Soğutma sistemlerinde sıvı soğutucu akışkanların genel sorunları ve çözümleri
1. Sıvı soğutucu akışkan geçişi
Soğutucu akışkan geçişi, kompresör kapatıldığında kompresör karterinde sıvı soğutucu akışkan birikmesi anlamına gelir. Kompresör içindeki sıcaklık, evaporatör içindeki sıcaklıktan daha soğuk olduğu sürece, kompresör ile evaporatör arasındaki basınç farkı, soğutucu akışkanı daha soğuk bir yere yönlendirecektir. Bu fenomenin soğuk kışlarda ortaya çıkması daha olasıdır. Ancak klimalar ve ısı pompaları için, yoğuşmalı ünite kompresörden uzaktayken sıcaklık yüksek olsa bile migrasyon meydana gelebilir.
Sistem kapatıldıktan sonra, birkaç saat içinde açılmazsa, basınç farkı olmasa bile, karterdeki soğutucunun soğutucuya çekilmesi nedeniyle migrasyon olayı meydana gelebilir.
Fazla sıvı soğutucu kompresörün karterine göç ederse, kompresörün başlangıcında ciddi bir sıvı çarpma olayı meydana gelir ve bu da valf plakasının yırtılması, piston hasarı, yatak arızası ve yatak aşınması gibi çeşitli kompresör arızalarına neden olur (Soğutucu akışkan yağı yataklardan temizler).
2. Sıvı soğutucu taşması
Genleşme valfi arızalandığında veya evaporatör fanı arızalandığında veya hava filtresi tarafından tıkandığında, sıvı soğutucu akışkan evaporatörde taşar ve kompresöre buhar yerine sıvı şeklinde emme borusundan girer. Ünite çalışırken soğutma yağını seyrelten sıvı taşması nedeniyle kompresörün hareketli parçaları aşınır ve yağ basıncı düşerek yağ basıncı emniyet cihazının devreye girmesine ve dolayısıyla karterin yağ kaybetmesine neden olur. Bu durumda, makine kapatılırsa, soğutucu akışkan geçişi fenomeni hızla meydana gelir ve yeniden başlatma sırasında sıvı çekiçle sonuçlanır.
3. Sıvı çarpması
Sıvı çekiç oluştuğunda, kompresörün içinden metal çarpma sesi duyulabilir ve buna kompresörün şiddetli titreşimi eşlik edebilir. Sıvı çarpması valf yırtılmasına, kompresör kafası contasının hasar görmesine, biyel kolu kırılmasına, krank mili kırılmasına ve diğer tip kompresörlerin hasar görmesine neden olabilir. Sıvı çekici, sıvı soğutucu akışkan kartere göç ettiğinde ve yeniden başladığında meydana gelir. Bazı ünitelerde, boru yapısı veya bileşenlerin konumu nedeniyle, ünitenin kapanması sırasında emme borusunda veya evaporatörde sıvı soğutucu birikir ve başlatma sırasında özellikle yüksek hızda saf sıvı olarak kompresöre girer. . Sıvı çarpmasının hızı ve ataleti, sıvı çarpmasına karşı herhangi bir yerleşik kompresör korumasını yenmek için yeterlidir.
4. Hidrolik güvenlik kontrol cihazının eylemi
Bir dizi düşük sıcaklık biriminde, buz çözme periyodundan sonra, sıvı soğutucu akışkanın taşması nedeniyle yağ basıncı güvenlik kontrol cihazının çoğu zaman harekete geçmesine neden olur. Birçok sistem, buz çözme sırasında soğutucu akışkanın evaporatör ve emme hattında yoğunlaşmasına ve ardından başlangıçta kompresör karterine akmasına ve yağ basıncında bir düşüşe neden olarak yağ basıncı güvenlik cihazının çalışmasına neden olacak şekilde tasarlanmıştır.
Bazen yağ basıncı güvenlik kontrol cihazının bir veya iki hareketinin kompresör üzerinde ciddi bir etkisi olmaz, ancak iyi yağlama koşulları olmadan birçok kez tekrarlanması kompresörün arızalanmasına neden olur. Yağ basıncı güvenlik kontrol cihazı genellikle operatör tarafından küçük bir arıza olarak kabul edilir, ancak bu, kompresörün iki dakikadan fazla yağlamadan çalıştığına ve zamanında düzeltici önlemlerin alınması gerektiğine dair bir uyarıdır.
5. Önerilen çözümler
Soğutma sistemindeki soğutucu akışkan yükü ne kadar büyük olursa, arızalanma olasılığı da o kadar artar. Maksimum ve güvenli soğutucu şarjı, yalnızca sistem testi için kompresör ve sistemin diğer ana bileşenleri birbirine bağlanırsa belirlenebilir. Kompresör üreticileri, kompresörün çalışan parçalarına zarar vermeyecek maksimum sıvı soğutucu şarjını belirleyebilir, ancak çoğu aşırı durumda kompresörde toplam soğutma sistemi şarjının gerçekte ne kadar olduğunu belirleyemez. Bir kompresörün dayanabileceği maksimum sıvı soğutucu şarjı, tasarımına, iç hacmine ve soğutucu yağ şarjına bağlıdır. Sıvı geçişi, taşma veya sıvı çekici oluştuğunda gerekli düzeltici önlem alınmalıdır. Düzeltici eylem türü, sistem tasarımına ve arıza türüne bağlıdır.
