Migration de réfrigérant liquide
La migration du réfrigérant fait référence à l'accumulation de réfrigérant liquide dans le carter du compresseur lorsque le compresseur est fermé. Tant que la température à l'intérieur du compresseur est inférieure à la température à l'intérieur de l'évaporateur, la différence de pression entre le compresseur et l'évaporateur entraînera le réfrigérant à un endroit plus froid. Ce phénomène est plus susceptible de se produire pendant les mois froids d'hiver. Cependant, pour les dispositifs de climatisation et de pompe à chaleur, lorsque l'unité de condensation est loin du compresseur, même si la température est élevée, le phénomène de migration peut se produire.
Lorsque le système est fermé, s'il n'est pas activé en quelques heures, même s'il n'y a pas de différence de pression, le phénomène de migration peut se produire en raison de l'attraction de l'huile réfrigérée dans le carter vers le réfrigérant.
Si un réfrigérant liquide excessif migre dans le carter du compresseur, un grave choc liquide se produira lorsque le compresseur commencera, entraînant divers défaillances du compresseur, telles que la rupture du disque de soupape, les dommages aux pistons, la défaillance des roulements et l'érosion du roulement (le réfrigérant lave l'huile réfrigérée du relèvement).
Débordement de réfrigérant liquide
Lorsque la soupape d'expansion ne fonctionne pas ou que le ventilateur de l'évaporateur échoue ou est bloqué par le filtre à air, le réfrigérant liquide débordera de l'évaporateur et entrera dans le compresseur sous forme de liquide plutôt que de vapeur à travers le tube d'aspiration. Lorsque l'unité est en cours d'exécution, le débordement liquide dilue l'huile réfrigérée, entraînant l'usure des pièces mobiles du compresseur, et la réduction de la pression d'huile entraîne l'action du dispositif de sécurité de la pression d'huile, faisant ainsi perdre l'huile du carter. Dans ce cas, si la machine est fermée, le phénomène de migration du réfrigérant se produira rapidement, entraînant un choc liquide au début.
Marteau liquide
Lorsque la frappe liquide se produit, le son de percussion métallique émis par le compresseur peut être entendu et le compresseur peut être accompagné de vibrations violentes. La percussion hydraulique peut provoquer une rupture de la valve, des dommages au joint de tête du compresseur, une fracture de la tige de connexion, une fracture de l'arbre et d'autres types de dommages au compresseur. Lorsque le réfrigérant liquide migre dans le carter, le choc liquide se produira lorsque le carter est allumé. Dans certaines unités, en raison de la structure du pipeline ou de l'emplacement des composants, le réfrigérant liquide s'accumulera dans le tube d'aspiration ou l'évaporateur pendant le temps d'arrêt de l'unité et entrera dans le compresseur sous forme de liquide pur à une vitesse particulièrement élevée lorsqu'il est allumé. La vitesse et l'inertie de la course hydraulique sont suffisantes pour détruire la protection de tout dispositif de course anti-hydraulique du compresseur intégré.
Action du dispositif de contrôle de la sécurité de la pression d'huile
Dans une unité cryogénique, après la période d'élimination du gel, le débordement du réfrigérant liquide provoque souvent le fonctionnement du dispositif de contrôle de la sécurité de la pression d'huile. De nombreux systèmes sont conçus pour permettre au réfrigérant de se condenser dans l'évaporateur et le tube d'aspiration pendant le dégivrage, puis s'écouler dans le carter du compresseur au démarrage, ce qui fait chuter la pression d'huile, provoquant le fonctionnement du dispositif de sécurité de la pression d'huile.
Parfois, une ou deux fois, l'action du dispositif de sécurité de la pression d'huile n'aura pas d'impact grave sur le compresseur, mais des temps répétés en l'absence de bonnes conditions de lubrification entraîneront une défaillance du compresseur. Le dispositif de contrôle de la sécurité de la pression d'huile est souvent considéré par l'opérateur comme un petit défaut, mais il est d'avertissement que le compresseur fonctionne depuis plus de deux minutes sans lubrification, et que les mesures de réparation doivent être mises en œuvre en temps opportun.
Remèdes recommandés
Plus le système de réfrigération est chargé de réfrigérant, plus les chances de défaillance sont grandes. Ce n'est que lorsque le compresseur et d'autres composants majeurs du système sont connectés pour les tests de système que la charge de réfrigérant maximale et sûre peut être déterminée. Les fabricants de compresseurs peuvent déterminer la quantité maximale de réfrigérant liquide à charger sans nuire aux parties de travail du compresseur, mais ils ne sont pas en mesure de déterminer la quantité de charge de réfrigérant totale dans le système de réfrigération dans le compresseur dans la plupart des cas extrêmes. La quantité maximale de réfrigérant liquide que le compresseur peut supporter dépend de sa conception, de son volume de contenu et de la quantité d'huile de réfrigérant chargée. Lorsque la migration liquide, le débordement ou les coups se produit, les mesures correctives nécessaires doivent être prises, le type de mesures correctives dépend de la conception du système et du type de défaillance.
