Kompresor je zložitý stroj s vysokorýchlostnou prevádzkou. Zabezpečenie dostatočného mazania kľukového hriadeľa kompresora, ložísk, ojníc, piestov a ďalších pohyblivých častí je základnou požiadavkou na udržanie normálnej prevádzky stroja. Z tohto dôvodu výrobcovia kompresorov vyžadujú používanie špecifikovaných tried mazacieho oleja a vyžadujú pravidelnú kontrolu hladiny oleja a farby mazacieho oleja. Avšak kvôli nedbanlivosti pri návrhu, konštrukcii a údržbe chladiaceho systému je bežný nedostatok oleja v kompresore, koksovanie a znehodnocovanie oleja, riedenie spätne sa vyskytujúcej kvapaliny, preplachovanie chladivom a používanie nekvalitného mazacieho oleja atď.
1. Nedostatočné mazanie
Priama príčina opotrebenia: nedostatočné mazanie. Nedostatok oleja určite spôsobí nedostatočné mazanie, ale nedostatočné mazanie nie je nevyhnutne spôsobené nedostatkom oleja.
Nedostatočné mazanie môžu spôsobiť aj nasledujúce tri dôvody:
Mazivo sa nemôže dostať na ložiskové plochy.
Hoci mazací olej dosiahol povrch ložiska, jeho viskozita je príliš nízka na to, aby vytvoril olejový film dostatočnej hrúbky.
Aj keď mazací olej dosiahol povrch ložiska, v dôsledku prehriatia sa rozkladá a nemôže mazať.
Spôsobené nepriaznivé účinky: zablokovanie sacej siete oleja alebo potrubia prívodu oleja, porucha olejového čerpadla atď. ovplyvňuje dodávku mazacieho oleja a mazací olej sa nemôže dostať k trecej ploche ďaleko od olejového čerpadla. Sacia sieť oleja a olejové čerpadlo sú normálne, ale opotrebovanie ložísk, nadmerná vôľa atď. spôsobujú únik oleja a nízky tlak oleja, čo spôsobuje, že trecia plocha ďaleko od olejového čerpadla nemôže dostať mazací olej, čo vedie k opotrebovaniu a škrabancom.
Z rôznych dôvodov (vrátane fázy spúšťania kompresora) teplota trecej plochy bez mazacieho oleja rýchlo stúpne a mazací olej sa začne rozkladať po prekročení 175 °C. „Nedostatočné mazanie – trecia plocha – vysoká teplota – rozklad oleja“ je typický začarovaný cyklus a s týmto začarovaným cyklom súvisí mnoho závažných nehôd vrátane zablokovania hriadeľa ojnice a zasekávania piestu. Pri výmene ventilovej dosky skontrolujte opotrebovanie piestneho čapu.
2. Nedostatok oleja
Nedostatok oleja je jednou z najľahšie identifikovateľných porúch kompresora. Keď má kompresor nedostatok oleja, v kľukovej skrini je málo alebo žiadny mazací olej.
Mazací olej vypúšťaný z kompresora sa nevracia späť: ak sa mazací olej nevracia späť, kompresor bude mať nedostatok oleja.
Existujú dva spôsoby, ako vrátiť olej z kompresora:
Jedným z nich je spätný olej z odlučovača oleja.
Druhým je spätné potrubie oleja.
Odlučovač oleja je nainštalovaný na výfukovom potrubí kompresora a vo všeobecnosti dokáže oddeliť 50 – 95 % oleja s dobrým účinkom spätného toku oleja a vysokou rýchlosťou, čo výrazne znižuje množstvo oleja vstupujúceho do potrubia systému, čím sa účinne predlžuje prevádzka bez spätného toku oleja. V prípade chladiacich systémov s obzvlášť dlhými potrubiami, zaplavených systémov na výrobu ľadu a lyofilizačných zariadení s veľmi nízkymi teplotami môže inštalácia vysokoúčinných odlučovačov oleja výrazne predĺžiť prevádzkovú dobu kompresora bez spätného toku oleja, aby kompresor mohol bezpečne prejsť obdobím bez zbytočných zmien po spustení. Späť do krízovej fázy oleja.
Mazací olej, ktorý nebol oddelený, vstúpi do systému: bude prúdiť s chladivom v potrubí a vytvorí olejový cyklus.
Po vstupe mazacieho oleja do výparníka:
Na jednej strane sa kvôli nízkej teplote a nízkej rozpustnosti časť mazacieho oleja oddeľuje od chladiva.
Na druhej strane, teplota je nízka a viskozita je vysoká a oddelený mazací olej sa ľahko prilepí na vnútornú stenu potrubia, čo sťažuje jeho tok.
