Jäähdytyskompressorien öljynpalautusongelma on aina ollut kuuma aihe jäähdytysjärjestelmissä. Tänään puhun ruuvikompressorien öljynpalautusongelmasta. Yleisesti ottaen ruuvikompressorin huonon öljynpalautuksen syynä on pääasiassa voiteluöljyn ja kylmäaineen sekoittuminen käytön aikana. Jäähdytysjärjestelmän käytön aikana kylmäaine ja jääkaapin voiteluöljy liukenevat toisiinsa, minkä seurauksena voiteluöljy pääsee lauhduttimeen aerosolin ja pisaroiden muodossa koneen ja kylmäaineen toiminnan myötä. Jos öljynerotin ei ole tehokas tai järjestelmän suunnittelu ei ole hyvä, se aiheuttaa huonon erotusvaikutuksen ja huonon järjestelmän öljynpalautuksen.
1. Mitä ongelmia huono öljynpalautus aiheuttaa:
Ruuvikompressorin huono öljynpalautus aiheuttaa suuren määrän voiteluöljyä jäämisen höyrystimen putkistoon. Kun öljykalvo kasvaa tietyssä määrin, se vaikuttaa suoraan järjestelmän jäähdytykseen; se johtaa yhä suuremman voiteluöljyn kertymiseen järjestelmään, mikä johtaa noidankehään, lisää käyttökustannuksia ja heikentää käyttöluotettavuutta. Yleensä alle 1 % kylmäainekaasun virtauksesta pääsee kiertämään järjestelmässä öljy-ilmaseoksen kanssa.
2. Ratkaisuja huonoon öljynpalautukseen:
Öljy voidaan palauttaa kompressoriin kahdella tavalla: öljynerottimeen ja ilman paluuputkeen.
Öljynerotin asennetaan kompressorin pakoputkeen, ja se pystyy yleensä erottamaan 50–95 % käynnissä olevasta öljystä. Öljynpalautusteho on hyvä ja nopeus nopea, mikä vähentää huomattavasti järjestelmään tulevan öljyn määrää ja pidentää siten tehokkaasti öljynpalautuksen ulkopuolista käyttöaikaa.
Kylmävarastointijärjestelmissä, joissa on erityisen pitkät putkistot, tulvivat jääpalajärjestelmät ja erittäin alhaisissa lämpötiloissa toimivat pakastekuivauslaitteet, ei ole harvinaista, että öljyn palautusta ei tapahdu lainkaan tai sitä palautuu hyvin vähän kymmeneen tai jopa kymmeneen minuuttiin koneen käynnistämisen jälkeen. Huono järjestelmä voi aiheuttaa kompressorin sammumisen alhaisen öljynpaineen vuoksi. Tehokkaan öljynerottimen asentaminen tähän jäähdytysjärjestelmään voi pidentää huomattavasti kompressorin käyttöaikaa ilman öljyn palautusta, jotta kompressori voi turvallisesti ohittaa öljyn palautumattomuuden kriisivaiheen käynnistyksen jälkeen. Erottelematon voiteluöljy pääsee järjestelmään ja virtaa kylmäaineen kanssa putkessa muodostaen öljykierron.
Kun voiteluöljy saapuu höyrystimeen, osa voiteluöljystä erottuu kylmäaineesta alhaisen lämpötilan ja alhaisen liukoisuuden vuoksi. Toisaalta lämpötilan ollessa alhainen ja viskositeetin ollessa suuri erotettu voiteluöljy tarttuu helposti putken sisäseinämään ja sen virtaus on vaikeaa. Mitä alhaisempi höyrystymislämpötila, sitä vaikeampaa öljyn palauttaminen on. Tämä edellyttää, että haihdutusputken ja paluuputken suunnittelun ja rakenteen on oltava öljyn palautusta edistäviä. Yleinen käytäntö on käyttää laskevaa putkistoa ja varmistaa suuri ilmavirtausnopeus. Erityisen matalan lämpötilan jäähdytysjärjestelmissä käytetään tehokkaiden öljynerottimien valinnan lisäksi yleensä erityisiä liuottimia, jotka estävät voiteluöljyn tukkeutumisen kapillaariputkissa ja paisuntaventtiileissä ja helpottavat öljyn palautumista.
Käytännön sovelluksissa öljynpalautusongelmat, jotka johtuvat höyrystimen ja paluukaasuputken virheellisestä suunnittelusta, eivät ole harvinaisia. R22- ja R404A-järjestelmissä öljynpalautus tulvivasta höyrystimestä on erittäin vaikeaa, ja järjestelmän öljynpalautusputken suunnittelussa on oltava erittäin huolellinen. Tällaisessa järjestelmässä tehokkaan öljynerottelun käyttö voi vähentää huomattavasti järjestelmän putkistoon tulevan öljyn määrää ja pidentää tehokkaasti aikaa, jolloin kaasun paluuputki ei palauta öljyä koneen käynnistyksen jälkeen.
Kun kompressori on höyrystintä korkeammalla, pystysuorassa paluuputkessa on oltava öljynpalautusmutka. Öljynpalautusloukun tulee olla mahdollisimman kompakti öljyn varastoinnin vähentämiseksi. Öljynpalautusmutkien välisen etäisyyden tulee olla sopiva. Kun öljynpalautusmutkien määrä on suuri, on lisättävä voiteluöljyä. Myös muuttuvan kuormituksen järjestelmien paluulinjoissa on oltava varovainen. Kuormituksen pienentyessä ilman paluunopeus hidastuu ja nopeus on liian alhainen, mikä ei edistä öljyn paluuta. Öljyn palautuksen varmistamiseksi pienellä kuormituksella pystysuorassa imuputkessa voidaan käyttää kahta nousuputkea.
Lisäksi kompressorin tiheä käynnistys ei edistä öljyn paluuta. Koska jatkuva käyttöaika on hyvin lyhyt, kompressori pysähtyy eikä paluuputkeen ehdi muodostaa vakaata ja nopeaa ilmavirtausta, joten voiteluöljy voi jäädä vain putkistoon. Jos paluuöljyä on vähemmän kuin käyttööljyä, kompressorissa on öljyvajetta. Mitä lyhyempi käyntiaika, mitä pidempi putkisto, sitä monimutkaisempi järjestelmä ja sitä selvempi öljyn paluuongelma. Siksi kompressoria ei normaalioloissa tarvitse käynnistää usein.
Öljyn puute aiheuttaa vakavaa voitelun puutetta. Öljynpuutteen perimmäinen syy ei ole ruuvikompressorin käyntimäärä ja nopeus, vaan järjestelmän heikko öljynpalautus. Öljynerottimen asentaminen voi palauttaa öljyn nopeasti ja pidentää kompressorin käyttöaikaa ilman öljynpalautusta. Höyrystimen ja paluulinjan suunnittelussa on otettava huomioon öljynpalautus. Huoltotoimenpiteet, kuten tiheän käynnistyksen välttäminen, säännöllinen sulatus, kylmäaineen täyttö oikea-aikaisesti ja kuluvien osien (kuten laakereiden) vaihtaminen oikea-aikaisesti, edistävät myös öljynpalautusta.
Jäähdytysjärjestelmää suunniteltaessa öljynpalautusongelman tutkiminen on välttämätöntä. Vain ottamalla huomioon kaikki näkökohdat voidaan taata turvallinen ja luotettava jäähdytysjärjestelmä.
Julkaisun aika: 21. helmikuuta 2022
