ТРВ — один из наиболее часто ошибочно «приговариваемых» узлов холодильной системы. Высокая температура в камере, высокий перегрев, низкое давление всасывания — симптомы, которые в первую очередь списывают на ТРВ. В действительности те же симптомы даёт засорённый фильтр-осушитель, недостаток хладагента, неправильно установленный или неизолированный термобаллон.

Замена исправного ТРВ не устраняет причину неисправности и тратит время и деньги впустую. Правило: прежде чем менять ТРВ — убедиться, что проблема именно в нём, а не в фильтре, заправочной массе или термобаллоне.

Инструмент для диагностики — манометрическая станция и контактный электронный термометр. Без этих двух приборов поставить диагноз ТРВ невозможно.

Frostsystems выполняет аварийный ремонт холодильного оборудования в Москве и МО — чиллеры, агрегаты и камеры с выездом инженера и заправкой R134a, R513A, R404A по массе.

Три типа неисправностей ТРВ

Все отказы ТРВ сводятся к трём картинам:

Завис в открытом положении — клапан переподаёт хладагент в испаритель: перегрев низкий или нулевой, испаритель затоплен, компрессор работает влажным ходом
Завис в закрытом положении или потерян заряд термобаллона — клапан недоподаёт хладагент: перегрев высокий, холодопроизводительность падает, компрессор перегревается
Засорено ситечко — клапан частично перекрыт механическими загрязнениями: картина между двумя предыдущими, часто сопровождается обмерзанием корпуса ТРВ со стороны входа

ТРВ завис в открытом положении

Клапан зависает в открытом положении по двум причинам: механическое заедание штока или отказ термобаллона с потерей давления в надмембранной полости (мембрана прогибается под давлением пружины и давлением испарителя — клапан открывается полностью).

Признаки:

Перегрев на выходе испарителя ниже 2–3 K или нулевой
Обмерзание или обильное отпотевание всасывающей линии на участке от испарителя до компрессора
Влажный ход компрессора — характерные удары и хлопки при пуске
Пена в смотровом стекле масла при работающем компрессоре
Высокое давление всасывания по сравнению с нормой при данной тепловой нагрузке

Диагностика: при работающей системе резко охладить термобаллон — например, приложить смоченную в жидком хладагенте ткань. Исправный ТРВ должен немедленно начать закрываться — давление всасывания упадёт. ТРВ, завиший в открытом положении, на охлаждение термобаллона не реагирует: давление всасывания не меняется. Отсутствие реакции — подтверждение неисправности.

ТРВ завис в закрытом положении или потерян заряд термобаллона

Наиболее распространённая неисправность для ТРВ со значительным сроком службы. Газовый заряд термобаллона со временем частично диффундирует через металл или уходит через микротрещину в капиллярной трубке. Давление в надмембранной полости снижается — пружина перевешивает — клапан закрывается или открывается минимально.

Признаки:

Перегрев на выходе испарителя 15–30 K и выше вместо нормальных 4–8 K
Температура нагнетания компрессора выше 120–130 °C — пар высокого перегрева плохо охлаждает обмотки
Давление всасывания ниже нормы — испаритель голодает по хладагенту
Холодопроизводительность снижена, температура в камере не достигает уставки
При попытке регулировки (вращение регулировочного винта против часовой стрелки) клапан не открывается: пружина ослаблена, но поведение системы не меняется

Диагностика: нагреть термобаллон рукой (+25...+30 °C). Исправный ТРВ должен начать открываться — давление всасывания вырастет. При потере заряда — реакции нет. Отсутствие реакции на нагрев и охлаждение термобаллона при прочих исправных элементах — безошибочный признак потери заряда.

Засор ситечка

На входе в большинстве ТРВ установлено латунное или нержавеющее ситечко (фильтр), задерживающее механические частицы из жидкостной линии. При неудовлетворительном состоянии фильтра-осушителя или после ремонтных работ (пайка без продувки азотом → окалина) ситечко засоряется.