Čím nižšia je teplota odparovania, tým ťažšie je olej vracať späť. To si vyžaduje, aby návrh a konštrukcia odparovacieho potrubia a vratného potrubia umožňovali návrat oleja. Bežnou praxou je prijať zostupný návrh potrubia a zabezpečiť veľkú rýchlosť prúdenia vzduchu. V chladiacich systémoch s extrémne nízkymi teplotami, ako sú napríklad kryogénne boxy pre lekárske zariadenia s teplotou -85 °C a -150 °C, sa okrem výberu vysokoúčinných odlučovačov oleja zvyčajne pridávajú aj špeciálne rozpúšťadlá, ktoré zabraňujú upchávaniu kapilárnych trubíc a expanzných ventilov mazacím olejom a pomáhajú s návratom oleja.
V praktických aplikáciách nie sú problémy s návratom oleja spôsobené nesprávnym návrhom výparníkov a potrubí spätného vzduchu nezvyčajné. Pri systémoch s R22 a R404A je návrat oleja zo zaplaveného výparníka veľmi náročný a návrh potrubia spätného oleja systému musí byť veľmi opatrný. Použitie vysokoúčinného odlučovania oleja môže výrazne znížiť množstvo oleja vstupujúceho do potrubia systému, čím sa efektívne predĺži čas bez návratu oleja do potrubia spätného vzduchu po spustení.
Ak je kompresor umiestnený vyššie ako výparník, je potrebný odlučovač spätného oleja na vertikálnom spätnom potrubí. Aby sa zabezpečil návrat oleja pri nízkom zaťažení, vertikálne sacie potrubie môže mať dvojité zvislé potrubie.
Časté spúšťanie kompresora neprispieva k návratu oleja. Pretože nepretržitá prevádzka je krátka, kompresor sa zastaví a nie je čas na vytvorenie stabilného vysokorýchlostného prúdenia vzduchu v potrubí spätného vzduchu, takže mazací olej môže zostať iba v potrubí. Ak je množstvo spätného oleja menšie ako množstvo oleja v nábehovom potrubí, kompresor bude mať nedostatok oleja.
Pri odmrazovaní stúpa teplota výparníka a znižuje sa viskozita mazacieho oleja, čo uľahčuje jeho prúdenie. Po cykle odmrazovania je prietok chladiva vysoký a zachytený mazací olej sa vracia do kompresora. Pri veľkom úniku chladiva sa rýchlosť spätného toku plynu zníži. Ak je rýchlosť príliš nízka, mazací olej zostane v spätnom plynovode a nemôže sa rýchlo vrátiť do kompresora.
Bezpečnostné zariadenie na ochranu pred tlakom oleja sa automaticky zastaví, keď nie je v kompresore žiadny olej, aby sa zabránilo poškodeniu. Žiadne kontrolné okienko.
Plne uzavreté kompresory (vrátane rotorových a špirálových kompresorov) a vzduchom chladené kompresory s bezpečnostnými zariadeniami na tlak oleja nemajú žiadne zjavné príznaky nedostatku oleja a nezastavia sa, čím sa kompresor nevedome opotrebuje.
Hluk, vibrácie alebo nadmerný prúd kompresora môžu súvisieť s nedostatkom oleja, preto je veľmi dôležité presne posúdiť prevádzkový stav kompresora a systému.
3. Záver
Hlavnou príčinou nedostatku oleja nie je množstvo a rýchlosť, pri ktorej kompresor vyčerpáva olej, ale slabý návrat oleja do systému. Inštalácia odlučovača oleja môže rýchlo vrátiť olej a predĺžiť dobu prevádzky kompresora bez návratu oleja. Výparníky a spätné potrubia musia byť navrhnuté s ohľadom na návrat oleja. Návratu oleja napomáhajú aj údržbárske opatrenia, ako je vyhýbanie sa častým štartom, načasovanie odmrazovania, včasné dopĺňanie chladiva a včasná výmena opotrebovaných piestnych komponentov.
Návrat kvapaliny a migrácia chladiva zriedia mazací olej, čo neprispieva k tvorbe olejového filmu;
Porucha olejového čerpadla a zablokovanie olejového okruhu ovplyvní prívod oleja a tlak oleja, čo má za následok nedostatok oleja na trecej ploche;
Vysoká teplota trecej plochy podporí rozklad mazacieho oleja a spôsobí, že mazací olej stratí svoju mazaciu schopnosť;
Nedostatočné mazanie spôsobené týmito tromi problémami často spôsobuje poškodenie kompresora. Hlavnou príčinou nedostatku oleja je systém. Iba výmena kompresora alebo niektorého príslušenstva nemôže zásadne vyriešiť problém s nedostatkom oleja.
Preto sa pri návrhu systému a konštrukcii potrubia musí zohľadniť problém spätného toku oleja zo systému, inak dôjde k nekonečným problémom! Napríklad počas návrhu a konštrukcie je spätné potrubie výparníka vybavené ohybom na spätný tok oleja a výfukové potrubie je vybavené spätným ohybom. Všetky potrubia by sa mali pohybovať pozdĺž kvapaliny smerom úplne z kopca so sklonom 0,3 až 0,5 %.
Čas uverejnenia: 26. decembra 2022
