Vanliga problem och lösningar av flytande köldmedier i kylsystem
1. Migration av flytande köldmedium
Köldmediemigrering avser ackumulering av flytande köldmedium i kompressorns vevhus när kompressorn stängs av. Så länge temperaturen inuti kompressorn är svalare än temperaturen inuti förångaren, kommer tryckskillnaden mellan kompressorn och förångaren att driva köldmediet till en svalare plats. Detta fenomen är mest sannolikt att inträffa under kalla vintrar. Men för luftkonditioneringsapparater och värmepumpar, när kondenseringsenheten är långt borta från kompressorn, kan migration inträffa även om temperaturen är hög.
När systemet väl har stängts av, om det inte slås på inom några timmar, även om det inte finns någon tryckskillnad, kan migrationsfenomenet uppstå på grund av att köldmediet i vevhuset dras till köldmediet.
Om överskottet av flytande köldmedium migrerar in i kompressorns vevhus, kommer ett allvarligt vätskeslam-fenomen att uppstå i början av kompressorn, vilket resulterar i olika kompressorfel, såsom ventilplåtsbrott, kolvskador, lagerfel och lagererosion (Köldmediet spolar oljan från lagren).
2. Flytande köldmedium flödar över
När expansionsventilen går sönder, eller förångarfläkten går sönder eller blockeras av luftfiltret, kommer det flytande köldmediet att svämma över i förångaren och komma in i kompressorn genom sugröret i form av vätska snarare än ånga. När enheten är igång, på grund av att vätskespillet späder ut kyloljan, slits kompressorns rörliga delar, och oljetrycket minskar, vilket gör att oljetryckssäkerhetsanordningen agerar, vilket gör att vevhuset tappar olja. I det här fallet, om maskinen stängs av, kommer fenomenet med köldmediemigration att inträffa snabbt, vilket resulterar i vätskehammare vid omstart.
3. Liquid strike
När vätskehammaren inträffar kan det smällande metallljudet från insidan av kompressorn höras, och det kan åtföljas av kompressorns våldsamma vibration. Vätskeslag kan orsaka ventilbrott, skador på kompressorhuvudets packning, vevstångsbrott, vevaxelbrott och skador på andra typer av kompressorer. Flytande hammare uppstår när det flytande köldmediet migrerar in i vevhuset och startar om. I vissa enheter, på grund av rörstrukturen eller komponenternas placering, kommer flytande köldmedium att ackumuleras i sugröret eller förångaren under avstängning av enheten och komma in i kompressorn som ren vätska och med särskilt hög hastighet under uppstart. . Hastigheten och trögheten för vätskeslam är tillräcklig för att besegra alla inbyggda kompressorskydd mot vätskeslam.
4. Åtgärd av hydraulisk säkerhetskontrollanordning
I en uppsättning lågtemperaturenheter, efter avfrostningsperioden, får oljetryckssäkerhetskontrollanordningen ofta att verka på grund av översvämning av flytande köldmedium. Många system är utformade för att tillåta att köldmediet kondenserar i förångaren och sugledningen under avfrostning och sedan strömmar in i kompressorns vevhus vid start, vilket orsakar ett fall i oljetrycket, vilket gör att säkerhetsanordningen för oljetrycket fungerar.
Ibland kommer en eller två åtgärder av oljetryckssäkerhetskontrollanordningen inte att ha en allvarlig inverkan på kompressorn, men upprepade många gånger utan goda smörjförhållanden kommer att leda till att kompressorn misslyckas. Oljetryckssäkerhetskontrollanordningen betraktas ofta som ett mindre fel av operatören, men det är en varning om att kompressorn har varit igång i mer än två minuter utan smörjning, och åtgärdande åtgärder måste vidtas i tid.
5. Rekommenderade åtgärder
Ju större köldmediemängd i kylsystemet är, desto större är chansen att det går sönder. Den maximala och säkra köldmediefyllningen kan endast bestämmas om kompressorn och andra huvudkomponenter i systemet är sammankopplade för systemtestning. Kompressortillverkare kan bestämma den maximala laddningen av flytande köldmedium som inte kommer att orsaka skada på kompressorns fungerande delar, men kan inte avgöra hur mycket av den totala kylsystemets laddning som faktiskt finns i kompressorn i de flesta extrema fall. Den maximala laddningen av flytande köldmedium som en kompressor tål beror på dess konstruktion, inre volym och köldmedieolja. När vätskemigrering, översvämning eller vätskeslag inträffar måste nödvändiga åtgärder vidtas. Typen av avhjälpande åtgärd beror på systemdesignen och typen av fel.