Признаки:

Обмерзание корпуса ТРВ со стороны входа — давление жидкого хладагента падает на засорённом ситечке, часть хладагента вскипает, корпус ТРВ резко охлаждается
Перегрев повышен — испаритель голодает, но не настолько, как при полном закрытии клапана
Симптомы нестабильны: при изменении нагрузки и расхода картина меняется
Переохлаждение на выходе конденсатора в норме или повышено — жидкостная линия полная, проблема именно на ситечке

Отличие от засорённого фильтра-осушителя: обмерзание фильтра-осушителя — на его корпусе. Обмерзание ТРВ — на входном штуцере клапана. Это разные точки контура.

В разборных ТРВ (Danfoss TGE/TUAE, Alco Controls TC, Sporlan SEZ) ситечко можно достать и промыть без замены всего вентиля. В неразборных (большинство малых вентилей) ситечко недоступно — замена клапана целиком.

Когда нужна замена, а когда достаточно регулировки

Замена обязательна при:

Потере заряда термобаллона — не восстанавливается регулировкой
Механическом заедании штока — клапан не реагирует ни на температуру, ни на регулировочный винт
Засоре ситечка в неразборном ТРВ
Физическом повреждении: трещина капиллярной трубки, деформация корпуса
Смене хладагента на несовместимый с установленным ТРВ

Достаточно регулировки при:

Перегрев стабильно высокий (12–20 K) при исправном термобаллоне — пружина затянута слишком сильно. Отпустить регулировочный винт на 1/4–1/2 оборота против часовой стрелки, выдержать 15–20 минут, повторно замерить перегрев
Перегрев нестабильный, пульсирует — клапан работает на границе устойчивости. Закрутить регулировочный винт на 1/4 оборота по часовой стрелке, дать системе стабилизироваться

Важно: регулировочный винт ТРВ — это инструмент тонкой настройки, а не грубой коррекции. Поворот более чем на один полный оборот за раз — риск выйти за устойчивый диапазон работы и получить пульсации. После каждого изменения — ждать стабилизации не менее 15–20 минут.

Подбор нового ТРВ

Замена ТРВ «похожим» или «таким же по размеру» без проверки параметров — частая ошибка. Вентиль подбирается по четырём критериям.

Хладагент. ТРВ выпускается под конкретный хладагент или группу совместимых хладагентов. Вентиль для R404A нельзя ставить на систему R134a — разные давления насыщения, разные характеристики открытия. При переходе системы на новый хладагент (например, с R404A на R452A или R448A) — проверить совместимость по таблице производителя ТРВ.
Холодопроизводительность. ТРВ подбирается по холодопроизводительности испарителя в рабочей точке: температура кипения, температура конденсации, переохлаждение жидкости. Слишком большой ТРВ работает постоянно приоткрытым и склонен к пульсациям. Слишком маленький — недоподаёт хладагент при пиковой нагрузке. Подбор — через программы производителя: Danfoss Coolselector2, Alco Selection Tool, Sporlan Online.
Тип уравнивания. ТРВ с внутренним уравниванием — для коротких испарителей с небольшим падением давления хладагента (менее 0,2–0,3 бар). ТРВ с внешним уравниванием — для длинных испарителей с несколькими параллельными контурами, где падение давления значительное. Установка ТРВ с внутренним уравниванием на крупный испаритель — постоянный высокий перегрев из-за недоучёта потерь давления в испарителе.
Тип соединений. Сечение и тип подключения — под пайку (ODF), резьбовые (SAE/UNF flare). Для пайки — медные присоединительные патрубки под трубку стандартного диаметра (3/8", 1/2", 5/8" и т.д.).

Основные марки ТРВ для коммерческого холода:

Danfoss T2, TGE, TUAE (разборные с внешним уравниванием) — Danfoss TE 2/5/12/20/55
Alco Controls TC (внутреннее), TCE (внешнее)
Sporlan SEZ (внутреннее), SBZE (внешнее)
Sanhua DPF, DQHE
Castel 1-4 серии

