حمید دارابی

بررسی شیوه های علمی نصب ؛ راه اندازی و نگهداری چیلرهای تراکمی

پاکسازی مدار تبرید پس از سوختن الکتروموتور کمپرسور
ساعت ۱۱:٤٦ ‎ق.ظ روز ۱٧ اردیبهشت ۱۳٩٠  کلمات کلیدی: الکتروموتور کمپرسور ، تعمیرات ، سوختگی کمپرسور ، سوختن الکتروموتور

 

در سیستمهای تبرید تمیز نگه داشتن مدار مبرد و دستگاه ها فوق العاده مهم است، زیرا بسیاری از اشکالاتی که در این سیستمها بوجود می آید به دلیل وجود رطوبت و اسید و مواد خارجی در مدار بسته آنها می باشد. رطوبت در مدار تبرید همراه با افزایش درجه حرارت تولید اسید نموده و باعث از بین رفتن عایقهای سیم پیچ شده و در نهایت موجب سوختن الکتروموتــور کمپـرسور خواهد شد.

 

◙ انــواع سوختگی کمپرسور

  در کمپرسورهـای نوع بسته و نیمه بستــه رفت و برگشتی الکتـروموتور توسط گاز مبرد خنک می شود. همانطور که می دانید استاتور (سیم پیچ) در مسیر گاز قــرار گرفته و هنگامی که گاز آلوده و اسیــدی شود بلافاصلـه عـایق روی سیم پیچ را خـورده و باعث اتصال کوتاه و در نهایت سوختن الکتروموتور خواهد شد. تحت این شرایط دو نوع سوختگی اتفاق خواهد افتاد.

  


 
علل خراب کمپرسورهای رفت و برگشتی ( 4 )
ساعت ۱۱:۳٧ ‎ق.ظ روز ۱٧ اردیبهشت ۱۳٩٠  کلمات کلیدی: چیلر ، تعمیرات ، copeland ، slugging

 ورود  مــایع به کمپرسور و خطرات ناشی از آن 

  

یکی دیگر از پدیده هــای مخرب در کمپرسورهای رفت و برگشتی ورود مایع مبرد یا روغن به درون محفظه سر سیلندر و سیلندر کمپرسور است. این پدیده را SLUGGING یا ضربه چکشی مایع می گویند (شکل 1). همانطور که می دانید مایعات غیر قابل تراکم هستند بنابــراین ورود مقادیر قابل توجه مایع مبــرد یا روغن به سیلندر کمپرسور در حــال کار باعث شکستن سوپاپها و پیستون و دسته شاطون خواهد شد و در پــاره ای مواقع این پدیده ممکن است سبب بریدن میل لنگ نیز بشود.

  شواهــد زیادی وجود دارد که نشان می دهد سوپاپ های مکش کمپرسورهای رفت و بـرگشتی در دستگاههای چیلر و پکیج یونیت بــه دلیل برگشت و ورود مایع به کمپرسور بیشتر از قطعات دیگر صدمه دیده و شکسته می شوند. در شکل 2 یک نمــونه سوپــاپ مکش کمپرسور  COPELAND  را مشاهده  می‌کنید.


 
علل خرابی کمپرسورهای رفت و برگشتی ( 3 )
ساعت ۱۱:۳۱ ‎ق.ظ روز ۱٧ اردیبهشت ۱۳٩٠  کلمات کلیدی: چیلر ، تعمیرات ، دمــا در کمپرسور ، شیر رانش کمپرسور

 اثرات گرمای بیش از اندازه در کارکرد کمپرسور

 

یکی دیگر از عوامل خرابی کمپرسورهای رفت و برگشتی بالا بودن دمای رانش و در نتیجه افزایش دمای سرسیلندر است که منجــر بــه تجزیه روغن کمپرسور می گــردد. مشاهده تغییر رنگ روغن و صفحه سوپــاپ (Valveplate) نشان می دهد که دمای رانش در کمپرسور بالا می باشد. با افزایش نسبت تراکم، کار تراکم کمپرسور بیشتــر می شود، درجه حرارت گاز رانش افزایش یافته و این امر موجب افزایش دمای دیواره سرسیلنــدر و سایر اجزای کمپرسورمی گـردد. بــالا بودن دمای رانش و در نتیجه افزایش دمـای سرسیلنــدر باعث اختلال در عملکرد کمپرسور می شود که منجر به از کار افتادن آن می گردد.

