Skysto šaltnešio migracija
Šaldymo agento migracija – tai skysto šaltnešio kaupimasis kompresoriaus karteryje, kai kompresorius išjungiamas. Kol temperatūra kompresoriaus viduje yra žemesnė nei garintuvo viduje, slėgio skirtumas tarp kompresoriaus ir garintuvo stumia šaltnešį į šaltesnę vietą. Šis reiškinys labiausiai tikėtinas šaltaisiais žiemos mėnesiais. Tačiau oro kondicionavimo ir šilumos siurblių įrenginiuose, kai kondensacinis įrenginys yra toli nuo kompresoriaus, net jei temperatūra aukšta, migracijos reiškinys gali pasireikšti.
Kai sistema išjungiama ir neįjungiama per kelias valandas, net jei nėra slėgio skirtumo, migracijos reiškinys gali atsirasti dėl karteryje esančios atšaldytos alyvos traukos prie šaltnešio.
Jei į kompresoriaus karterį patenka per daug skysto šaltnešio, kompresoriui įsijungiant, gali įvykti stiprus skysčio smūgis, dėl kurio gali sugesti įvairūs kompresoriaus gedimai, pvz., plyšti vožtuvo diskas, pažeisti stūmoklis, sugesti guolis ir jį eroduoti (šaltnešis nuplauna atšaldytą alyvą nuo guolio).
Skysto šaltnešio perpildymas
Kai išsiplėtimo vožtuvas neveikia, arba garintuvo ventiliatorius sugenda arba jį užkemša oro filtras, skystas šaltnešis perpildys garintuve ir per siurbimo vamzdį pateks į kompresorių kaip skystis, o ne garai. Įrenginiui veikiant, skysčio perpildymas praskiedžia atšaldytą alyvą, dėl to susidėvi kompresoriaus judančios dalys, o sumažėjęs alyvos slėgis sukelia alyvos slėgio saugos įtaiso suveikimą, todėl karteris praranda alyvą. Tokiu atveju, jei mašina išjungiama, greitai atsiranda šaltnešio migracijos reiškinys, dėl kurio ją vėl paleidus įvyksta skysčio šokas.
Skysčio plaktukas
Kai įvyksta skysčio smūgis, girdimas iš kompresoriaus skleidžiamas metalo smūgio garsas, o kompresorių gali lydėti stipri vibracija. Hidraulinis smūgis gali sukelti vožtuvo plyšimą, kompresoriaus galvutės tarpinės pažeidimą, švaistiklio lūžį, veleno lūžį ir kitokius kompresoriaus pažeidimus. Kai skystas šaltnešis patenka į karterį, skysčio smūgis įvyksta įjungus karterį. Kai kuriuose įrenginiuose dėl vamzdyno konstrukcijos arba komponentų vietos skystas šaltnešis kaupiasi įsiurbimo vamzdyje arba garintuve įrenginio prastovos metu ir įjungus kompresorių gryno skysčio pavidalu patenka ypač dideliu greičiu. Hidraulinio smūgio greitis ir inercija yra pakankami, kad sunaikintų bet kokio įmontuoto kompresoriaus antihidraulinio smūgio įtaiso apsaugą.
Alyvos slėgio saugos valdymo įtaiso veikimas
Kriogeniniame įrenginyje, pasibaigus šerkšno šalinimo laikotarpiui, dėl skysto šaltnešio perpildymo dažnai suveikia alyvos slėgio saugos valdymo įtaisas. Daugelis sistemų yra suprojektuotos taip, kad atitirpinimo metu šaltnešis kondensuotųsi garintuve ir įsiurbimo vamzdyje, o tada, paleidimo metu, tekėtų į kompresoriaus karterį, sukeldamas alyvos slėgio kritimą ir suveiktų alyvos slėgio saugos įtaisas.