Порядок замены

Диагностика. Подтвердить неисправность ТРВ манометром и контактным термометром. Убедиться, что проблема не в фильтре, заправочной массе или термобаллоне.
Эвакуация хладагента. Откачать хладагент из контура станцией регенерации в баллон. Фиксировать массу. Открывать контур без эвакуации — недопустимо.
Отсоединение термобаллона. Снять крепёжный хомут, отвести термобаллон от всасывающей трубки. Осмотреть капиллярную трубку на перегибы и повреждения.
Отсоединение линии внешнего уравнивания (при наличии). Отпаять или отвернуть штуцер уравнивающей линии.
Демонтаж ТРВ. Отпаять корпус вентиля от жидкостной линии и линии подачи к испарителю. Для разборных ТРВ — можно извлечь только сменный картридж (чувствительный элемент), оставив корпус в контуре.
Монтаж нового ТРВ. Проверить стрелку направления потока на корпусе — совпадает с направлением движения жидкого хладагента. Пайка — только в среде азота: подать небольшой поток сухого азота внутрь трубопровода во время нагрева горелкой. Без азота — окалина внутри сразу засорит новое ситечко.
Замена фильтра-осушителя. Обязательна при каждом вскрытии контура: при демонтаже ТРВ в систему попала атмосферная влага, старый фильтр-осушитель её не поглотит.
Монтаж термобаллона — критический этап, описан подробно ниже.
Подключение внешней уравнивающей линии. Уравнивающая трубка подключается к всасывающей линии после испарителя — между испарителем и соленоидным клапаном. Подключение до испарителя обнуляет смысл внешнего уравнивания.
Опрессовка и вакуумирование. Опрессовка сухим азотом до 20–25 бар, выдержка 30 минут. Тройное вакуумирование до 50 Па.
Заправка хладагента по массе на электронных весах.
Настройка перегрева. Запустить систему, дать выйти на рабочий режим (15–20 минут под нагрузкой). Замерить давление всасывания → рассчитать температуру кипения. Замерить температуру всасывающей трубки у термобаллона контактным термометром. Перегрев = T_трубки − T_кипения. Норма 4–8 K. Корректировать регулировочным винтом по ¼ оборота с паузой 15 минут.
Пуско-наладочные работы. Контрольный замер через 30–40 минут работы под нагрузкой: перегрев стабильный, давление всасывания в норме, температура нагнетания до 120 °C, ток компрессора в норме.

Монтаж термобаллона: критические правила

Термобаллон должен точно измерять температуру пара хладагента на выходе из испарителя — только тогда ТРВ правильно управляет перегревом. Любое отклонение от правил монтажа даёт ложный сигнал и некорректную работу.

Место установки. На всасывающей трубке непосредственно у выхода из испарителя — не далее 100–150 мм. Чем дальше термобаллон от испарителя, тем больше тепла успевает поглотить трубка из окружающей среды, тем выше кажущаяся температура пара, тем сильнее ТРВ закрывается — хронический высокий перегрев.
Положение на трубке. Для горизонтальных трубок диаметром до 20 мм — на 4 или 8 часов (±45° от горизонтали). Не снизу — скапливается масло, термобаллон измеряет температуру масла, а не пара. Не сверху — при влажном ходе капли жидкого хладагента попадают на термобаллон сверху, ТРВ резко закрывается, перегрев скачет. Для трубок диаметром более 20 мм — снизу. Для вертикальных трубок — в любом положении.
Тепловой контакт. Термобаллон крепится хомутом с усилием, обеспечивающим плотный металлический контакт с трубкой. Зазор или грязь между термобаллоном и трубкой — ТРВ реагирует на температуру воздуха, а не хладагента. Перед установкой — зачистить трубку от окалины и загрязнений.
Теплоизоляция. Термобаллон и участок трубки вокруг него необходимо теплоизолировать от воздуха камеры и машинного отделения. Термобаллон в тёплом машинном отделении «думает», что пар перегрет — открывает ТРВ слишком широко. Изоляция — вспененный каучук (Armaflex) поверх хомута.

