Причина гибели чиллера., Интересно мнение холодильщиков. Опции

[M.Mar]

Картина с размораживанием врторого по высоте ряда подтверждает теорию пуска компрессора без циркуляции воды. Дело в том, что в испратителе находится не чистый фреон, а маслофреоновая смесь - она вскипает как бы слоями и видимо на второй-третий ряд сверху приходится максимальное понижение температуры. И видимо неоднократные попытки включить чиллер и вызвали локальную зону переохлаждения трубок - навскидку толщина зоны 10...15 см.

конечно, теоретически параллельно идут два встречных процесса: - снижение температуры в объеме от дросселирования жидкости; - повышение температуры от повышения давления за счет увеличения объема пара.
какой преобладает - навскидку сказать сложно... Жизненный опыт говорит, что давление-температура растет быстрее..
TO M.Mar - а трубки снаружи были покрыты пористым материалом, или гладкие?
Михаил

to LordN - если я предложу залить контур антифризом на меня посмотрят с удивлением. У нас почти нигде зимой ниже нуля не бывает, а в каталогах написано - испарение +4°С.
А если это предложит продавец чиллера, да еще предложит продать гликолю, его просто спустят с лестницы.
В тысячах системах DX - с сухими испарителями у нас никто не заливает антифриз.
Все производители теперь экономят на дорогой меди для испарителей DX и стали делать испарители "falling film", которые требуют площадь теплообмена в несколько раз меньше. То, что повысился, как Вы говорите, риск, пользователи еще не не поняли. На самом деле, я тоже еще не понял почему замерзли два известных мне подобных испарителя.

to kord:
Трубки с интегральным наружным оребрением в отношении площади примерно 4:1 к гладкой поверхности.
Общее колличество Х/А в испарителе покроет нижние 2-3 ряда трубок. В установившемся режиме покоя вся верхняя половина испарителя будет сухой. Но именно она и пострадала.
Почему пострадали оба компрессора? Проверю документацию, но, по памяти, их запускают по-очереди.
Это все против второй версии - чиллер якобы замерз при повторном запуске.
Если в момент перед аварией EEV подавал паро-жидкостную смесь при температуре примерно 4°С, то что заставит теперь Х/А испарятся, когда вода не забирает энергию? Тем более, что идет процесс увеличения давления.
Я прикинул, что через 1 см² трубки может поступить из воды примерно 1 Вт (1 Джоуль в секунду). А для испарения 1куб.см Х/А потребуется 260 Дж. Охладить 1 куб.см Х/А до -1°С еще 8 Дж. Для охлаждения и замораживания 1 куб.см воды 442 Дж. Мощность теплообмена через стенку трубки при замораживании упадет ниже 1 Вт.
То-есть, непонятно, на что и как ушла энергия высвобожденая при замерзании воды по версии 1?
Потом, чтобы эффективность теплообмена при заморозке была высокой Х/А-ту неплохо было бы уйти в хороший минус.
А это все против первой версии - чиллер якобы замерз при остановке.
Потихоньку склоняюсь к третьей версии - чиллер всегда работал при испарении в минусе, а накрылся только тогда, когда остановился проток воды. Если это фактически было так, то ничего доказать уже нельзя.

to Vadim 999: Так почему он вскипает? Откуда он берет для этого энергию? И как образуется из +4°С отрицательная температура?

[M.Mar]

Картина с размораживанием врторого по высоте ряда подтверждает теорию пуска компрессора без циркуляции воды. Дело в том, что в испратителе находится не чистый фреон, а маслофреоновая смесь - она вскипает как бы слоями и видимо на второй-третий ряд сверху приходится максимальное понижение температуры. И видимо неоднократные попытки включить чиллер и вызвали локальную зону переохлаждения трубок - навскидку толщина зоны 10...15 см.

конечно, теоретически параллельно идут два встречных процесса: - снижение температуры в объеме от дросселирования жидкости; - повышение температуры от повышения давления за счет увеличения объема пара.
какой преобладает - навскидку сказать сложно... Жизненный опыт говорит, что давление-температура растет быстрее..
TO M.Mar - а трубки снаружи были покрыты пористым материалом, или гладкие?
Михаил

to LordN - если я предложу залить контур антифризом на меня посмотрят с удивлением. У нас почти нигде зимой ниже нуля не бывает, а в каталогах написано - испарение +4°С.
А если это предложит продавец чиллера, да еще предложит продать гликолю, его просто спустят с лестницы.
В тысячах системах DX - с сухими испарителями у нас никто не заливает антифриз.
Все производители теперь экономят на дорогой меди для испарителей DX и стали делать испарители "falling film", которые требуют площадь теплообмена в несколько раз меньше. То, что повысился, как Вы говорите, риск, пользователи еще не не поняли. На самом деле, я тоже еще не понял почему замерзли два известных мне подобных испарителя.