Réduire la quantité de réfrigérant chargé
La meilleure façon de protéger le compresseur de la défaillance causée par les réfrigérants liquides est de limiter la charge de réfrigérant à la plage autorisée du compresseur. Si cela n'est pas possible, la quantité de remplissage doit être réduite autant que possible. Sous la condition de respecter le débit, le condenseur, l'évaporateur et le tuyau de connexion doivent être utilisés aussi petits que possible, et le réservoir liquide doit être sélectionné aussi petit que possible. La minimisation de la quantité de remplissage nécessite l'opération correcte pour alerter les lunettes aux bulles causées par le petit diamètre du tube liquide et la basse pression de la tête, ce qui peut entraîner un sur-remplissage grave.
Cycle d'évacuation
La méthode la plus active et la plus fiable de contrôle du réfrigérant liquide est le cycle d'évacuation. Surtout lorsque la quantité de charge du système est grande, en fermant le solénoïde du tuyau liquide, le réfrigérant peut être pompé dans le condenseur et le réservoir liquide, et le compresseur fonctionne sous le contrôle du dispositif de contrôle de sécurité à basse pression, donc le réfrigérant est isolé du compresseur lorsque le compresseur ne fonctionne pas, évitant la migration du réfrigérant vers le compresseur du compresseur. Il est recommandé d'utiliser un cycle d'évacuation continu pendant la phase d'arrêt pour éviter la fuite de l'électrovanne. S'il s'agit d'un seul cycle d'évacuation, ou appelé mode de contrôle non circulant, il y aura trop de dégâts de fuite de réfrigérant au compresseur lorsqu'il est fermé pendant longtemps. Bien que le cycle d'évacuation continue soit le meilleur moyen d'empêcher la migration, il ne protège pas le compresseur des effets néfastes du débordement réfrigérant.
Chauffage du carter
Dans certains systèmes, environnements d'exploitation, coûts ou préférences des clients qui peuvent rendre les cycles d'évacuation impossibles, les radiateurs de carter peuvent retarder la migration.
La fonction du chauffage du carter est de maintenir la température de l'huile réfrigérée dans le carter au-dessus de la température de la partie la plus basse du système. Cependant, la puissance de chauffage du chauffage du carter doit être limitée afin d'éviter la surchauffe et le congélation du carbone d'huile. Lorsque la température ambiante est proche de -18° C, ou lorsque le tube d'aspiration est exposé, le rôle du chauffage du carter sera partiellement compensé et le phénomène de migration peut encore se produire.
Les radiateurs de carter sont généralement chauffés en continu, car une fois que le réfrigérant entre dans le carter et se condense dans l'huile réfrigérée, cela peut prendre jusqu'à plusieurs heures pour le ramener au tube d'aspiration. Lorsque la situation n'est pas particulièrement grave, le chauffage du carter est très efficace pour prévenir la migration, mais le chauffage du carter ne peut pas protéger le compresseur des dommages causés par le reflux liquide.
Séparateur de gaz-liquide à tube d'aspiration
Pour les systèmes sujets au débordement liquide, un séparateur de gaz-liquide doit être installé sur la conduite d'aspiration pour stocker temporairement le réfrigérant liquide qui a renversé le système et renvoyer le réfrigérant liquide dans le compresseur à un rythme que le compresseur peut résister.
Le débordement de réfrigérant est plus susceptible de se produire lorsque la pompe à chaleur est commrée de l'état de refroidissement à l'état de chauffage, et en général, le séparateur à gaz-liquide du tube d'aspiration est un équipement nécessaire dans toutes les pompes à chaleur.
Les systèmes qui utilisent le gaz chaud pour le dégivrage sont également sujets au débordement liquide au début et à la fin du dégivrage. Les dispositifs de surchauffe faibles tels que les congélateurs de liquide et les compresseurs dans les vitrines à basse température peuvent parfois provoquer un débordement en raison d'un contrôle de réfrigérant incorrect. Pour les appareils des véhicules, lorsqu'ils connaissent une longue phase d'arrêt, il est également sujet à un débordement grave lors du redémarrage.
Dans un compresseur à deux étages, l'aspiration est retournée directement au cylindre inférieur et ne passe pas à travers la chambre du moteur, et un séparateur de gaz-liquide doit être utilisé pour protéger la vanne du compresseur contre les dommages du coup liquide.
Étant donné que les exigences de charge globales de différents systèmes de réfrigération sont différentes et que les méthodes de contrôle du réfrigérant sont différentes, si un séparateur de gaz-liquide est nécessaire et la taille du séparateur de gaz-liquide est nécessaire dépend des exigences du système spécifique dans une large mesure. Si la quantité de reflux liquide n'est pas testée avec précision, une approche de conception conservatrice consiste à déterminer la capacité de séparateur gaz-liquide à 50% de la charge totale du système.
Séparateur d'huile
Le séparateur d'huile ne peut pas résoudre le défaut de retour d'huile causé par la conception du système, ni résoudre le défaut de commande de réfrigérant liquide. Cependant, lorsque la défaillance du contrôle du système ne peut pas être résolue par d'autres moyens, le séparateur d'huile aide à réduire la quantité d'huile circulant dans le système, ce qui peut aider le système à travers une période critique jusqu'à ce que le contrôle du système soit restauré à la normale. Par exemple, dans une unité de température ultra-basse ou un évaporateur de liquide complet, l'huile de retour peut être affectée par le dégivrage, auquel cas le séparateur d'huile peut aider à maintenir la quantité d'huile réfrigérée dans le compresseur pendant le dégivrage du système.
Heure du poste: Sep-07-2023
