Problemi comuni e soluzioni dei refrigeranti liquidi negli impianti di refrigerazione
1. Migrazione del refrigerante liquido
La migrazione del refrigerante si riferisce all'accumulo di refrigerante liquido nel basamento del compressore quando il compressore viene spento. Finché la temperatura all'interno del compressore è più bassa della temperatura all'interno dell'evaporatore, la differenza di pressione tra il compressore e l'evaporatore condurrà il refrigerante in un luogo più fresco. Questo fenomeno è più probabile che si verifichi negli inverni freddi. Tuttavia, per i condizionatori e le pompe di calore, quando l'unità motocondensante è lontana dal compressore, possono verificarsi migrazioni anche se la temperatura è elevata.
Una volta arrestato l'impianto, se non viene acceso entro poche ore, anche se non vi è alcuna differenza di pressione, si può verificare il fenomeno della migrazione dovuto all'attrazione del refrigerante nel carter verso il refrigerante.
Se il refrigerante liquido in eccesso migra nel basamento del compressore, si verificherà un grave fenomeno di slam liquido all'avvio del compressore, causando vari guasti del compressore, come rottura della piastra della valvola, danni al pistone, guasti ai cuscinetti ed erosione dei cuscinetti (il refrigerante lava l'olio dai cuscinetti).
2. Troppo pieno di refrigerante liquido
Quando la valvola di espansione si guasta, o la ventola dell'evaporatore si guasta o è bloccata dal filtro dell'aria, il refrigerante liquido traboccherà nell'evaporatore ed entrerà nel compressore attraverso il tubo di aspirazione sotto forma di liquido anziché di vapore. Quando l'unità è in funzione, a causa del trabocco del liquido che diluisce l'olio di refrigerazione, le parti mobili del compressore si usurano e la pressione dell'olio diminuisce, provocando l'intervento del dispositivo di sicurezza della pressione dell'olio, provocando così la perdita di olio dal basamento. In questo caso, se la macchina viene fermata, il fenomeno della migrazione del refrigerante si verificherà rapidamente, con conseguente colpo di liquido alla ripartenza.
3. Colpo liquido
Quando si verifica il colpo di liquido, si sente il rumore metallico che sbatte dall'interno del compressore e può essere accompagnato dalla violenta vibrazione del compressore. L'urto del liquido può causare la rottura della valvola, danni alla guarnizione della testa del compressore, rottura della biella, rottura dell'albero motore e danni ad altri tipi di compressori. Il colpo di liquido si verifica quando il refrigerante liquido migra nel basamento e si riavvia. In alcune unità, a causa della struttura delle tubazioni o della posizione dei componenti, il refrigerante liquido si accumula nel tubo di aspirazione o nell'evaporatore durante lo spegnimento dell'unità ed entra nel compressore come liquido puro ea una velocità particolarmente elevata durante l'avvio. . La velocità e l'inerzia del colpo di liquido sono sufficienti per sconfiggere qualsiasi protezione incorporata del compressore contro il colpo di liquido.
4. Azione del dispositivo di comando di sicurezza idraulica
In un gruppo di unità a bassa temperatura, dopo il periodo di sbrinamento, il dispositivo di controllo della sicurezza della pressione dell'olio viene spesso fatto intervenire a causa del trabocco di refrigerante liquido. Molti sistemi sono progettati per consentire al refrigerante di condensare nell'evaporatore e nella linea di aspirazione durante lo sbrinamento, per poi fluire nel basamento del compressore all'avvio provocando un calo della pressione dell'olio, provocando il funzionamento del dispositivo di sicurezza della pressione dell'olio.
Occasionalmente una o due azioni del dispositivo di controllo di sicurezza della pressione dell'olio non avranno un grave impatto sul compressore, ma ripetute molte volte senza buone condizioni di lubrificazione causeranno il guasto del compressore. Il dispositivo di controllo di sicurezza della pressione dell'olio è spesso considerato un guasto minore dall'operatore, ma è un avvertimento che il compressore ha funzionato per più di due minuti senza lubrificazione e che è necessario adottare misure correttive in tempo.
5. Rimedi consigliati
Maggiore è la carica di refrigerante nel sistema di refrigerazione, maggiore è la possibilità che si guasti. La carica di refrigerante massima e sicura può essere determinata solo se il compressore e altri componenti principali del sistema sono collegati tra loro per il test del sistema. I produttori di compressori possono determinare la carica massima di refrigerante liquido che non causerà danni alle parti di lavoro del compressore, ma non possono determinare quanta parte della carica totale del sistema di refrigerazione è effettivamente nel compressore nella maggior parte dei casi estremi. La carica massima di refrigerante liquido che un compressore può sopportare dipende dal design, dal volume interno e dalla carica di olio refrigerante. Quando si verifica una migrazione di liquido, un traboccamento o un colpo di liquido, è necessario adottare le misure correttive necessarie. Il tipo di azione correttiva dipende dalla progettazione del sistema e dal tipo di guasto.
