Nestemäisen kylmäaineen siirtyminen
Kylmäaineen migraatiolla tarkoitetaan nestemäisen kylmäaineen kertymistä kompressorin kampikammioon kompressorin sammuttamisen yhteydessä. Niin kauan kuin kompressorin sisälämpötila on alhaisempi kuin höyrystimen sisälämpötila, kompressorin ja höyrystimen välinen paine-ero ajaa kylmäaineen kylmempään paikkaan. Tämä ilmiö on todennäköisin kylminä talvikuukausina. Ilmastointi- ja lämpöpumppulaitteissa migraatioilmiö voi kuitenkin esiintyä, kun lauhdutusyksikkö on kaukana kompressorista, vaikka lämpötila olisi korkea.
Kun järjestelmä sammutetaan eikä sitä käynnistetä muutaman tunnin kuluessa, vaikka paine-eroa ei olisikaan, voi esiintyä migraatioilmiötä kampikammion jäähdytetyn öljyn ja kylmäaineen vetämällä puoleensa.
Jos liikaa nestemäistä kylmäainetta pääsee kompressorin kampikammioon, kompressorin käynnistyessä tapahtuu vakava nesteisku, joka johtaa erilaisiin kompressorivikoihin, kuten venttiililautasen repeämiseen, männän vaurioitumiseen, laakerivaurioihin ja laakerin eroosioon (kylmäaine huuhtelee jäähdytetyn öljyn pois laakerista).
Nestemäisen kylmäaineen ylivuoto
Kun paisuntaventtiili ei toimi, höyrystimen puhallin vikaantuu tai ilmansuodatin tukkii sen, nestemäinen kylmäaine virtaa höyrystimessä yli ja tulee kompressoriin nesteenä höyryn sijaan imuputken kautta. Kun yksikkö on käynnissä, nesteen ylivuoto laimentaa jäähdytettyä öljyä, mikä johtaa kompressorin liikkuvien osien kulumiseen, ja öljynpaineen lasku johtaa öljynpaineen varolaitteen toimintaan, jolloin kampikammio menettää öljyä. Tässä tapauksessa, jos kone sammutetaan, kylmäaineen siirtymisilmiö alkaa nopeasti, mikä johtaa nesteshokkiin, kun se käynnistetään uudelleen.
Nestemäinen vasara
Kun nestemäinen isku tapahtuu, kompressorista kuuluu metallin iskuääni, ja kompressoriin voi liittyä voimakasta tärinää. Hydraulinen isku voi aiheuttaa venttiilin rikkoutumisen, kompressorin kannen tiivisteen vaurioitumisen, kiertokangen murtumisen, akselin murtumisen ja muita kompressorivaurioita. Kun nestemäinen kylmäaine siirtyy kampikammioon, nestemäinen isku tapahtuu, kun kampikammio käynnistetään. Joissakin yksiköissä putkiston rakenteen tai komponenttien sijainnin vuoksi nestemäinen kylmäaine kerääntyy imuputkeen tai höyrystimeen yksikön seisokkiaikana ja siirtyy kompressoriin puhtaana nesteenä erityisen suurella nopeudella, kun se käynnistetään. Hydraulisen iskun nopeus ja inertia ovat riittävät tuhoamaan minkä tahansa sisäänrakennetun kompressorin antihydraulisen iskunvaimentimen suojauksen.
Öljynpaineen turvalaitteen toiminta
Kryogeenisessä yksikössä jäänpoistojakson jälkeen nestemäisen kylmäaineen ylivuoto usein laukaisee öljynpaineen turvalaitteen toiminnan. Monet järjestelmät on suunniteltu siten, että kylmäaine tiivistyy höyrystimeen ja imuputkeen sulatuksen aikana ja virtaa sitten kompressorin kampikammioon käynnistyksen yhteydessä, mikä aiheuttaa öljynpaineen laskun ja öljynpaineen turvalaitteen toiminnan.
