Uszkodzenia sprężarek samochodowych agregatów chłodniczych

Podobne dokumenty
Regulacja wydajności układów sprężarkowych. Sprężarki tłokowe

Automatyzacja procesu odszraniania wentylatorowych chłodnic powietrza gorącymi parami czynnika w małych urządzeniach chłodniczych

Forane 427A Procedura retrofitu. Centre de Recherche Rhônes-Alpes

Wykład 8 : Obiegi rzeczywisty w prowiantówce - awarie i niesprawności, oleje

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY

AUTOMATYKA CHŁODNICZA

SPIS TREŚCI TOMU I. Przedmowa 11. Wprowadzenie 15 Znaczenie gospodarcze techniki chłodniczej 18

SEMINARIUM Z AUTOMATYKI CHLODNICZEJ

Urządzenie chłodnicze

Amoniakalne urządzenia chłodnicze Tom I

CHŁODNICZE AGREGATY SPRĘŻARKOWE typu W92MARS

4. Sprężarka tłokowa czy śrubowa? Dobór urządzenia instalacji chłodniczej

Wyszczególnienie parametrów Jedn. Wartości graniczne Temperatura odparowania t o C od 30 do +5 Temperatura skraplania t k C od +20 do +40

I. Podział ze względu na zasadę pracy:

Program szkolenia. dla osób ubiegających się o kategorię I lub II

ZESPOŁY SPRĘŻARKOWE DO ZASTOSOWAŃ PRZEMYSŁOWYCH I KOMERCYJNYCH BERLING REFRIGERATION GROUP KZBT-2/10-PL

Spis treści: 1. TZR budowa i zasada działania Zjawisko poślizgu temperaturowego.5 3. Wentylatorowe chłodnice powietrza 6 4. Podsumowanie.

odolejacz z układem samoczynnego powrotu oleju do sprężarki,

AGREGATY SKRAPLAJĄCE NA BAZIE PÓŁHERMETYCZNYCH SPRĘŻAREK TŁOKOWYCH BITZER NEW ECOLINE. Producent: ARKTON Sp. z o.o. KABT-1/16-PL

Porównanie strat ciśnienia w przewodach ssawnych układu chłodniczego.

Przed uruchomieniem sprężarki w układzie chłodniczym upewnijmy się, że instalacja jest czysta i odwodniona

BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA ABSORPCYJNEJ POMPY CIEPŁA

Zawory serii EBS 1. Opis ogólny produktu

Przedsiębiorstwo Produkcji Sprężarek Sp. z o. o.

POLITECHNIKA GDAŃSKA

Techniki niskotemperaturowe w medycynie

PROGRAM I HARMONOGRAM SZKOLENIA Szkolenie akredytowane przez Urząd Dozoru Technicznego, nr akredytacji: F-gazy i SZWO

Pompy ciepła powietrze woda serii T-CAP, czyli stała wydajność grzewcza do temperatury zewnętrznej -15stC.

Informacje dla instalatora

Oto powody, dla których osoby odpowiedzialne za eksploatację i produkcję, oraz specjaliści od sprężonego powietrza obowiązkowo wyposażają swoje sieci

OSUSZACZE POWIETRZA AQUA-AIR AQUA-AIR DR120, AQUA-AIR DR190, AQUA-AIR DR250, AQUA-AIR DR310, AQUA-AIR DR70

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 CZĘŚĆ PISEMNA

Program i harmonogram szkolenia F GAZY

Dalsze informacje na temat przyporządkowania i obowiązywnania planu konserwacji: patrz Okólnik techniczny (TR) 2167

PL B1. GULAK JAN, Kielce, PL BUP 13/07. JAN GULAK, Kielce, PL WUP 12/10. rzecz. pat. Fietko-Basa Sylwia

LOKALNA SIEĆ plan STERUJĄCA CHILLERAMI Z POMPĄ CIEPŁA ZE SPRĘŻARKAMI W LICZBIE OD 1 DO 8

Dobór urządzenie chłodniczego

Pierwszy olej zasługujący na Gwiazdę. Olej silnikowy marki Mercedes Benz.

inż. Marcin Łazicki Dyrektor Działu Chłodnictwa Elektronika S.A

Czynniki chłodnicze DuPont TM ISCEON MO59 i MO79. Materiały informacyjne

SEMINARIUM Z AUTOMATYKI CHŁODNICZEJ I KLIMATYZACYJNEJ.

