Migracija tekočega hladilnega sredstva
Migracija hladilnega sredstva se nanaša na kopičenje tekočega hladilnega sredstva v ohišju kompresorja, ko je kompresor izklopljen. Dokler je temperatura v kompresorju nižja od temperature v uparjalniku, bo razlika v tlaku med kompresorjem in uparjalnikom potisnila hladilno sredstvo v hladnejši prostor. Ta pojav se najverjetneje pojavi v hladnih zimskih mesecih. Vendar pa se lahko pri klimatskih napravah in toplotnih črpalkah, ko je kondenzacijska enota daleč od kompresorja, pojavi migracija tudi pri visoki temperaturi.
Ko je sistem izklopljen in se ne vklopi v nekaj urah, lahko pride do migracijskega pojava, tudi če ni razlike v tlaku, zaradi privlačnosti hladilnega sredstva, ki ga ohlajeno olje v ohišju motorja privlači.
Če prekomerno tekoče hladilno sredstvo preide v ohišje kompresorja, bo ob zagonu kompresorja prišlo do resnega tekočega šoka, kar bo povzročilo različne okvare kompresorja, kot so ruptura ventilskega diska, poškodba bata, odpoved ležaja in erozija ležaja (hladilno sredstvo spere ohlajeno olje z ležaja).
Prelivanje tekočega hladilnega sredstva
Ko ekspanzijski ventil odpove, ventilator uparjalnika odpove ali ga blokira zračni filter, se tekoče hladilno sredstvo v uparjalniku prelije in vstopi v kompresor kot tekočina in ne kot para skozi sesalno cev. Med delovanjem enote prelivanje tekočine razredči ohlajeno olje, kar povzroči obrabo gibljivih delov kompresorja, zmanjšanje tlaka olja pa povzroči delovanje varnostne naprave za tlak olja, zaradi česar ohišje motorja izgubi olje. V tem primeru se ob izklopu stroja hitro pojavi migracija hladilnega sredstva, kar povzroči tekočinski šok ob ponovnem zagonu.
Tekočinsko kladivo
Ko pride do udarca tekočine, se sliši kovinski udarni zvok, ki ga oddaja kompresor, kompresor pa lahko spremljajo močne vibracije. Hidravlični udarci lahko povzročijo lom ventila, poškodbo tesnila glave kompresorja, zlom ojnice, zlom gredi in druge vrste poškodb kompresorja. Ko tekoče hladilno sredstvo prodre v ohišje motorja, se ob vklopu ohišja motorja pojavi tekoči udar. V nekaterih enotah se zaradi strukture cevovoda ali lokacije komponent tekoče hladilno sredstvo med izpadom enote kopiči v sesalni cevi ali uparjalniku in ob vklopu vstopi v kompresor v obliki čiste tekočine z zelo veliko hitrostjo. Hitrost in vztrajnost hidravličnega hoda sta dovolj veliki, da uničita zaščito katere koli vgrajene naprave za preprečevanje hidravličnega hoda kompresorja.
Delovanje varnostne naprave za nadzor tlaka olja
V kriogeni enoti po obdobju odstranjevanja zmrzali prelivanje tekočega hladilnega sredstva pogosto povzroči, da se sproži varnostna naprava za nadzor tlaka olja. Številni sistemi so zasnovani tako, da hladilno sredstvo med odtajanjem kondenzira v uparjalniku in sesalni cevi, nato pa ob zagonu steče v ohišje kompresorja, kar povzroči padec tlaka olja in s tem sprožitev varnostne naprave za nadzor tlaka olja.
Občasno enkrat ali dvakratno delovanje varnostne naprave za nadzor tlaka olja ne bo imelo resnega vpliva na kompresor, vendar pa bo večkratno delovanje brez dobrih pogojev mazanja povzročilo okvaro kompresorja. Upravljavec varnostno napravo za nadzor tlaka olja pogosto dojema kot manjšo napako, vendar je to opozorilo, da kompresor deluje več kot dve minuti brez mazanja, zato je treba pravočasno izvesti popravne ukrepe.
Priporočena zdravila
Večja količina hladilnega sredstva kot je v hladilnem sistemu, večja je možnost okvare. Šele ko so kompresor in druge glavne komponente sistema povezane za sistemsko testiranje, je mogoče določiti največjo in varno količino hladilnega sredstva. Proizvajalci kompresorjev lahko določijo največjo količino tekočega hladilnega sredstva, ki ga je treba napolniti, ne da bi pri tem poškodovali delovne dele kompresorja, vendar v večini skrajnih primerov ne morejo določiti, koliko celotne količine hladilnega sredstva v hladilnem sistemu je dejansko v kompresorju. Največja količina tekočega hladilnega sredstva, ki jo kompresor lahko prenese, je odvisna od njegove zasnove, prostornine in količine napolnjenega hladilnega olja. Ko pride do migracije tekočine, prelivanja ali udarcev, je treba sprejeti potrebne sanacijske ukrepe, vrsta sanacijskih ukrepov pa je odvisna od zasnove sistema in vrste okvare.
Zmanjšajte količino dolite hladilnega sredstva
Najboljši način za zaščito kompresorja pred okvaro, ki jo povzročajo tekoča hladilna sredstva, je omejitev polnjenja hladilnega sredstva na dovoljeno območje kompresorja. Če to ni mogoče, je treba količino polnjenja čim bolj zmanjšati. Pod pogojem, da se doseže pretok, je treba uporabiti čim manjše kondenzatorje, uparjalnike in povezovalne cevi, prav tako pa je treba izbrati čim manjši rezervoar za tekočino. Zmanjšanje količine polnjenja zahteva pravilno delovanje, ki opozarja na mehurčke, ki jih povzroča majhen premer cevi za tekočino in nizek tlak v tlačni cevi, kar lahko povzroči resno prenapolnjenost.