Joskus yksi tai kaksi öljynpaineen turvalaitteen toimintaa ei vaikuta vakavasti kompressoriin, mutta toistuva toiminta ilman hyviä voiteluolosuhteita johtaa kompressorin vikaantumiseen. Käyttäjä pitää öljynpaineen turvalaitetta usein pienenä vikana, mutta se on varoitus siitä, että kompressori on käynyt yli kaksi minuuttia ilman voitelua, ja korjaavat toimenpiteet on toteutettava ajoissa.
Suositellut lääkkeet
Mitä enemmän kylmäainetta jäähdytysjärjestelmään lisätään, sitä suurempi on vikaantumisen riski. Vasta kun kompressori ja muut järjestelmän pääkomponentit on kytketty yhteen järjestelmätestausta varten, voidaan määrittää suurin sallittu ja turvallinen kylmäaineen täyttömäärä. Kompressorivalmistajat pystyvät määrittämään nestemäisen kylmäaineen enimmäismäärän, jota voidaan lisätä vahingoittamatta kompressorin työosia, mutta he eivät pysty määrittämään, kuinka suuri osa jäähdytysjärjestelmän kylmäaineen kokonaismäärästä on todellisuudessa kompressorissa ääritapauksissa. Kompressorin kestämä nestemäisen kylmäaineen enimmäismäärä riippuu sen suunnittelusta, sisällön tilavuudesta ja lisätyn kylmäaineöljyn määrästä. Kun nestettä siirtyy, ylivuotaa tai nakutusta tapahtuu, on ryhdyttävä tarvittaviin korjaaviin toimenpiteisiin. Korjaavien toimenpiteiden tyyppi riippuu järjestelmän suunnittelusta ja vian tyypistä.
Vähennä kylmäaineen lisäystä
Paras tapa suojata kompressoria nestemäisten kylmäaineiden aiheuttamilta vioilta on rajoittaa kylmäaineen täyttömäärä kompressorin sallitulle alueelle. Jos tämä ei ole mahdollista, täyttömäärää on vähennettävä mahdollisimman paljon. Virtausnopeuden saavuttamiseksi lauhduttimen, höyrystimen ja liitosputken tulisi olla mahdollisimman pieniä, ja nestesäiliön tulisi olla mahdollisimman pieni. Täyttömäärän minimointi edellyttää oikeaa toimintaa, jotta lasit varoittavat nesteputken pienen halkaisijan ja alhaisen paineen aiheuttamia kuplia, jotka voivat johtaa vakavaan ylitäyttöön.
Evakuointisykli
Aktiivisin ja luotettavin menetelmä nestemäisen kylmäaineen ohjaamiseksi on tyhjennyssykli. Erityisesti silloin, kun järjestelmän täyttömäärä on suuri, nesteputken solenoidiventtiilin sulkeminen mahdollistaa kylmäaineen pumppaamisen lauhduttimeen ja nestesäiliöön, ja kompressori käy matalapaineisen turvalaitteen ohjauksessa. Näin kylmäaine eristetään kompressorista, kun kompressori ei ole käynnissä, mikä estää kylmäaineen siirtymisen kompressorin kampikammioon. On suositeltavaa käyttää jatkuvaa tyhjennyssykliä sammutusvaiheen aikana solenoidiventtiilin vuotojen estämiseksi. Jos kyseessä on yksittäinen tyhjennyssykli tai sitä kutsutaan ei-kierrätysohjaustilaksi, kompressorille aiheutuu liikaa kylmäainevuotoa, joka voi aiheuttaa vahinkoa, kun se on pysähdyksissä pitkään. Vaikka jatkuva tyhjennyssykli on paras tapa estää siirtyminen, se ei suojaa kompressoria kylmäaineen ylivuodon haitallisilta vaikutuksilta.
Kampikammion lämmitin
Joissakin järjestelmissä, käyttöympäristöissä, kustannuksissa tai asiakkaan mieltymyksissä, jotka voivat tehdä evakuointisykleistä mahdottomia, kampikammion lämmittimet voivat viivästyttää siirtymistä.
