Probleme și soluții comune ale agenților frigorifici lichizi în sistemele frigorifice
1. Migrarea agentului frigorific lichid
Migrarea agentului frigorific se referă la acumularea de agent frigorific lichid în carterul compresorului atunci când compresorul este oprit. Atâta timp cât temperatura din interiorul compresorului este mai rece decât temperatura din interiorul evaporatorului, diferența de presiune dintre compresor și evaporator va conduce agentul frigorific într-o locație mai rece. Acest fenomen este cel mai probabil să apară în iernile reci. Cu toate acestea, pentru aparatele de aer condiționat și pompele de căldură, atunci când unitatea de condensare este departe de compresor, migrarea poate apărea chiar dacă temperatura este ridicată.
Odată oprit sistemul, dacă nu este pornit în câteva ore, chiar dacă nu există o diferență de presiune, fenomenul de migrare poate apărea din cauza atracției agentului frigorific din carter către agent frigorific.
Dacă excesul de agent frigorific lichid migrează în carterul compresorului, la pornirea compresorului va apărea un fenomen sever de trântire a lichidului, ducând la diverse defecțiuni ale compresorului, cum ar fi ruperea plăcii supapei, deteriorarea pistonului, defecțiunea lagărului și erodarea rulmentului (refrigerantul spăla uleiul din rulmenți).
2. Excesul de lichid frigorific
Când supapa de expansiune se defectează sau ventilatorul evaporatorului eșuează sau este blocat de filtrul de aer, agentul frigorific lichid va revarsă în evaporator și va intra în compresor prin conducta de aspirație, mai degrabă sub formă de lichid, decât de vapori. Când unitatea funcționează, din cauza preaplinului de lichid care diluează uleiul de refrigerare, părțile mobile ale compresorului sunt uzate, iar presiunea uleiului scade, provocând acționarea dispozitivului de siguranță a presiunii uleiului, provocând astfel pierderea uleiului în carter. În acest caz, dacă mașina este oprită, fenomenul de migrare a agentului frigorific va avea loc rapid, rezultând ciocanul lichid la repornire.
3. Lovitură lichidă
Când apare ciocanul lichid, se aude sunetul de trântire a metalului din interiorul compresorului și poate fi însoțit de vibrația violentă a compresorului. Lovirea lichidului poate cauza ruperea supapei, deteriorarea garniturii capului compresorului, ruperea bielei, ruperea arborelui cotit și deteriorarea altor tipuri de compresoare. Ciocanul lichid apare atunci când agentul frigorific lichid migrează în carter și repornește. În unele unități, datorită structurii conductei sau a locației componentelor, agentul frigorific lichid se va acumula în conducta de aspirație sau evaporator în timpul opririi unității și va intra în compresor ca lichid pur și la o viteză deosebit de mare în timpul pornirii. . Viteza și inerția lichidului slam sunt suficiente pentru a învinge orice protecție încorporată a compresorului împotriva lichidului slam.
4. Acțiunea dispozitivului de control hidraulic al siguranței
Într-un set de unități de temperatură scăzută, după perioada de dezghețare, dispozitivul de control al siguranței presiunii uleiului este adesea cauzat să acționeze din cauza preaplinului de agent frigorific lichid. Multe sisteme sunt proiectate pentru a permite agentului frigorific să condenseze în vaporizator și linia de aspirație în timpul dezghețării și apoi să curgă în carterul compresorului la pornire, provocând o scădere a presiunii uleiului, determinând funcționarea dispozitivului de siguranță al presiunii uleiului.
Ocazional, una sau două acțiuni ale dispozitivului de control al siguranței presiunii uleiului nu vor avea un impact grav asupra compresorului, dar repetate de multe ori fără condiții bune de lubrifiere va duce la defectarea compresorului. Dispozitivul de control al siguranței presiunii uleiului este adesea privit ca o defecțiune minoră de către operator, dar este un avertisment că compresorul a funcționat de mai mult de două minute fără lubrifiere, iar măsurile de remediere trebuie implementate la timp.
5. Remedii recomandate
Cu cât este mai mare încărcătura de agent frigorific în sistemul de refrigerare, cu atât este mai mare șansa de defectare a acestuia. Încărcarea maximă și sigură de agent frigorific poate fi determinată numai dacă compresorul și alte componente majore ale sistemului sunt conectate împreună pentru testarea sistemului. Producătorii de compresoare pot determina încărcarea maximă de agent frigorific lichid care nu va cauza deteriorarea pieselor de lucru ale compresorului, dar nu pot determina cât din încărcătura totală a sistemului de refrigerare este de fapt în compresor în cele mai multe cazuri extreme. Încărcarea maximă de agent frigorific lichid pe care o poate rezista un compresor depinde de proiectarea acestuia, de volumul intern și de încărcarea cu ulei de agent frigorific. Când are loc migrarea lichidului, preaplinul sau ciocanul lichidului, trebuie luate măsurile de remediere necesare. Tipul de acțiune de remediere depinde de proiectarea sistemului și de tipul defecțiunii.