Evakuacijski cikel
Najbolj aktivna in zanesljiva metoda za nadzor tekočega hladilnega sredstva je cikel evakuacije. Še posebej, ko je količina polnjenja sistema velika, se lahko z zaprtjem magnetnega ventila cevi za tekočino hladilno sredstvo črpa v kondenzator in rezervoar za tekočino, kompresor pa deluje pod nadzorom varnostne krmilne naprave za nizek tlak, tako da je hladilno sredstvo izolirano od kompresorja, ko kompresor ne deluje, s čimer se prepreči migracija hladilnega sredstva v ohišje kompresorja. Priporočljivo je, da med fazo izklopa uporabite neprekinjen cikel evakuacije, da preprečite puščanje magnetnega ventila. Če gre za en sam cikel evakuacije ali način krmiljenja brez recirkulacije, bo pri daljšem izklopu kompresorja prišlo do prevelike škode zaradi puščanja hladilnega sredstva. Čeprav je neprekinjen cikel evakuacije najboljši način za preprečevanje migracije, kompresorja ne zaščiti pred škodljivimi učinki prelivanja hladilnega sredstva.
Grelec ohišja motorja
V nekaterih sistemih, obratovalnih okoljih, stroških ali preferencah strank, ki lahko onemogočijo cikle evakuacije, lahko grelniki ohišja motorja zavrejo migracijo.
Funkcija grelnika motorne ročične gredi je ohranjati temperaturo ohlajenega olja v motorni gredi nad temperaturo najnižjega dela sistema. Vendar pa mora biti ogrevalna moč grelnika motorne gredi omejena, da se prepreči pregrevanje in zmrzovanje ogljika v olju. Ko je temperatura okolice blizu -18° C ali ko je sesalna cev izpostavljena, bo vloga grelnika motorne gredi delno izravnana in pojav migracije se lahko še vedno pojavi.
Grelniki ohišja motorne ročične gredi se med uporabo običajno neprekinjeno segrevajo, saj lahko hladilno sredstvo, ko vstopi v ohišje motorne ročične gredi in se kondenzira v ohlajenem olju, traja tudi do nekaj ur, da se vrne v sesalno cev. Ko situacija ni posebej resna, je grelnik ohišja motorne ročične gredi zelo učinkovit za preprečevanje migracije, vendar ne more zaščititi kompresorja pred poškodbami, ki jih povzroči povratni tok tekočine.
Sesalna cev za ločevanje plina in tekočine
Pri sistemih, ki so nagnjeni k prelivanju tekočine, je treba na sesalni cevi namestiti separator plina in tekočine, ki začasno shrani tekoče hladilno sredstvo, ki se je razlilo iz sistema, in ga vrne v kompresor s hitrostjo, ki jo kompresor lahko prenese.
Do prelivanja hladilnega sredstva najverjetneje pride, ko toplotno črpalko preklopite iz stanja hlajenja v stanje ogrevanja, na splošno pa je sesalna cev za ločevanje plinov in tekočin nujna oprema v vseh toplotnih črpalkah.
Sistemi, ki za odtaljevanje uporabljajo vroč plin, so nagnjeni tudi k prelivanju tekočine na začetku in koncu odtaljevanja. Naprave z nizkim pregrevanjem, kot so zamrzovalniki tekočin in kompresorji v nizkotemperaturnih vitrinah, lahko občasno povzročijo prelivanje zaradi nepravilnega nadzora hladilnega sredstva. Pri napravah v vozilih je pri daljši fazi izklopa prav tako nagnjena k resnemu prelivanju pri ponovnem zagonu.
V dvostopenjskem kompresorju se sesalni tok vrača neposredno v spodnji valj in ne prehaja skozi komoro motorja, zato je treba za zaščito ventila kompresorja pred poškodbami zaradi udarca tekočine uporabiti separator plina in tekočine.
Ker se skupne zahteve glede polnjenja različnih hladilnih sistemov razlikujejo in ker se metode krmiljenja hladilnega sredstva razlikujejo, je potreba po ločevalniku plina in tekočine ter njegova velikost v veliki meri odvisna od zahtev posameznega sistema. Če količina povratnega toka tekočine ni natančno preizkušena, je konzervativen pristop k načrtovanju določitev zmogljivosti ločevalnika plina in tekočine pri 50 % celotne polnitve sistema.
Ločilnik olja
Ločilnik olja ne more odpraviti napake pri povratku olja, ki jo povzroča zasnova sistema, niti ne more odpraviti napake pri krmiljenju tekočega hladilnega sredstva. Kadar pa napake pri krmiljenju sistema ni mogoče odpraviti na drug način, ločilnik olja pomaga zmanjšati količino olja, ki kroži v sistemu, kar lahko sistemu pomaga prebroditi kritično obdobje, dokler se krmiljenje sistema ne povrne v normalno stanje. Na primer, pri enoti z izjemno nizko temperaturo ali popolnoma tekočem uparjalniku lahko odtajanje vpliva na povratno olje, v tem primeru pa lahko ločilnik olja pomaga ohranjati količino ohlajenega olja v kompresorju med odtajevanjem sistema.
Čas objave: 7. september 2023