1. Logika połączeń energetycznych.

SPS Klima: Przyczyny uszkodzenia sprężarek w klimatyzatorach

t E termostaty k r A M fazowe r c E t ja ta c k Af A u E M d or r AH f M In o p

ANALYSIS OF REASON OF DAMAGE REFRIGERATION COMPRESSORS

Politechnika Gdańska

Seria Jubileuszowa. Rozwiązania informatyczne. Sprężarki śrubowe Airpol PRM z przetwornicą częstotliwości. oszczędność energii. ochrona środowiska

NAPRAWA. 1) lokalizuje uszkodzenia zespołów i podzespołów pojazdów samochodowych na podstawie pomiarów i wyników badań diagnostycznych;

Diagnostyka układu klimatyzacji

6" Zatapialne Pompy Elektryczne Z6-ZN6

AGREGATY SKRAPLAJĄCE NA BAZIE PÓŁHERMETYCZNYCH SPRĘŻAREK TŁOKOWYCH BITZER NEW ECOLINE. Producent: ARKTON Sp. z o.o. KABT-1/18-PL

Przyczyny uszkodzeń łożysk ślizgowych

STACJA ODZYSKU FREONU VRR12A/MRB

Zalecenia instalacyjne

Spis treści. 2. Przemiany powietrza wilgotnego. Przygotowanie procesu Powietrze wilgotne Przemiany powietrza wilgotnego 16

Technika Chłodnicza- Poradnik Tom II

Dobór oleju do sprężarki klimatyzacji samochodowej porady Nissens

Lekcja 13. Klimatyzacja

Chłodnictwo i klimatyzacja / Kazimierz M. Gutkowski, Dariusz J. Butrymowicz. wyd. 2-1 dodr. (PWN). Warszawa, cop

PRACA SEMINARYJNA Z AUTOMATYKI CHŁODNICZEJ

INSTRUKCJA BEZOBSŁUGOWYCH ODWILŻACZY DO TRANSFORMATORÓW Z KONSEWATOREM

ZAMIENNIKI SERWISOWE CZYNNIKA R 22

Zestaw filtracyjny MINI Saturn Instrukcja obsługi i instalacji

MixRite Pompa Dozująca

GUDEPOL katalog produktów strona 3

Sterownik dla agregatów skraplających

Budowa i zasada działania hermetycznego agregatu chłodniczego Audiffren-Singrőn (A-S), w którym płynem roboczym jest dwutlenek siarki.

Czynnik chłodniczy DuPont TM ISCEON M049. Materiały informacyjne

Rodzaj nadawanych uprawnień: obsługa, konserwacja, remont, montaż, kontrolnopomiarowe.

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY. Seminarium z przedmiotu AUTOMATYKA CHŁODNICZA I KLIMATYZACYJNA

SZKOLENIE podstawowe z zakresu pomp ciepła

Zawory serii O 1. Opis ogólny produktu



ZESPOŁY SPRĘŻARKOWE DO ZASTOSOWAŃ PRZEMYSŁOWYCH I KOMERCYJNYCH. Producent: ARKTON Sp. z o.o. KZBT-3/17-PL

LCH V / P kw ZIĘBIARKA CIECZY CHŁODZONA POWIETRZEM INFORMACJE OGÓLNE O SERII BUDOWA

ZAMIENNIKI SERWISOWE CZYNNIKA R 22

SAMOREGULACJA OBIEGÓW URZĄDZEŃ CHŁODNICZYCH NIEBEZPIECZEŃSTWO CZY EFEKT POŻĄDANY

Instrukcja instalacji i obsługi. Pompy poziome typu CB(I), HBI(N)

Uwaga, w procedurze występuje jedno lub kilka ostrzeżeń. Moment dokręcania. niezbędne wyposażenie

MixRite POMPA DOZUJĄCA

SMAROWANIE PRZEKŁADNI

4" Pompy Zatapialne GS

OKW1 OKW. Seria. Seria CHŁODNICE WODNE

Pompy ciepła powietrze woda WPL 13/18/23 E/cool

Regeneracja kompresora klimatyzacji

Lekcja 5. Parowniki. Parownik (lub parowacz)- rodzaj wymiennika ciepła, w którym jeden z czynników roboczych ulega odparowaniu.

AGREGATY SKRAPLAJĄCE NA BAZIE PÓŁHERMETYCZNYCH SPRĘŻAREK TŁOKOWYCH BITZER NEW ECOLINE. Producent: ARKTON Sp. z o.o. KABT-2/12-PL

PSH - Sprężarki spiralne do układów ogrzewania - R410A

Kanałowa chłodnica wodna CPW

Zabezpieczenie sieci przed uderzeniem hydraulicznym

Układ napędowy. Silnik spalinowy CAT C27 Typ silnika CAT C 27. Zespół prądnic synchronicznych. Znamionowa prędkość obrotowa

PRO TEC SERVOMATIK. Instrukcja użytkowania

WYMIANA SPRĘŻARKI KLIMATYZACJI. Wskazówki Delphi

ZESPOŁY SPRĘŻARKOWE NA BAZIE SPRĘŻAREK ŚRUBOWYCH DO ZASTOSOWAŃ NISKO-TEMPERATUROWYCH. Producent: ARKTON Sp. z o.o. KZBS-1/15-PL

MIKROPROCESOROWY REGULATOR TEMPERATURY KOTŁA C.O.

