Pogoste težave in rešitve tekočih hladilnih sredstev v hladilnih sistemih
1. 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 vodila hladilno sredstvo na hladnejše mesto. Ta pojav se najverjetneje pojavi v mrzlih zimah. Vendar pa lahko pri klimatskih napravah in toplotnih črpalkah, ko je kondenzacijska enota daleč od kompresorja, pride do selitve, tudi če je temperatura visoka.
Ko se sistem izklopi in se ne vklopi v nekaj urah, tudi če ni razlike v tlaku, lahko pride do pojava migracije zaradi privlačnosti hladiva v ohišju motorja k hladivu.
Če odvečno tekoče hladilno sredstvo migrira v ohišje motorja kompresorja, bo na začetku kompresorja prišlo do hudega udarca tekočine, kar bo povzročilo različne okvare kompresorja, kot so zlom plošče ventila, poškodba bata, okvara ležaja in erozija ležaja (hladilno sredstvo izpira olje iz ležajev).
2. Prelivanje tekočega hladiva
Ko ekspanzijski ventil odpove ali ventilator uparjalnika odpove ali ga blokira zračni filter, se tekoče hladilno sredstvo prelije v uparjalnik in vstopi v kompresor skozi sesalno cev v obliki tekočine in ne pare. Ko enota deluje, se zaradi prelivanja tekočine, ki redči hladilno olje, obrabijo gibljivi deli kompresorja in tlak olja se zmanjša, zaradi česar se aktivira varnostna naprava za pritisk olja, kar povzroči izgubo olja iz ohišja motorja. V tem primeru, če je stroj izklopljen, se bo hitro pojavil pojav migracije hladilnega sredstva, kar bo povzročilo tekoče kladivo ob ponovnem zagonu.
3. Tekoči udarec
Ko pride do udarca s tekočino, se iz notranjosti kompresorja sliši udarec kovine, ki ga lahko spremljajo močne vibracije kompresorja. Udar tekočine lahko povzroči počenje ventila, poškodbo tesnila glave kompresorja, zlom ojnice, zlom motorne gredi in poškodbe drugih vrst kompresorjev. Tekoče kladivo se pojavi, ko tekoče hladilno sredstvo migrira v ohišje motorja in se znova zažene. V nekaterih enotah se bo zaradi strukture cevi ali lokacije komponent tekoče hladilno sredstvo med zaustavitvijo enote nabralo v sesalni cevi ali uparjalniku in med zagonom vstopilo v kompresor kot čista tekočina s posebno visoko hitrostjo. . Hitrost in vztrajnost udarca tekočine zadostujeta, da premagata vgrajeno zaščito kompresorja pred udarcem tekočine.
4. Delovanje hidravlične varnostne krmilne naprave
V nizu nizkotemperaturnih enot se po obdobju odmrzovanja varnostna naprava za nadzor tlaka olja pogosto sproži zaradi prelivanja tekočega hladilnega sredstva. Številni sistemi so zasnovani tako, da omogočajo kondenzacijo hladilnega sredstva v uparjalniku in sesalnem vodu med odmrzovanjem in nato stečejo v ohišje motorja kompresorja ob zagonu, kar povzroči padec tlaka olja, kar povzroči delovanje varnostne naprave za tlak olja.
Občasno eno ali dve dejanji naprave za varnostni nadzor tlaka olja ne bosta imeli resnega vpliva na kompresor, vendar pa bo večkratno ponavljanje brez dobrih pogojev mazanja povzročilo okvaro kompresorja. Napravo za varnostni nadzor tlaka olja operater pogosto obravnava kot manjšo napako, vendar je to opozorilo, da je kompresor deloval več kot dve minuti brez mazanja, zato je treba pravočasno izvesti ukrepe za odpravo.
5. Priporočena pravna sredstva
Večja kot je napolnjenost hladilnega sredstva v hladilnem sistemu, večja je možnost njegove okvare. Največjo in varno polnjenje s hladilnim sredstvom je mogoče določiti le, če so kompresor in druge glavne komponente sistema povezane skupaj za testiranje sistema. Proizvajalci kompresorjev lahko določijo maksimalno polnjenje tekočega hladiva, ki ne bo povzročilo poškodb delovnih delov kompresorja, ne morejo pa določiti, kolikšen del celotnega polnjenja hladilnega sistema je dejansko v kompresorju v najbolj skrajnih primerih. Največje polnjenje s tekočim hladilnim sredstvom, ki ga lahko prenese kompresor, je odvisno od njegove zasnove, notranje prostornine in polnjenja hladilnega olja. Ko pride do migracije tekočine, prelivanja ali udarca tekočine, je treba izvesti potrebne sanacijske ukrepe. Vrsta popravnega ukrepa je odvisna od zasnove sistema in vrste okvare.
A. Zmanjšajte polnjenje hladiva
Najboljši način za zaščito kompresorja pred okvaro, ki jo povzroči tekoče hladilno sredstvo, je omejitev polnjenja hladiva na dovoljeno območje kompresorja. Če to ni mogoče, je treba stroške čim bolj zmanjšati. Pod pogojem, da je pretok zadovoljen, naj kondenzator, uparjalnik in priključne cevi uporabljajo cevi čim manjših premerov, prav tako naj bo čim manjši zbiralnik tekočine. Pravilno delovanje je potrebno po zmanjšanju prostornine polnjenja, pazljivost na zračne mehurčke v kontrolnem steklu, ki jih povzročata pretanek premer tekočine in prenizek tlačni tlak, lahko povzroči resno prenapolnjenost.