A. Minska köldmediemängden
Det bästa sättet att skydda kompressorn från fel orsakade av flytande köldmedium är att begränsa köldmediefyllningen till kompressorns tillåtna intervall. Om detta inte är möjligt bör avgiften sänkas så mycket som möjligt. Under förutsättning att flödeshastigheten är uppfylld, bör kondensorn, förångaren och anslutningsrören använda rör med små diametrar så mycket som möjligt, och vätskeackumulatorn bör också väljas så liten som möjligt. Korrekt drift krävs efter minimering av fyllnadsvolymen, och vaksamhet mot luftbubblor i synglaset orsakade av för tunn vätskediameter och för lågt huvudtryck kan leda till kraftig överfyllning.
B. Pumpa ner cykel
Den mest aggressiva och pålitliga metoden för att kontrollera flytande köldmedium är nedpumpningscykeln. Speciellt när systemladdningen är stor, genom att stänga magnetventilen på vätskeröret, kan köldmediet pumpas in i kondensorn och ackumulatorn, och kompressorn drivs under kontroll av lågtryckssäkerhetskontrollanordningen, så att köldmediet sitter i kompressorn. Den är isolerad från kompressorn när den inte är i drift, vilket förhindrar att köldmediet vandrar in i kompressorns vevhus. En kontinuerlig nedpumpningscykel rekommenderas under avstängning för att förhindra läckage av magnetventil. Om det är en nedpumpningscykel, eller kallas en icke-recirkulationskontrollmetod, kommer det att uppstå alltför stora skador på köldmedieläckage på kompressorn under långvarig avstängning. Även om en kontinuerlig nedpumpningscykel är det bästa sättet att förhindra migration, skyddar den inte kompressorn från de skadliga effekterna av översvämning av köldmediet.
C. Vevhusvärmare
Vevhusvärmare kan fördröja migreringen i situationer där vissa system, driftförhållanden, kostnader eller kundpreferenser kan göra nedpumpningscykler omöjliga.
Vevhusvärmarens funktion är att hålla temperaturen på köldmedieoljan i vevhuset över temperaturen i den kallaste delen av systemet. Värmeeffekten hos vevhusvärmaren måste dock begränsas för att förhindra överhettning och förkolning av den kylda oljan. När omgivningstemperaturen är nära -18 grad, eller när sugröret är exponerat, kommer effekten av vevhusvärmaren att kompenseras delvis, och migrering kan fortfarande förekomma.
Vevhusvärmare värms vanligtvis upp kontinuerligt vid användning, eftersom när köldmediet väl kommer in i vevhuset kondenserar det i den kylda oljan och det tar upp till flera timmar för det att återvända till sugledningen. Vevhusvärmare är mycket effektiva för att förhindra migration när situationen inte är särskilt svår, men vevhusvärmare kan inte skydda kompressorn från vätskeåterföringsskador.
D. Sugrör gas-vätskeavskiljare
För system som är utsatta för vätskespill, bör en gas-vätskeseparator installeras på sugröret för att tillfälligt lagra det överflödande flytande köldmediet i systemet och återföra vätskeformigt köldmedium till kompressorn i en hastighet som kompressorn tål.
Köldmediespill uppstår mest sannolikt när värmepumpen växlas från kyla till uppvärmning. Generellt sett är sugrörsgas-vätskeseparatorer nödvändig utrustning i alla värmepumpar.
System som använder hetgasavfrostning är också benägna att vätskespilla i början och slutet av avfrostningen. Låg överhettningsenheter som vätskekylare och lågtemperaturkompressorer i vitrinskåp svämmar ibland över på grund av felaktig köldmediekontroll. För fordonsinstallationer är det också benäget att allvarliga översvämningar inträffar vid omstart efter en lång period av avstängning.
I tvåstegskompressorn återgår suget direkt till cylindern i lägre steg och passerar inte genom motorrummet. En gas-vätskeseparator bör användas för att skydda kompressorventilen från vätskechock.
På grund av de olika övergripande laddningskraven för olika kylsystem och olika köldmediekontrollmetoder, beror om en gas-vätskeseparator krävs och vilken storlek gas-vätskeseparator som krävs till stor del på kraven i det specifika systemet. Utan att noggrant testa mängden vätskeåterföring är en konservativ designmetod att dimensionera gas-vätskeseparatorn till 50 procent av den totala systemladdningen.
E. Oljeavskiljare
Oljeavskiljare kan inte lösa oljereturfel på grund av systemdesign, och de kan inte heller lösa kontrollfel för flytande köldmedier. Oljeavskiljare hjälper dock till att minska mängden olja som cirkulerar i systemet när systemkontrollfel inte kan lösas på annat sätt, och kan hjälpa systemet genom en kritisk period tills systemkontrollerna återgår till det normala. Till exempel, i enheter med ultralåga temperaturer eller översvämmade förångare, kan oljeåterföringen påverkas av avfrostning, i vilket fall en oljeavskiljare kan hjälpa till att upprätthålla mängden köldmedieolja i kompressorn under systemavfrostning.