URZĄDZENIE DO ODZYSKU CZYNNIKA CHŁODNICZEGO VRR12A INSTRUKCJA OBSŁUGI

Konsorcjum ZNTK Mińsk Mazowiecki Pojazdy Szynowe PESA Bydgoszcz SA ZAŁĄCZNIK NR 5

KSIĄŻKA SERWISOWA CHŁODZENIE SILNIKA UKŁAD KLIMATYZACJI SAMOCHODOWEJ

Temat: Systemy do precyzyjnej regulacji temperatury w obiektach chłodzonych o dużej i małej pojemności cieplnej.

Transkrypt:

Instalacje, maszyny i urządzenia (budowa, zastosowanie, eksploatacja) Mgr inż. JOANNA JÓŹWIAK Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych Politechnika Poznańska SYSTHERM, D. Gazińska, Sp. Jawna, Poznań Dr inż. BOLESŁAW GAZIŃSKI SYSTHERM Chłodnictwo i Klimatyzacja Sp. z o.o., Poznań LUCJAN KŁOS SYSTHERM, D.Gazińska, Sp. Jawna, Poznań Uszkodzenia sprężarek samochodowych agregatów chłodniczych Firma Systherm, która w kwietniu tego roku rozpoczęła 21 rok działalności, od 18 już lat zajmuje się remontami sprężarek, natomiast doświadczenia w serwisowaniu agregatów chłodni samochodowych zdobywa od 1992 roku. Na tej podstawie może stwierdzić, że dość często przyczyną wzrostu temperatury w chłodni i niejednokrotnie zepsucia się przechowywanego tam towaru była awaria sprężarki. Samochodowe agregaty chłodnicze, jak każde inne urządzenia ulegają uszkodzeniom. Pociąga to za sobą określone koszty. Wprawdzie uszkodzenia sprężarek nie są najczęstszymi przyczynami awarii samochodowych agregatów chłodniczych, jednak ich uszkodzenia zawsze są bardzo kosztowne. Wymiana sprężarki na nową w agregacie naczepowym to koszt około 30 000 zł, natomiast regeneracja uszkodzonej sprężarki to kwota rzędu około 12 000 zł. Do tego należy doliczyć przestoje samochodu i koszty związane z pokryciem strat w przechowywanym towarze. Dlatego istotną kwestią jest określenie najczęstszych uszkodzeń sprężarek oraz ich przyczyn, a także uświadomienie, jak wiele zależy od właściwego ich serwisowania. Informacje zawarte w tym artykule na pewno powinny przyczynić się do zmniejszenia ilości uszkodzeń sprężarek Generalnie możemy wyróżnić 5 głównych przyczyn uszkodzeń sprężarek tłokowych: zalewanie ciekłym czynnikiem podczas pracy, rozruch zalanej sprężarki, uderzenia cieczowe, przegrzanie sprężarki i zanik smarowania. Wszystkie wymienione przyczyny zostały omówione w tym artykule. 1. Zalewanie ciekłym czynnikiem podczas pracy sprężarki Do zalania ciekłym czynnikiem dochodzi wówczas, gdy ciekły czynnik chłodniczy dopływa rurociągiem ssawnym do sprężarki podczas jej pracy. Ze względu na specyfikę budowy sprężarki, ciekły czynnik przedostaje się do oleju znajdującego się w skrzyni korbowej i na ściankach cylindra powodując jego rozrzedzenie, a tym samym pogorszenie właściwości smarnych oleju, co skutkuje szybszym zużywaniem się, zacieraniem i pękaniem ruchomych części mechanicznych sprężarki. 1. Uszkodzony wał sprężarki Ciekły czynnik zbiera się w karterze sprężarki rozcieńczając olej. Pompa olejowa pompuje olej bogaty w ciekły czynnik chłodniczy do łożysk, gdzie w wyniku ciepła wytworzonego podczas procesu tarcia zostaje odparowany czynnik i nie ma wystarczającej ilości oleju, który mógłby dopłynąć do łożysk położonych dalej. Wielkość zużycia, przegrzanie, zacieranie i uszkodzenia są tym większe, im dalej od pompy znajdują się współpracujące elementy sprężarki. W wyniku nadmiernego zużycia końcowego i środkowego łożyska wał sprężarki może ulec uszkodzeniu ( rys.1), powodując tarcie wirnika o stojan i przebicie do masy. Ponadto krople cieczy zmywają olej ze ścian cylindrów i z tłoków podczas suwu ssania. A jeśli ciekłego czynnika będzie niewiele, to zostanie on odparowany, ale i tak spowoduje to zwiększenie tarcia pomiędzy tłokiem, a cylindrem. W sytuacji, gdy ciekłego czynnika jest więcej niż może odparować, dochodzi do uderzenia cieczowego, którego skutek pokazano na rysunku 2. 2. Korbowód uszkodzony w wyniku uderzenia cieczowego 24 Chłodnictwo tom XLIII 2008 r. nr 9

