냉동 시스템에서 액체 냉매의 일반적인 문제 및 솔루션
1. 액체 냉매 이동
냉매 이동은 압축기가 정지될 때 압축기 크랭크케이스에 액체 냉매가 축적되는 것을 말합니다. 압축기 내부 온도가 증발기 내부 온도보다 낮은 한 압축기와 증발기 사이의 압력 차이로 인해 냉매가 더 시원한 위치로 이동합니다. 이 현상은 추운 겨울에 가장 많이 발생합니다. 다만, 에어컨, 히트펌프의 경우 컨덴싱 유닛이 컴프레서에서 멀리 떨어져 있는 경우 온도가 높아도 마이그레이션이 발생할 수 있습니다.
시스템을 셧다운한 후 몇 시간 이내에 전원을 켜지 않으면 차압이 없더라도 크랭크케이스의 냉매가 냉매로 끌어당겨 마이그레이션 현상이 발생할 수 있습니다.
과량의 액냉매가 압축기의 크랭크케이스로 유입되면 압축기 기동시 심각한 액슬램 현상이 발생하여 밸브 플레이트 파열, 피스톤 손상, 베어링 파손, 베어링 침식 등 다양한 압축기 고장을 일으킵니다. 베어링에서 오일을 플러시합니다).
2. 액체 냉매 오버플로
팽창 밸브가 고장나거나 증발기 팬이 고장나거나 에어 필터에 의해 막히면 액체 냉매가 증발기에서 넘쳐 흐르고 증기가 아닌 액체 형태로 흡입 파이프를 통해 압축기로 들어갑니다. 장치가 작동 중일 때 냉각 오일을 희석하는 액체 오버플로로 인해 압축기의 움직이는 부품이 마모되고 유압이 감소하여 유압 안전 장치가 작동하여 크랭크 케이스에서 오일이 손실됩니다. 이 경우 기계가 정지되면 냉매 이동 현상이 급격히 발생하여 재가동시 액체 해머가 발생합니다.
3. 리퀴드 스트라이크
리퀴드 해머가 발생하면 압축기 내부에서 금속이 부딪히는 소리가 들릴 수 있으며 압축기의 격렬한 진동이 동반될 수 있습니다. 액체 슬램은 밸브 파열, 압축기 헤드 개스킷 손상, 커넥팅 로드 파손, 크랭크축 파손 및 다른 유형의 압축기 손상을 유발할 수 있습니다. 액체 해머는 액체 냉매가 크랭크 케이스로 이동하여 다시 시작할 때 발생합니다. 일부 장치의 경우 배관 구조 또는 구성 요소의 위치로 인해 장치가 정지되는 동안 액체 냉매가 흡입 파이프 또는 증발기에 축적되어 시동 중에 특히 빠른 속도로 순수한 액체 상태로 압축기에 들어갑니다. . 액체 슬램의 속도와 관성은 액체 슬램에 대한 내장형 압축기 보호 장치를 무력화하기에 충분합니다.
4. 유압안전제어장치의 작동
저온 장치 세트에서 제상 기간 후 액체 냉매의 오버플로로 인해 유압 안전 제어 장치가 작동하는 경우가 많습니다. 많은 시스템은 제상 중에 냉매가 증발기 및 흡입 라인에서 응축된 다음 시동 시 압축기 크랭크 케이스로 흘러 들어가 유압이 강하하여 유압 안전 장치가 작동하도록 설계되었습니다.
때때로 유압 안전 제어 장치의 한두 가지 동작은 압축기에 심각한 영향을 미치지 않지만 윤활 상태가 좋지 않은 상태에서 여러 번 반복하면 압축기가 고장납니다. 유압 안전 제어 장치는 종종 작업자가 경미한 결함으로 간주하지만 압축기가 무급유 상태로 2분 이상 가동되었다는 경고이며 적시에 개선 조치를 취해야 합니다.
5. 권장 조치
냉동 시스템의 냉매 충전량이 많을수록 고장 가능성이 커집니다. 최대 및 안전한 냉매 충전량은 압축기와 시스템의 기타 주요 구성 요소가 시스템 테스트를 위해 함께 연결된 경우에만 결정할 수 있습니다. 압축기 제조업체는 압축기의 작동 부품에 손상을 일으키지 않는 액체 냉매의 최대 충전량을 결정할 수 있지만, 대부분의 극단적인 경우에 총 냉동 시스템 충전량이 실제로 압축기에 얼마나 있는지는 결정할 수 없습니다. 압축기가 견딜 수 있는 액체 냉매의 최대 충전량은 설계, 내부 부피 및 냉매 오일 충전량에 따라 다릅니다. 액체 이동, 오버플로 또는 액체 해머가 발생하면 필요한 개선 조치를 취해야 합니다. 시정 조치의 유형은 시스템 설계 및 장애 유형에 따라 다릅니다.
