Испаритель чиллера охлаждает хладоноситель — воду или водно-гликолевый раствор — до температуры +5…+12 °C. В отличие от конденсатора с горячей охлаждающей водой, испаритель работает при низких температурах: скорость карбонатного накипеобразования здесь значительно меньше, поскольку растворимость CaCO₃ растёт при снижении температуры.
Тем не менее испаритель загрязняется, и характер отложений отличается от конденсатора.
Карбонатная накипь — в испарителях, питаемых из открытых систем или из водопровода без умягчения. В закрытых контурах чиллера с правильно обработанной водой карбонатные отложения минимальны.
Продукты коррозии — ржавчина и оксиды железа от стальных трубопроводов системы кондиционирования или вентиляции. Рыжий налёт на пластинах испарителя — типичная картина в системах без ингибиторов коррозии.
Биологические отложения — слизистая биоплёнка при наличии органики в хладоносителе. Реже, чем в конденсаторе, но возможна при длительной эксплуатации без химической обработки воды.
Продукты деградации гликоля — при использовании этилен- или пропиленгликоля. Деградированный гликоль окисляется до кислот (гликолевая, щавелевая), которые реагируют с медью и сталью теплообменника, образуя тёмный осадок и снижая pH раствора.
Масляные отложения со стороны хладагента — в затопленных испарителях центробежных чиллеров (Trane RTHD, Carrier 19XR, York YMC) масло накапливается в нижней части кожуха. Масляный слой на поверхностях трубок повышает термическое сопротивление.
Последствия загрязнения для работы системы
Загрязнённый испаритель снижает теплопередачу — температура кипения хладагента падает при той же температуре хладоносителя. Снижение температуры кипения на 1 °C увеличивает потребление электроэнергии компрессором на 2–3%. Кроме того, при низкой температуре кипения хладоноситель на выходе испарителя может опуститься ниже уставки антизаморозки — чиллер уходит в аварийную остановку.
Практические последствия:
чиллер не выходит на проектную температуру хладоносителя при расчётных условиях
контроллер фиксирует постоянно работающий компрессор при недостаточном охлаждении — COP снижается
нарастающий риск срабатывания антизаморозки и аварийной остановки в летний пиковый период
при масляном загрязнении затопленного испарителя — ускоренное снижение уровня масла в компрессоре
Признаки необходимости промывки
Рост температурного напора (ΔT) — разность температур хладоносителя на входе и температуры кипения хладагента при нормальной нагрузке стабильно выше проектного значения. Измеряется по показаниям контроллера чиллера.
Рост перепада давления на водяной стороне испарителя — сравнивается с базовым значением при вводе в эксплуатацию или после последней промывки. Увеличение на 20–30% и более — засорение.
Повышенное давление всасывания при нормальном хладоносителе — давление всасывания ниже нормального при нормальной температуре хладоносителя означает снижение температуры кипения, то есть ухудшение теплопередачи через испаритель.
Деградация гликоля — при анализе: pH ниже 7,0, тёмный цвет, запах кислоты — плановая замена хладоносителя.
Срабатывание защиты от замерзания — периодические аварии по антизаморозке без изменения нагрузки указывают на снижение теплопередачи.
Типы испарителей и методы чистки
Кожухотрубный затопленный (Flooded shell-and-tube): хладагент кипит в межтрубном пространстве, хладоноситель течёт внутри трубок. Самый распространённый тип в крупных чиллерах (Trane RTHD, Carrier 19XR и 30HXC, York YWMC, McQuay AWM). Доступ к водяной стороне — через водяные камеры с фланцевыми крышками.
Кожухотрубный прямоточный (DX shell-and-tube): хладагент внутри трубок, хладоноситель в межтрубном пространстве. Менее распространён; механическая чистка сложнее.
Пластинчатый паяный (BPHE): компактные чиллеры мощностью до 150–200 кВт — Climaveneta NECS, Aermec NRL, Wesper VLS. Разборка невозможна — только CIP.
Коаксиальный (двухтрубный): малые чиллеры до 30 кВт. Доступ ограничен — только CIP.
Пластинчатый разборный (GPHE): редко в чиллерах, но встречается в промышленных системах. Разборка + механическая чистка пластин.
Кожухотрубный затопленный испаритель
Механическая чистка — аналогична конденсатору: снятие водяных камер, прочистка ёршом или гидродинамической пушкой каждой трубки. Применяется при плотных отложениях, которые не поддаются химии.
Важное отличие от конденсатора: перед снятием водяных камер необходимо убедиться, что хладагент в испарителе не создаёт риска замерзания водяной стороны. При заполненном хладагентом испарителе снятие водяных камер и осушение трубок может привести к замерзанию остаточной воды в трубках. Безопасная последовательность — рекуперация хладагента из испарителя или перевод системы в режим с поддержанием циркуляции хладоносителя перед началом работ.
