Миграция на течен хладилен агент
Миграцията на хладилен агент се отнася до натрупването на течен хладилен агент в картера на компресора, когато компресорът е изключен. Докато температурата вътре в компресора е по-ниска от температурата вътре в изпарителя, разликата в налягането между компресора и изпарителя ще изтласка хладилния агент на по-студено място. Това явление е най-вероятно да се случи през студените зимни месеци. Въпреки това, при климатични и термопомпени устройства, когато кондензаторният агрегат е далеч от компресора, дори ако температурата е висока, може да възникне явлението миграция.
Когато системата е изключена, ако не бъде включена в рамките на няколко часа, дори и да няма разлика в налягането, може да възникне феномен на миграция поради привличането на охладеното масло в картера към хладилния агент.
Ако прекомерно количество течен хладилен агент мигрира в картера на компресора, при стартиране на компресора ще възникне сериозен течен шок, което ще доведе до различни повреди в компресора, като например спукване на диска на клапана, повреда на буталото, повреда на лагера и ерозия на лагера (хладилният агент отмива охладеното масло от лагера).
Преливане на течен хладилен агент
Когато разширителният вентил не работи, вентилаторът на изпарителя се повреди или е блокиран от въздушния филтър, течният хладилен агент ще прелее в изпарителя и ще постъпи в компресора като течност, а не като пара през смукателната тръба. Когато устройството работи, преливането на течност разрежда охладеното масло, което води до износване на движещите се части на компресора, а намаляването на налягането на маслото води до задействане на предпазното устройство за налягане на маслото, което води до загуба на масло от картера. В този случай, ако машината бъде изключена, бързо ще възникне феномен на миграция на хладилен агент, което ще доведе до течен шок при повторното ѝ стартиране.
Течен чук
Когато се получи удар на течността, може да се чуе метален ударен звук, издаван от компресора, и компресорът може да бъде съпроводен от силни вибрации. Хидравличният удар може да причини спукване на клапан, повреда на гарнитурата на главата на компресора, счупване на мотовилката, счупване на вала и други видове повреди на компресора. Когато течният хладилен агент мигрира в картера, течният удар ще възникне при включването му. В някои агрегати, поради структурата на тръбопровода или местоположението на компонентите, течният хладилен агент ще се натрупа във всмукателната тръба или изпарителя по време на престой на агрегата и ще постъпи в компресора под формата на чиста течност с особено висока скорост, когато той е включен. Скоростта и инерцията на хидравличния ход са достатъчни, за да разрушат защитата на всяко вградено устройство за антихидравличен ход на компресора.
Действие на устройството за контрол на безопасността при налягане на маслото
В криогенен агрегат, след периода на отстраняване на замръзване, преливането на течен хладилен агент често води до задействане на устройството за контрол на налягането на маслото. Много системи са проектирани така, че хладилният агент да кондензира в изпарителя и смукателната тръба по време на размразяване и след това да попадне в картера на компресора при стартиране, причинявайки спадане на налягането на маслото, което води до задействане на устройството за контрол на налягането на маслото.
Понякога едно или две сработвания на устройството за контрол на налягането на маслото няма да окажат сериозно влияние върху компресора, но многократното им задействане при липса на добри условия за смазване ще доведе до повреда на компресора. Устройството за контрол на налягането на маслото често се счита от оператора за малка повреда, но то е предупреждение, че компресорът работи повече от две минути без смазване и е необходимо своевременно да се предприемат мерки за отстраняване на проблема.
Препоръчителни средства за защита
Колкото повече хладилен агент е заредена в хладилната система, толкова по-голяма е вероятността от повреда. Само когато компресорът и другите основни компоненти на системата са свързани заедно за системно тестване, може да се определи максималното и безопасно количество хладилен агент. Производителите на компресори са в състояние да определят максималното количество течен хладилен агент, което може да се зареди, без да се повредят работните части на компресора, но в повечето крайни случаи не са в състояние да определят каква част от общото количество хладилен агент в хладилната система действително се намира в компресора. Максималното количество течен хладилен агент, което компресорът може да издържи, зависи от неговия дизайн, обем на съдържанието и количеството заредено хладилен масло. Когато възникне миграция на течност, преливане или детонация, трябва да се предприемат необходимите коригиращи действия, като видът на коригиращите действия зависи от дизайна на системата и вида на повредата.
Намалете количеството зареден хладилен агент
Най-добрият начин да се предпази компресорът от повреда, причинена от течни хладилни агенти, е да се ограничи зареждането с хладилен агент до допустимия диапазон на компресора. Ако това не е възможно, количеството на пълненето трябва да се намали максимално. При условие за достигане на дебита, кондензаторът, изпарителят и свързващата тръба трябва да се използват възможно най-малки, а резервоарът за течност трябва да бъде избран възможно най-малък. Минимизирането на количеството на пълненето изисква правилна работа, за да се предупреди устройството за мехурчета, причинени от малкия диаметър на тръбата за течност и ниското налягане на главата, което може да доведе до сериозно препълване.