Do zalewania ciekłym czynnikiem podczas pracy dochodzi, gdy tracimy kontrolę nad płynem chłodniczym, który został wtłoczony do parownika. Przyczyny zalania ciekłym czynnikiem przedstawiono na rysunku 3. 3. Przyczyny zalania ciekłym czynnikiem Małe obciążenie parownika wynika z nieprawidłowego doboru jego wielkości, złych warunków wymiany ciepła, braku cyrkulacji powietrza lub zalegającego oleju w parowniku. Nieprawidłowe napełnienie czynnikiem chłodniczym układu z rurką kapilarną powoduje, że system rurek kapilarnych nie jest właściwie obciążony. Nieprawidłowe działanie zaworu rozprężnego jest spowodowane: złym doborem zaworu w stosunku do czynnika chłodniczego używanego w układzie, źle dobraną mocą chłodniczą zaworu, tj. według mocy sprężarki a nie obciążenia, złym zamocowaniem czujnika przegrzania, niedrożnym zewnętrznym wyrównaniem ciśnienia, źle ustawionym przegrzaniem par, niezgodnie z zaleceniami, źle wyregulowanym regulatorem ciśnienia ssania. Nagłe i gwałtowne zmiany obciążenia na przykład po odszranianiu. Istnieją dwie metody zapewniające uniknięcia zalania ciekłym czynnikiem: zainstalowanie prawidłowo dobranego oddzielacza cieczy (osuszacz pary) na rurociągu ssawnym, przed sprężarką. Działa on jak zbiornik buforowy. Ciekły czynnik chłodniczy zbiera się na jego dnie, odparowuje na skutek ciepła pobieranego z otoczenia i w postaci pary suchej jest odsysany przez sprężarkę z jego górnej części [7], ustawienie przegrzania na temperaturę 6 12 C, większe przegrzanie nie jest konieczne i może doprowadzić do przegrzania sprężarki, ponadto maleje wówczas wydajność chłodnicza instalacji. Aby mieć pewność, iż do zalania ciekłym czynnikiem nie dojdzie, należy zainstalować oddzielacz cieczy na rurociągu ssawnym oraz zmierzyć przegrzanie czynnika przed sprężarką. Koszt oddzielacza cieczy w po- równaniu do kosztów sprężarki jest relatywnie mały i stanowi np. około 20% kosztu naprawy sprężarki. 2. Rozruch zalanej sprężarki O rozruchu zalanej sprężarki mówimy, gdy mamy do czynienia ze sprężarką, w której podczas postoju gromadzi się ciekły czynnik chłodniczy. W momencie rozruchu sprężarki pary czynnika wpływają do cylindrów. Olej natomiast jest pompowany do łożysk, aby zapewnić im właściwe smarowanie. Jeśli w momencie startu sprężarki olej w karterze jest rozcieńczony dużą ilością czynnika i traci swoje zdolności smarujące, dochodzi do tak zwanego zalanego rozruchu, ponadto do cylindrów przedostaje się bardzo duża ilość oleju i ciekłego czynnika chłodniczego. Czynnik dostaje się do oleju podczas postoju najczęściej w wyniku migracji. Migracja czynnika jest spowodowana różnicą temperatur poszczególnych fragmentów instalacji. Ciekły czynnik wykrapla się w najzimniejszym miejscu instalacji. Jeśli ilości migrującej pary czynnika do sprężarki są niewielkie, to ten problem nie występuje. W przypadku, gdy temperatura oleju w karterze jest 4. Przyczyny wystąpienia zalania sprężarki zbyt niska w porównaniu do temperatury w parowniku, cykl postoju jest zbyt długi lub w układzie występuje nadmiar czynnika, to migracja może być problemem. Jest to istotne, aby uzmysłowić sobie, iż migruje tylko para czynnika a nie czynnik jako ciecz. Kiedy sprężarka nie pracuje, pary czynnika przedostają się do oleju w karterze i rozcieńczają go. W tym samym czasie ciekły czynnik odparowuje w parowniku i dalej w postaci pary migruje do sprężarki. Proces kondensacji pary czynnika w oleju trwa tak długo, dopóki występuje płynny czynnik w parowniku, a sprężarka jest od niego zimniejsza. Ponieważ olej bogaty w czynnik jest cięższy od czystego oleju, gromadzi się on na dnie karteru, podczas gdy wyżej znajduje się czystszy olej dalej absorbujący czynnik. Jeśli w parowniku jest więcej czynnika niż olej może go pochłonąć, nadmiar czynnika będzie osadzał się na dnie karteru. W momencie startu zalanej sprężarki, nagły spadek ciśnienia powoduje gwałtowne parowanie czynnika z oleju w karterze i komorze silnika. Olej ulega spienieniu. Zjawisko to może trwać przez minuty lub sekundy przy każdym rozruchu, w zależności od tego, jak wiele czynnika znajduje się w oleju. Uszkodzenia pojawiają się wtedy, gdy piana zmywa olej z łożysk i powierzchni cylindrów. Zniszczenia ukazują się jako równomierne wytarcia i zatarcia powierzchni trących. Ponadto pienienie oleju może być na tyle silne, iż może doprowadzić do uderzenia cieczowego na skutek zassania piany do cylindrów. W przypadku sprężarek z silnikami chłodzonymi powietrzem, redukcja ciśnienia w karterze jest znacznie wolniejsza i gwałtowne pienienie mieszaniny oleju i czynnika nie występuje w takim zakresie, aby mieszanina ta została zassana do cylindra. Ale i tu rozcieńczony olej o gorszych właściwościach smarnych, omywając niżej położone powierzchnie łożysk, będzie powodował ścieranie, zacieranie i niszczenie. Chłodnictwo tom XLIII 2008 r. nr 9 25