Трубки со стороны внутренней поверхности в затопленных испарителях подвержены не только карбонатной накипи, но и осаждению ферросоединений из контура. Механическая чистка эффективно удаляет оба типа — нейлоновый ёрш для биоплёнки и ржавчины, металлический — для твёрдой накипи.
CIP-промывка со стороны хладоносителя
CIP-промывка испарителя выполняется по той же схеме, что и конденсатора: циркуляционный контур насос — бак с реагентом — испаритель. Подключение через штуцеры (при наличии дренажного вентиля и вентиля заполнения) или через фланцы водяных камер.
Специфика для испарителя: Температура хладоносителя в испарителе низкая (+5…+12 °C при работе). Для CIP-промывки чиллер должен быть остановлен — хладоноситель прогревается до температуры окружающей среды. Проведение CIP при работающем чиллере недопустимо: реагент может замёрзнуть в испарителе, кислотный раствор при низкой температуре значительно менее активен.
Оптимальная температура реагента для промывки испарителя — +40…+50 °C: подогрев через встроенный нагреватель в баке CIP-установки. Продолжительность циркуляции: 2–4 часа для лёгкого загрязнения, до 6–8 часов при плотной накипи или сильных отложениях ржавчины.
Выбор реагента
Выбор реагента для испарителя определяется материалом теплообменника и составом отложений.
Реагент;Концентрация;Применение в испарителях;Ограничения
Лимонная кислота;5–10%;BPHE (нержавеющие пластины + медная пайка), кожухотрубный с медными трубками;Слабее против сульфатных и силикатных отложений
Сульфаминовая кислота;5–10%;Кожухотрубный (сталь и медь), BPHE;Не применять к нержавеющей стали без ингибитора
Щелочной раствор NaOH;2–3%;Биологические отложения, жир, продукты деградации гликоля;Не растворяет карбонатную накипь
ЭДТА (хелатообразователь);3–5%;Железооксидные отложения (ржавчина);Высокая стоимость
Специальный состав для гликолевых систем;по инструкции;Чистка после деградированного гликоля;Подбирается под тип гликоля
Для BPHE с медными паяными швами — только лимонная или сульфаминовая кислота. Соляная кислота разрушает медные швы — применение недопустимо.
При ржавых отложениях (красно-бурый налёт) эффективнее комбинированная схема: сначала щелочная промывка для удаления органики и размягчения осадка, затем кислотная для растворения ферросоединений.
Гликолевый контур: промывка и замена хладоносителя
Чиллеры систем кондиционирования и процессного охлаждения нередко работают на водно-гликолевом растворе (+5% при морозах до −5 °C или выше для глубокого охлаждения). Со временем гликоль деградирует.
Признаки деградации гликоля:
pH ниже 7,0 — гликоль окислился до кислот
тёмно-коричневый или чёрный цвет раствора
запах органических кислот
осадок в расширительном баке или грязевом фильтре
коррозионные повреждения медных и стальных компонентов
Процедура замены гликолевого раствора:
Слив старого гликоля в ёмкость для утилизации (нельзя сливать в канализацию без предварительной нейтрализации)
Промывка контура чистой водой — 2–3 цикла заполнения и слива до осветления промывной воды
При наличии отложений от деградированного гликоля — CIP-промывка специальным щелочным составом
Финальная промывка водой до нейтрального pH
Заполнение свежим пропиленгликолем (ПГ) или этиленгликолем (ЭГ) расчётной концентрации
Добавление ингибиторного пакета (если применяется незапащищённый гликоль)
Контрольный анализ: pH 7,5–9,0, концентрация гликоля, содержание ингибиторов
Нельзя смешивать этиленгликоль и пропиленгликоль в одном контуре — они имеют разные ингибиторные пакеты и могут давать осадок при смешении. При переходе с одного типа на другой — полный слив и промывка.
Масляное загрязнение со стороны хладагента
В затопленных испарителях центробежных и крупных поршневых чиллеров масло постепенно накапливается в нижней части кожуха испарителя. Масляная плёнка на поверхности трубок создаёт дополнительное термическое сопротивление и снижает теплопередачу: теплопроводность масла в 400 раз ниже, чем у меди.
Признаки масляного загрязнения испарителя:
снижение уровня масла в компрессоре без видимых утечек
снижение холодопроизводительности при нормальном хладоносителе и чистом водяном испарителе
анализ масла из испарителя (если предусмотрен дренаж) — высокое содержание масла в нижней точке
Удаление масла: В затопленных испарителях с нижним дренажным штуцером: рекуперация хладагента, слив накопившегося масла через дренаж, промывка паром или горячим паром хладагента для очистки трубных поверхностей, повторная заправка.
