Как найти утечку хладагента в работающей холодильной установке?

Циркулирующий внутри контура хладагент стимулирует к движению и молекулы масла в компрессоре. При утечке смесь масла и хладагента появляется на наружной поверхности деталей установки, после чего хладагент испаряется, а частицы масла остаются.

Таким образом, место утечки легко обнаружить по остаткам масла на трубопроводах или деталях установки, расположенных над местом утечки (особенно хорошо видно, когда установка содержится в чистоте).

Поиск утечки фреона

Утечка чаще всего возникает в местах резьбовых (неправильная затяжка) и паяных соединений (воздействие высоких температур приводит к растрескиванию и появлению пор). Также необходимо обращать внимание на сильфоны прессостатов, заглушки, сальники, негерметичные предохранительные клапаны, уплотнительные узлы и пр.

В качестве постоянных элементов не рекомендуется использовать гибкие полимерные уплотнители, поскольку они склонны к образованию пор, а, следовательно, и появлению утечек.

Выполнять поиск утечек можно при помощи галогенных ламп, реагирующих на хлор. Их можно применять для установок, работающих на хладагентах ХФУ R11, R22, R502 или ГХФУ R22, R123 и др.

Следует также знать, что испарения трихлорэтилена или жавелевой воды также содержат хлор, из-за которого лампа меняет окраску пламени.

На хлор реагируют только галогенные лампы, но их применение для новых хладагентов типа R404А, R134а, R410А не даст должного эффекта. Для этого используют другие методы поиска утечек.

Применение мыльных растворов или обмыливание является удобным способом для точного установления места утечки. Его можно использовать в тех случаях, когда из-за яркого света пламя галогенной лампы плохо видно или когда окружающая среда насыщена парами хладагента (в этом случае пламя галогенной лампы будет постоянно зеленым).

Еще одним эффективным способом является применение электронных детекторов утечек.

В процессе выбора моделей детекторов следует быть особо внимательными, поскольку одни из них прекрасно реагируют на хладагенты типа CFC или HCFC (R12, R22), но не применимы для HFC (R134а, R404А).

В связи с этим, перед покупкой нелишним будет предварительно ознакомиться с инструкцией производителя.

Метод добавления цветных добавок в хладагент является наименее практикуемым, поскольку влечет за собой массу осложнений.

Вариант добавления флюоресцирующих добавок в хладагент и применение ультрафиолетовой лампы отличается высокой эффективностью. С его помощью можно обнаружить даже самые малые утечки, независимо от используемого хладагента.

Обнаружение утечек в слабо заправленной установке

Данная технология является довольно распространенной. Для начала установку заправляют небольшим количеством хладагента CFC или HCFC, а после надувают сухим азотом.

Для установления утечек применяют галогенную лампу. Используя данную технологию, необходимо учитывать ее некоторые особенности, не говоря уже о выбросе в атмосферу хлорсодержащих соединений.

На рис 15.1 показана установка с хладагентом, надутая азотом, через некоторое время. После завершения проверок необходимо тщательно вакуумировать контур. При аналогичной температуре азот в несколько раз легче, чем пары хладагента.

После того, как установка заполняется азотом, он начинает скапливаться в верхней ее части, а более тяжелые пары хладагента опускаются в нижнюю часть установки.

В этом случае, если негерметичность находится в верхней части, то ее при помощи галогенной лампы обнаружить будет очень сложно.

Таким образом, мы смогли проанализировать недостатки способов проверки герметичности контура с использованием азота и хладагента.

Однако, следует еще упомянуть о технологии (менее распространенной) поиска утечек, основанной на вакуумировании.

Холодильный контур вакуумируют на некоторое время и следят за изменением давления. Если оно сохраняется на прежнем уровне, то это означает, что контур герметичен.

Для того чтобы убедиться в надежности такой технологии, проследим, что же будет происходить при наличии негерметичности (паяное соединение) на двух примерах (рис.15.2):

- в первом случае контур находится под вакуумом, и при обнаружении негерметичности будем наблюдать рост давления;

- во втором примере контур надут азотом до давления 10 бар и при негерметичность давление снижается.

В первом примере контур находится под вакуумом. Наружное и атмосферное давление одинаковы, поэтому и перепад будет незначительным. Через негерметичный стык проходит небольшое количество воздуха, из-за чего подъем давления небольшой.

Во втором примере контур заполнен азотом до давления в 10 бар. Это означает, что давление в контуре в 10 раз больше давления окружающей среды и при нарушении герметичности азот будет поступать наружу.

Из этого следует, что при равных размерах негерметичности, во втором примере газ будет поступать быстрее, соответственно и давление в контуре будет подвергнуто значительным изменениям. Следовательно, во втором случае легче установить изменения давления при помощи манометра.

Стоит отметить, что в первом случае в контур поступает воздух, содержащий влагу. Поступающая внутрь атмосферная влага несет в себе целый ряд негативных последствий, в частности, ее соединения с хладагентом образуют вредные кислоты.

Рассмотрим еще один пример поиска утечек путем вакуумирования контура (рис. 15.3).

На представленной схеме развальцованная медная трубка подключена к ниппельному наконечнику. Теперь рассмотрим случай, когда она была ненадежно прикручена, что стало причиной негерметичности.

В варианте номер один контур вакуумирован и развальцовка прижата наружным давлением к ниппелю. Проход воздуха минимальный и негерметичность отсутствует. Во втором варианте контур находится под давлением, отжимающим фланец трубки от ниппеля. Утечка образуется значительная и легко обнаруживается.

Из данных примеров можно сделать вывод, что вакуумирование необходимо использовать исключительно для удаления влаги, но не для испытания на герметичность.

Самым надежным способом проверки контура на герметичность является его наддув сухим азотом (до давления 10 бар), исключающий вероятность конденсации.

Кроме того, используя сухой азот, дальнейшая процедура осушки контура становится проще.

Подключение баллона к контуру необходимо осуществлять с помощью редуктора, поскольку в азотных баллонах давление порядка 100 бар и может произойти авария.

Если утечки значительны, то давление в контуре стремительно падает.

Иногда их можно обнаружить просто на слух или проводя ладонью по элементам контура. Когда утечки маломасштабны, используют мыльный раствор. Им обрабатывают подозрительные места и в негерметичных точках появляются пузырьки.

Давление также может меняться и при отсутствии утечек, например, при значительных перепадах температур.

Так, при повышении температуры окружающей среды, повышается температура азота и он расширяется. Это в свою очередь приводит к повышению давления в контуре. Обратная ситуация (снижение давления) происходит при снижении температуры окружающей среды.

Существует закон Шарля, которому подчиняется изменение давления, вызванное перепадом температур:

Р1/Т1=Р2/Т2,

где давление и температура должны быть выражены в абсолютных величинах.

Если установка находится под давлением долгое время и давление за данный промежуток не вышло за границы допустимого, согласно закону Шарля, то можно смело говорить об отсутствии утечек.