Czynniki, które wpływają na poziom migracji czynnika chłodniczego przedstawiono na rysunku 4 (patrz str. 25). Długi czas wyłączenia im dłużej sprężarka jest wyłączona, tym większe jest prawdopodobieństwo wystąpienia jej zalania. Temperatura otoczenia sprężarki nawet, jeśli jest używany grzejnik karteru, to przy temperaturze poniżej 10 C może on nie dostarczać wystarczającej ilości ciepła. Różnica ciśnienia nasycenia pary czynnika w parowniku i sprężarce duża różnica ciśnienia nasycenia pary czynnika w parowniku i nad olejem w sprężarce występuje podczas odszraniania parownika grzałkami elektrycznymi. Stosunek ilości oleju do ilości czynnika zagrożenie występuje wtedy, gdy w układzie znajduje się więcej czynnika niż olej może bezpiecznie pochłonąć. Aby mieć pewność, iż nie dojdzie do rozruchu zalanej sprężarki należy: jeśli to możliwe, należy umieścić sprężarkę w kontrolowanym otoczeniu w temperaturze powyżej 10 C, nie przekraczać zalecanego przez producenta maksymalnego przegrzania, zapewnić właściwy poziom oleju, zamontować grzałkę karteru, zainstalować i używać układu sterowania z odsysaniem czynnika (w systemie tym zawór elektromagnetyczny na linii cieczowej jest sterowany termostatem, natomiast sprężarka wyłączana jest presostatem niskiego ciśnienia), montować zawory elektromagnetyczne na linii cieczowej jak najbliżej zaworu rozprężnego. Rozruch zalanej sprężarki jest zjawiskiem trudnym do identyfikacji i częstokroć identyfikowanym po obejrzeniu uszkodzonych części sprężarki. 3. Uderzenie cieczowe Uderzenie cieczowe jest rezultatem przedostawania się znacznych ilości ciekłego czynnika, oleju lub mieszaniny czynnika i oleju do cylindrów sprężarki. 5. Płytka zaworowa sprężarki tłokowej z wyłamanym listkiem oraz płytka nieuszkodzona [12] 6. Uszczelka uszkodzona w wyniku uderzenia cieczowego W sprężarkach z silnikiem chłodzonym powietrzem uderzenie cieczowe jest najczęściej efektem ekstremalnego zalewania sprężarki podczas pracy. Przyczyną tego jest awaria zaworu, który nie domyka/zamyka się i w rezultacie przepływ czynnika chłodniczego nie jest w żaden sposób regulowany. W sprężarkach chłodzonych cieczą uderzenie cieczowe jest najczęściej wynikiem wydzielania się czynnika z oleju podczas zalanego rozruchu. Aby zrozumieć zjawisko uderzenia cieczowego, należy pamiętać o tym, iż ciecze są nieściśliwe. Gdy mała ilość czynnika dostanie się do cylindra sprężarki, z reguły odparowuje w wyniku wytwarzającego się tam ciepła, a skutkiem tego jest zazwyczaj niewielkie zużycie. Natomiast duża ilość cieczy, dostająca się do cylindra sprężarki, może spowodować zniszczenie płytek zaworowych (rys. 5). Często wyłamany listek płytki zaworowej sprężarki przedostaje się do innych ruchomych elementów sprężarki powodując ich uszkodzenie. W sprężarkach tłokowych wyłamany listek może uszkodzić tłoki, cylindry oraz płytę zaworową. Ponadto duża ilość cieczy może również uszkodzić uszczelkę płyty zaworowej (rys. 6), a nawet wał i korbowody. Zasysana do cylindra ciecz może trwale odkształcić płytkę zaworową lub spowodować jej pęknięcie, zwykle na końcu. Podczas suwu sprężania, gdy czynnik zostaje wyparty poprzez otwory wylotowe płyty zaworowej, może ona pęknąć a ogranicznik wzniosu zostać odkształcony, natomiast śruby ogranicznika mogą zostać zerwane lub rozciągnięte. Należy pamiętać, iż uderzenie cieczowe jest tylko symptomem prawdziwych problemów w układzie, takich jak rozruch zalanej sprężarki i zalewanie sprężarki podczas pracy. 4. Przegrzanie sprężarki Wydzielanie się ciepła jest naturalnym skutkiem pracy sprężarki. Ciepło silnika, ciepło tarcia oraz ciepło wytworzone na skutek sprężania są uwzględnione przy projektowaniu. Jednakże, gdy sprężarka jest eksploatowana przez dłuższy czas w podwyższonej temperaturze, dochodzi do awarii. Przegranie sprężarki może być spowodowane przez jeden z czynników widocznych na rysunku 7 (patrz str. 27). Wysoki współczynnik sprężania spowodowany jest pracą sprężarki w nieodpowiednich warunkach, tj. przy zbyt niskim ciśnieniu ssania i zbyt wysokim ciśnieniu tłoczenia, a także kombinacji powyższych wielkości. Powstanie wysokiego współczynnika sprężania może być skutkiem wielu przyczyn, m.in.: zatkany skraplacz, nie działający wentylator skraplacza lub chłodnicy, nadmierne oblodzenie parownika, zapowietrzony system, zbyt cienkie rurociągi, źle dobrany skraplacz, źle działający zawór rozprężny, brak oleju w sprężarce etc. Nieodpowiednie chłodzenie silnika sprężarki z silnikami chłodzonymi powietrzem wymagają przepływu powietrza zgodnego z zaleceniami producenta podczas swojej pracy. Jeśli wentylator skraplacza agregatu nie powoduje takiego przepływu powietrza, należy zastosować pomocnicze wentylatory chłodzące szczególnie, gdy temperatura powietrza jest wysoka. Wysoka temperatura powracającego gazu gaz powracający do sprężarki przez rurociągi ssawne przepływa przez wiele gorących stref, w których pochłania ciepło z otoczenia. Aby uniknąć nadmiernego ogrzania czynnika chłodniczego, należy właściwie 26 Chłodnictwo tom XLIII 2008 r. nr 9