A. Ridurre la carica di refrigerante
Il modo migliore per proteggere il compressore dai guasti causati dal refrigerante liquido è limitare la carica di refrigerante all'intervallo consentito dal compressore. Se ciò non è possibile, l'addebito dovrebbe essere ridotto il più possibile. A condizione che la portata sia soddisfatta, il condensatore, l'evaporatore e i tubi di collegamento devono utilizzare tubi di diametro il più piccolo possibile e anche l'accumulatore di liquido deve essere selezionato il più piccolo possibile. Dopo la riduzione al minimo del volume di riempimento è necessario un funzionamento corretto e la vigilanza contro le bolle d'aria nel vetro spia causate da un diametro del liquido troppo sottile e una pressione di testa troppo bassa può portare a un grave riempimento eccessivo.
B. Ciclo di svuotamento
Il metodo più aggressivo e affidabile per controllare il refrigerante liquido è il ciclo di pump down. Soprattutto quando la carica del sistema è elevata, chiudendo l'elettrovalvola del tubo del liquido, il refrigerante può essere pompato nel condensatore e nell'accumulatore e il compressore viene azionato sotto il controllo del dispositivo di controllo di sicurezza a bassa pressione, quindi il refrigerante è nel compressore. È isolato dal compressore quando non è in funzione, impedendo al refrigerante di migrare nel carter del compressore. Si consiglia un ciclo continuo di pump down durante lo spegnimento per evitare perdite dall'elettrovalvola. Se si tratta di un ciclo di pump down, o chiamato metodo di controllo del non ricircolo, si verificheranno danni eccessivi per perdite di refrigerante al compressore durante lo spegnimento a lungo termine. Sebbene un ciclo di pump down continuo sia il modo migliore per prevenire la migrazione, non protegge il compressore dagli effetti negativi dell'allagamento del refrigerante.
C. Riscaldatore del basamento
I riscaldatori del basamento possono ritardare la migrazione in situazioni in cui determinati sistemi, condizioni operative, costi o preferenze del cliente possono rendere impossibili i cicli di svuotamento.
La funzione del riscaldatore del carter è di mantenere la temperatura dell'olio refrigerante nel carter al di sopra della temperatura della parte più fredda dell'impianto. Tuttavia, la potenza di riscaldamento della resistenza del carter deve essere limitata per evitare il surriscaldamento e la carbonizzazione dell'olio refrigerato. Quando la temperatura ambiente è prossima a -18 gradi o quando il tubo di aspirazione è esposto, l'effetto del riscaldatore del basamento sarà parzialmente compensato e potrebbe verificarsi ancora la migrazione.
I riscaldatori del basamento sono generalmente riscaldati in modo continuo durante l'uso, perché una volta che il refrigerante entra nel basamento, condensa nell'olio refrigerato e impiegano diverse ore prima che ritorni nuovamente alla linea di aspirazione. I riscaldatori del basamento sono molto efficaci nel prevenire la migrazione quando la situazione non è particolarmente grave, ma i riscaldatori del basamento non possono proteggere il compressore dai danni al ritorno del fluido.
D. Separatore gas liquido del tubo di aspirazione
Per i sistemi soggetti a traboccamento di liquido, è necessario installare un separatore gas-liquido sul tubo di aspirazione per immagazzinare temporaneamente il refrigerante liquido traboccante nel sistema e restituire il refrigerante liquido al compressore a una velocità che il compressore possa sopportare.
È più probabile che si verifichi un trabocco del refrigerante quando la pompa di calore viene commutata dal raffreddamento al riscaldamento. In generale, in tutte le pompe di calore sono richiesti separatori gas-liquido in aspirazione.
I sistemi che utilizzano lo sbrinamento a gas caldo sono anche soggetti a traboccamento di liquido all'inizio e alla fine dello sbrinatore. Le unità a basso surriscaldamento come i refrigeratori di liquido ei compressori per vetrine a bassa temperatura traboccano occasionalmente a causa di un controllo improprio del refrigerante. Per le installazioni dei veicoli, è probabile che si verifichino gravi allagamenti anche al riavvio dopo un lungo periodo di inattività.
Nel compressore a due stadi, l'aspirazione ritorna direttamente al cilindro dello stadio inferiore e non passa attraverso la sala macchine. È necessario utilizzare un separatore gas-liquido per proteggere la valvola del compressore da shock liquidi.
A causa dei diversi requisiti di carica complessiva dei diversi sistemi di refrigerazione e dei diversi metodi di controllo del refrigerante, la necessità di un separatore gas-liquido e le dimensioni del separatore gas-liquido richiesti dipendono in gran parte dai requisiti del sistema specifico. Senza testare accuratamente la quantità di liquido di ritorno, un approccio progettuale conservativo consiste nel dimensionare il separatore gas-liquido al 50 percento della carica complessiva del sistema.
E. Separatore d'olio
I separatori d'olio non possono risolvere i guasti di ritorno dell'olio dovuti alla progettazione del sistema, né possono risolvere i guasti di controllo del refrigerante liquido. Tuttavia, i separatori d'olio aiutano a ridurre la quantità di olio che circola nel sistema quando i guasti di controllo del sistema non possono essere risolti in altro modo e possono aiutare il sistema in un periodo critico fino a quando i controlli del sistema non tornano alla normalità. Ad esempio, nelle unità a bassissima temperatura o negli evaporatori allagati, il ritorno dell'olio può essere influenzato dallo sbrinamento, nel qual caso un separatore d'olio può aiutare a mantenere la quantità di olio refrigerante nel compressore durante lo sbrinamento del sistema.