Для чиллеров Trane серии RTHD и Carrier 19XR предусмотрена система масловозврата из испарителя (oil return circuit) — автоматическая при штатной работе. При её неисправности масло накапливается в испарителе.
Защита от замерзания при промывке
Промывка испарителя требует обязательного соблюдения мер против замерзания хладоносителя и хладагента.
До начала промывки: убедиться, что хладоноситель прогрелся до температуры окружающей среды после останова чиллера. При температуре наружного воздуха ниже 0 °C — не допускать остановки циркуляционного насоса до завершения работ.
В процессе CIP-промывки: циркуляция реагента поддерживает положительную температуру в испарителе. При необходимости остановки циркуляции — немедленно возобновлять не более чем через 10–15 мин при отрицательной наружной температуре.
Хладагент: при рекуперации хладагента из испарителя для механической чистки — убедиться, что все трубки полностью освобождены от хладоносителя перед повторной заправкой.
При гликолевом хладоносителе: контроль концентрации гликоля перед каждой плановой промывкой — концентрация снижается при дозаправке чистой водой. Антизаморозный резерв — не менее 5 °C запаса к минимальной наружной температуре.
Нейтрализация и контроль сброса
Схема нейтрализации для испарителя аналогична конденсатору:
циркуляция 2–3% раствора кальцинированной соды 30 мин после кислотной промывки
контроль pH сброса: 6,5–8,5
при гликолевых системах — дополнительный контроль ХПК (химическое потребление кислорода) перед сбросом — гликоль является биологически разлагаемым, но в высоких концентрациях нагружает очистные сооружения
При сливе деградированного этиленгликоля — нейтрализация и передача на специализированную утилизацию; самостоятельный сброс в канализацию без согласования с водоканалом недопустим.
Этапы работ
Диагностика. Замер перепада давления, сравнение температурного напора испарителя с базовым значением. Анализ хладоносителя: pH, концентрация гликоля, содержание хлоридов, железа, биологическая обсеменённость.
Подготовка. Останов чиллера, прогрев хладоносителя. Изоляция испарителя от системы. Рекуперация хладагента при необходимости.
Механическая чистка (при кожухотрубном испарителе): снятие водяных камер, ёрш или гидродинамика по каждой трубке.
CIP-промывка. Подключение циркуляционного контура, заполнение реагентом, циркуляция с нагревом, контроль pH в процессе.
Нейтрализация содовым раствором.
Промывка чистой водой до нейтрального pH.
При гликолевых системах: заполнение свежим гликолем расчётной концентрации.
Пуско-наладочные работы. Запуск чиллера, замер температуры хладоносителя на входе и выходе, давления кипения, перепада давления на испарителе. Сравнение с базовыми значениями.
Стоимость работ
Наименование работ;Ед. изм.;Стоимость, руб.
Диагностика испарителя: замер перепада давления и температурного напора;шт.;от 8 000
Анализ хладоносителя (pH, жёсткость, железо, гликоль);шт.;от 7 000
Механическая чистка ёршами, кожухотрубный испаритель до 200 кВт;шт.;от 28 000
Механическая чистка ёршами, кожухотрубный испаритель 200–500 кВт;шт.;от 50 000
CIP-промывка кожухотрубного испарителя (лимонная или сульфаминовая кислота);шт.;от 38 000
CIP-промывка пластинчатого паяного испарителя;шт.;от 28 000
Щелочная промывка при железооксидных отложениях;шт.;от 25 000
Слив и утилизация деградированного гликоля;шт.;от 12 000
Промывка гликолевого контура чистой водой (3 цикла);шт.;от 18 000
Заполнение контура свежим пропиленгликолем с ингибиторами;шт.;от 20 000
Нейтрализация и контролируемый сброс реагента;шт.;от 8 000
Замена прокладок водяных камер кожухотрубного испарителя;шт.;от 12 000
Пуско-наладочные работы после промывки;шт.;от 12 000
Промывка испарителей чиллеров Trane, Carrier, York, Climaveneta, Clivet — CIP-промывка и механическая чистка со стороны хладоносителя, замена гликолевого хладоносителя с пуско-наладочными работами в Москве и Московской области.
Почему стоит обратиться к профессионалам?
Квалифицированный монтаж и сервис в перспективе значительно снижают эксплуатационные затраты на содержание холодильной техники
Оригинальные комплектующие
Предоставляем запчасти, которые поставляются напрямую от производителей. Подберем качественные аналоги. Ваша экономия до 30% за счет дилерских цен. Сокращенные сроки поставки.
Бесплатная диагностика
Точная причина неисправности определяется во время визита. На основе полученной информации предлагается наиболее подходящий способ решения проблемы.
Выезд на объект в течение 4 часов
Техническое обслуживание холодильного оборудования в Москве и Московской области. Оформление вызова по телефону за 2 минуты. Гарантия на выполненные работы.