7. Przyczyny wystąpienia przegrzania sprężarki izolować rurociągi ssawne. Ponadto przyczyną może być źle wyregulowany zawór rozprężny (za duże przegrzanie). Dobór złego czynnika na samym końcu należy rozważyć właściwości fizykochemiczne użytego czynnika chłodniczego. Niektóre czynniki są czynnikami ubogimi dla zastosowań niskotemperaturowych i dlatego należałoby je wymienić na inne w danym układzie. Powietrze w układzie wywołuje wzrost ciśnienia poza zakres akceptowalny i w rezultacie wysoki współczynnik sprężania. Przegrzanie sprężarki ma miejsce wtedy, gdy temperatura wzrośnie na tyle, że dojdzie do częściowego lub całkowitego rozpadu struktury chemicznej oleju będącego w sprężarce, co z kolei doprowadzi do utraty przez olej zdolności smarujących. Olej i czynnik chłodniczy rozkładając się w wysokiej temperaturze, tworzą węgiel i kwasy. Najbardziej widocznym skutkiem poważnego przegrzania sprężarki jest zwęglony olej na powierzchni płytki zaworu tłocznego. W wyniku przegrzania sprężarki płytki zaworowe mogą mieć zmieniony kolor, co jest widoczne na rysunku 8. Ponadto nadmierna ilość ciepła może je osłabić i odkształcić. Wówczas może dojść do pęknięcia płytki zaworowej, a także do nieszczelności zaworu. Gdy olej traci swoje zdolności smarujące oraz zdolność do przenoszenia obciążeń, dochodzi do zużywania się tłoków, pierścieni i gładzi cylindra. Tego typu zużycie może spowodować zatarcie sprężarki. Ponadto, drobne cząsteczki metalu porywane przez olej mogą zatkać siatkę filtra pompy oleju, co w rezultacie ograniczy ilość podawanego oleju i spowoduje pogorszenie smarowania i odprowadzania ciepła. Cząstki metalu mogą również przemieszczać się do uzwojenia silnika i mechanicznie je niszczyć, powodując miejscowe uszkodzenia izolacji (rys. 9). W efekcie tego może dojść do zwarcia i przepalenia. Większość sprężarek jest wyposażonych w elektroniczny moduł zabezpieczający INT 69 VS, który poprzez 6 termistorów wbudowanych w uzwojenia, zapewnia ciągły monitoring temperatury. W przypadku przegrzania silnika, sprężarka zostaje automatycznie wyłączona. Ponowne uruchomienie jest możliwe po ostygnięciu silnika. Możliwe jest również podłączenie dodatkowego termistora mierzącego temperaturę gazu po stronie tłocznej. Aby zapobiec wystąpieniu przegrzania, należałoby poznać temperaturę, jaka jest na ściance cylindra. Ponieważ oczywiście podczas pracy sprężarki nie można zmierzyć tej temperatury, w celu określenia niebezpieczeństwa wystąpienia przegrzania należy zmierzyć temperaturę czynnika opuszczającego sprężarkę, uwzględniając fakt, iż będzie to temperatura o 50 70 C niższa od występującej na ściance cylindra. Pomiaru należy dokonać na rurociągu tłocznym w odległości około 15 cm od sprężarki. Jeżeli temperatura na rurociągu tłocznym będzie wynosiła około: 152 C to uszkodzenia są pewne, 139 C to sprężarka pracuje w obszarze niebezpiecznym i należy przedsięwziąć środki zapobiegające przegrzaniu, 125 C to jest to maksymalna dopuszczalna temperatura nie zagrażająca przegrzaniem. Zatem podsumowując można powiedzieć, że jeżeli temperatura zmierzona na ruro- 8. Porównanie uszkodzonej i dobrej płytki zaworowej sprężarki typu Discus 9. Uszkodzone uzwojenie Chłodnictwo tom XLIII 2008 r. nr 9 27