Цикъл на евакуация
Най-активният и надежден метод за контрол на течния хладилен агент е цикълът на евакуация. Особено когато количеството на заредената система е голямо, чрез затваряне на електромагнитния клапан на тръбата за течност, хладилният агент може да се изпомпва в кондензатора и резервоара за течност, а компресорът работи под контрола на устройството за безопасност при ниско налягане, така че хладилният агент е изолиран от компресора, когато компресорът не работи, избягвайки миграцията на хладилен агент към картера на компресора. Препоръчително е да се използва цикъл на непрекъсната евакуация по време на фазата на изключване, за да се предотврати изтичане на хладилен агент от електромагнитния клапан. Ако е единичен цикъл на евакуация или се нарича режим на управление без рециркулация, ще има твърде много повреди от изтичане на хладилен агент върху компресора, когато е изключен за дълго време. Въпреки че цикълът на непрекъсната евакуация е най-добрият начин за предотвратяване на миграцията, той не предпазва компресора от неблагоприятните ефекти от преливането на хладилен агент.
Нагревател на картера
В някои системи, работни среди, разходи или предпочитания на клиентите, които могат да направят циклите на евакуация невъзможни, нагревателите на картера могат да забавят миграцията.
Функцията на нагревателя на картера е да поддържа температурата на охладеното масло в картера над температурата на най-ниската част на системата. Мощността на нагревателя на картера обаче трябва да бъде ограничена, за да се предотврати прегряване и замръзване на масления въглерод. Когато температурата на околната среда е близка до -18° C или когато смукателната тръба е изложена, ролята на нагревателя на картера ще бъде частично компенсирана и феноменът на миграция все още може да се случи.
Нагревателите на картера обикновено се нагряват непрекъснато по време на употреба, защото след като хладилният агент попадне в картера и кондензира в охладеното масло, може да отнеме до няколко часа, за да се върне обратно във всмукателната тръба. Когато ситуацията не е особено сериозна, нагревателят на картера е много ефективен за предотвратяване на миграция, но не може да предпази компресора от повреди, причинени от обратния поток на течността.
Газо-течен сепаратор със смукателна тръба
За системи, склонни към преливане на течност, на смукателната линия трябва да се монтира газо-течен сепаратор, който временно да съхранява течния хладилен агент, излял от системата, и да връща течния хладилен агент към компресора със скорост, която компресорът може да издържи.
Препълване на хладилен агент е най-вероятно, когато термопомпата се превключи от режим на охлаждане към режим на отопление и като цяло, сепараторът газ-течност с всмукателна тръба е необходимо оборудване във всички термопомпи.
Системите, които използват горещ газ за размразяване, също са склонни към преливане на течност в началото и края на размразяването. Устройства с ниско прегряване, като например фризери за течности и компресори във витрини с ниска температура, понякога могат да причинят преливане поради неправилен контрол на хладилния агент. При устройствата в превозните средства, когато претърпят продължителна фаза на изключване, те също са склонни към сериозно преливане при рестартиране.
В двустепенен компресор всмукателният поток се връща директно към долния цилиндър и не преминава през камерата на двигателя, като за предпазване на компресорния клапан от повреда от изтичането на течност трябва да се използва сепаратор газ-течност.
Тъй като общите изисквания за зареждане на различните хладилни системи са различни, както и методите за контрол на хладилния агент, необходимостта от газо-течен сепаратор и какъв размер на газо-течния сепаратор зависи до голяма степен от изискванията на конкретната система. Ако количеството на обратния поток на течността не е точно тествано, консервативният подход към проектирането е да се определи капацитетът на газо-течния сепаратор при 50% от общото зареждане на системата.
Маслен сепаратор
Маслоотделителят не може да реши проблема с връщането на масло, причинен от дизайна на системата, нито пък може да реши проблема с управлението на течния хладилен агент. Когато обаче повредата в управлението на системата не може да бъде отстранена по друг начин, маслоотделителят помага за намаляване на количеството циркулиращо в системата масло, което може да помогне на системата да премине през критичен период, докато управлението на системата се възстанови до нормалното. Например, в ултра нискотемпературен агрегат или изцяло течен изпарител, връщащото се масло може да бъде засегнато от размразяване, като в този случай маслоотделителят може да помогне за поддържане на количеството охладено масло в компресора по време на размразяването на системата.
Време на публикуване: 07 септември 2023 г.
