Causas y soluciones del "bloqueo de hielo" capilar en los equipos de refrigeración

Causas y soluciones del "bloqueo de hielo" capilar en los equipos de refrigeración

En el funcionamiento real de los sistemas de refrigeración, los tubos capilares pueden presentar fallas de "bloqueo por hielo".Este artículo profundizará en el problema del "bloqueo de hielo" capilar en los equipos de refrigeración desde tres aspectos: causas, fenómenos de fallas y métodos de solución de problemas.

Las principales razones para el bloqueo del hielo son las siguientes:

1El refrigerante puede contener demasiada agua durante la producción, el transporte, el almacenamiento y el uso.Las moléculas de agua se condensarán en cristales de hielo en la zona de baja temperatura del capilar.El requisito general es que el contenido de agua de los fluorocarburos no exceda de 20 ppm.

2Durante el proceso de montaje y mantenimiento del sistema de refrigeración, las impurezas sólidas, como las escorias de soldadura, las virutas de cobre, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, los residuos de agua, losy polvo pueden introducirse en las tuberías y componentes debido a impurezas del sistema y contaminación por petróleo. Las partículas de impurezas se acumulan en la malla de entrada capilar, lo que puede afectar el flujo de refrigerante y exacerbar la formación de hielo.También puede depositarse y cogerse en los capilares., bloqueando los canales.

3. Improper selection of capillaries requires precise calculation and selection of the inner diameter and length of capillaries based on parameters such as system cooling capacity and compressor displacementSi el diámetro interno del capilar es demasiado pequeño y la caída de presión de estrangulamiento es demasiado grande, causará que la temperatura de evaporación sea demasiado baja y exacerbará la formación de hielo.La selección incorrecta de la longitud del tubo puede causar desequilibrio entre las fases gaseosa y líquida, lo que resulta en un aumento de la resistencia del líquido y la formación de hielo en el interior de la tubería.

4Si la temperatura de condensación y la temperatura de evaporación se desvían demasiado de la temperatura de condensación o la temperatura de evaporación es demasiado alta,reducirá el enfriamiento del refrigerante en la entrada capilar, lo que facilita la formación de burbujas, exacerbando la separación bifásica gas-líquido y la formación de hielo.y la temperatura de evaporación depende de las condiciones de funcionamiento específicas, como 5-12 °C para el aire acondicionado doméstico.

5Si la válvula de expansión térmica falla o el filtro se bloquea, se reducirá el refrigerante que entra en el evaporador, disminuirá la presión de evaporación y la temperatura,y más fácilmente producen gotas subenfriadas en el capilar, que se condensará en hielo.

Fenómeno de obstrucción por error del hielo capilar

Una vez que el tubo capilar está bloqueado por hielo, puede causar una serie de fenómenos anormales.

Al observar y analizar estos fenómenos, se puede determinar preliminarmente si se trata de una falla de bloqueo de hielo:

1La temperatura de evaporación anormalmente baja se ve obstaculizada por el bloqueo de hielo, que dificulta el flujo de refrigerante al evaporador, lo que resulta en un refrigerante insuficiente en el evaporador.La presión y la temperatura de evaporación son significativamente inferiores a los valores normalesEn el caso de las unidades de aire acondicionado, la temperatura de salida es generalmente inferior a 5 °C.

2El aumento de la presión de condensación dificulta el flujo del refrigerante, causando una gran cantidad de acumulación en el condensador, lo que conduce a un aumento de la presión de condensación.La presión de condensación de los aparatos de aire acondicionado para uso doméstico se sitúa generalmente entre 1.4 y 1.6 MPa, pero en caso de fallo del bloqueo de hielo, puede alcanzar más de 2,1 MPa. Mientras tanto, debido a la disminución del sobrecalentamiento del aire de retorno,la presión de succión del compresor también aumentará.

3La congelación capilar y el bloqueo de hielo causan una caída repentina de la temperatura local del capilar, y la pared del tubo se congela ampliamente, incluso cubierta con bordes de hielo.Las unidades interiores también pueden experimentar goteo o glaseado.

