Algeng vandamál og lausnir á fljótandi kælimiðli í kælikerfum

Flutningur fljótandi kælimiðils

Kælimiðilsflutningur vísar til uppsöfnunar fljótandi kælimiðils í sveifarhúsi þjöppunnar þegar þjöppan er slökkt. Svo lengi sem hitastigið inni í þjöppunni er lægra en hitastigið inni í uppgufunartækinu, mun þrýstingsmunurinn milli þjöppunnar og uppgufunartækisins ýta kælimiðlinum á kaldari stað. Þetta fyrirbæri er líklegast til að eiga sér stað á köldum vetrarmánuðum. Hins vegar, fyrir loftkælingar- og hitadælutæki, þegar þéttieiningin er langt frá þjöppunni, jafnvel þótt hitastigið sé hátt, getur flutningsfyrirbærið komið fram.

Þegar kerfið er slökkt, ef það er ekki kveikt á innan nokkurra klukkustunda, jafnvel þótt enginn þrýstingsmunur sé til staðar, getur flutningsfyrirbæri komið fram vegna þess að kæliolían í sveifarhúsinu dregur að sér kælimiðilinn.

Ef of mikið af kælimiðli í fljótandi formi fer inn í sveifarhús þjöppunnar mun alvarlegt vökvasjokk eiga sér stað þegar þjöppan ræsist, sem leiðir til ýmissa bilana í þjöppunni, svo sem rofs á ventlaskífunni, skemmda á stimpilinum, bilunar í legum og rofs á legum (kælimiðill skolar kældu olíuna frá legunni).

 

Yfirfall fljótandi kælimiðils

Þegar útvíkkunarlokinn bilar, eða vifta uppgufunarbúnaðarins bilar eða er stífluð af loftsíunni, mun fljótandi kælimiðill flæða yfir í uppgufunarbúnaðinum og komast inn í þjöppuna sem vökvi frekar en gufa í gegnum sogrörið. Þegar einingin er í gangi þynnir vökvinn yfir kæliolíuna, sem leiðir til slits á hreyfanlegum hlutum þjöppunnar og lækkun olíuþrýstings leiðir til virkni öryggisbúnaðarins fyrir olíuþrýsting, sem veldur því að sveifarhúsið tapar olíu. Í þessu tilfelli, ef vélin er slökkt, mun kælimiðill flæða hratt, sem leiðir til vökvasjokks þegar hún er ræst aftur.

 

Vökvahamar

Þegar vökvinn lendir á hausnum heyrist málmhljóð frá þjöppunni og þjöppunni getur fylgt ofsafenginn titringur. Vökvaslag getur valdið rofi í lokum, skemmdum á þéttihöfuði þjöppunnar, broti á tengistöngum, broti á ás og öðrum gerðum af þjöppuskemmdum. Þegar fljótandi kælimiðill fer inn í sveifarhúsið mun vökvaslag eiga sér stað þegar sveifarhúsið er ræst. Í sumum einingum, vegna uppbyggingar leiðslunnar eða staðsetningar íhluta, mun fljótandi kælimiðill safnast fyrir í sogrörinu eða uppgufunartækinu meðan tækið er í stöðvun og mun fara inn í þjöppuna sem hreinn vökva á sérstaklega miklum hraða þegar hún er ræst. Hraði og tregða vökvaslagsins eru næg til að eyðileggja vörn innbyggðs vökvaslagsvörnunarbúnaðar þjöppunnar.

 

Aðgerð öryggisstýringarbúnaðar fyrir olíuþrýsting

Í lágkælingareiningu, eftir að frosti hefur verið fjarlægt, veldur yfirflæði fljótandi kælimiðils oft því að öryggisbúnaður olíuþrýstings fer í gang. Mörg kerfi eru hönnuð þannig að kælimiðill þéttist í uppgufunartækinu og sogrörinu við afþýðingu og flæðir síðan inn í sveifarhús þjöppunnar við gangsetningu, sem veldur því að olíuþrýstingur lækkar og öryggisbúnaður olíuþrýstings fer í gang.