B. Cikel izčrpavanja
Najbolj agresivna in zanesljiva metoda nadzora tekočega hladiva je cikel črpanja. Še posebej, ko je sistemsko polnjenje veliko, lahko z zapiranjem elektromagnetnega ventila cevi za tekočino hladilno sredstvo črpamo v kondenzator in akumulator, kompresor pa deluje pod nadzorom nizkotlačne varnostne krmilne naprave, tako da hladilno sredstvo je v kompresorju. Ko ne deluje, je izoliran od kompresorja in preprečuje, da bi hladilno sredstvo migriralo v ohišje motorja kompresorja. Med zaustavitvijo je priporočljiv neprekinjen cikel črpanja, da preprečite puščanje elektromagnetnega ventila. Če gre za cikel izčrpavanja ali tako imenovano metodo nadzora brez recirkulacije, bo prišlo do prekomernega uhajanja hladilnega sredstva do poškodbe kompresorja med dolgotrajno zaustavitvijo. Medtem ko je neprekinjen cikel črpanja najboljši način za preprečevanje migracije, kompresorja ne ščiti pred škodljivimi učinki prelivanja hladiva.
C. Grelec ohišja
Grelniki ohišja motorja lahko odložijo selitev v situacijah, ko nekateri sistemi, pogoji delovanja, stroški ali želje strank lahko onemogočijo cikle črpanja.
Naloga grelnika ohišja motorja je ohranjati temperaturo hladilnega olja v ohišju motorja nad temperaturo najhladnejšega dela sistema. Vendar mora biti moč gretja grelnika ohišja omejena, da se prepreči pregrevanje in zoglenitev ohlajenega olja. Ko je temperatura okolice blizu -18 stopinj ali ko je sesalna cev izpostavljena, bo učinek grelnika ohišja motorja delno izničen in še vedno lahko pride do migracije.
Grelniki ohišja motorja se med uporabo na splošno segrevajo neprekinjeno, ker ko hladilno sredstvo vstopi v ohišje motorja, kondenzira v ohlajenem olju in traja do nekaj ur, da se znova vrne v sesalni vod. Grelniki ohišja motorja so zelo učinkoviti pri preprečevanju selitve, ko razmere niso posebej hude, vendar grelniki ohišja motorja ne morejo zaščititi kompresorja pred poškodbami, ki se vračajo tekočino.
D. Sesalni separator plina in tekočine
Za sisteme, ki so nagnjeni k prelivanju tekočine, je treba na sesalno cev namestiti separator plina in tekočine, da se tekoče hladilno sredstvo začasno shrani v sistem in vrne tekoče hladilno sredstvo v kompresor s hitrostjo, ki jo kompresor lahko prenese.
Do prelivanja hladilnega sredstva najverjetneje pride, ko toplotno črpalko preklopite s hlajenja na ogrevanje. Na splošno so separatorji plina in tekočine obvezna oprema v vseh toplotnih črpalkah.
Sistemi, ki uporabljajo odtaljevanje z vročim plinom, so prav tako nagnjeni k prelivanju tekočine na začetku in koncu odmrzovalnika. Enote z nizkim pregrevanjem, kot so hladilniki tekočine in nizkotemperaturni vitrinski kompresorji, se občasno prelijejo zaradi nepravilnega nadzora hladiva. Pri inštalacijah v vozilih se hude poplave lahko pojavijo tudi pri ponovnem zagonu po dolgem obdobju zaustavitve.
Pri dvostopenjskem kompresorju se sesanje neposredno vrne v valj spodnje stopnje in ne gre skozi motorno sobo. Za zaščito kompresorskega ventila pred udarom tekočine je treba uporabiti separator plina in tekočine.
Zaradi različnih splošnih zahtev glede polnjenja različnih hladilnih sistemov in različnih metod nadzora hladilnega sredstva, ali je potreben separator plin-tekočina in kakšna velikost je potreben separator plin-tekočina, je v veliki meri odvisno od zahtev posameznega sistema. Brez natančnega testiranja količine vrnjene tekočine je konzervativen načrtni pristop dimenzioniranje separatorja plina in tekočine na 50 odstotkov celotnega polnjenja sistema.
E. Ločevalnik olja
Separatorji olja ne morejo rešiti napak pri vračanju olja zaradi zasnove sistema, niti ne morejo rešiti napak pri nadzoru tekočega hladiva. Vendar pa separatorji olja pomagajo zmanjšati količino olja, ki kroži v sistemu, kadar napak v nadzoru sistema ni mogoče odpraviti drugače, in lahko pomagajo sistemu skozi kritično obdobje, dokler se sistemski nadzor ne vrne v normalno stanje. Na primer, v enotah z ultra nizkimi temperaturami ali poplavljenih uparjalnikih lahko odtaljevanje vpliva na vračanje olja, v tem primeru lahko separator olja pomaga ohranjati količino hladilnega olja v kompresorju med odtaljevanjem sistema.