4El vacío del sistema y el bloqueo de hielo por vibración resultan en un suministro insuficiente de líquido al evaporador, un aumento de la proporción de gas y un aumento del ruido.El compresor puede experimentar succión y vibración debido a la entrada excesiva de gas.

5La frecuencia de arranque o parada del compresor causada por el bloqueo de hielo puede provocar una baja temperatura de evaporación y el desencadenamiento frecuente de la protección de baja presión.que resulte en una interrupción repetida del comienzo del compresorEn casos graves, el compresor puede desencadenarse y cerrarse directamente.El bloqueo del hielo capilar también puede causar una disminución de la capacidad de refrigeración y un aumento del consumo de energía.Pero estos fenómenos no son exclusivos del bloqueo de hielo y requieren un mayor examen y diagnóstico.

Métodos para eliminar el bloqueo de hielo capilar

Una vez que se determine que la falla es causada por el bloqueo de hielo capilar, es necesario tomar medidas oportunas para eliminarla.

Los métodos de manipulación comunes incluyen:

1El primer paso en la recuperación del refrigerante es utilizar una máquina de recuperación para extraer todo el refrigerante del sistema.para evitar descargas directas que puedan causar contaminación ambiental y desperdicio de recursosEl refrigerante extraído debe ser purificado con un filtro seco antes de poder reutilizarse.

2. El reemplazo de los capilares es generalmente necesario para los capilares con severos bloqueos de hielo. Preste atención al reciclaje del refrigerante residual durante el desmontaje para evitar el vaciado.Cuando se seleccione un nuevo capilar, es necesario seguir estrictamente las especificaciones y modelos indicados en la placa de identificación del equipo, y el tamaño no puede cambiarse arbitrariamente.y sin deformación por compresión durante la instalación.

3. Limpie el sistema y reemplace el elemento del filtro lavando repetidamente el sistema con nitrógeno o refrigerante R11 para eliminar impurezas, depósitos de carbono,y humedad de las tuberías y componentesSi es necesario, el compresor también debe desmontarse para limpiar la carcasa, reemplazar el filtro de entrada capilar y el elemento de filtro seco y rellenar con refrigerante calificado.

4. Compruebe si la válvula de expansión térmica y la válvula de solenoide pueden funcionar normalmente y si el núcleo de la válvula es flexible.

5. Ajustar la temperatura de condensación y evaporación de acuerdo con las condiciones ambientales y las condiciones del equipo, ajustar la temperatura de condensación a 40-50 °C,y la temperatura de evaporación no es generalmente inferior a -5 °CSi es necesario, el volumen de aire de condensación puede reducirse adecuadamente para aumentar la presión de condensación.

6Además del mantenimiento, también es importante prevenir el bloqueo de hielo capilar en el sistema.

Se pueden adoptar las siguientes medidas:

7. Controlar el contenido de agua del refrigerante y comprobar regularmente el contenido de agua del refrigerante. Si supera el estándar, debe ser reemplazado o purificado oportunamente.Es esencial utilizar equipos de carga especializados para evitar que el aire y la humedad entren..

8Instale un filtro de secado en el tubo líquido cerca de la entrada capilar e instale un filtro de secado de tamaño adecuado para interceptar la humedad y las impurezas sólidas.Inspeccione y reemplace regularmente el elemento filtrante, generalmente cada 1-2 años.

9El uso de tubos capilares antihielo con paredes interiores lisas y secciones transversales que se reducen gradualmente puede evitar eficazmente que los cristales de hielo se acumulen y bloqueen en la entrada.

10. Controlar la circulación del aceite lubricante del compresor y seleccionar el aceite lubricante con la viscosidad adecuada para controlar el contenido de aceite del sistema.instalar un separador de aceite en el oleoducto de retorno para reducir la cantidad de aceite que entra en el tubo capilar.