A. Reduceți încărcarea cu agent frigorific
Cel mai bun mod de a proteja compresorul de defecțiunile cauzate de agentul frigorific lichid este limitarea încărcăturii de agent frigorific la intervalul permis al compresorului. Dacă acest lucru nu este posibil, taxa ar trebui redusă cât mai mult posibil. Cu condiția ca debitul să fie satisfăcut, condensatorul, evaporatorul și țevile de conectare ar trebui să folosească țevi cu diametre mici cât mai mult posibil, iar acumulatorul de lichid trebuie, de asemenea, selectat cât mai mic posibil. Este necesară o funcționare corectă după reducerea la minimum a volumului de umplere, iar vigilența împotriva bulelor de aer din vizor cauzate de diametrul prea subțire al lichidului și presiunea de cap prea scăzută poate duce la supraumplere gravă.
B. Ciclul de pompare
Cea mai agresivă și fiabilă metodă de control al agentului frigorific lichid este ciclul de pompare. În special atunci când încărcarea sistemului este mare, prin închiderea supapei solenoidale a conductei de lichid, agentul frigorific poate fi pompat în condensator și acumulator, iar compresorul este operat sub controlul dispozitivului de control de siguranță la presiune joasă, astfel încât agentul frigorific este în compresor. Este izolat de compresor atunci când nu este în funcțiune, împiedicând agentul frigorific să migreze în carterul compresorului. Se recomandă un ciclu de pompare continuu în timpul opririi pentru a preveni scurgerea supapei solenoid. Dacă este un ciclu de pompare sau denumită o metodă de control fără recirculare, va exista daune excesive ale compresorului prin scurgeri de agent frigorific în timpul opririi pe termen lung. Deși un ciclu continuu de pompare este cea mai bună modalitate de a preveni migrarea, acesta nu protejează compresorul de efectele nefaste ale inundării agentului frigorific.
C. Încălzitor carter
Încălzitoarele de carter pot întârzia migrarea în situații în care anumite sisteme, condiții de operare, costuri sau preferințe ale clienților pot face imposibile ciclurile de pompare.
Funcția încălzitorului carterului este de a menține temperatura uleiului frigorific din carter peste temperatura celei mai reci părți a sistemului. Cu toate acestea, puterea de încălzire a încălzitorului carterului trebuie limitată pentru a preveni supraîncălzirea și carbonizarea uleiului refrigerat. Când temperatura ambiantă este aproape de -18 grade , sau când conducta de aspirație este expusă, efectul încălzitorului carterului va fi parțial compensat, iar migrarea poate apărea în continuare.
Încălzitoarele de carter sunt, în general, încălzite continuu în timpul utilizării, deoarece odată ce agentul frigorific intră în carter, acesta se condensează în uleiul refrigerat și durează până la câteva ore pentru ca acesta să revină din nou la linia de aspirație. Încălzitoarele de carter sunt foarte eficiente în prevenirea migrării atunci când situația nu este deosebit de gravă, dar încălzitoarele de carter nu pot proteja compresorul de deteriorarea returului fluidului.
D. Separator gaz-lichid conductă de aspirație
Pentru sistemele predispuse la preaplin de lichid, trebuie instalat un separator gaz-lichid pe conducta de aspirație pentru a stoca temporar agentul frigorific lichid care se revarsă în sistem și a returna agentul frigorific lichid la compresor la o viteză pe care compresorul o poate rezista.
Debitul de agent frigorific este cel mai probabil să apară atunci când pompa de căldură este comutată de la răcire la încălzire. În general, separatoarele gaz-lichid cu conducte de aspirație sunt echipamente necesare în toate pompele de căldură.
Sistemele care utilizează dezghețarea cu gaz fierbinte sunt, de asemenea, predispuse la revărsare de lichid la începutul și la sfârșitul dezghețatorului. Unitățile de supraîncălzire scăzută, cum ar fi răcitoarele de lichide și compresoarele cu vitrine cu temperatură scăzută, ocazional se deversează din cauza controlului necorespunzător al agentului frigorific. Pentru instalațiile vehiculelor, inundațiile severe sunt, de asemenea, predispuse să apară la repornirea după o perioadă lungă de oprire.
În compresorul în două trepte, aspirația revine direct la cilindrul din treapta inferioară și nu trece prin camera motoarelor. Trebuie folosit un separator gaz-lichid pentru a proteja supapa compresorului de șocurile lichide.
Datorită cerințelor de încărcare generale diferite ale diferitelor sisteme de refrigerare și ale diferitelor metode de control al agentului frigorific, dacă este necesar un separator gaz-lichid și ce dimensiune este necesar separator gaz-lichid depinde în mare măsură de cerințele sistemului specific. Fără a testa cu precizie cantitatea de retur de lichid, o abordare conservatoare de proiectare este de a dimensiona separatorul gaz-lichid la 50% din încărcarea totală a sistemului.
E. Separator de ulei
Separatoarele de ulei nu pot rezolva defecțiunile de retur de ulei din cauza designului sistemului și nici nu pot rezolva defecțiunile de control al agentului frigorific lichid. Cu toate acestea, separatoarele de ulei ajută la reducerea cantității de ulei care circulă în sistem atunci când defecțiunile de control al sistemului nu pot fi rezolvate altfel și pot ajuta sistemul într-o perioadă critică până când comenzile sistemului revin la normal. De exemplu, în unitățile cu temperatură foarte scăzută sau în evaporatoarele inundate, returul uleiului poate fi afectat de dezghețare, caz în care un separator de ulei poate ajuta la menținerea cantității de ulei frigorific din compresor în timpul dezghețării sistemului.
