Schroefcompressoren voor koelsystemen zijn volumetrische compressoren. Sinds 1934 worden ze gebruikt vanwege hun uitstekende prestaties, geringe slijtage en grote koelcapaciteit, waardoor ze de boventoon voeren in kleine, grote en middelgrote koelsystemen. Welke soorten storingen kunnen zich voordoen bij schroefcompressoren voor fluorkoeling? Laten we hieronder eens nader bekijken!
1. Abnormale compressieverhouding
2. Laag rendement en defecten aan de condensor
3. Laag rendement en defecten aan de verdamper
4. Storing in het oliecircuitsysteem
5. Elektrische storing
1. Abnormale compressieverhouding
De compressieverhouding is bekend bij iedereen die iets afweet van compressorprestaties. Maar wat is het nut van de compressieverhouding? Is het slechts een computerhulpmiddel? In feite niet.
Het verschil tussen een schroefmachine en een zuigermachine is dat een zuigermachine alleen onderdrukt, terwijl een schroefmachine overdrukt.
De schroefcompressor heeft, vanwege zijn structuur, een belangrijke parameter: de interne volumeverhouding, afgekort als Vi. Bij de meeste schroefcompressoren is de Vi vast. Vanuit het oogpunt van onderhoud en gebruik is de waarde van de interne volumeverhouding zeer vergelijkbaar met de waarde van de externe compressieverhouding (de absolute drukverhouding tussen de condensatiedruk en de verdampingsdruk), en is het rendement van deze compressor het hoogst.
Wat gebeurt er als de compressieverhouding groot of klein is?
Als de waarde te groot is, of het drukverschil te groot is, bewijst dit dat het systeem volledig afwijkt van de ontwerpwaarden. De belangrijkste verschijnselen zijn dat de uitlaattemperatuur en de druktemperatuur te hoog zijn, de zuigdruk te laag is en de temperatuur te hoog is.
Als de uitlaatdruk en -temperatuur te hoog zijn, zijn de nadelige gevolgen voornamelijk dat de smeerolie in het systeem gemakkelijk verkoolt, geen oliefilm kan vormen en de rotor niet volledig gesmeerd kan worden.
Een lage zuigdruk en een hoge zuigtemperatuur hebben vooral invloed op de motorkoeling, evenals een hoge uitlaattemperatuur. De gevolgen hiervan zijn in principe gelijk aan een hoge uitlaattemperatuur en -druk.
Als de compressieverhouding te klein is, heeft dit vooral invloed op de natte werking (vochtige auto, omgekeerde vorst). Sommige schroefcompressoren zijn bestand tegen natte werking, waaronder enkele van onze ontwerpen, en verkopers promoten ze graag zo. In werkelijkheid zijn schroefcompressoren juist gevoeliger voor natte werking. Als er een grote hoeveelheid vloeistof terugstroomt naar de compressor, leidt dit tot verdunning van de smeerolie, met als gevolg een hoge uitlaatgastemperatuur.
Uiteraard is de compressieverhouding te laag, en dit wordt ook veroorzaakt door ernstige slijtage van de rotor en problemen met het laden en lossen.
2. Het rendement van de condensor is laag.
De lage efficiëntie van de condensor heeft vooral invloed op de temperatuur van de vloeistofaanvoer en of er überhaupt vloeistof kan ontstaan. We weten dat de expansieklep idealiter volledig gevuld is met vloeistof. Op die manier is de efficiëntie van het systeem hoger en de koelcapaciteit maximaal. Bovendien hebben grote installaties meestal een aangebouwde opslagtank, die voornamelijk wordt gebruikt voor oliekoeling. Daarom is het van bijzonder belang om de hoge efficiëntie van de condensor te behouden. Storingen worden voornamelijk veroorzaakt door een verkeerde keuze van de koelmethode, onvoldoende verdampingsoppervlak, onvoldoende koelmedium en onvoldoende warmteoverdracht. Daarom worden tijdens een inspectie met name de belangrijkste onderdelen zoals ventilatoren, waterpompen en koelvinnen gecontroleerd.
