Migración de refrigerante líquido
La migración de refrigerante se refiere a la acumulación de refrigerante líquido en el cárter del compresor cuando el compresor se cierre. Mientras la temperatura dentro del compresor sea más baja que la temperatura dentro del evaporador, la diferencia de presión entre el compresor y el evaporador conducirá el refrigerante a un lugar más frío. Es más probable que este fenómeno ocurra durante los fríos meses de invierno. Sin embargo, para los dispositivos de aire acondicionado y bomba de calor, cuando la unidad de condensación está lejos del compresor, incluso si la temperatura es alta, puede ocurrir el fenómeno de migración.
Cuando el sistema se apaga, si no se enciende en unas pocas horas, incluso si no hay diferencia de presión, el fenómeno de migración puede ocurrir debido a la atracción del aceite refrigerado en el cárter al refrigerante.
Si el refrigerante líquido excesivo migra al cárter del compresor, se producirá un choque líquido grave cuando comience el compresor, lo que resulta en varias fallas en el compresor, como la ruptura del disco de la válvula, el daño del pistón, la falla del rodamiento y la erosión de los rodamientos (el refrigerante lava el aceite frío del rodamiento).
Desbordamiento de refrigerante líquido
Cuando la válvula de expansión no funciona, o el ventilador del evaporador falla o está bloqueado por el filtro de aire, el refrigerante líquido se desbordará en el evaporador e ingresará el compresor como un líquido en lugar de vapor a través del tubo de succión. Cuando la unidad está funcionando, el desbordamiento del líquido diluye el aceite refrigerado, lo que resulta en el desgaste de las partes móviles del compresor, y la reducción de la presión del aceite conduce a la acción del dispositivo de seguridad de presión de aceite, lo que hace que el cárter pierda aceite. En este caso, si la máquina se apaga, el fenómeno de migración de refrigerante ocurrirá rápidamente, lo que dará como resultado un choque líquido cuando se inicia nuevamente.
Martillo líquido
Cuando ocurre el ataque líquido, se puede escuchar el sonido de percusión de metal emitido por el compresor, y el compresor puede ir acompañado de una vibración violenta. La percusión hidráulica puede causar ruptura de la válvula, daño en la junta de la cabeza del compresor, fractura de la barra de conexión, fractura del eje y otros tipos de daño al compresor. Cuando el refrigerante líquido migra al cárter, el choque líquido ocurrirá cuando se encienda el cárter. En algunas unidades, debido a la estructura de la tubería o la ubicación de los componentes, el refrigerante líquido se acumulará en el tubo de succión o evaporador durante el tiempo de inactividad de la unidad, e ingresará al compresor en forma de líquido puro a una velocidad particularmente alta cuando se encienda. La velocidad y la inercia del accidente cerebrovascular hidráulico son suficientes para destruir la protección de cualquier dispositivo de carrera antihidráulico compresor incorporado.
Acción del dispositivo de control de seguridad de presión de aceite
En una unidad criogénica, después del período de eliminación de heladas, el desbordamiento del refrigerante líquido a menudo hace que el dispositivo de control de seguridad de la presión de aceite funcione. Muchos sistemas están diseñados para permitir que el refrigerante se condense en el evaporador y el tubo de succión durante el descongelamiento, y luego fluya hacia el cárter del compresor al inicio, lo que hace que la presión del aceite caiga, lo que hace que el dispositivo de seguridad de la presión de aceite funcione.
Ocasionalmente, una o dos veces la acción del dispositivo de control de seguridad de la presión de aceite no tendrá un impacto grave en el compresor, pero los tiempos repetidos en ausencia de buenas condiciones de lubricación conducirán a una falla del compresor. El operador considera que el dispositivo de control de la presión de la presión de aceite es una falla pequeña, pero es una advertencia que el compresor se ha estado ejecutando durante más de dos minutos sin lubricación, y las medidas correctivas deben implementarse de manera oportuna.
Remedios recomendados
Cuanto más refrigerante se cargue el sistema de refrigeración, mayores serán las posibilidades de falla. Solo cuando el compresor y otros componentes principales del sistema están conectados juntos para la prueba del sistema se puede determinar la carga de refrigerante máxima y segura. Los fabricantes de compresores pueden determinar la cantidad máxima de refrigerante líquido que se cargará sin dañar las partes de trabajo del compresor, pero no pueden determinar cuánto de la carga de refrigerante total en el sistema de refrigeración está realmente en el compresor en los casos más extremos. La cantidad máxima de refrigerante líquido que el compresor puede soportar depende de su diseño, volumen de contenido y la cantidad de aceite de refrigerante cargado. Cuando se produce la migración líquida, el desbordamiento o el golpe, se debe tomar la acción correctiva necesaria, el tipo de acción correctiva depende del diseño del sistema y el tipo de falla.
