хладагентом. Заправляют по массе согласно спецификации оборудования. Контролируют переохлаждение (норма 3–8 °C) и перегрев (норма 4–8 °C).
  7. Пуско-наладочные работы. Запускают установку и наблюдают в течение не менее 2 ч непрерывной работы. Контролируют индикатор влажности смотрового стекла — при зелёном цвете через 30–60 мин работы влага устранена. Через 500 моточасов — анализ масла на влажность и кислотное число.

Типичные ошибки

  • Промывают или прогревают ТРВ без замены фильтра-осушителя. Ледяная пробка оттаяла, установка снова работает. Через несколько часов ситуация повторяется — влага по-прежнему в контуре. Без замены фильтра-осушителя любое другое вмешательство временно.
  • Вакуумируют контур один цикл за 30 минут. За это время влага из масла и со стенок трубопроводов не успевает испариться. Формально вакуум достигнут, фактически влага осталась. Двухцикловое вакуумирование с паузой — обязательное условие.
  • Не герметизируют открытые концы трубопровода при монтаже. Замена ТРВ или компрессора с открытыми трубками в течение получаса — достаточно, чтобы наполнить контур влагой. Заглушки устанавливаются немедленно и снимаются только в момент соединения.
  • Не проверяют жидкостную линию после устранения обмерзания. При засорённом фильтре-осушителе жидкий хладагент вскипал до ТРВ — в жидкостной линии могут оставаться отложения. После замены фильтра система работает нормально, но через сезон фильтр снова насыщается быстрее обычного.
Frostsystems выполняет замену фильтров-осушителей и ТРВ, двухцикловое вакуумирование и заправку хладагентом по массе с контролем влажности контура — Москва и Московская область.

Не знаете с чего начать?

Оставьте ваши контактные данные и инженер разберется в вашей проблеме и предложит пути решения.