Kartais vienas ar du kartus įsijungęs alyvos slėgio saugos valdymo įtaisas neturi rimto poveikio kompresoriui, tačiau pakartotinis įsijungimas, kai nėra gerų tepimo sąlygų, gali sukelti kompresoriaus gedimą. Operatorius alyvos slėgio saugos valdymo įtaisą dažnai laiko nedideliu gedimu, tačiau tai yra įspėjimas, kad kompresorius veikė ilgiau nei dvi minutes be tepimo, todėl reikia laiku imtis taisomųjų priemonių.
Rekomenduojamos priemonės
Kuo daugiau šaltnešio pripildoma šaldymo sistemoje, tuo didesnė gedimo tikimybė. Tik tada, kai kompresorius ir kiti pagrindiniai sistemos komponentai yra sujungti sistemos bandymui, galima nustatyti maksimalų ir saugų šaltnešio kiekį. Kompresorių gamintojai gali nustatyti maksimalų skysto šaltnešio kiekį, kurį galima įpilti nepažeidžiant kompresoriaus darbinių dalių, tačiau jie negali nustatyti, kiek viso šaltnešio kiekio šaldymo sistemoje iš tikrųjų yra kompresoriuje daugeliu kraštutinių atvejų. Maksimalus skysto šaltnešio kiekis, kurį kompresorius gali atlaikyti, priklauso nuo jo konstrukcijos, tūrio ir įpiltos šaltnešio alyvos kiekio. Kai įvyksta skysčio migracija, perpildymas ar detonacija, reikia imtis reikiamų taisomųjų veiksmų, o taisomųjų veiksmų tipas priklauso nuo sistemos konstrukcijos ir gedimo tipo.
Sumažinkite įpilto šaltnešio kiekį
Geriausias būdas apsaugoti kompresorių nuo skystų šaltnešių sukeltų gedimų – apriboti šaltnešio kiekį iki kompresoriaus leistino diapazono. Jei tai neįmanoma, užpildymo kiekį reikia kiek įmanoma sumažinti. Kad srautas būtų pakankamas, kondensatorius, garintuvas ir jungiamasis vamzdis turėtų būti kuo mažesni, o skysčio rezervuaras turėtų būti parinktas kuo mažesnis. Norint sumažinti užpildymo kiekį, reikia tinkamai valdyti sistemą, kad būtų išvengta burbuliukų, kuriuos sukelia mažas skysčio vamzdžio skersmuo ir mažas galvos slėgis, kurie gali sukelti rimtą perpildymą.
Evakuacijos ciklas
Aktyviausias ir patikimiausias skysto šaltnešio valdymo būdas yra išsiurbimo ciklas. Ypač kai sistemos užpildo kiekis didelis, uždarius skysčio vamzdžio solenoidinį vožtuvą, šaltnešis gali būti pumpuojamas į kondensatorių ir skysčio rezervuarą, o kompresorius veikia valdomas žemo slėgio saugos valdymo įtaiso, todėl šaltnešis yra izoliuojamas nuo kompresoriaus, kai kompresorius neveikia, ir išvengiama šaltnešio migracijos į kompresoriaus karterį. Išjungimo fazės metu rekomenduojama naudoti nuolatinį išsiurbimo ciklą, kad būtų išvengta solenoidinio vožtuvo nuotėkio. Jei tai yra vienkartinis išsiurbimo ciklas arba vadinamas nerecirkuliaciniu valdymo režimu, kompresoriui ilgam išjungus, bus per daug šaltnešio nuotėkio ir žalos. Nors nuolatinis išsiurbimo ciklas yra geriausias būdas išvengti migracijos, jis neapsaugo kompresoriaus nuo neigiamo šaltnešio perpildymo poveikio.
Karterio šildytuvas
Kai kuriose sistemose, eksploatavimo aplinkoje, dėl sąnaudų ar klientų pageidavimų, dėl kurių evakuacijos ciklai gali būti neįmanomi, karterio šildytuvai gali atidėti migraciją.
