Установление причины выхода из строя холодильного компрессора

КАЗАКОВ Олег, заместитель председателя АПИМХ, член-корреспондент Международной Академии Холода и ЖУК Николай, старший преподаватель БНТУ, эксперт АПИМХ, Советник Международной Академии Холода рассказали о конкретном случае из практики проведения технических экспертиз специалистами Ассоциации предприятий индустрии микроклимата и холода — установлении причин выхода из строя компрессора.

Предыстория. Холодильная централь установлена в магазине в марте 2017 года. Компрессорно-конденсаторный агрегат на базе двух поршневых компрессоров «Битцер». Производитель наш, белорусский. Продавец — компания-посредник, монтаж и наладку выполнила третья компания. Проблемы отсутствовали в течение трех месяцев. С наступлением жарких дней начались систематические отключения оборудования, в основном ночью, срабатывала автоматика защиты электродвигателя компрессора. Причины отключений определены не были.

ИП (местный), занимающийся ремонтом бытовой техники, снял защиту, и работники магазина в течение трех месяцев по утрам простым нажатием кнопки включали систему. В сентябре провели тендер и заключили сервисный контракт с организацией, расположенной в соседнем городе (в 50 км), но обслужиться не успели: компрессор № 1 начал шуметь, издавать металлические цокающие звуки и вскоре окончательно вышел из строя. Приехавшие мастера сервиса дали заключение «электродвигатель сгорел», расслышали повышенную шумность и металлические цокающие звуки в работе компрессора № 2 и рекомендовали воздержаться от дальнейшей эксплуатации холодильного агрегата вообще. Хозяева так и поступили.

Поставщик оборудования, давший гарантию на систему 72 месяца, по причине отказа заключить договор на  обслуживание на контакт с пострадавшей стороной не шел, как, впрочем, и монтажная организация. Вместе все стороны, участвовавшие в проекте, собрались только в конце января 2018 года, когда на объект прибыла группа экспертов АПИМХ.

Результаты проведенного обследования

Холодильная система состоит из холодильного агрегата, который представляет собой компрессорную станцию на базе полугерметичных поршневых компрессоров BITZER (2DES-2Y-4OS и 2DES-3Y-4OS), ресивера, системы отделения и возврата масла, системы зимнего пуска для поддержания давления конденсации, фильтров на магистралях с холодильным агентом и шкафа управления; воздушного конденсатора и витрин пристенных (2 шт.).
Компрессорная станция расположена в подвальном помещении, витрины — в торговом зале на первом этаже здания.

Холодильный контур оснащен достаточным количеством элементов защиты, управления и оборудован механической (поплавковой) системой возврата масла, установленной на картере каждого компрессора, но питающейся от одного общего масляного ресивера. Поплавковые устройства возврата масла не оборудованы смотровыми глазками, в связи с этим проконтролировать уровень масла в каждом из компрессоров не представляется возможным. Уровень масла в маслосборнике — выше нижнего смотрового глазка и ниже верхнего глазка.

Общее состояние монтажа всех систем удовлетворительное, трубопроводы и необходимая изоляция — без повреждений.

Уровень давления хладагента (R507) на выключенном агрегате соответствует температуре окружающей среды, признаков утечки хладагента не обнаружено.

Напряжение питания соответствует норме.

Контакторы обоих компрессоров, магнитные пускатели — в норме. Общее состояние электропроводки и электрических компонентов в шкафу и в клеммных коробках хорошее.

Сопротивления обмоток электродвигателей компрессора № 1 2DES-2Y-4OS составляют 5,2 Ом, пробоя на корпус нет.

Сопротивления обмоток электродвигателя компрессора № 2 2DES-3Y-4OS составляют 4,3 Ом, пробоя на корпус нет.

____________________________

Читайте по теме:

Перспективы применения пропана в бытовом кондиционировании

Проблемы при эксплуатации холодильного оборудования и их решение

Причины выхода из строя холодильного компрессора

____________________________

При попытке включения компрессоров поочередно выявлено следующее:

Запуск компрессора № 1 не происходит — срабатывает тепловое реле, пусковой ток по 1-й фазе составляет около 30 А. Вывод — компрессор заклинен.

Компрессор № 2 запускается штатно, рабочий потребляемый ток по фазам составляет от 5,5 до 6 А, производительности компрессора № 2 достаточно для обеспечения рабочего температурного режима имеющихся пристенных холодильных витрин. После достижения в витринах установленной температуры компрессор отключается по установленному значению давления на всасывающей магистрали (откачивает остаток фреона из холодильного контура (испарителей) в ресивер перед отключением компрессора). Повторный запуск компрессора при повышении температуры в витринах до установленного контроллерами витрин значения, происходит штатно.

Давления срабатывания на отключение компрессоров соответствуют настройке по контроллеру.

Холодильные витрины включаются на охлаждение без нарушений. Однако они имеют независимое от централи электропитание, «обратная связь» между холодильным агрегатом и торговым оборудованием отсутствует. В случае аварийной остановки холодильного агрегата, расположенного в подвальном помещении, соленоидный вентиль испарителя остается открытым, жидкий фреон поступает на всасывание холодильных компрессоров.