Reducir la cantidad de refrigerante cargado
La mejor manera de proteger al compresor de la falla causada por los refrigerantes líquidos es limitar la carga de refrigerante al rango permitido del compresor. Si esto no es posible, la cantidad de llenado debe reducirse tanto como sea posible. Bajo la condición de cumplir con el caudal, el condensador, el evaporador y la tubería de conexión deben usarse lo más pequeños posible, y el depósito de líquido debe seleccionarse lo más pequeño posible. La minimización de la cantidad de llenado requiere la operación correcta para alertar el otoño de las burbujas causadas por el pequeño diámetro del tubo líquido y la baja presión de la cabeza, lo que puede provocar un sobrecargamiento grave.
Ciclo de evacuación
El método más activo y confiable para controlar el refrigerante líquido es el ciclo de evacuación. Especialmente cuando la cantidad de carga del sistema es grande, al cerrar la válvula solenoide de la tubería de líquido, el refrigerante se puede bombear al condensador y al depósito de líquido, y el compresor funciona bajo el control del dispositivo de control de seguridad de baja presión, por lo que el refrigerante está aislado del compresor cuando el compresor no está corriendo, evitando la migración de refrigerante a los compresor. Se recomienda utilizar un ciclo de evacuación continuo durante la fase de apagado para evitar la fuga de la válvula solenoide. Si se trata de un solo ciclo de evacuación, o se llama modo de control no recirculante, habrá demasiado daño de fuga de refrigerante al compresor cuando se apague durante mucho tiempo. Aunque el ciclo de evacuación continuo es la mejor manera de prevenir la migración, no protege al compresor de los efectos adversos del desbordamiento del refrigerante.
Calentador del cárter
En algunos sistemas, los entornos operativos, los costos o las preferencias del cliente que pueden hacer imposibles los ciclos de evacuación, los calentadores del cárter pueden retrasar la migración.
La función del calentador del cárter es mantener la temperatura del aceite frío en el cárter por encima de la temperatura de la parte más baja del sistema. Sin embargo, la potencia de calentamiento del calentador del cárter debe estar limitada para evitar el sobrecalentamiento y la congelación del carbono de aceite. Cuando la temperatura ambiente está cerca de -18° C, o cuando el tubo de succión esté expuesto, el papel del calentador del cárter se compensará parcialmente, y el fenómeno de migración aún puede ocurrir.
Los calentadores del cárter generalmente se calientan continuamente en uso, porque una vez que el refrigerante ingresa al cárter y se condensa en el aceite frío, puede tomar hasta varias horas volver al tubo de succión. Cuando la situación no es particularmente grave, el calentador del cárter es muy efectivo para prevenir la migración, pero el calentador del cárter no puede proteger al compresor del daño causado por el flujo de retorno líquido.
Tubo de succión Separador de gas-líquido
Para los sistemas propensos al desbordamiento del líquido, se debe instalar un separador de gas-líquido en la línea de succión para almacenar temporalmente el refrigerante líquido que se ha derramado del sistema y devolver el refrigerante líquido al compresor a una velocidad que el compresor puede soportar.
Es más probable que ocurra el desbordamiento del refrigerante cuando la bomba de calor se cambia de la condición de enfriamiento a la condición de calentamiento, y en general, el separador de gasolina del tubo de succión es un equipo necesario en todas las bombas de calor.
Los sistemas que usan gas caliente para descongelar también son propensos al desbordamiento de líquidos al principio y al final del descongelador. Los dispositivos bajos de sobrecalentamiento, como congeladores y compresores líquidos en vitrinas a baja temperatura, pueden causar ocasionalmente un desbordamiento debido al control inadecuado de refrigerante. Para los dispositivos de vehículos, al experimentar una fase de apagado larga, también es propenso a un desbordamiento grave al reiniciar.
En un compresor de dos etapas, la succión se devuelve directamente al cilindro inferior y no pasa a través de la cámara del motor, y se debe usar un separador de gas-líquido para proteger la válvula del compresor del daño del golpe líquido.
Debido a que los requisitos generales de carga de diferentes sistemas de refrigeración son diferentes, y los métodos de control de refrigerante son diferentes, ya sea que se necesite un separador de gas-líquido y qué tamaño del separador de gas-líquido se necesita depende de los requisitos del sistema específico en gran medida. Si la cantidad de flujo de retorno líquido no se prueba con precisión, un enfoque de diseño conservador es determinar la capacidad del separador de gas-líquido al 50% de la carga total del sistema.
Separador de aceite
El separador de aceite no puede resolver la falla de retorno de aceite causada por el diseño del sistema, ni puede resolver la falla de control de refrigerante líquido. Sin embargo, cuando la falla del control del sistema no se puede resolver por otros medios, el separador de aceite ayuda a reducir la cantidad de aceite que circula en el sistema, lo que puede ayudar al sistema durante un período crítico hasta que el control del sistema se restablezca a la normalidad. Por ejemplo, en una unidad de temperatura ultra baja o evaporador líquido completo, el aceite de retorno puede verse afectado por la descongelación, en cuyo caso el separador de aceite puede ayudar a mantener la cantidad de aceite frío en el compresor durante la descongelación del sistema.
Tiempo de publicación: sep-07-2023