11. Para evitar una carga baja y un funcionamiento intermitente, el sistema de refrigeración debe mantener el funcionamiento continuo en condiciones nominal en la medida de lo posible,evitar el arranque y la parada frecuentes y la baja carga a largo plazoEn estas condiciones de funcionamiento, el sistema tiene una mala circulación de aceite, un subenfriamiento del líquido insuficiente y es más propenso a bloqueos de hielo.

12. Garantizar la calidad de la instalación y la construcción.es necesario garantizar la limpieza de las tuberías y la soldadura de las partes de conexión es firmeEn resumen, la obstrucción por hielo capilar es un mal funcionamiento común en los sistemas de refrigeración.que puedan afectar gravemente a la eficiencia de refrigeración y a la fiabilidad del equipoPara eliminar el bloqueo del hielo, es necesario identificar la causa y tomar medidas como limpieza y sustitución.También se debe prestar atención a la prevención del bloqueo de hielo, el control de la humedad, la contaminación por petróleo y las impurezas de la fuente, la optimización de las condiciones de funcionamiento del sistema y la mejora de la calidad del diseño y la instalación.Sólo mediante una gestión integral se puede reducir radicalmente la frecuencia de bloqueo de hielo capilar, garantizando el funcionamiento estable y eficiente de los equipos de refrigeración.

Gobierno integral

1- Diseño razonable de la longitud capilar y del diámetro interno

La longitud y el diámetro interno de los capilares deben calcularse con precisión en función de parámetros como la capacidad de refrigeración, el tipo de refrigerante,y temperatura de evaporación del sistema refrigeranteEn general, se pueden utilizar fórmulas o métodos de búsqueda de tablas para determinar.

Diámetro interno del tubo fino (mm) = 0,128 x (coeficiente de flujo K/coeficiente de caída de presión Δ p) ^ 0.25

La longitud capilar (m) = coeficiente de caída de presión Δ p/(Z × D ^ 4,75) En la ecuación, el coeficiente de flujo K está relacionado con la temperatura de evaporación y el tipo de refrigerante,el coeficiente de caída de presión Δ p se toma como 0.5 a 0.8, y el coeficiente de resistencia Z se toma como 3.5-3.8, D es el diámetro interno del tubo capilar (mm).

La elección del tamaño adecuado de los capilares puede hacer coincidir la caída de presión de estrangulación con el caudal requerido, evitando el bloqueo de hielo causado por un caudal excesivo o insuficiente de estrangulación.

2. Inspeccionar estrictamente la calidad de los refrigerantes. Al comprar refrigerantes, es necesario elegir proveedores de buena reputación y calificados, solicitar informes de inspección de calidad del producto,y garantizar que la pureza y el contenido de humedad cumplan con las normasLos refrigerantes reciclados deben someterse a un tratamiento de purificación profesional y pasar la prueba antes de poder utilizarse.Pero también corroe tuberías., producen sustancias tóxicas y suponen riesgos para la seguridad.

3El cambio oportuno del refrigerante es necesario cuando el sistema de refrigeración está en funcionamiento durante mucho tiempo y tiene una contaminación grave.es necesario recuperar primero el refrigerante antiguo y enjuagarlo repetidamente con nitrógeno o R11 hasta que el líquido descargado esté limpio y transparente.Luego rellene con refrigerante nuevo y registre la cantidad de llenado para inspección futura.

4La mejora de la tecnología de detección y diagnóstico de fallas de bloqueo de hielo en el mantenimiento de sistemas de refrigeración convencionales se basa principalmente en el juicio empírico y la medición simple.Para mejorar la eficiencia y exactitud del mantenimiento, es urgente desarrollar equipos inteligentes de detección y diagnóstico de bloqueos de hielo.La monitorización en tiempo real de la distribución de la temperatura de la pared capilar mediante imágenes térmicas infrarrojas puede utilizarse para determinar la ubicación y el grado de bloqueo del hielo; el uso de un medidor de humedad en línea para detectar continuamente los cambios en el contenido de humedad del refrigerante;Desarrollar un sistema de análisis del espectro de vibración y ruido capilar para detectar de forma temprana las anomalías causadas por la agregación y el desprendimiento de cristales de hielo.