Обособленного отделителя жидкости централь не имеет. Общий всасывающий коллектор компрессоров имеет небольшой внутренний объем и не может в полной мере выполнять функцию отделителя жидкости. В результате при запуске компрессоров высока вероятность возникновения «влажного хода» и гидроудара. Эту особенность необходимо учитывать при эксплуатации и обслуживании данного оборудования.

Холодильные витрины (без загрузки товара) вышли на режим без замечаний. Контроллеры управляют температурой в витринах корректно.

Вентиляторы конденсатора включаются по сигналам реле высокого давления, что соответствует настройке.
Давление конденсации поддерживалось системой зимнего пуска в пределах 16bar, что соответствует норме для работы в зимнее время с температурой конденсации около 35°С.

Нагрев корпуса компрессора на всасывании, головок цилиндров, картера, а также его шум при работе соответствуют норме.

Комиссия пришла к заключению, что предположительной причиной заклинивания компрессора № 1 явилось скопление в картере компрессора, расположенного в подвальном помещении, во время аварийных остановок (более ста ошибок на контроллере) через открытый ТРВ жидкого хладагента, поступление которого в цилиндры компрессора при пуске (либо неоднократных пусках) вызывало неоднократные гидроудары. Вследствие этого и произошла механическая поломка либо клапанов, либо шатунно-поршневого механизма, препятствующая перемещению поршней и вращению вала компрессора.

Второй возможной, но маловероятной из-за малого срока работы причиной выхода из строя компрессора может быть масляное голодание при загрязнении масляного фильтра на масляной линии вследствие невозможности визуального определения количества масла в компрессорах, т. к. использовались механические регуляторы уровня масла без смотровых глазков.

Установление точных причин выхода компрессора из строя требует проведения полной диагностики компрессора с разборкой и дефектацией внутренних деталей и узлов, что не представилось возможным без согласования юридических вопросов по гарантийным обязательствам между владельцами и поставщиком.

Эксперты рекомендовали собственнику оборудования:

— во избежание создания предпосылок для снятия гарантийных обязательств владельцу оборудования согласовать с поставщиком выполнение демонтажа и полной разборки компрессора для окончательного установления причины выхода его из строя;

— во избежание создания условий для появления гидроудара при пуске компрессоров настоятельно рекомендуется устранить существующую недоработку системы включения витрин и холодильных агрегатов. При аварийной остановке агрегата соленоидные вентили испарителей холодильных витрин должны перекрываться независимо от сигнала контроллера витрины.

Для обеспечения долгосрочной работоспособности данной холодильной машины необходимо доработать логику управления всем комплексом оборудования: холодильной установкой и витринами, так как при существующем алгоритме включение контроллеров витрин (и соленоидных вентилей перед ТРВ испарителей соответственно) происходит независимо от включения компрессорной установки.

При включении соленоидных вентилей на витринах раньше, чем холодильных компрессоров, происходит перетекание хладагента из ресивера через испарители в картеры компрессоров, создавая там избыточное давление перед запуском компрессоров, при температурах в агрегатном помещении ниже +20 ⁰С и достижении давления в картере компрессора более 6 бар происходит конденсация хладагента и дополнительное «растворение» его в масле. При пуске компрессора возникают разряжения в картере компрессора, «вскипание» масляно-фреоновой смеси и попадание обогащенной жидкостью (маслом) массы в цилиндры компрессора с возникновением сверхнормативной нагрузки на клапаны и шатунно-поршневую систему (гидроудар).

Дополнительно рекомендуется:

— заменить механические регуляторы уровня масла на аналогичные с возможностью визуального контроля уровня масла в компрессорах.

Сервисной службе необходимо:

1. Обеспечить контроль за исправной работой защитной автоматики как по электрической, так и механической части.

2. При возникновении аварийных отключений компрессора необходимо выяснить причины и устранить их.

3. До проведения модернизации установки, во избежание выхода из строя второго компрессора, принимать меры для предотвращения попадания жидкого хладагента в картер компрессора перед пуском.

4. Обеспечить ведение журнала учета технического состояния холодильной системы в соответствии с требованиями п. 4.3 ГОСТ EN378-4-2014.

Заключение:

Основной предположительной причиной выхода из строя полугерметичного поршневого компрессора BITZER 2DES-2Y-4OS является попадание жидкого хладагента в цилиндры компрессора вследствие конструктивного дефекта холодильной системы — отсутствия между холодильным агрегатом и торговым оборудованием «обратной связи», обеспечивающей перекрытие соленоидных клапанов витрин при аварийной остановке холодильной централи.

В случае подтверждения результатами вскрытия причины выхода из строя компрессора в результате попадания в цилиндры жидкого хладагента этот случай будет являться гарантийным для владельца холодильной системы вследствие наличия конструктивного дефекта системы.

Положение АПИМХ о проведении работ для выдачи независимого заключения.

Источник: журнал «Микроклимат и Холод»