to kord:
Трубки с интегральным наружным оребрением в отношении площади примерно 4:1 к гладкой поверхности.
Общее колличество Х/А в испарителе покроет нижние 2-3 ряда трубок. В установившемся режиме покоя вся верхняя половина испарителя будет сухой. Но именно она и пострадала.
Почему пострадали оба компрессора? Проверю документацию, но, по памяти, их запускают по-очереди.
Это все против второй версии - чиллер якобы замерз при повторном запуске.
Если в момент перед аварией EEV подавал паро-жидкостную смесь при температуре примерно 4°С, то что заставит теперь Х/А испарятся, когда вода не забирает энергию? Тем более, что идет процесс увеличения давления.
Я прикинул, что через 1 см² трубки может поступить из воды примерно 1 Вт (1 Джоуль в секунду). А для испарения 1куб.см Х/А потребуется 260 Дж. Охладить 1 куб.см Х/А до -1°С еще 8 Дж. Для охлаждения и замораживания 1 куб.см воды 442 Дж. Мощность теплообмена через стенку трубки при замораживании упадет ниже 1 Вт.
То-есть, непонятно, на что и как ушла энергия высвобожденая при замерзании воды по версии 1?
Потом, чтобы эффективность теплообмена при заморозке была высокой Х/А-ту неплохо было бы уйти в хороший минус.
А это все против первой версии - чиллер якобы замерз при остановке.
Потихоньку склоняюсь к третьей версии - чиллер всегда работал при испарении в минусе, а накрылся только тогда, когда остановился проток воды. Если это фактически было так, то ничего доказать уже нельзя.

to Vadim 999: Так почему он вскипает? Откуда он берет для этого энергию? И как образуется из +4°С отрицательная температура?

[LordN]

если я предложу залить контур антифризом на меня посмотрят с удивлением. У нас почти нигде зимой ниже нуля не бывает, а в каталогах написано - испарение +4°С.

тогда остаётся единственный выход - обеспечить постоянство расхода воды невзирая на наличие электричества - ДВС, генератор и/или упс для насоса.

стали делать испарители "falling film", которые требуют площадь теплообмена в несколько раз меньше

а о чем это говорит? прежде всего - о скорости теплообмена в несколько раз большей .

прямая аналогия - подавляющее большинство разморозок водяных калориферов вент.систем в России приходится на время, когда на улице температура близка к нулю. учитывая то, что всегда, с той или иной степенью фанатизма водяные калориферы имеют мощность более потребной при минимальных температурах и чем выше запас по мощности, тем выше шансы разморозить его при маленькой дельте. это как раз ваш случай - скорость теплообмена высока, любая остановка движения носителя влечет его сверхбыстрое остывание до точки замерзания.

[snovell]

А всё таки, можно имя покойного?

[M.Mar]

А всё таки, можно имя покойного?

Увы, не могу. "Ленинград - город маленький".

[kord]

При отсуствии контроллера и возможности просмотреть историю аварий мы можем только гадать о том, что там происходило.
Переходные процессы в таких машинах - никем не изученное явление. И в моей практике M.Mar первый, кто решил сделать анализ аварии.
В аналочичной ситуации (испаритель разморожен, компрессор заклинило; а в системе был гликоль) - история аварии показала, что перед последней (фатальной) остановкой температура кипения была минус 18С (!!!), что далеко выходило за пределы уставок регулирования и защит. Заказчик изменил обвязку чиллера по рекомендации наладочной организации. Вот уже 2 года об этом объекте ничего не слышно - видимо работает...
так что ИМХО: глупо надеяться на фирменный контроллер. На жестких нештатных режимах он машину не спасет. Я вижу единственную возможность долгой и счастливой жизни чиллеров:
- профессиональное проектирование обвязки
- скрупулезное создание САЗ в полном объеме
- профессиональная пусконаладка
- качественная эксплуатация
К сожалению все эти требования почти никогда не выполняются. Я знаю чиллер, где уже третий раз поменяли испаритель и отремонтировали компрессор, а обвязку модифицировать не хотят.
И данное обсуждение укрепляет меня в мысли, что самыми квалифицированными (и соответсвенно высокооплачиваемыми) специалистами в холоде (большом кондиционировании) должны быть наладчики. В советское время хорошего наладчика по всей стране возили... ОРГПИЩЕПРОМ был нарасхват...
Может АВОК возмется создать службу консультантов?
А я на чиллерные установки, смонтированные и налаженные мной давал гарнтию 20 лет.. Видел реально отработавшие 18 лет...
Михаил

[sergey'd]

Переходные процессы в таких машинах - никем не изученное явление. И в моей практике M.Mar первый, кто решил сделать анализ аварии.