ciągu tłocznym wynosi 152 C, to temperatura na ściance cylindra jest o 50 70 C wyższa, zatem w samej sprężarce panuje temperatura około 181 195 C. Przy tak wysokiej temperaturze dochodzi do zniszczenia struktur chemicznych czynnika chłodniczego i oleju, a więc dochodzi do uszkodzeń. Rozwiązaniem mającym na celu zapobieganie przegrzaniu jest zamontowanie zaworu wtryskującego ciekły czynnik do rurociągu ssawnego, co ma na celu obniżenie temperatury czynnika chłodniczego. Jeszcze innym rozwiązaniem jest zamontowanie wentylatora bezpośrednio na sprężarce, co powinno zredukować temperaturę głowicy (rys. 10). Przegranie jest procesem destrukcyjnym, jednakże należy pamiętać, iż wymiana uszkodzonej sprężarki na nową bez zdiagnozowania i wyeliminowania przyczyny wystąpienie przegrzania, nie rozwiąże problemu a wręcz przeciwnie, wygeneruje dodatkowe koszty w postaci kolejnej zniszczonej przez przegrzanie sprężarki. 5. Zanik smarowania Bardzo ważnym elementem zapewniającym długie życie sprężarki jest olej. Jeśli w sprężarce jest go wystarczająca ilość, jest on czysty i zachowuje swoje własności smarujące, sprężarka może pracować bezawaryjnie przez długie lata. Gdy rozważane są zagadnienia związane z olejem, należy szczególnie zwrócić uwagę na dwie kwestie: utratę oleju i brak smarowania (rys. 11). Oczywiste jest, iż brak oleju powoduje jednocześnie brak smarowania. Jednakże brak smarowania nie musi oznaczać, że utracony został olej. W sprężarce może być wystarczająca ilość oleju, ale nie będzie on smarował w odpowiedni sposób współpracujących powierzchni gdy: nie może dotrzeć do powierzchni łożysk, nie może smarować właściwie gdyż jest rozrzedzony czynnikiem, został zniszczony w wyniku przegrzania sprężarki. 10. Wentylator zamontowany bezpośrednio na sprężarce firmy Copeland 11. Przyczyny zaniku smarowania Utrata oleju, nazywana często brakiem oleju, występuje, gdy olej opuszcza sprężarkę i w ogóle do niej nie wraca, albo nie wraca w ilości wystarczającej do uniknięcia uszkodzeń. W normalnym cyklu działania układu chłodniczego więcej oleju może być wyniesione poza sprężarkę podczas rozruchu, co jest wynikiem redukcji ciśnienia w karterze. Cały układ powinien być tak zaprojektowany, by do sprężarki olej zawracał szybko i w wystarczającej ilości, tak by jego poziom w karterze był w każdej chwili odpowiedni. Jest kilka przyczyn, które mogą doprowadzić do utraty oleju. Zostały one przedstawione na rysunku 12. 12. Przyczyny utraty oleju 28 Chłodnictwo tom XLIII 2008 r. nr 9