Диагностическая таблица

Высокий перегрев (15–25 K), давление всасывания ниже нормы;Потеря заряда термобаллона, ТРВ завис в закрытом положении, засор ситечка ТРВ;Нагреть термобаллон рукой: нет реакции — потеря заряда, заменить ТРВ. Есть реакция — проверить ситечко и фильтр-осушитель Низкий перегрев (0–2 K), обмерзание всасывающей трубки у компрессора;ТРВ завис в открытом положении, перезаправка хладагентом, неправильная установка термобаллона;Охладить термобаллон хладагентом: нет реакции — заменить ТРВ. Есть реакция — проверить заправочную массу и положение термобаллона Обмерзание корпуса ТРВ на входе, высокий перегрев;Засор ситечка ТРВ или фильтра-осушителя на жидкостной линии;Проверить перепад давления на фильтре-осушителе, для разборного ТРВ промыть ситечко, при необходимости заменить ТРВ и фильтр-осушитель Перегрев пульсирует в широком диапазоне (2–15 K), давление всасывания нестабильно;ТРВ работает на границе устойчивости: слишком большой по производительности или открыт слишком широко;Закрутить регулировочный винт на ¼ оборота, выдержать 15 минут, повторить до стабилизации. При сохранении пульсаций — подобрать ТРВ меньшей производительности После замены ТРВ высокий перегрев сохраняется;Термобаллон не изолирован от тёплого воздуха, плохой тепловой контакт с трубкой, неверное положение термобаллона;Проверить крепление и положение термобаллона, утеплить термобаллон и трубку на участке 150 мм После замены ТРВ низкий перегрев, влажный ход;ТРВ подобран с избыточной производительностью, регулировочная пружина ослаблена, термобаллон охлаждается от камеры;Закрутить регулировочный винт, проверить производительность ТРВ по таблице, изолировать термобаллон Высокий перегрев только при пиковой нагрузке, в нормальном режиме в норме;ТРВ с внутренним уравниванием на испарителе с большим падением давления;Заменить на ТРВ с внешним уравниванием, подключить уравнивающую линию за испарителем Сразу после замены ТРВ засорилось ситечко нового клапана;Пайка выполнялась без продувки азотом, окалина из трубок попала в ситечко;Демонтаж и промывка ситечка, замена фильтра-осушителя, при следующих пайках — обязательная продувка азотом

Типичные ошибки при замене

Заменяют ТРВ без диагностики перегрева. Симптомы — высокая температура в камере, компрессор работает непрерывно — сразу списывают на ТРВ и меняют. Но те же симптомы дают засорённый фильтр-осушитель и нехватка хладагента. Замена исправного ТРВ ничего не меняет, деньги потрачены, причина не найдена.
Паяют без продувки азотом. Горелка разогревает медную трубку, внутри образуется слой оксидной плёнки и окалины. Новое ситечко ТРВ засоряется на первом же запуске. Через несколько часов — снова высокий перегрев и снова «неисправный ТРВ». Правило: любая пайка в контуре — только с продувкой сухим азотом изнутри.
Не меняют фильтр-осушитель. При вскрытии контура для замены ТРВ в систему попадает атмосферная влага. Старый фильтр уже насыщен. Через несколько недель — ледяная пробка на ТРВ или кислотное загрязнение масла. Фильтр-осушитель меняется при каждом вскрытии контура — без исключений.
Термобаллон крепят сверху горизонтальной трубки. При малейшем влажном ходе капли жидкого хладагента стекают по трубке и попадают на термобаллон. ТРВ «видит» низкую температуру жидкости, резко закрывается, потом снова открывается — система пульсирует. Правильное положение: 4 или 8 часов.
Подбирают ТРВ «с запасом» производительности. Кажется, что запас — это хорошо. Но ТРВ большой производительности при малой тепловой нагрузке всё время работает приоткрытым. В этом состоянии он склонен к пульсациям — перегрев скачет, система нестабильна. ТРВ подбирается точно под производительность испарителя, максимум на 10–15% выше.
На испаритель с несколькими контурами ставят ТРВ с внутренним уравниванием. Падение давления хладагента внутри длинного испарителя с параллельными контурами составляет 0,3–0,8 бар. ТРВ с внутренним уравниванием не видит этого падения — закрывается раньше, чем нужно. Постоянный высокий перегрев, недоиспользование поверхности теплообмена испарителя.

Frostsystems диагностирует неисправности ТРВ, выполняет замену и настройку терморегулирующих вентилей Danfoss, Alco Controls, Sporlan, Sanhua на коммерческом и промышленном холодильном оборудовании — Москва и Московская область.

Не знаете с чего начать?

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

Замена ТРВ в холодильном оборудовании: диагностика, подбор и порядок работ

Почему ТРВ часто подозревают зря