Migración de refrixerante líquido
A migración do refrixerante refírese á acumulación de refrixerante líquido no cárter do compresor cando este está apagado. Sempre que a temperatura dentro do compresor sexa inferior á temperatura dentro do evaporador, a diferenza de presión entre o compresor e o evaporador levará o refrixerante a un lugar máis frío. É máis probable que este fenómeno se produza durante os fríos meses de inverno. Non obstante, no caso dos dispositivos de aire acondicionado e bomba de calor, cando a unidade condensadora está lonxe do compresor, mesmo se a temperatura é alta, pode producirse o fenómeno de migración.
Cando o sistema está apagado, se non se acende nun prazo dalgunhas horas, mesmo que non haxa diferenza de presión, pode producirse o fenómeno de migración debido á atracción do aceite refrixerado no cárter cara ao refrixerante.
Se un exceso de refrixerante líquido migra ao cárter do compresor, producirase unha grave descarga líquida cando o compresor arranque, o que provocará varias avarías do compresor, como a rotura do disco da válvula, danos no pistón, avaría nos rolamentos e erosión dos rolamentos (o refrixerante lava o aceite arrefriado lonxe do rolamento).
Desbordamento de refrixerante líquido
Cando a válvula de expansión non funciona, ou o ventilador do evaporador falla ou está bloqueado polo filtro de aire, o refrixerante líquido desbordarase no evaporador e entrará no compresor como líquido en lugar de vapor a través do tubo de succión. Cando a unidade está en funcionamento, o desbordamento de líquido dilúe o aceite refrixerado, o que provoca o desgaste das pezas móbiles do compresor, e a redución da presión do aceite provoca a acción do dispositivo de seguridade de presión do aceite, facendo que o cárter perda aceite. Neste caso, se a máquina se apaga, o fenómeno de migración do refrixerante producirase rapidamente, o que provocará un choque de líquido ao volver arrincar.
Martelo líquido
Cando se produce o impacto do líquido, pódese escoitar o son de percusión metálica emitido polo compresor e o compresor pode ir acompañado dunha vibración violenta. A percusión hidráulica pode causar a rotura da válvula, danos na xunta da culata do compresor, fractura da biela, fractura do eixe e outros tipos de danos no compresor. Cando o refrixerante líquido migra ao cárter, o choque líquido ocorrerá cando se acenda o cárter. Nalgunhas unidades, debido á estrutura da tubaxe ou á localización dos compoñentes, o refrixerante líquido acumularase no tubo de succión ou no evaporador durante o tempo de inactividade da unidade e entrará no compresor en forma de líquido puro a unha velocidade particularmente alta cando se acenda. A velocidade e a inercia da carreira hidráulica son suficientes para destruír a protección de calquera dispositivo anti-carrera hidráulica integrado no compresor.
Acción do dispositivo de control de seguridade da presión do aceite
Nunha unidade crioxénica, despois do período de eliminación da xeada, o desbordamento de refrixerante líquido adoita provocar que o dispositivo de control de seguridade da presión do aceite funcione. Moitos sistemas están deseñados para permitir que o refrixerante se condense no evaporador e no tubo de succión durante a desconxelación e, a continuación, flúa cara ao cárter do compresor ao arrancar, o que provoca unha caída da presión do aceite e, polo tanto, o funcionamento do dispositivo de seguridade da presión do aceite.
Ocasionalmente, a acción do dispositivo de control de seguridade da presión do aceite, unha ou dúas veces, non terá un impacto grave no compresor, pero repetidas veces en ausencia de boas condicións de lubricación provocarán unha avaría do compresor. O operador adoita considerar que o dispositivo de control de seguridade da presión do aceite é un pequeno fallo, pero é un aviso de que o compresor leva funcionando máis de dous minutos sen lubricación e é necesario implementar medidas correctivas de maneira oportuna.
Remedios recomendados
Canto máis refrixerante estea cargado o sistema de refrixeración, maior será a probabilidade de fallo. Só cando o compresor e outros compoñentes principais do sistema estean conectados para as probas do sistema pódese determinar a carga de refrixerante máxima e segura. Os fabricantes de compresores poden determinar a cantidade máxima de refrixerante líquido que se debe cargar sen danar as partes activas do compresor, pero non poden determinar canta carga total de refrixerante no sistema de refrixeración está realmente no compresor na maioría dos casos extremos. A cantidade máxima de refrixerante líquido que o compresor pode soportar depende do seu deseño, do volume de contido e da cantidade de aceite refrixerante cargado. Cando se produce a migración de líquido, o desbordamento ou a detonación, débense tomar as medidas correctivas necesarias. O tipo de medidas correctivas depende do deseño do sistema e do tipo de fallo.
