Migració de refrigerant líquid
La migració del refrigerant es refereix a l’acumulació de refrigerant líquid al carter del compressor quan s’apaga el compressor. Sempre que la temperatura dins del compressor sigui inferior a la temperatura dins de l’evaporador, la diferència de pressió entre el compressor i l’evaporador conduirà el refrigerant a un lloc més fred. Aquest fenomen és molt probable que es produeixi durant els freds mesos d’hivern. No obstant això, per als dispositius de condicionament de l’aire i la bomba de calor, quan la unitat de condensació està lluny del compressor, fins i tot si la temperatura és alta, es pot produir el fenomen de migració.
Quan el sistema s’apaga, si no s’encén en poques hores, fins i tot si no hi ha diferència de pressió, es pot produir el fenomen de migració a causa de l’atracció de l’oli refrigerat al carter fins al refrigerant.
Si el refrigerant líquid excessiu migra cap a la carcassa del compressor, es produirà un xoc líquid greu quan s’inicia el compressor, donant lloc a diverses fallades del compressor, com ara la ruptura del disc de la vàlvula, el dany del pistó, la fallada del suport i l’erosió del coixinet (el refrigerant renta l’oli refrigerat lluny del rodament).
Desbordant de refrigerant líquid
Quan la vàlvula d’expansió no funciona, o el ventilador de l’evaporador falla o està bloquejat pel filtre d’aire, el refrigerant líquid es desbordarà a l’evaporador i entrarà al compressor com a líquid en lloc de vapor a través del tub d’aspiració. Quan la unitat funciona, el desbordament líquid dilueix l’oli refrigerat, donant lloc al desgast de les parts mòbils del compressor i la reducció de la pressió del petroli condueix a l’acció del dispositiu de seguretat de la pressió del petroli, fent que el carter perdi oli. En aquest cas, si la màquina s’apaga, el fenomen de migració refrigerant es produirà ràpidament, donant lloc a un xoc líquid quan es torna a començar.
Martell líquid
Quan es produeix la vaga líquida, es pot escoltar el so de percussió metàl·lica emesa del compressor i el compressor pot anar acompanyat de vibracions violentes. La percussió hidràulica pot causar ruptura de la vàlvula, danys de la junta de capçal del compressor, fractura de les barres de connexió, fractura de l’eix i altres tipus de danys del compressor. Quan el refrigerant líquid migra al carter, el xoc líquid es produirà quan el carter està encès. En algunes unitats, a causa de l'estructura del gasoducte o de la ubicació dels components, el refrigerant líquid s'acumularà al tub d'aspiració o a l'evaporador durant el temps d'aturada de la unitat i entrarà al compressor en forma de líquid pur a una velocitat especialment alta quan s'encén. La velocitat i la inèrcia de l’ictus hidràulic són suficients per destruir la protecció de qualsevol dispositiu anti-hidràulic de compressor integrat.
Acció del dispositiu de control de seguretat de la pressió de petroli
En una unitat criogènica, després del període d’eliminació de gelades, el desbordament de refrigerant líquid sovint fa que el dispositiu de control de seguretat de la pressió del petroli funcioni. Molts sistemes estan dissenyats per permetre que el refrigerant es condensi a l’evaporador i al tub d’aspiració durant la desconnexió, i després fluir al carter del compressor en l’inici que fa que la pressió del petroli caigui, provocant que el dispositiu de seguretat de la pressió del petroli funcioni.
De vegades, una o dues vegades l’acció del dispositiu de control de seguretat de la pressió de l’oli no tindrà un impacte greu en el compressor, però els temps repetits en absència de bones condicions de lubricació comportaran una fallada del compressor. El dispositiu de control de seguretat de la pressió del petroli sovint considera que l’operador és una falla petita, però és un advertiment que el compressor ha estat en funcionament durant més de dos minuts sense lubricació i que cal implementar mesures de reparació de manera puntual.
Remeis recomanats
Com més refrigerant es carrega el sistema de refrigeració, més gran és la possibilitat de fallar. Només quan el compressor i altres components principals del sistema estan connectats junts per a les proves del sistema, es pot determinar la càrrega de refrigerant màxima i segura. Els fabricants de compressors poden determinar la quantitat màxima de refrigerant líquid que es pot carregar sense perjudicar les parts de treball del compressor, però no són capaços de determinar quina quantitat de càrrega de refrigerant total del sistema de refrigeració és realment al compressor en la majoria dels casos extrems. La quantitat màxima de refrigerant líquid que pot suportar el compressor depèn del seu disseny, del volum de contingut i de la quantitat d’oli de refrigerant carregat. Quan es produeix la migració líquida, el desbordament o el cop, cal emprendre l’acció de reparació necessària, el tipus d’acció de reparació depèn del disseny del sistema i del tipus de fallada.