Overigens is het condensatie-effect te sterk. Als de omgevingstemperatuur bijvoorbeeld te laag is, is het condensatie-effect te sterk, wat resulteert in een hogere efficiëntie van de vloeistof die de verdamper binnenkomt. In dat geval is de aanzuigoververhitting erg laag en de gevoeligheid van de expansieklep gering, wat een hydraulische schok bij het opstarten kan veroorzaken. Of het verschil tussen de uitlaatdruk en de aanzuigdruk is onvoldoende, wat fataal kan zijn voor een schroefmachine met differentiële olietoevoer.
3. Het rendement van de verdamper is laag of hoog.
Het lage rendement van de verdamper heeft vooral invloed op de koeling van het te koelen object, terwijl de natte slag de compressor beïnvloedt. Een hoog rendement leidt daarentegen tot een te hoge aanzuigoververhitting, wat de persluchttemperatuur van de compressor beïnvloedt.
Beoordeling van een natte slag
Een natte slag, bij lage temperaturen, is eigenlijk relatief eenvoudig vast te stellen, voornamelijk aan de hand van de ijsvorming in de aanzuigleiding van de compressor. Maar hoe zit het met de situatie bij een airconditioner? Aan de hand van dauw? Vooral bij koelinstallaties kan een onjuiste beoordeling leiden tot problemen zoals breuk en waterlekkage. Daarom kan een natte slag worden vastgesteld aan de hand van het druk-enthalpiediagram, of door de uitlaattemperatuur te verminderen met de temperatuur na condensatie. Als deze waarde lager is dan 30 K, kan worden vastgesteld dat er sprake is van een natte slag.
Laat me hier nog één ding zeggen over de expansieklep: ik heb geen aparte lijst (zie mijn boek over het onderhoud van de expansieklep). De expansieklep is geen universele regelklep en niet alle bedrijfsomstandigheden voldoen aan de afstellingseisen van de expansieklep. Vooral grote paardenkarren vormen hierop een uitzondering.
4. Probleem met het oliecircuit
In het oliecircuit komt dit vooral tot uiting in de kwaliteit van de olie, de reinheid, de retourtemperatuur van de olie, enzovoort. De belangrijkste functie van de smeerolie in het koelsysteem van de schroefcompressor is smeren, koelen en afdichten.
Daarnaast heeft het ook een geluidsdempende en schokabsorberende werking, maar hierover bestaat veel controverse in de industrie. Dit komt voornamelijk doordat de olie luchtbellen in het motoronderdeel vormt, en deze luchtbellen het geluid dempen. Sommige fabrikanten vinden dit echter nutteloos en vinden de gas-vloeistofverhouding moeilijk te beheersen, waardoor ze in plaats daarvan een schuimremmer toevoegen.
Schokabsorptie dient voornamelijk voor de smering van de rollagers, en dit effect is niet显著, dus de bovenstaande twee functies kunnen niet als de belangrijkste functies worden beschouwd.
De temperatuur van de retourolie heeft een grote invloed op de levensduur van de schroefcompressor. Over het algemeen wordt een bedrijfstemperatuur tussen 40 en 60 °C aanbevolen, hoewel sommige fabrikanten ook 70 °C of 80 °C aangeven. Een te hoge olietemperatuur kan leiden tot verkooksing van de olie en aantasting van de oliefilm. De olietemperatuur beïnvloedt ook de uitlaatgastemperatuur, wat op zijn beurt de compressieverhouding beïnvloedt. Let daarom goed op de juiste afstelling bij het kiezen van de juiste olietemperatuur.