A. Soğutucu şarjını azaltın
Kompresörü sıvı soğutucunun neden olduğu arızalardan korumanın en iyi yolu, soğutucu şarjını kompresörün izin verilen aralığıyla sınırlamaktır. Bu mümkün değilse, ücret mümkün olduğunca azaltılmalıdır. Debinin sağlanması şartıyla kondenser, evaporatör ve bağlantı borularında mümkün olduğunca küçük çaplı borular kullanılmalı, ayrıca sıvı akümülatörü de mümkün olduğunca küçük seçilmelidir. Doldurma hacmi minimizasyonundan sonra düzgün çalışma gereklidir ve çok ince sıvı çapı ve çok düşük kafa basıncı nedeniyle gözetleme camında oluşan hava kabarcıklarına karşı dikkatli olunması ciddi aşırı doldurmaya neden olabilir.
B. Pompa aşağı çevrimi
Sıvı soğutucuyu kontrol etmenin en agresif ve güvenilir yöntemi, aşağı pompalama döngüsüdür. Özellikle sistem şarjı büyük olduğunda, sıvı borusunun solenoid valfi kapatılarak, soğutucu akışkan kondenser ve akümülatöre pompalanabilir ve kompresör düşük basınçlı güvenlik kontrol cihazının kontrolü altında çalıştırılır, böylece soğutucu akışkan kompresör içindedir. Çalışmadığı zaman kompresörden izole edilmiştir ve soğutucunun kompresör karterine geçmesini engeller. Solenoid valf sızıntısını önlemek için kapatma sırasında sürekli bir aşağı pompalama döngüsü önerilir. Bu bir aşağı pompalama çevrimiyse veya devridaimsiz kontrol yöntemi olarak adlandırılıyorsa, uzun süreli kapatma sırasında kompresörde aşırı soğutucu kaçağı hasarı olacaktır. Sürekli bir aşağı pompalama döngüsü, göçü önlemenin en iyi yolu olsa da, kompresörü soğutucu akışkan taşmasının kötü etkilerinden korumaz.
C. Karter ısıtıcısı
Karter ısıtıcıları, belirli sistemlerin, çalışma koşullarının, maliyetlerin veya müşteri tercihlerinin pompalama döngülerini imkansız kıldığı durumlarda geçişi geciktirebilir.
Karter ısıtıcısının işlevi, karterdeki soğutucu yağın sıcaklığını sistemin en soğuk bölümünün sıcaklığının üzerinde tutmaktır. Ancak, soğutulan yağın aşırı ısınmasını ve kömürleşmesini önlemek için karter ısıtıcısının ısıtma gücü sınırlandırılmalıdır. Ortam sıcaklığı -18 dereceye yakın olduğunda veya emme borusu açıkta kaldığında, karter ısıtıcısının etkisi kısmen dengelenir ve göç devam edebilir.
Karter ısıtıcıları genellikle kullanımda sürekli olarak ısıtılır, çünkü soğutucu akışkan kartere girdiğinde soğutulan yağda yoğuşur ve tekrar emme hattına dönmesi birkaç saat kadar sürer. Karter ısıtıcıları, durum özellikle şiddetli olmadığında migrasyonun önlenmesinde çok etkilidir, ancak karter ısıtıcıları kompresörü sıvı dönüş hasarından koruyamaz.
D. Emme borusu gaz-sıvı ayırıcı
Sıvı taşmasına meyilli sistemlerde, taşan sıvı soğutucuyu sistemde geçici olarak depolamak ve sıvı soğutucuyu kompresörün dayanabileceği hızda kompresöre geri döndürmek için emiş borusuna gaz-sıvı ayırıcı takılmalıdır.
Soğutucu taşması büyük olasılıkla ısı pompası soğutmadan ısıtmaya geçtiğinde meydana gelir. Genel olarak tüm ısı pompalarında emiş borusu gaz-sıvı ayırıcıları gerekli ekipmanlardır.
Sıcak gazlı defrost kullanan sistemler, defrosterin başında ve sonunda sıvı taşmasına eğilimlidir. Sıvı soğutucular ve düşük sıcaklıklı vitrin kompresörleri gibi düşük kızgınlık üniteleri, uygun olmayan soğutucu akışkan kontrolü nedeniyle zaman zaman taşar. Araç kurulumları için, uzun bir kapatma periyodundan sonra yeniden başlatıldığında da şiddetli su basması meydana gelebilir.
İki kademeli kompresörde, emme doğrudan alt kademeli silindire geri döner ve motor odasından geçmez. Kompresör valfini sıvı şokundan korumak için gaz-sıvı ayırıcı kullanılmalıdır.
Farklı soğutma sistemlerinin ve farklı soğutucu kontrol yöntemlerinin farklı genel şarj gereksinimleri nedeniyle, bir gaz-sıvı ayırıcısının gerekli olup olmadığı ve hangi boyutta gaz-sıvı ayırıcının gerekli olduğu büyük ölçüde belirli sistemin gereksinimlerine bağlıdır. Sıvı dönüş miktarını doğru bir şekilde test etmeden, muhafazakar bir tasarım yaklaşımı, gaz-sıvı ayırıcıyı toplam sistem şarjının yüzde 50'si oranında boyutlandırmaktır.
E. Yağ ayırıcı
Yağ ayırıcılar, sistem tasarımından kaynaklanan yağ dönüş arızalarını veya sıvı soğutucu akışkan kontrol arızalarını çözemezler. Ancak yağ ayırıcılar, sistem kontrol arızaları başka türlü çözülemediğinde sistemde dolaşan yağ miktarını azaltmaya yardımcı olur ve sistem kontrolleri normale dönene kadar kritik bir süre boyunca sisteme yardımcı olabilir. Örneğin, ultra düşük sıcaklıklı ünitelerde veya taşmalı evaporatörlerde, yağ dönüşü defrosttan etkilenebilir, bu durumda bir yağ ayırıcı, sistem buzunun çözülmesi sırasında kompresördeki soğutucu yağ miktarının korunmasına yardımcı olabilir.