Reduïu la quantitat de refrigerant que es carrega
La millor manera de protegir el compressor de la fallada causada pels refrigerants líquids és limitar la càrrega del refrigerant a l’interval admissible del compressor. Si això no és possible, la quantitat d’ompliment s’ha de reduir el màxim possible. Sota la condició de complir el cabal, el condensador, l’evaporador i la canonada de connexió s’ha d’utilitzar el més petit possible, i el dipòsit líquid s’ha de seleccionar el més petit possible. La minimització de la quantitat d’ompliment requereix l’operació correcta per alertar la ullera a les bombolles causades pel petit diàmetre del tub líquid i la baixa pressió del cap, cosa que pot provocar un desbordament greu.
Cicle d’evacuació
El mètode més actiu i fiable de controlar el refrigerant líquid és el cicle d’evacuació. Sobretot quan la quantitat de càrrega del sistema és gran, tancant la vàlvula de solenoide de la canonada líquida, el refrigerant es pot bombar al condensador i al dipòsit líquid, i el compressor funciona sota el control del dispositiu de control de seguretat de baixa pressió, de manera que el refrigerant està aïllat del compressor quan el compressor no funciona, evitant la migració de refrigerant al compressor. Es recomana utilitzar un cicle d’evacuació contínua durant la fase d’aturada per evitar fuites de la vàlvula de solenoide. Si es tracta d’un cicle d’evacuació únic o s’anomena mode de control no recirculant, hi haurà massa danys de fuites de refrigerants al compressor quan s’apagui durant molt de temps. Tot i que el cicle d’evacuació contínua és la millor manera d’evitar la migració, no protegeix el compressor dels efectes adversos del desbordament del refrigerant.
Escalfador de carter
En alguns sistemes, entorns operatius, costos o preferències del client que poden impossibilitar els cicles d’evacuació, els escalfadors de carter poden retardar la migració.
La funció del escalfador del carter és mantenir la temperatura de l’oli refrigerat al carter per sobre de la temperatura de la part més baixa del sistema. No obstant això, la potència de calefacció del escalfador del carter ha de ser limitada per evitar el sobreescalfament i la congelació del carboni. Quan la temperatura ambient és propera a -18° C, o quan s’exposa el tub d’aspiració, el paper del escalfador del carter es compensarà parcialment i encara es pot produir el fenomen de migració.
Els escalfadors del carter generalment s’escalfen contínuament en ús, ja que un cop que el refrigerant entra al carter i es condensa a l’oli refrigerat, es pot trigar fins a diverses hores a tornar -lo al tub d’aspiració. Quan la situació no és especialment greu, el calefactor del carter és molt eficaç per prevenir la migració, però el calefactor del carter no pot protegir el compressor del dany causat pel flux de líquid.
Tub de succió Separador de gas-líquid
Per als sistemes propensos a desbordament de líquids, s’hauria d’instal·lar un separador de gas-líquid a la línia d’aspiració per emmagatzemar temporalment el refrigerant líquid que s’ha vessat del sistema i retornar el refrigerant líquid al compressor a una velocitat que el compressor pot suportar.
El desbordament del refrigerant és molt probable que es produeixi quan la bomba de calor es canvia de la condició de refrigeració a la condició de calefacció i, en general, el separador de gas del tub de succió és un equip necessari en totes les bombes de calor.
Els sistemes que utilitzen gas calent per descongelar també són propensos a desbordament de líquids al principi i al final del desfroster. Els dispositius baixos de superfarament com els congeladors líquids i els compressors en vitrines de baixa temperatura poden causar de vegades un desbordament a causa d’un control inadequat de refrigerant. Per als dispositius de vehicles, quan experimenteu una fase de tancament llarga, també és propens a un desbordament greu quan es reinicia.
En un compressor de dues etapes, la succió es torna directament al cilindre inferior i no passa per la cambra del motor i s’ha d’utilitzar un separador de gas-líquid per protegir la vàlvula del compressor del dany del cop líquid.
Com que els requisits generals de càrrega dels diferents sistemes de refrigeració són diferents i els mètodes de control de refrigerants són diferents, si es necessita un separador de gas-líquid i quina mida del separador de gas-líquid necessita depèn en gran mesura dels requisits del sistema específic. Si la quantitat de flux de retrocés líquid no es prova amb precisió, un enfocament de disseny conservador és determinar la capacitat de separació de gas-líquid al 50% de la càrrega total del sistema.
Separador d'oli
El separador d’oli no pot solucionar la falla de retorn d’oli causada pel disseny del sistema ni pot solucionar la falla de control del refrigerant líquid. Tanmateix, quan el fracàs del control del sistema no es pot resoldre per altres mitjans, el separador d’oli ajuda a reduir la quantitat d’oli que circula pel sistema, cosa que pot ajudar el sistema a través d’un període crític fins que el control del sistema es restableixi a la normalitat. Per exemple, en una unitat de temperatura ultra-baixa o evaporador de líquid complet, l’oli de retorn es pot veure afectat per desconnexió, en aquest cas el separador d’oli pot ajudar a mantenir la quantitat d’oli refrigerat al compressor durant la descongelació del sistema.
Posada: el 07 de setembre de 2013
