Причины износа клапанного узла в аммиачных холодильных установках

26.02.2016

В промышленных холодильных агрегатах, хладагентом в которых выступает аммиак, часто содержится большой процент воды, который проникает внутрь системы в процессе эксплуатации аммиачных холодильных установок и негативно влияет на работу теплообменного оборудования, вызывая износ клапанного узла в аммиачном компрессоре.

 

Износ деталей в результате «ложного перегрева» системы

Наличие воды в аммиачной холодильной машине снижает производительность системы и повышает эксплуатационные расходы, в том числе энергопотребление. При превышении допустимой концентрации воды в аммиаке (0,3%) изменяются термодинамические свойства хладагента, в результате чего повышается температура кипения. Для корректной работы установки автоматика понижает давление в системе, что влечет за собой повышение электропотребления приблизительно на 5% на каждый градус. При работе системы охлаждения в режиме сухого испарения изменение давления и температуры хладагента из-за изменения тепловой нагрузки воспринимается терморегулирующим вентилем как изменение перегрева пара на выходе из испарителя. В результате возникает эффект т.н. «ложного перегрева», что может привести к тому, что в процессе холодоснабжения вентиль станет не в состоянии контролировать подачу хладагента в испаритель.

 

Износ деталей в результате коррозийного истирания (фреттинг-коррозии)

При повышении концентрации воды в аммиаке повышается химическая активность смеси, которая становится очень агрессивной по отношению к цинку, меди и ее сплавам (латуни). В результате возникает электрохимическая коррозия в вентилях, которая совместно с вибрацией и пульсацией от работы оборудования вызывает коррозийное истирание деталей – т.н. фреттинг-коррозию, т.е. разрушение деталей при минимальном перемещении двух поверхностей в условиях коррозионной среды. Вследствие возрастающего трения увеличивается возможность заклинивания вентилей и механических регуляторов, возникают проблемы в регулировании работы холодильной машины и с течением времени оборудование выходит из строя.

 

Порча деталей вследствие химических реакций с маслом

При взаимодействии с маслом в компрессоре аммиачно-воздушно-водяная смесь образует органические кислоты и сложные азотные соединения (углеродистые отложения, мыльные кислоты, соли); последние, частично растворяясь в аммиаке, легко проходят через маслоотделитель и откладываются на стенках компрессора и элементах системы (регуляторах, вентилях, испарителях). Также они катализируют процесс образования более агрессивных азотных соединений, которые все вместе негативно влияют на работу всей аммиачной холодильной установки.

 

Износ клапанных узлов из-за коррозии

В аммиачных холодильных установках при дросселировании хладагента происходит разрушение пузырьков пара и кавитация жидкости. Также движение хладагента вызывает эрозию поверхности, а все вместе приводит к износу клапанных узлов. В случае превышения концентрации воды в аммиачной смеси к данным процессам добавляется коррозия, в результате чего износ клапанных узлов в поплавковых и терморегулирующих вентилях происходит интенсивнее.

 

Несмотря на общую автоматизацию холодильных установок, к сожалению, пока не существует оборудования, которое бы регулировало процент содержания воды в системе аммиачных установок, вовремя сигнализируя о превышении порога и самостоятельно отводя излишек. Воздуховыпускные клапаны с этой задачей не справляются: проникший внутрь влажный воздух удаляется из системы совершенно сухим, а вода легко соединяется с аммиаком. Компания-производитель холодильной автоматики Данфосс много лет занимается проблемами эксплуатации аммиачных холодильных агрегатов. Проводя собственные исследования, специалисты компании пришли к выводу, что использование фильтров-осушителей для аммиачных систем нерационально: фильтры получатся очень дорогими и малоэффективными. Так что пока единственным способом удаления воды из системы является применение ректификаторов во время обслуживания аммиачных холодильных установок.

 

Специалисты НПП «Холод» при проектировании аммиачной холодильной установки учитывают особенности функционирования аммиачных систем, осуществляют техобслуживание и ремонт установок, а также обучение персонала. 

 

Также рекомендуем статьи:

Аммиачные холодильные машины: использование теплообменного оборудования 

Принципы реконструкции аммиачных холодильных установок

Техническое перевооружение аммичной холодильной установки

Заказать обратный звонок