Dobry projekt rurociągów zapewnia właściwe przekroje rur, uwzględniające minimalizację spadków ciśnienia i jednocześnie odpowiednią prędkość czynnika, niezbędną do zawracania oleju do sprężarki. Pułapki olejowe powinny być umieszczone w taki sposób, aby usprawniać powrót oleju do sprężarki. Częstotliwość i czas odszraniania muszą być uważnie zaplanowane, by zapewnić powrót oleju uwięzionego w parowniku do sprężarki zanim jego poziom w sprężarce osiągnie stan niebezpieczny. Po cyklu odszraniania zwiększona prędkość przepływu czynnika sprzyja zawracaniu oleju do sprężarki. Utrata czynnika może być związana z utratą pewnej ilości oleju z układu. Ponadto mniejsza ilość czynnika może nie zapewniać wystarczającej prędkości dla opróżniania pułapek olejowych. Ciśnienie w karterze wyższe niż w komorze silnika, spowodowane przedmuchami w wyniku nadmiernego zużycia cylindrów, pierścieni i tłoków, powoduje zamknięcie zaworu zwrotnego i uwięzienie oleju w komorze silnika. Niedrożny filtr sprężarki (rys.13) filtr zanieczyszczony przepalonym olejem, opiłkami metalu. Aby wyeliminować problem utraty oleju należy: starannie zaprojektować układ chłodniczy, starannie i czysto zainstalować wszystkie elementy układu zachowując odpowiednie spadki na instalacji i zasyfonowania, właściwie dobrać materiały układu chłodniczego, zaprojektować odpowiedni sposób powrotu oleju do sprężarki, przeprowadzać rutynową inspekcję i zapewnić odpowiednią obsługę techniczną układu. Natomiast przyczyny zaniku smarowania występujące bez utraty oleju zostały przedstawione na rysunku 14. Należy pamiętać, iż zanik smarowania jest poważnym problemem, który prowadzi do wielu uszkodzeń. Na rysunku 15 pokazano uszkodzone panewki. Podsumowanie Podczas procesu obsługiwania sprężarek należy szczególną uwagę zwrócić na odpowiednią diagnostykę. Nie należy pochopnie wymieniać sprężarki na nową. W procesie 13. Przykładowy, zanieczyszczony filtr siatkowy sprężarki tłokowej firmy Copeland 14. Przyczyny zaniku smarowania występujące bez utraty oleju 15. Panewki uszkodzone w wyniku zaniku smarowania diagnozowania naprawy agregatu chłodniczego należy zawsze znaleźć prawdziwą przyczynę awarii sprężarki i ją wyeliminować. Nieodpowiednia diagnoza i pozostawienie przyczyny awarii lub wprowadzenie nieodpowiednich zmian spowoduje ponowne uszkodzenie sprężarki lub powstanie nowych problemów. Z uwagi na duże straty związane z awariami agregatów chłodniczych, każdy użytkownik powinien poddawać je przeglądom okresowym w profesjonalnych stacjach serwisowych, najlepiej autoryzowanych przez producenta agregatu. LITERATURA [1] Workbook for Video Program VT-024 Copeland:Loss of oil [2] Workbook for Video Program VT-024 Copeland:Slugging [3] Workbook for Video Program VT-024 Copeland:Flooded start [4] Workbook for Video Program VT-024 Copeland:Refrigerant floodback [5] Workbook for Video Program VT-024 Copeland:Overheating [6] Materiały informacyjne firmy Danfoss [7] ULLRICH H.: Technika chłodnicza. Masta, Gdańsk 1998. [8] NOSAL S.: Metody stabilizacji niezawodności maszyn w fazie eksploatacji. Instytut Technologii Eksploatacji, Poznań 2002. [9] GAZIŃSKI B., KRZYŻANIAK G., DEKA A. i inni: Kalendarz chłodnictwa 2002, Systherm, Poznań 2002. [10] JÓŹWIAK J., GAZIŃSKI B.: Analiza niesprawności samochodowych agregatów chłodniczych. Systherm, Materiały konferencyjne XXXIX Dni Chłodnictwa, Poznań 2007, s.157 166. [11] JÓŹWIAK J., GAZIŃSKI B.: Wybrane uszkodzenia samochodowych agregatów chłodniczych, Chłodnictwo 7/2008. [12] Praca zbiorowa pod redakcją Gaziński B.: Poradnik Serwisanta Klimatyzacji Samochodowej, Systherm, Poznań 2008. Chłodnictwo tom XLIII 2008 r. nr 9 29