Kampikammion lämmittimen tehtävänä on pitää kampikammiossa olevan jäähdytetyn öljyn lämpötila järjestelmän alimman osan lämpötilaa korkeampana. Kampikammion lämmittimen lämmitystehoa on kuitenkin rajoitettava öljyn ylikuumenemisen ja hiilen jäätymisen estämiseksi. Kun ympäristön lämpötila on lähellä -18° C, tai kun imuputki on paljaana, kampikammion lämmittimen rooli osittain syrjäytyy ja siirtymäilmiö voi silti esiintyä.
Kampikammion lämmittimiä lämmitetään yleensä jatkuvasti käytössä, koska kun kylmäaine pääsee kampikammioon ja tiivistyy jäähdytettyyn öljyyn, sen saaminen takaisin imuputkeen voi kestää jopa useita tunteja. Kun tilanne ei ole erityisen vakava, kampikammion lämmitin on erittäin tehokas estämään nesteen siirtymistä, mutta se ei pysty suojaamaan kompressoria nesteen takaisinvirtauksen aiheuttamilta vaurioilta.
Imuputki kaasu-neste-erotin
Järjestelmissä, joissa on taipumus nesteen ylivuotoon, imulinjaan tulisi asentaa kaasu-neste-erotin, joka varastoi järjestelmästä vuotaneen nestemäisen kylmäaineen väliaikaisesti ja palauttaa nestemäisen kylmäaineen kompressoriin nopeudella, jonka kompressori kestää.
Kylmäaineen ylivuoto tapahtuu todennäköisimmin, kun lämpöpumppu vaihdetaan jäähdytystilasta lämmitystilaan, ja yleensä imuputkella varustettu kaasu-neste-erotin on välttämätön laite kaikissa lämpöpumpuissa.
Kuumakaasua sulatukseen käyttävät järjestelmät ovat myös alttiita nesteen ylivuotolle sulatuksen alussa ja lopussa. Alhaisen ylikuumenemisen laitteet, kuten nestepakastimet ja matalan lämpötilan vitriineissä olevat kompressorit, voivat toisinaan aiheuttaa ylivuotoa virheellisen kylmäaineen hallinnan vuoksi. Ajoneuvolaitteissa pitkä seisokkiaika on myös altis vakavalle ylivuotolle uudelleenkäynnistyksen yhteydessä.
Kaksivaiheisessa kompressorissa imu palautetaan suoraan alempaan sylinteriin eikä kulje moottorin kammion läpi, ja kompressorin venttiilin suojaamiseksi nestepuhalluksen aiheuttamilta vaurioilta tulisi käyttää kaasu-neste-erotinta.
Koska eri jäähdytysjärjestelmien kokonaistäyttövaatimukset ja kylmäaineen säätömenetelmät vaihtelevat, neste-kaasuerottimen tarve ja koko riippuvat pitkälti kyseisen järjestelmän vaatimuksista. Jos nesteen takaisinvirtauksen määrää ei testata tarkasti, varovainen suunnittelutapa on määrittää neste-kaasuerottimen kapasiteetti 50 %:lla järjestelmän kokonaistäyttömäärästä.
Öljynerotin
Öljynerotin ei pysty ratkaisemaan järjestelmän suunnittelusta johtuvaa öljyn paluuvirtausvirhettä eikä nestemäisen kylmäaineen ohjausvirhettä. Kuitenkin, kun järjestelmän ohjausvirhettä ei voida ratkaista muilla keinoin, öljynerotin auttaa vähentämään järjestelmässä kiertävän öljyn määrää, mikä voi auttaa järjestelmää kriittisen ajanjakson läpi, kunnes järjestelmän ohjaus palautuu normaaliksi. Esimerkiksi erittäin matalan lämpötilan yksikössä tai täydessä nestehöyrystimessä paluuöljyyn voi vaikuttaa sulatus, jolloin öljynerotin voi auttaa ylläpitämään jäähdytetyn öljyn määrää kompressorissa järjestelmän sulatuksen aikana.
Julkaisun aika: 07.09.2023