Karterio šildytuvo funkcija – palaikyti atšaldytos alyvos temperatūrą karteryje aukštesnėje nei žemiausios sistemos dalies temperatūra. Tačiau karterio šildytuvo šildymo galia turi būti ribota, kad alyva neperkaistų ir neužšaltų dėl anglies dioksido. Kai aplinkos temperatūra artima -18° C, arba kai įsiurbimo vamzdis yra atviras, karterio šildytuvo vaidmuo bus iš dalies kompensuotas, o migracijos reiškinys vis tiek gali pasireikšti.
Karterio šildytuvai paprastai šildomi nuolat, nes, kai šaltnešis patenka į karterį ir kondensuojasi atšaldytoje alyvoje, gali prireikti kelių valandų, kad jis vėl patektų į siurbimo vamzdį. Kai situacija nėra itin rimta, karterio šildytuvas yra labai veiksmingas siekiant išvengti migracijos, tačiau jis negali apsaugoti kompresoriaus nuo skysčio atbulinio srauto sukeltos žalos.
Siurbimo vamzdžio dujų ir skysčio separatorius
Sistemose, kuriose yra linkusi į skysčio perpildymą, siurbimo linijoje turėtų būti įrengtas dujų ir skysčio separatorius, kuris laikinai laikytų iš sistemos išsiliejusį skystą šaltnešį ir grąžintų jį į kompresorių tokiu greičiu, kokį kompresorius gali atlaikyti.
Šaltnešio perpildymas greičiausiai įvyksta, kai šilumos siurblys perjungiamas iš aušinimo režimo į šildymo režimą, ir apskritai siurbimo vamzdžio dujų ir skysčio separatorius yra būtina įranga visuose šilumos siurbliuose.
Sistemose, kurios atitirpinimui naudoja karštas dujas, skystis taip pat linkęs perpildytis atitirpinimo pradžioje ir pabaigoje. Mažo perkaitimo prietaisai, tokie kaip skysčių šaldikliai ir kompresoriai žemos temperatūros vitrinose, kartais gali sukelti perpildymą dėl netinkamo šaltnešio valdymo. Transporto priemonių prietaisams, esant ilgam išsijungimo etapui, jie taip pat linkę smarkiai perpildytis juos paleidus iš naujo.
Dviejų pakopų kompresoriuje siurbimas grąžinamas tiesiai į apatinį cilindrą ir nepraeina per variklio kamerą, todėl kompresoriaus vožtuvui apsaugoti nuo skysčio smūgio pažeidimų turėtų būti naudojamas dujų ir skysčio separatorius.
Kadangi skirtingų šaldymo sistemų bendri užpildo reikalavimai skiriasi, o ir šaltnešio valdymo metodai skiriasi, tai, ar reikalingas dujų ir skysčių separatorius ir kokio dydžio jis reikalingas, labai priklauso nuo konkrečios sistemos reikalavimų. Jei skysčio atbulinio srauto kiekis nėra tiksliai patikrintas, konservatyvus projektavimo metodas yra nustatyti dujų ir skysčių separatoriaus talpą, kuri sudaro 50 % viso sistemos užpildo.
Alyvos separatorius
Alyvos separatorius negali išspręsti sistemos konstrukcijos sukelto alyvos grąžinimo gedimo, taip pat negali išspręsti skysto šaltnešio valdymo gedimo. Tačiau, kai sistemos valdymo gedimo negalima išspręsti kitomis priemonėmis, alyvos separatorius padeda sumažinti sistemoje cirkuliuojančios alyvos kiekį, o tai gali padėti sistemai išgyventi kritinį laikotarpį, kol sistemos valdymas bus atkurtas į normalią būseną. Pavyzdžiui, itin žemos temperatūros įrenginyje arba pilnai skystame garintuve grįžtančią alyvą gali paveikti atitirpinimas, tokiu atveju alyvos separatorius gali padėti palaikyti atšaldytos alyvos kiekį kompresoriuje sistemos atitirpinimo metu.
Įrašo laikas: 2023 m. rugsėjo 7 d.