A. 냉매 충전량 감소
액체 냉매로 인한 고장으로부터 압축기를 보호하는 가장 좋은 방법은 냉매 충전량을 압축기의 허용 범위로 제한하는 것입니다. 이것이 불가능할 경우 요금을 최대한 줄여야 합니다. 유량이 만족되는 조건에서 응축기, 증발기 및 연결관은 가능한 한 직경이 작은 관을 사용하고 축압기도 가능한 한 작게 선택해야 합니다. 충진량 최소화 후 적절한 작동이 필요하며 너무 얇은 액체 직경과 너무 낮은 헤드 압력으로 인한 사이트 글라스의 기포에 대한 주의는 심각한 과충진으로 이어질 수 있습니다.
B. 펌프다운 사이클
액체 냉매를 제어하는 가장 공격적이고 신뢰할 수 있는 방법은 펌프 다운 사이클입니다. 특히 시스템 충전량이 많을 경우 액관의 솔레노이드 밸브를 닫아 냉매를 응축기와 어큐뮬레이터로 펌핑할 수 있고 압축기는 저압 안전 제어 장치의 제어 하에 작동하므로 냉매가 압축기에 있습니다. 작동하지 않을 때는 압축기에서 분리되어 냉매가 압축기 크랭크실로 이동하는 것을 방지합니다. 솔레노이드 밸브 누출을 방지하기 위해 셧다운 중에 지속적인 펌프 다운 사이클이 권장됩니다. 펌프다운 사이클 또는 비재순환 제어 방식이라고 하는 경우 장기 정지 시 압축기에 과도한 냉매 누출 손상이 발생합니다. 지속적인 펌프 다운 사이클은 마이그레이션을 방지하는 가장 좋은 방법이지만 냉매 범람의 악영향으로부터 압축기를 보호하지 못합니다.
C. 크랭크케이스 히터
크랭크케이스 히터는 특정 시스템, 작동 조건, 비용 또는 고객 선호로 인해 펌프다운 주기가 불가능할 수 있는 상황에서 마이그레이션을 지연시킬 수 있습니다.
크랭크케이스 히터의 기능은 크랭크케이스의 냉매 오일 온도를 시스템의 가장 차가운 부분의 온도보다 높게 유지하는 것입니다. 그러나 크랭크케이스 히터의 화력은 냉각된 오일의 과열 및 탄화를 방지하기 위해 제한되어야 합니다. 주위 온도가 -18도에 가까울 때 또는 흡입 파이프가 노출되면 크랭크 케이스 히터의 효과가 부분적으로 상쇄되고 마이그레이션이 계속 발생할 수 있습니다.
크랭크 케이스 히터는 일반적으로 사용 중에 계속 가열됩니다. 냉매가 크랭크 케이스에 들어가면 냉각된 오일에 응축되고 다시 흡입 라인으로 돌아오는 데 최대 몇 시간이 걸리기 때문입니다. 크랭크케이스 히터는 상황이 특별히 심각하지 않은 경우 마이그레이션을 방지하는 데 매우 효과적이지만 크랭크케이스 히터는 유체 복귀 손상으로부터 압축기를 보호할 수 없습니다.
D. 흡입관 기액 분리기
액 오버플로가 발생하기 쉬운 시스템의 경우 흡입 파이프에 기액 분리기를 설치하여 시스템에 넘친 액 냉매를 일시적으로 저장하고 압축기가 견딜 수 있는 속도로 액 냉매를 압축기로 반환해야 합니다.
냉매 오버플로는 히트 펌프가 냉각에서 가열로 전환될 때 발생할 가능성이 가장 높습니다. 일반적으로 흡입관 기액 분리기는 모든 히트펌프에 필요한 장비입니다.
고온 가스 제상을 사용하는 시스템은 제상 장치의 시작과 끝에서 액체 오버플로가 발생하기 쉽습니다. 액체 냉각기 및 저온 진열장 압축기와 같은 낮은 과열도 장치는 부적절한 냉매 제어로 인해 때때로 오버플로됩니다. 차량 설치의 경우 장기간 정지 후 재가동할 때도 심각한 침수가 발생하기 쉽습니다.
2단 압축기에서 흡입은 직접 하단 실린더로 돌아가고 모터실을 통과하지 않습니다. 압축기 밸브를 액체 충격으로부터 보호하려면 기액 분리기를 사용해야 합니다.
다양한 냉동 시스템과 다양한 냉매 제어 방법의 서로 다른 전체 충전 요구 사항으로 인해 기액 분리기가 필요한지 여부와 필요한 기액 분리기는 특정 시스템의 요구 사항에 크게 의존합니다. 액체 반환량을 정확하게 테스트하지 않고 보수적인 설계 접근 방식은 전체 시스템 충전량의 50%에서 기액 분리기의 크기를 조정하는 것입니다.
마. 오일 분리기
오일 분리기는 시스템 설계로 인한 오일 회수 실패를 해결할 수 없으며 액체 냉매 제어 실패를 해결할 수도 없습니다. 그러나 오일 분리기는 시스템 제어 실패를 달리 해결할 수 없을 때 시스템에서 순환하는 오일의 양을 줄이는 데 도움이 되며 시스템 제어가 정상으로 돌아올 때까지 중요한 기간 동안 시스템을 도울 수 있습니다. 예를 들어, 초저온 장치 또는 침수 증발기에서 오일 회수는 제상으로 인해 영향을 받을 수 있으며, 이 경우 오일 분리기는 시스템 제상 중에 압축기의 냉매 오일 양을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