  در صورت کارکرد مداوم کمپرسور در دمای غیرمجـاز، روغن کمپرسور تجزیه خواهد شد. مشهودترین اثر دمای بیش از حد کمپرسورها در حین کار، تجزیه روغن و یا کربنیزه شدن سوپاپها و صفحه سوپاپ می باشد. گرمای بیش از حد سبب دوده زدگی و سیاه شدن صفحه سوپاپ کمپرسور می شود.

  اگر دمای سرسیلندر به 160 درجه سانتیگراد برسد ، روغنکاری کمپرسور با مشکل جدی مواجه خواهد شد. روغن تحت این شرایط خاصیت روانکاری خود را از دست داده و تجزیه می شود. در محدوده دمای 160 درجه سانتیگراد روغن در اثر تماس با دیواره سیلنــدر بخار شده و رسوب پــودر مـانندی از خود برجای می گذارد. بر اساس توصیه شرکتهای کوپلند و کریر دمای قسمتهای مختلف کمپــرسور شامل پیستــون و رینــگ و صفحه سوپاپ باید در حدود 148 درجه سانتیگراد باشد.

  از آنجا که اندازه گیری دمای قطعات داخــلی کمپــرسور عملاً امکان پـذیرنمی باشد، توصیه شده است مطابق شکل 1 دمای گاز در فاصله 10 الی 15 سانتیمتری (6 اینچ) در خروجی شیر رانش کمپرسور بر روی لولــه رانش اندازه گیری شود. بطور معمول دمائی که تحت این شرایط اندازه گیری می شود بین 10 تا 25 درجه سانتیگراد کمتر از دمای رینگ و پیستون و غیره می باشد.


 
علل خرابی کمپرسورهای رفت و برگشتی ( 2 )
ساعت ٩:۱۱ ‎ب.ظ روز ۱٥ اردیبهشت ۱۳٩٠  کلمات کلیدی: چیلر ، تعمیرات

 مشکلات ناشی از وجود مایع مبرد (فرئون) در روغن کمپرسور

  یکی از خصوصیات روغنهای کمپرسورهای تبــرید، تمایل به جذب بخار مبرد قابل امتزاج با روغن می باشد که این خصوصیت در مورد فرئون 22 به نحوی است که همواره مقداری مبرد مایع در روغن حل می شود. قابلیت حل شدن مبرد در روغن این امکان را فراهم می کند که روغن همواره با مبرد در مدار تبرید حرکت کرده و با سهولت به کارتر کمپرسور برگشت داده شود.

  از آنجا که مایع مبرد خاصیت شویندگی روغن را نیز دارد، در صورتی کـه به پمپ روغن کمپرسور وارد شود، باعث می شود که روغن از گذرگاههای تعبیه شده روی میل لنگ و یاتاقانهای ثابت و متحرک زدوده شود و تداوم این جریان باعث بروز اختلال در فرآیند روانسازی میل لنــگ و قطعات متحرک کمپرسور خواهد شد.

  در مدار تبرید دستگاه های خنک کننده مانند چیلر و پکیج یونیت، مبرد همواره تمایل به کشش روغن دارد. این خصوصیت
باعث می شود هنگامی که سیستم خاموش می شود، حتی با عدم وجود اختلاف فشار بین اواپراتور دستگاه و کارتر کمپرسور، بخار مبرد به سمت کمپرسور جریان پیدا کرده و پس از ورود به محفظه روغن کمپــرسور با کاهش دمای محیط، تقطیر شده و به صورت مایع در قسمت کف کارتر جمع شود.

 از آنجا که دانسیته مایع مبرد (فرئــون) بیشتر از دانسیتــه روغن می بــاشد همواره مبرد در زیر سطح روغن در کارتر جمع می شود (شکل 1). وجود مایع مبرد در کارتر کمپرسور صدمات جبــران ناپذیری به قطعات مکانیکی آن وارد کرده و در نهایت باعث از کار افتادن کمپرسور خواهد شد.