5. Fortalecer la formación y la gestión de los profesionales para hacer frente a fallas comunes como el bloqueo del hielo capilar.y estandarizar los procedimientos operativos para mejorar el nivel de habilidad de los empleados de primera líneaAl mismo tiempo, fortalecer la gestión y la evaluación, y supervisar estrictamente el comportamiento.

6. prestar atención a la construcción de normas y reglamentos en la industria de la refrigeración, acelerar la formulación de normas nacionales e industriales para el diseño, la construcción,operación y mantenimiento, mantenimiento y eliminación de los sistemas de refrigeración, y estandarizar los requisitos específicos para la selección, instalación y diagnóstico de fallos de los tubos capilares.

7Realizar investigaciones básicas sobre el mecanismo de bloqueo de hielo capilar, investigar los micro procesos de nucleación, crecimiento y desprendimiento del bloqueo de hielo, revelar las leyes de interacción entre el agua,contaminación por petróleo, partículas sólidas y cristales de hielo, y construir un modelo matemático y físico para la formación de bloqueo de hielo.Los métodos experimentales avanzados como la fotografía de alta velocidad y la velocimetría de imágenes de partículas se pueden utilizar para obtener las leyes de flujo y transferencia de calor del proceso de bloqueo de hieloSe espera que, a través de la investigación de mecanismos, se identifiquen los factores clave que afectan al bloqueo de hielo, proporcionando una guía teórica para suprimir el bloqueo de hielo y optimizar el diseño capilar.

8En la base de la revelación del mecanismo de bloqueo del hielo, el desarrollo de nuevas estructuras capilares anti-bloqueo del hielo puede llevarse a cabo.recubrimiento hidrofóbico y antihielo en la pared interna de los capilares para reducir la adhesión de los cristales de hieloProcesamiento de ranuras en espiral para guiar el flujo continuo de condensado y suprimir la agregación de cristales de hielo;Diseñar una estructura compuesta de manga de sección transversal variable para formar un vórtice en la sección de entrada, separando las partículas sólidas de la pared del tubo.

9- explorar la aplicación de refrigerantes alternativos para la refrigeración, tales como los fluorocarburos tradicionales como el R12, el R22 y otros que tienen un buen rendimiento térmico,pero los valores de ODP y GWP de alto costo son altosY los nuevos fluidos de trabajo alternativos, como el R134a, el R410a, el R600a, etc. tienen una baja toxicidad y un mínimo de agotamiento de la capa de ozono.Pero sus propiedades térmicas difieren significativamente del FreónLas características de ebullición del flujo en los capilares aún no están claras y es necesario evaluar el riesgo de bloqueo de hielo.

10La eficiencia energética de los sistemas de refrigeración no sólo depende de la eficiencia de los compresores, sino también de la eficiencia energética de los sistemas de refrigeración.pero también en el rendimiento de estrangulamiento de los capilaresAl tiempo que se evita el bloqueo de hielo, también es necesario optimizar el proceso de estrangulamiento y expansión del tubo capilar para reducir las pérdidas irreversibles.La simulación numérica de flujo de dos fases y otros métodos pueden utilizarse para optimizar el tipo de tuberíaEn el caso de los tubos, la longitud y la disposición de los tubos de anillo, para lograr la mejor correspondencia entre la temperatura del refrigerante y la presión después de la expansión de estrangulación.optimización colaborativa del diseño y los parámetros de funcionamiento del tubo capilar, evaporador,y condensador deben llevarse a cabo para maximizar el COP del sistema y lograr la conservación general de la energía y la mejora de la eficiencia del sistema de refrigeración al mismo tiempo que se cumple la capacidad de refrigeración.

Shanghai KUB Refrigeration Equipment Co., Ltd. también fue incluida en la muestra.

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