Такую задачу можно решить с помощью матмоделирования процессов. Но это уже тянет на кандидатскую дисер.
Вполне возможно, что кто-то это уже проделал, попробую поискать на досуге.

Михаил, а как модифицируется обвязка? И какие могут быть причины такой низкой t-ры кип.? В головоу приходит только когда реальная холодопотребление значительно больше расчетной холодопроизводительности.

Сообщение отредактировал sergey'd - 9.6.2008, 9:07

[kord]

Михаил, а как модифицируется обвязка?
Очень просто: трубы режутся на... и вся обвязка монтируется заново.
Следующий вопрос обычно: "какие гарании, что будет потом работать?"
Обычный мой ответ: "Мое честное слово!"

To M.Mar - отдельное спасибо за конструктивную дискуссию. Я уж сбился со счета размороженным испарителям, но Ваш будет в третьей десятке...
Михаил

[narkom]

Был реальный похожий случай из практики.
Проводился ремонт чиллера с полным удалением хладагента. Потом вакуумирование и заправка. Кожухотрубный испаритель с межтрубным кипением. Неопытный механик, по старинке, начинает заправку перевернув баллон и заливая фреон в испаритель через заправочный штуцер в верхней части испарителя.. Чиллер стоит, насос тоже, вода в трубах 20С. Хорошо вовремя услышали протестующее потрескивание внутри испарителя

[vadim999]

To Narkom (last). Ага. Давным-давно сам (будучи ПТУ-шником на практике) был участником (подавал ключи) события с точностью до наоборот. Деды-механики опорожняли ( откачивали технологическим компр-конден. агрегатом в дренажн. ресивер) жидкостной конденсатор от фреона, и естественно ... забыли открыть воду. Практикант разрулил ситуацию - до наступления "протестующего потрескивания"- дело не дошло.

То M.Mar (от 06.06.08 18:11), г-да примкнувшие. "Усопшая", являла собой плияду холодильных машин,работающих по замкнутому паро-жидкостному циклу. К моменту гибили в конденсаторе находилось (штатно) достаточно Х/А в жидкой фазе, и бренные останки покойной, через незакрывшийся дросель сработали по разорванному ПЖ-циклу. Не знаю насчет "энергии", а то, что в трех случаях (усопшая и две истории) массовая скрытая теплота парообразования ("запас" жидкого Х/А) превышала значения теплопритоков для ее компенсации (отутствие протока воды),- это точно. Ближайшая аналогия, по превышению, (не как способ доказательства, а ток-мо примера ради):-работа испарителя с переливом (не рассматривая причинны появления).

[M.Mar]

To Vadim999: Обмерзание конденсатора как Вами описано - процесс понятный. Движущая сила процесса - падение давления над Х/А и, как результат, испарение и охлаждение всего, что плохо лежит вокруг вплоть до образования твердой фазы.
Вот так выглядит результат процесса.
 Frozen_Condenser_Tube_1.JPG ( 48,46 килобайт ) Кол-во скачиваний: 147

Но в моем-то случае давление растет...

[vadim999]

1. По тексту. По-прашу перевести на язык Советской инженерной школы. Нынешные сленги понимаю с трудом. Фор экземпл:"Испарение"- в паро-жидкостном цикле холодильной машины, мой мозг отказывается понимать.

2. Про фото и последнее предложение: 1. См. ответы на мой квешенс на подфоруме "Холодоснабжение" "Почему рвутся калачи ..."
2. Вода ЗАМЕРЗЛА !!!!!!!. (См-те собственный первоисточник в части, Вами описанной, конструкции водоохладителя).

PS. " Резюме по факсу": - Ве лессон из финишт?

[vadim999]

Извините. Опечатка с подфорумом. См. "Вент., конд.,..." исх. от 21.03.08. Спасибо.

[Ser]

Может я не прав но есть еще 3 случай который тут и не расматривали. Может наступить в такой схеме, если я ее правильно понял, и с водой и с гликолем))). Все конечно зависит от мощности насоса - 1. При замерзании метал становится хрупким. 2. Далее утро сонный оператор видит что отключилась установка начинает ее пуск.... все бы хорошо , но насос по правилам пускается на закрытую задвижку на нагнетании, вот вам 1 гидроудар. 3. Далее если насос не выбьет защитой по пусковому току - он будет большой, пойдет циркуляция, соответственно резкое повышение температуры в конденсаторе - это 2 гидроудар.
Да и еще если предположить что воды до пуска насоса в конденсаторе вообще не было, такое возможно если есть утечка - воду не жалко))), то сами представляете на сколько может опустится температура трубок и тут БАЦ пуск насоса (еслибы это был чермет то труба обычно пополам раскладывается) вот и 4 вариант.
И опять виноват персонал)))
Обычно поломки случаются при наложении нескольких причин одновременно.........

