Folyékony hűtőközegek gyakori problémái és megoldásai hűtőrendszerekben
1. Folyékony hűtőközeg migráció
A hűtőközeg-migráció a folyékony hűtőközeg felhalmozódását jelenti a kompresszor forgattyúházában, amikor a kompresszor le van állítva. Amíg a kompresszor belsejében a hőmérséklet alacsonyabb, mint az elpárologtató belsejében, a kompresszor és az elpárologtató közötti nyomáskülönbség a hűtőközeget hűvösebb helyre hajtja. Ez a jelenség leginkább hideg télen fordul elő. A légkondicionálók és hőszivattyúk esetében azonban, ha a kondenzációs egység távol van a kompresszortól, akkor is előfordulhat migráció, ha a hőmérséklet magas.
A rendszer leállítása után, ha néhány órán belül nem kapcsolják be, még akkor is, ha nincs nyomáskülönbség, a migrációs jelenség a forgattyúházban lévő hűtőközegnek a hűtőközeghez való vonzódása miatt fordulhat elő.
Ha a felesleges folyékony hűtőközeg a kompresszor forgattyúházába vándorol, akkor a kompresszor indulásakor súlyos folyadékcsapódási jelenség lép fel, ami különféle kompresszormeghibásodásokhoz vezethet, mint például a szeleplemez szakadása, a dugattyúsérülés, a csapágy meghibásodása és a csapágyerózió (a hűtőközeg kiöblíti az olajat a csapágyakból).
2. Folyékony hűtőközeg túlcsordulása
Ha a tágulási szelep meghibásodik, vagy az elpárologtató ventilátora meghibásodik, vagy a levegőszűrő blokkolja, a folyékony hűtőközeg túlcsordul az elpárologtatóban, és a szívócsövön keresztül folyadék, nem pedig gőz formájában jut be a kompresszorba. A berendezés működése közben a hűtőolajat hígító folyadék túlfolyás következtében a kompresszor mozgó részei elkopnak, az olajnyomás csökken, aminek következtében az olajnyomást biztosító berendezés működésbe lép, ezáltal a forgattyúsház olajveszteséget okoz. Ebben az esetben, ha a gépet leállítják, a hűtőközeg-vándorlás jelensége gyorsan fellép, ami újraindításkor folyékony kalapácsot eredményez.
3. Folyékony sztrájk
A folyékony kalapács fellépésekor a kompresszor belsejéből fém csattanó hang hallható, és ezt a kompresszor heves vibrációja kísérheti. A folyadék becsapódása szeleptörést, kompresszorfej-tömítés károsodását, hajtórúd-törést, főtengelytörést és más típusú kompresszorok károsodását okozhatja. Folyékony kalapács akkor fordul elő, amikor a folyékony hűtőközeg a forgattyúházba vándorol, és újraindul. Egyes egységeknél a csővezeték felépítése vagy az alkatrészek elhelyezkedése miatt a folyékony hűtőközeg felhalmozódik a szívócsőben vagy az elpárologtatóban az egység leállítása során, és indításkor tiszta folyadékként és különösen nagy sebességgel jut be a kompresszorba. . A folyadékcsapás sebessége és tehetetlensége elegendő ahhoz, hogy a beépített kompresszor folyadékcsapás elleni védelmet legyőzze.
4. A hidraulikus biztonsági vezérlő berendezés működése
Alacsony hőmérsékletű egységek készletében a leolvasztási időszak után az olajnyomás biztonsági szabályozó berendezés gyakran működésbe lép a folyékony hűtőközeg túlfolyása miatt. Sok rendszert úgy terveztek, hogy lehetővé tegye a hűtőközeg kicsapódását az elpárologtatóban és a szívóvezetékben a leolvasztás során, majd az indításkor a kompresszor forgattyúházába áramoljon, ami az olajnyomás csökkenését okozza, és az olajnyomás-biztonsági berendezés működését okozza.
Alkalmanként az olajnyomás-szabályozó berendezés egy vagy két művelete nem gyakorol komoly hatást a kompresszorra, de jó kenési feltételek nélkül többszöri megismétlése a kompresszor meghibásodását okozza. Az olajnyomás-ellenőrző berendezést gyakran kisebb hibának tekinti a kezelő, de ez figyelmeztetés arra, hogy a kompresszor több mint két perce jár kenés nélkül, és időben meg kell tenni a megfelelő intézkedéseket.
5. Javasolt jogorvoslatok
Minél nagyobb a hűtőközeg-töltet a hűtőrendszerben, annál nagyobb a meghibásodás esélye. A maximális és biztonságos hűtőközeg-töltet csak akkor határozható meg, ha a kompresszort és a rendszer többi fő alkatrészét összekapcsolják a rendszer teszteléséhez. A kompresszorgyártók meg tudják határozni a folyékony hűtőközeg maximális töltetét, amely nem károsítja a kompresszor működő részeit, de azt nem tudják meghatározni, hogy a legtöbb extrém esetben a hűtőrendszer teljes töltetéből mennyi van a kompresszorban. A folyékony hűtőközeg maximális feltöltése, amelyet a kompresszor elvisel, a kialakításától, a belső térfogatától és a hűtőközeg-olaj töltetétől függ. Folyadék migráció, túlcsordulás vagy folyadékkalapálás esetén meg kell tenni a szükséges orvosi intézkedéseket. A javító intézkedések típusa a rendszer kialakításától és a hiba típusától függ.
