Masalah dan penyelesaian biasa bagi bahan pendingin cecair dalam sistem penyejukan

Migrasi penyejuk cecair

Migrasi bahan pendingin merujuk kepada pengumpulan bahan pendingin cecair dalam kotak engkol pemampat apabila pemampat dimatikan. Selagi suhu di dalam pemampat lebih rendah daripada suhu di dalam penyejat, perbezaan tekanan antara pemampat dan penyejat akan memacu bahan pendingin ke tempat yang lebih sejuk. Fenomena ini kemungkinan besar berlaku semasa bulan-bulan musim sejuk. Walau bagaimanapun, untuk peranti penghawa dingin dan pam haba, apabila unit pemeluwapan berada jauh dari pemampat, walaupun suhu tinggi, fenomena migrasi mungkin berlaku.

Apabila sistem dimatikan, jika ia tidak dihidupkan dalam masa beberapa jam, walaupun tiada perbezaan tekanan, fenomena migrasi mungkin berlaku disebabkan oleh tarikan minyak sejuk di dalam kotak engkol ke bahan pendingin.

Jika bahan pendingin cecair yang berlebihan berpindah ke dalam kotak engkol pemampat, kejutan cecair yang serius akan berlaku apabila pemampat dihidupkan, mengakibatkan pelbagai kegagalan pemampat, seperti pecah cakera injap, kerosakan omboh, kegagalan galas dan hakisan galas (bahan pendingin menghanyutkan minyak sejuk dari galas).

 

Limpahan penyejuk cecair

Apabila injap pengembangan gagal beroperasi, atau kipas penyejat gagal atau disekat oleh penapis udara, bahan pendingin cecair akan melimpah masuk ke dalam penyejat dan memasuki pemampat sebagai cecair dan bukannya wap melalui tiub sedutan. Apabila unit sedang berjalan, limpahan cecair mencairkan minyak yang disejukkan, mengakibatkan haus pada bahagian yang bergerak pada pemampat, dan pengurangan tekanan minyak membawa kepada tindakan peranti keselamatan tekanan minyak, sekali gus menyebabkan kotak engkol kehilangan minyak. Dalam kes ini, jika mesin dimatikan, fenomena penghijrahan bahan pendingin akan berlaku dengan cepat, mengakibatkan kejutan cecair apabila ia dihidupkan semula.

 

Tukul cecair

Apabila hentakan cecair berlaku, bunyi perkusi logam yang dipancarkan dari pemampat boleh didengari, dan pemampat mungkin disertai dengan getaran yang kuat. Perkusi hidraulik boleh menyebabkan injap pecah, kerosakan gasket kepala pemampat, patah rod sambungan, patah aci dan jenis kerosakan pemampat yang lain. Apabila bahan pendingin cecair berhijrah ke dalam kotak engkol, kejutan cecair akan berlaku apabila kotak engkol dihidupkan. Dalam sesetengah unit, disebabkan oleh struktur saluran paip atau lokasi komponen, bahan pendingin cecair akan terkumpul di dalam tiub sedutan atau penyejat semasa masa henti unit, dan akan memasuki pemampat dalam bentuk cecair tulen pada kelajuan yang sangat tinggi apabila ia dihidupkan. Kelajuan dan inersia lejang hidraulik mencukupi untuk memusnahkan perlindungan mana-mana peranti lejang anti-hidraulik pemampat terbina dalam.

 

Tindakan peranti kawalan keselamatan tekanan minyak

Dalam unit kriogenik, selepas tempoh penyingkiran fros, limpahan bahan pendingin cecair sering menyebabkan peranti kawalan keselamatan tekanan minyak beroperasi. Banyak sistem direka bentuk untuk membolehkan bahan pendingin memeluwap dalam penyejat dan tiub sedutan semasa pencairan, dan kemudian mengalir ke dalam kotak engkol pemampat semasa permulaan menyebabkan tekanan minyak menurun, menyebabkan peranti keselamatan tekanan minyak beroperasi.