Öðru hvoru hefur öryggisstýring olíuþrýstingsins, einu sinni eða tvisvar, ekki alvarleg áhrif á þjöppuna, en ef hún er endurtekin án góðra smurskilyrða getur það leitt til bilunar í þjöppunni. Rekstraraðili lítur oft á öryggisstýringuna sem minniháttar bilun, en hún er viðvörun um að þjöppan hafi verið í gangi í meira en tvær mínútur án smurningar og þarf að grípa til úrbóta tímanlega.

 

Ráðlagðar úrræði

Því meira kælimiðill sem kælikerfið er fyllt með, því meiri eru líkurnar á bilun. Aðeins þegar þjöppan og aðrir helstu íhlutir kerfisins eru tengdir saman til að prófa kerfið er hægt að ákvarða hámarks- og örugga kælimiðilshleðslu. Framleiðendur þjöppna geta ákvarðað hámarksmagn fljótandi kælimiðils sem á að fylla á án þess að skaða virka hluta þjöppunnar, en þeir geta ekki ákvarðað hversu mikið af heildarkælimiðilshleðslunni í kælikerfinu er í raun í þjöppunni í flestum öfgafullum tilfellum. Hámarksmagn fljótandi kælimiðils sem þjöppan þolir fer eftir hönnun hennar, rúmmáli og magni kælimiðilsolíu sem fyllt er á. Þegar vökvaflæði, yfirflæði eða bank eiga sér stað verður að grípa til nauðsynlegra úrbóta, tegund úrbóta fer eftir hönnun kerfisins og tegund bilunarinnar.

 

Minnkaðu magn kælimiðils sem fyllt er á

Besta leiðin til að vernda þjöppuna gegn bilunum af völdum fljótandi kælimiðils er að takmarka kælimiðilsmagnið við leyfilegt bil þjöppunnar. Ef það er ekki mögulegt ætti að minnka fyllingarmagnið eins mikið og mögulegt er. Með það í huga að uppfylla flæðishraðann ætti að nota þétti, uppgufunartæki og tengirör eins lítið og mögulegt er og velja vökvageyminn eins lítið og mögulegt er. Til að lágmarka fyllingarmagnið þarf að nota rétta aðgerð til að vara gleraugun við loftbólum sem stafa af litlum þvermáli vökvarörsins og lágum höfuðþrýstingi, sem getur leitt til alvarlegrar offyllingar.

 

Rýmingarhringrás

Virkasta og áreiðanlegasta aðferðin til að stjórna fljótandi kælimiðli er útrýmingarferlið. Sérstaklega þegar magn kerfishleðslu er mikið, með því að loka segullokalokanum í vökvapípunni, er hægt að dæla kælimiðlinum inn í þéttitækið og vökvageyminn og þjöppan gengur undir stjórn lágþrýstingsöryggisstýringar, þannig að kælimiðillinn er einangraður frá þjöppunni þegar þjöppan er ekki í gangi, sem kemur í veg fyrir að kælimiðillinn flæði í sveifarhús þjöppunnar. Mælt er með að nota samfellda útrýmingarferlið á meðan á stöðvunarfasanum stendur til að koma í veg fyrir leka frá segullokalokanum. Ef um er að ræða eina útrýmingarferlið, eða kallaða óendurvinnslustýringu, verður of mikill kælimiðilsleki sem veldur skemmdum á þjöppunni þegar hún er slökkt í langan tíma. Þó að samfelld útrýmingarferlið sé besta leiðin til að koma í veg fyrir útrýmingu, verndar það ekki þjöppuna fyrir skaðlegum áhrifum yfirflæðis kælimiðils.

 

Sveifarhússhitari

Í sumum kerfum, rekstrarumhverfi, kostnaður eða óskir viðskiptavina sem geta gert tæmingarferla ómögulega, geta sveifarhússhitarar tafið flutning.