A. Csökkentse a hűtőközeg-töltetet
A kompresszor folyékony hűtőközeg okozta meghibásodás elleni védelmének legjobb módja, ha a hűtőközeg-töltetet a kompresszor megengedett tartományára korlátozzuk. Ha ez nem lehetséges, a díjat lehetőleg csökkenteni kell. Az áramlási sebesség teljesülése esetén a kondenzátor, az elpárologtató és a csatlakozó csövek lehetőleg kis átmérőjű csöveket használnak, és a folyadéktárolót is a lehető legkisebbre kell választani. A töltési térfogat minimalizálása után megfelelő működésre van szükség, és figyelni kell a túl vékony folyadékátmérő és a túl alacsony fejnyomás miatt a kémlelőüvegben lévő légbuborékok ellen, amelyek súlyos túltöltéshez vezethetnek.
B. Leszivattyúzási ciklus
A folyékony hűtőközeg szabályozásának legagresszívebb és legmegbízhatóbb módja a leszivattyúzás. Különösen nagy rendszertöltet esetén a folyadékcső mágnesszelepének elzárásával a hűtőközeg a kondenzátorba és az akkumulátorba szivattyúzható, a kompresszor pedig az alacsony nyomású biztonsági vezérlőberendezés vezérlése alatt működik, így a hűtőközeg a kompresszorban van. Ha nem működik, le van választva a kompresszortól, így megakadályozza, hogy a hűtőközeg a kompresszor forgattyúházába vándoroljon. A mágnesszelep szivárgásának elkerülése érdekében a leállítás során folyamatos szivattyúleállítási ciklus javasolt. Ha ez egy leszivattyúzási ciklus, vagy az úgynevezett nem recirkulációs szabályozási módszer, akkor a hosszú távú leállás során túlzottan károsodik a hűtőközeg-szivárgás a kompresszorban. Bár a folyamatos leszivattyúzás a legjobb módja a migráció megelőzésének, ez nem védi meg a kompresszort a hűtőközeg elárasztásának káros hatásaitól.
C. Karterházfűtés
A forgattyúházfűtők késleltethetik a migrációt olyan helyzetekben, amikor bizonyos rendszerek, működési feltételek, költségek vagy az ügyfelek preferenciái lehetetlenné tehetik a leszivattyúzási ciklusokat.
A forgattyúházfűtés feladata, hogy a forgattyúházban lévő hűtőolaj hőmérsékletét a rendszer leghidegebb részének hőmérséklete felett tartsa. A forgattyúházfűtés fűtőteljesítményét azonban korlátozni kell, hogy elkerüljük a hűtött olaj túlmelegedését és elszenesedését. Ha a környezeti hőmérséklet közel van -18 fokhoz, vagy ha a szívócső szabadon van, a forgattyúház-fűtés hatása részben kiegyenlődik, és továbbra is előfordulhat migráció.
A forgattyúházfűtők általában folyamatosan fűtöttek használat közben, mivel a hűtőközeg, miután a forgattyúházba kerül, lecsapódik a hűtött olajban, és akár több órába is telhet, mire ismét visszakerül a szívóvezetékbe. A forgattyúházfűtők nagyon hatékonyan akadályozzák meg a migrációt, ha a helyzet nem különösebben súlyos, de a forgattyúházfűtők nem tudják megvédeni a kompresszort a folyadék visszatérő károsodásától.
D. Szívócső gáz-folyadék leválasztó
Folyadéktúlcsordulásra hajlamos rendszerekben a szívócsőre gáz-folyadék szeparátort kell felszerelni, amely ideiglenesen tárolja a túlfolyó folyékony hűtőközeget a rendszerben, és a folyékony hűtőközeget olyan sebességgel juttatja vissza a kompresszorba, amelyet a kompresszor elvisel.
A hűtőközeg túlcsordulása legvalószínűbb, ha a hőszivattyút hűtésről fűtésre kapcsolják. Általánosságban elmondható, hogy a szívócső gáz-folyadék szeparátorok minden hőszivattyúban szükséges felszerelések.
A forró gázos leolvasztást használó rendszerek szintén hajlamosak a folyadék túlcsordulására a leolvasztó elején és végén. Az alacsony túlhevítésű egységek, például a folyadékhűtők és az alacsony hőmérsékletű vitrinkompresszorok időnként túlcsordulnak a nem megfelelő hűtőközeg-szabályozás miatt. Járműbeépítések esetén súlyos elárasztások is előfordulhatnak hosszabb leállás utáni újraindításkor.
A kétfokozatú kompresszorban a szívás közvetlenül visszatér az alsó fokozatú hengerbe, és nem halad át a motortéren. Gáz-folyadék leválasztót kell használni, hogy megvédje a kompresszor szelepét a folyadékütéstől.
A különböző hűtőrendszerek és a különböző hűtőközeg-szabályozási módszerek eltérő általános töltési követelményei miatt az, hogy szükség van-e gáz-folyadék szeparátorra és milyen méretű gáz-folyadék szeparátorra van szükség, nagyban függ az adott rendszer követelményeitől. A folyadék visszaáramlás mértékének pontos tesztelése nélkül a konzervatív tervezési megközelítés szerint a gáz-folyadék szeparátor mérete a teljes rendszertöltet 50 százaléka.
E. Olajleválasztó
Az olajleválasztók nem tudják megoldani a rendszerkialakításból adódó olajvisszavezetési hibákat, és a folyékony hűtőközeg szabályozási hibáit sem. Az olajleválasztók azonban segítenek csökkenteni a rendszerben keringő olaj mennyiségét, ha a rendszervezérlési hibákat másként nem lehet megoldani, és átsegíthetik a rendszert egy kritikus időszakon, amíg a rendszervezérlés vissza nem tér a normál értékre. Például az ultraalacsony hőmérsékletű egységek vagy elárasztott elpárologtatók esetében az olajvisszaáramlást befolyásolhatja a leolvasztás, ebben az esetben az olajleválasztó segíthet fenntartani a kompresszorban lévő hűtőközeg-olaj mennyiségét a rendszer leolvasztása során.