Kadangkala sekali atau dua kali tindakan peranti kawalan keselamatan tekanan minyak tidak akan memberi kesan yang serius pada pemampat, tetapi tindakan berulang kali tanpa keadaan pelinciran yang baik akan menyebabkan kegagalan pemampat. Peranti kawalan keselamatan tekanan minyak sering dianggap oleh pengendali sebagai kesalahan kecil, tetapi ia merupakan amaran bahawa pemampat telah berjalan selama lebih daripada dua minit tanpa pelinciran, dan langkah pemulihan perlu dilaksanakan tepat pada masanya.

 

Petua yang disyorkan

Lebih banyak bahan pendingin yang dicas dalam sistem penyejukan, lebih besar kemungkinan kegagalan. Hanya apabila pemampat dan komponen utama sistem yang lain disambungkan bersama untuk ujian sistem, barulah cas bahan pendingin maksimum dan selamat dapat ditentukan. Pengilang pemampat dapat menentukan jumlah maksimum bahan pendingin cecair yang akan dicas tanpa merosakkan bahagian kerja pemampat, tetapi mereka tidak dapat menentukan berapa banyak jumlah cas bahan pendingin dalam sistem penyejukan yang sebenarnya berada dalam pemampat dalam kebanyakan kes yang ekstrem. Jumlah maksimum bahan pendingin cecair yang dapat ditahan oleh pemampat bergantung pada reka bentuknya, isipadu kandungan dan jumlah minyak bahan pendingin yang dicas. Apabila berlaku penghijrahan, limpahan atau ketukan cecair, tindakan pemulihan yang diperlukan mesti diambil, jenis tindakan pemulihan bergantung pada reka bentuk sistem dan jenis kegagalan.

 

Kurangkan jumlah bahan pendingin yang dicas

Cara terbaik untuk melindungi pemampat daripada kegagalan yang disebabkan oleh bahan pendingin cecair adalah dengan mengehadkan cas bahan pendingin kepada julat yang dibenarkan oleh pemampat. Jika ini tidak dapat dilakukan, jumlah pengisian harus dikurangkan sebanyak mungkin. Di bawah syarat memenuhi kadar aliran, kondenser, penyejat dan paip penyambung harus digunakan sekecil mungkin, dan takungan cecair harus dipilih sekecil mungkin. Peminimumkan jumlah pengisian memerlukan operasi yang betul untuk memberi amaran kepada cermin mata tentang gelembung yang disebabkan oleh diameter kecil tiub cecair dan tekanan kepala rendah, yang boleh menyebabkan pengisian berlebihan yang serius.

 

Kitaran pemindahan

Kaedah yang paling aktif dan boleh dipercayai untuk mengawal bahan pendingin cecair ialah kitaran pemindahan. Terutamanya apabila jumlah cas sistem adalah besar, dengan menutup injap solenoid paip cecair, bahan pendingin boleh dipam ke dalam kondenser dan takungan cecair, dan pemampat berjalan di bawah kawalan peranti kawalan keselamatan tekanan rendah, jadi bahan pendingin diasingkan daripada pemampat apabila pemampat tidak berjalan, mengelakkan penghijrahan bahan pendingin ke kotak engkol pemampat. Adalah disyorkan untuk menggunakan kitaran pemindahan berterusan semasa fasa penutupan untuk mengelakkan kebocoran injap solenoid. Jika ia merupakan kitaran pemindahan tunggal, atau dipanggil mod kawalan bukan kitaran semula, akan terdapat terlalu banyak kerosakan kebocoran bahan pendingin pada pemampat apabila ia ditutup untuk masa yang lama. Walaupun kitaran pemindahan berterusan adalah cara terbaik untuk mencegah penghijrahan, ia tidak melindungi pemampat daripada kesan buruk limpahan bahan pendingin.

 

Pemanas kotak engkol

Dalam sesetengah sistem, persekitaran operasi, kos atau pilihan pelanggan yang mungkin menjadikan kitaran pemindahan mustahil, pemanas kotak engkol boleh melambatkan migrasi.