olie reinheid
De reinheid van de olie is tevens de reinheid van het systeem. Het handhaven van reinheid is een essentieel kenmerk van een schroefcompressor. Een schroefcompressor verschilt van een zuigercompressor. Structureel gezien is de reinheid van het systeem hoger dan bij een zuigercompressor. Door de hoge snelheid van de roterende rotor worden er snel vreemde voorwerpen in de compressor gezogen, wat schade aan de rotor kan veroorzaken. Dit geldt met name voor kleine metaaldeeltjes of andere vreemde voorwerpen die door het aanzuigfilter heen breken (ook relatief grote voorwerpen kunnen schade aan het filter veroorzaken), of zelfs voor montageproblemen in de machine zelf, waardoor onderdelen losraken en tussen de rotoren vast komen te zitten. Dit kan leiden tot directe schade aan de motor. Hoewel kleine metaaldeeltjes niet direct schade veroorzaken, beïnvloeden ze wel de oliefilm van de rotor, wat resulteert in slechte smering van de rotorlagers, vastlopen van de cilinders en het vastlopen van de lagerkast. Het ergste is dat kleine deeltjes een kortsluiting kunnen veroorzaken en zo direct schade aan de motor kunnen toebrengen.
Compressoren die zure smeerolie gebruiken, ruiken vaak naar verbrande smeerolie wanneer ze worden ingeschakeld voor analyse. De temperatuur loopt zeer hoog op wanneer het metalen oppervlak ernstig is versleten en de smeerolie begint te verkoken bij temperaturen boven de 175 °C. Als er veel water in het systeem aanwezig is (bijvoorbeeld door een onjuiste vacuümpomp, een hoog watergehalte in de smeerolie en het koelmiddel, lucht die binnenkomt na een breuk in de retourluchtleiding), kan de smeerolie verzuren. Zure smeerolie tast koperen buizen en wikkelingsisolatie aan. Enerzijds veroorzaakt het koperafzetting; anderzijds heeft zure smeerolie met koperatomen een slechte isolerende werking, wat de kans op kortsluiting in de wikkelingen vergroot.
Bij schroefcompressoren komen veel storingen voor die door verschillende factoren worden veroorzaakt. Zo kan bijvoorbeeld een gebrek aan smering, zoals een olietekort, leiden tot vastlopende lagers, een geblokkeerde rotor en uiteindelijk een blokkeermotor. Dit resulteert in een abnormale drukstijging van de compressor en uiteindelijk in doorbranden van de motor. Maar waarom ontstaat een gebrek aan olie of een gebrek aan smering? In feite wordt dit vaker veroorzaakt door een hoge uitlaatgastemperatuur, vloeistofschokken en andere factoren. Daarom vereist het onderhoudspersoneel nauwlettende observatie en grondig onderzoek voordat reparaties en oplossingen kunnen worden uitgevoerd.
1. De olie kookt tijdens het opstarten of tijdens de werking.
Deze storing wordt veroorzaakt doordat er vloeistof in de compressor is gekomen, of doordat er te veel koelmiddel in de smeerolie zit. Stel het smoormechanisme af om te controleren of er te veel koelmiddel in de compressor zit.
2. Het oliepeil is te laag of te hoog.
Als het onvoldoende is, moet worden nagegaan of er sprake is van een oliestoring, onvoldoende bijvulling of problemen met het terugvoeren van de olie naar de verdamper. Let er bij onderhoud op dat er voldoende vloeistof in het reservoir aanwezig is. Ook kan een defect aan het smoormechanisme of een onjuiste installatie een mogelijke oorzaak zijn.
Als de waarde te hoog is, moet worden aangenomen dat het oliefilter verstopt is en dat er koelmiddel in de olie terecht is gekomen.
3. De uitlaatgastemperatuur is te hoog.
Er zijn veel factoren die een hoge uitlaatgastemperatuur kunnen veroorzaken, voornamelijk door een te hoge of te lage koelmiddelhoeveelheid, een te hoge aanzuigoververhitting en instabiele bedrijfsomstandigheden.
4. Lage of fluctuerende zuigdruk
De belangrijkste verschijnselen van een lage zuigdruk zijn een tekort aan koelmiddel, een onevenwicht in het smoormechanisme, een hoge condensatietemperatuur, vloeistofschokken, enzovoort.
Geplaatst op: 05-12-2022