Hlutverk sveifarhúshitarans er að halda hitastigi kældrar olíu í sveifarhúsinu yfir hitastigi neðsta hluta kerfisins. Hins vegar verður að takmarka hitunarorku sveifarhúshitarans til að koma í veg fyrir ofhitnun og frjósun olíukolefnis. Þegar umhverfishitastig er nálægt -18° C, eða þegar sogrörið er afhjúpað, verður hlutverk sveifarhúshitarans að hluta til á móti og flutningsfyrirbærið getur samt komið fram.

Sveifarhúshitarar eru almennt hitaðir stöðugt við notkun, því þegar kælimiðillinn kemst inn í sveifarhúsið og þéttist í kældu olíunni getur það tekið allt að nokkrar klukkustundir að koma honum aftur í sogrörið. Þegar aðstæður eru ekki sérstaklega alvarlegar er sveifarhúshitarinn mjög áhrifaríkur til að koma í veg fyrir flæði, en hann getur ekki verndað þjöppuna fyrir skemmdum af völdum bakflæðis vökvans.

 

Sogrör gas-vökvaskiljari

Fyrir kerfi sem eru viðkvæm fyrir vökvaflæði ætti að setja upp gas-vökvaskilju á sogleiðslunni til að geyma tímabundið kælimiðil sem hefur lekið úr kerfinu og skila kælimiðlinum aftur í þjöppuna á þeim hraða sem þjöppan þolir.

Yfirflæði kælimiðils er líklegast þegar hitadælan er skipt úr kælistöðu í hitunarstöðu og almennt er sogrörs gas-vökvaskiljari nauðsynlegur búnaður í öllum hitadælum.

Kerfi sem nota heitt gas til afþýðingar eru einnig viðkvæm fyrir vökvaflæði í upphafi og lok afþýðingar. Lágt ofhitað tæki eins og vökvafrystir og þjöppur í lághitaskápum geta stundum valdið flæði vegna óviðeigandi kælimiðilsstýringar. Fyrir tæki í ökutækjum, þegar þau eru í langri lokun, er einnig viðkvæmt fyrir alvarlegu flæði við endurræsingu.

Í tveggja þrepa þjöppu er sogið beint aftur í neðri strokkinn og fer ekki í gegnum mótorhólfið og því ætti að nota gas-vökvaskilju til að vernda þjöppulokann fyrir skemmdum af völdum vökvablásturs.

Þar sem heildarkröfur mismunandi kælikerfa eru mismunandi og aðferðir við kælimiðilsstjórnun eru mismunandi, þá fer það að miklu leyti eftir kröfum viðkomandi kerfis hvort þörf sé á gas-vökvaskilju og hvaða stærð hennar er nauðsynleg. Ef magn bakstreymis vökvans er ekki nákvæmlega prófað, þá er íhaldssöm hönnunaraðferð að ákvarða afkastagetu gas-vökvaskiljunnar við 50% af heildarfyllingu kerfisins.

 

Olíuskiljari

Olíuskiljan getur ekki leyst vandamálið með olíuendurkomu vegna hönnunar kerfisins, né heldur vandamálið með stjórn á fljótandi kælimiðli. Hins vegar, þegar ekki er hægt að leysa vandamálið með stjórnkerfinu á annan hátt, hjálpar olíuskiljan til við að draga úr magni olíu sem streymir um kerfið, sem getur hjálpað kerfinu í gegnum erfiðleika þar til kerfisstjórnunin er komin í eðlilegt horf. Til dæmis, í einingum með mjög lágt hitastig eða fullum vökvauppgufunarbúnaði, getur endurkomuolían orðið fyrir áhrifum af afþýðingu, og í slíkum tilfellum getur olíuskiljan hjálpað til við að viðhalda magni kældrar olíu í þjöppunni meðan á afþýðingu kerfisins stendur.


Birtingartími: 7. september 2023