Fungsi pemanas kotak engkol adalah untuk memastikan suhu minyak sejuk di dalam kotak engkol berada di atas suhu bahagian terendah sistem. Walau bagaimanapun, kuasa pemanasan pemanas kotak engkol mesti dihadkan untuk mengelakkan terlalu panas dan pembekuan karbon minyak. Apabila suhu ambien hampir kepada -18° C, atau apabila tiub sedutan terdedah, peranan pemanas kotak engkol akan diimbangi sebahagiannya, dan fenomena migrasi mungkin masih berlaku.

Pemanas kotak engkol biasanya dipanaskan secara berterusan semasa digunakan, kerana sebaik sahaja bahan pendingin memasuki kotak engkol dan memeluwap dalam minyak sejuk, ia boleh mengambil masa sehingga beberapa jam untuk mengembalikannya ke tiub sedutan semula. Apabila keadaan tidak begitu serius, pemanas kotak engkol sangat berkesan untuk mencegah penghijrahan, tetapi pemanas kotak engkol tidak dapat melindungi pemampat daripada kerosakan yang disebabkan oleh aliran balik cecair.

 

Pemisah gas-cecair tiub sedutan

Bagi sistem yang terdedah kepada limpahan cecair, pemisah gas-cecair perlu dipasang pada talian sedutan untuk menyimpan sementara bahan pendingin cecair yang telah tumpah dari sistem dan mengembalikan bahan pendingin cecair ke pemampat pada kadar yang boleh ditahan oleh pemampat.

Limpahan bahan pendingin kemungkinan besar berlaku apabila pam haba dialihkan daripada keadaan penyejukan kepada keadaan pemanasan, dan secara amnya, pemisah gas-cecair tiub sedutan merupakan peralatan yang diperlukan dalam semua pam haba.

Sistem yang menggunakan gas panas untuk penyahbekuan juga terdedah kepada limpahan cecair pada permulaan dan penghujung penyahbekuan. Peranti superheat rendah seperti penyejuk beku cecair dan pemampat dalam bekas paparan suhu rendah kadangkala boleh menyebabkan limpahan disebabkan oleh kawalan penyejuk yang tidak betul. Bagi peranti kenderaan, apabila mengalami fasa penutupan yang lama, ia juga terdedah kepada limpahan yang serius semasa dihidupkan semula.

Dalam pemampat dua peringkat, sedutan dikembalikan terus ke silinder bawah dan tidak melalui ruang motor, dan pemisah gas-cecair harus digunakan untuk melindungi injap pemampat daripada kerosakan akibat hembusan cecair.

Oleh kerana keperluan cas keseluruhan sistem penyejukan yang berbeza adalah berbeza, dan kaedah kawalan bahan pendingin juga berbeza, sama ada pemisah gas-cecair diperlukan dan saiz pemisah gas-cecair yang diperlukan sebahagian besarnya bergantung pada keperluan sistem tertentu. Jika jumlah aliran balik cecair tidak diuji dengan tepat, pendekatan reka bentuk yang konservatif adalah untuk menentukan kapasiti pemisah gas-cecair pada 50% daripada jumlah cas sistem.

 

Pemisah minyak

Pemisah minyak tidak dapat menyelesaikan kerosakan pengembalian minyak yang disebabkan oleh reka bentuk sistem, dan juga tidak dapat menyelesaikan kerosakan kawalan penyejuk cecair. Walau bagaimanapun, apabila kegagalan kawalan sistem tidak dapat diselesaikan dengan cara lain, pemisah minyak membantu mengurangkan jumlah minyak yang beredar dalam sistem, yang dapat membantu sistem melalui tempoh kritikal sehingga kawalan sistem dipulihkan kepada normal. Contohnya, dalam unit suhu ultra rendah atau penyejat cecair penuh, minyak pengembalian mungkin terjejas oleh penyahbekuan, yang mana pemisah minyak dapat membantu mengekalkan jumlah minyak sejuk dalam pemampat semasa penyahbekuan sistem.


Masa siaran: 07-Sep-2023