Сообщение отредактировал Ser - 2.7.2009, 22:03

[daddym]

Попробую обобщить уже высказанные мнения. При открытом ТРВ весь жидкий фреон разумеется перетек в испаритель как самую холодную часть системы. Температура опятьже разумеется при этом повышалась так как она зависит от давления даже без теплопритока от воды а жидкий фреон с конденсатора горячий. В итоге за 4 часа и вода и фреон приобрели температуру среды.
Предположительно в системе температура мерилась по воде на выходе а основным критерием аварии служило падение давления в испарителе.
Насос не запустился.
Если бы система стартовала штатно, без фреона в конденсаторе, то после начала работы и подачи первых порций фреона с ТРВ она остановилась бы по низкому давлению в испарителе, скорее всего не заморозив трубок поскольку количество впрыснутого фреона было бы не слишком велико.
В описываемом случае, конденсатор был заполнен теплым фреоном, который достаточно долго держал давление пока весь не оохладился. С точки зрения автоматики это перегрев, что подтверждалось датчиками температуры воды на выходе, потока то не было чтобы их охладить. Разумеется сразу запустился второй компрессор с тем же самым эффектом. Кроме того и ТРВ открылись на полную. В итоге фреон остыл до 4 а потом и ниже, пока работали компрессора, закрытие ТРВ не помогло, поскольку фреон уже был внутри.
То что лопнули именно средние трубки - это как раз видимо слой выкипевшего фреона. Верхние немного грелись подачей с ТРВ, нижние как упоминалось были в растворе масла ну а самая высокая теплопередача - фронт кипения.

[виталий.д]

После остановки давление по любому поднялось.Не поверю что 134 мог разморозить испаритель.

[binom]

Первая версия отпадает.
Классический пример - залив фреона в отвакуумированную полость. Если закрыть кран, а потом опять его открыть, температура в наполняемой емкости точно понижаться не будет. Шредер тоже дроссель.
Вторая тоже сомнительна.
Есть еще четвертая.
Я в основном прецизионниками занимаюсь, но... холодильник он и есть холодильник.
При запуске, фреон с температурой на 20-30С ниже рабочей попадает в ТРВ, температура жидкости на выходе, соответственно тоже ниже рабочей. Жидкость постепенно наполняет ТО, доходит до термобаллона, перегрев понижается, ТРВ закрывается, давление, а соответственно и температура падают. Далее, перегрев увеличивается, поскольку жидкости поступает меньше, в конце-концов до ТРВ доходит теплый фреон и система начинает работать в штатном режиме.
Процесс, в зависимости от длины трассы, емкости ресивера и наружной температуры может занять несколько минут. Давление нередко падает до 1 Бара.
В чиллере такое тоже думаю происходит, хотя возможно и не так ярко выражено. Вода в испарителе в этот период теплая, потому проблем не возникает.

При работе, давление всасывания зависит от температуры проходящего через испаритель воздух. Как-то дозаправлял агрегат при температуре в помещении +16С и отсутствии теплопритоков, датчик грел рукой. Температура упала до +11С, давление с 4 до 2.9 Бар (температура кипения 407-го при таком давлении -минус 5С).
Ну, понятно, понижается температура воздуха, уменьшается количество выкипевшего фреона, длина газового участка, соответственно и перегрев, ТРВ закрывается, падает давление, понижается температура.
В чиллере, соответственно, вместо воздуха - вода и железо. Вода не текла, железо остыло быстро, давление тоже упало быстро, авария по НД не успела сработать, она с задержкой идет, контроллер видимо глючил, или датчик протока, капут.
Может для дополнительной защиты от дураков на клеммы питания насоса катушку релюхи вешать, а НО на контакты аварийного отключения выводить?
Вообще, контроллеры после аварии утаскивать, это криминал!

Сообщение отредактировал binom - 9.12.2009, 22:23

[M.Mar]

Спасибо за подробный анализ ситуации.
За прошедшие три с лишним года, я все больше прихожу к мнению, что причиной аварии не являлся какой-то функциональный недостаток чиллера. Все таки фирма глобальная (Trane) и подобную проблему быстро обнаружили и исправили бы.
Человеческий фактор похоже. После того как восстановили ЛЭП, поврежденную при ракетном обстреле, питание вернулось на объект и тот, кто запускал чиллер и насос (насос к контроллеру подключен не был, а запускался видимо отдельно) нажимал на кнопки, пока не понял, что оба компрессора не работают. Можно пофантазировать в какой последовательности можно запускать/выключать чиллер и насос так чтобы обмануть защиты и заморозить воду, но практического смысла это уже не имеет.