Reducir a cantidade de refrixerante cargado
A mellor maneira de protexer o compresor de fallos causados por refrixerantes líquidos é limitar a carga de refrixerante ao rango admisible do compresor. Se isto non é posible, a cantidade de recheo debe reducirse ao máximo. Coa condición de cumprir o caudal, o condensador, o evaporador e o tubo de conexión deben usarse o máis pequenos posible, e o depósito de líquido debe seleccionarse o máis pequeno posible. A minimización da cantidade de recheo require o funcionamento correcto para alertar as lentes das burbullas causadas polo pequeno diámetro do tubo de líquido e a baixa presión de cabeza, o que pode levar a un recheo excesivo grave.
Ciclo de evacuación
O método máis activo e fiable para controlar o refrixerante líquido é o ciclo de evacuación. Especialmente cando a cantidade de carga do sistema é grande, ao pechar a válvula solenoide do tubo de líquido, o refrixerante pode bombearse ao condensador e ao depósito de líquido, e o compresor funciona baixo o control do dispositivo de control de seguridade de baixa presión, de xeito que o refrixerante queda illado do compresor cando este non está en funcionamento, evitando a migración do refrixerante ao cárter do compresor. Recoméndase usar un ciclo de evacuación continuo durante a fase de apagado para evitar fugas da válvula solenoide. Se se trata dun único ciclo de evacuación, ou chamado modo de control de non recirculación, haberá demasiados danos por fugas de refrixerante no compresor cando estea apagado durante moito tempo. Aínda que o ciclo de evacuación continuo é a mellor maneira de evitar a migración, non protexe o compresor dos efectos adversos do desbordamento de refrixerante.
Quentador do cárter
Nalgúns sistemas, entornos operativos, custos ou preferencias do cliente que poden facer que os ciclos de evacuación sexan imposibles, os quentadores do cárter poden atrasar a migración.
A función do quentador do cárter é manter a temperatura do aceite arrefriado no cárter por riba da temperatura da parte máis baixa do sistema. Non obstante, a potencia de quecemento do quentador do cárter debe ser limitada para evitar o sobrequecemento e a conxelación do carbono do aceite. Cando a temperatura ambiente é próxima a -18° C, ou cando o tubo de succión estea exposto, a función do quentador do cárter compensarase parcialmente e o fenómeno de migración aínda pode producirse.
Os quentadores do cárter xeralmente quéntanse continuamente durante o seu uso, porque unha vez que o refrixerante entra no cárter e se condensa no aceite arrefriado, pode levar ata varias horas volver ao tubo de succión. Cando a situación non é particularmente grave, o quentador do cárter é moi eficaz para evitar a migración, pero non pode protexer o compresor dos danos causados polo refluxo do líquido.
Separador de gas-líquido de tubo de succión
Para sistemas propensos a desbordamentos de líquido, débese instalar un separador de gas-líquido na liña de succión para almacenar temporalmente o refrixerante líquido que se derramou do sistema e devolvelo ao compresor a unha velocidade que o compresor poida soportar.
É máis probable que se produza un desbordamento de refrixerante cando a bomba de calor cambia da condición de refrixeración á condición de calefacción e, en xeral, o separador de gas-líquido do tubo de succión é un equipo necesario en todas as bombas de calor.
Os sistemas que empregan gas quente para a desconxelación tamén son propensos a un desbordamento de líquido ao principio e ao final do desconxelador. Os dispositivos de baixo sobrequecemento, como os conxeladores de líquidos e os compresores en vitrinas de baixa temperatura, poden causar ocasionalmente un desbordamento debido a un control inadecuado do refrixerante. No caso dos dispositivos dos vehículos, cando se experimenta unha longa fase de apagado, tamén é propenso a un desbordamento grave ao reiniciar.
Nun compresor de dúas etapas, a succión devolve directamente ao cilindro inferior e non pasa a través da cámara do motor, e débese usar un separador de gas-líquido para protexer a válvula do compresor dos danos causados polo golpe de líquido.
Dado que os requisitos xerais de carga dos diferentes sistemas de refrixeración son diferentes, e os métodos de control do refrixerante son diferentes, a necesidade ou non dun separador de gas-líquido e o tamaño do separador de gas-líquido necesario depende en gran medida dos requisitos do sistema específico. Se a cantidade de refluxo de líquido non se proba con precisión, unha estratexia de deseño conservadora consiste en determinar a capacidade do separador de gas-líquido ao 50 % da carga total do sistema.
Separador de aceite
O separador de aceite non pode solucionar o fallo de retorno de aceite causado polo deseño do sistema, nin tampouco o fallo de control do refrixerante líquido. Non obstante, cando o fallo de control do sistema non se pode resolver por outros medios, o separador de aceite axuda a reducir a cantidade de aceite que circula no sistema, o que pode axudar ao sistema a superar un período crítico ata que o control do sistema se restableza á normalidade. Por exemplo, nunha unidade de temperatura ultrabaixa ou nun evaporador de líquido completo, o aceite de retorno pode verse afectado pola desconxelación, nese caso o separador de aceite pode axudar a manter a cantidade de aceite arrefriado no compresor durante a desconxelación do sistema.
Data de publicación: 07-09-2023