  اگر در موقــع راه اندازی کمپــرسور در سایت گلاس روغن کف زده دیــده شود، حــاکی از وجود مایع مبرد در کارتر روغن است و اگر این وضع بیش از 5 تا 10 دقیقه ادامه داشته باشد باید کمپرسور را خاموش کنید. برای رفع این مشکل، هیتر کارتر کمپرسور را روشن کـرده تا مایع مبرد درون کارتر بخــار شود. در شکل 2 حالت کف زدگــی در موقع راه اندازی کمپرسور کریر را مشاهده می کنید. در کمپرسورهای تبرید از ظرفیت 5 اسب به بالا هیترکارتر در فضای کارتر روغن تعبیه و نصب می گردد که در موقع توقف کمپرسور در مدار قرار گرفته و با گرم کردن روغن باعث تبخیر مایع مبرد موجود در روغن شده و از خطرات احتمالی وجود مایع در روغن کمپرسور جلوگیری به عمل مـی آورد. در شکل 3 مـوقعیت نصب هیتـــرکارتر کمپرسور کــریر (carrier) را
ملاحظه مــی کنید. وجود مبرد مایع در کارتر کمپرسور به دلایل زیر نامطلوب و خطرناک است :
 میزان حلالیت مبرد در روغن کمپرسور بستگی به دما و فشار دارد. در دمای ثابت هر چه قدر فشار کمتر شود، درصد مبرد حل شده در روغن کاهش می یابد و بالعکس با ازدیاد فشار، درصد مبردی که در روغن حل می شود افزایش می یابد. در فشار ثابت، هر چه قدر دما افزایش یابد، درصد مبرد حـل شده در روغن کاهش می یابد و این دقیقاً کاری است که هیتر کارتر انجام می دهد. از آنجا که پس از خاموش شدن سیستم، بخار باقی مانده در اواپراتور بر اثر اختلاف فشار بین کمپرسور و اواپراتور به کارتر روغن حرکت می کند، فشار گاز داخل کارتر افزایش پیدا کرده و طبق شرح فوق در حالی که دمای روغن پس از خاموش شدن سیستم کاهش یافته، میزان مبردی که در روغن حل می شود افزایش می یابد. در یک دما و فشار ثابت، روغن کمپرسور می تواند فقط یک مقدار مشخصی از مبرد را در خود حل کند و اگر بیشتر از حد اشباع به آن اضافه شود منجر به جدایی مبرد از روغن می شود که این فرآیند در شکل 1 نشان داده شده است .

 حل شدن بیش از حد مبرد مایع در روغن به روانکاری نامناسب قطعات متحرک کمپرسور منجــر می شود. با توجه به اینکه کمپرسورهای نوع رفت و برگشتی از ظرفیت 5 اسب به بالا با روغنـکاری تحت فشار کار می کننــد
(دارای پمپ روغن می باشند) به محض راه اندازی کمپرسور، فشار درون کارتر کاهش پیدا کرده و پدیده کف کردن روغن بروز می کند (شکل 2). ورود مایع مبرد به داخل پمپ روغن و ایجاد پدیده فلاش گاز باعث می شود که ورودی پمپ روغن مسدود شده و فشار روغن کمپرسور افت کند.

چون مبرد مــایع در کارتر روغن بلافاصله پس از راه انــدازی کمپرسور بخار شده و به صورت کف روغن درمی آید، به این ترتیب میزان روغن ورودی بــه لوله رانش کمپــرسور در هنــگام راه اندازی شدیداً افزایش می یابد (پدیده فرار روغن در موقع راه اندازی).

طبق مشاهدات عملی سرویسکاران، زمانی که مایع مبرد بیش از حد در داخل کارتــر جمع می شود، در حیـن راه اندازی دستگاه، فشار روغن به دلایل فوق کاهش پیدا کرده و کنترل فشار روغن مکـرراً فرمان قطع سیستم را می دهد. این در حالی است کـه سطح مخلوط روغن و مــایع مبرد در سایت گلاس کمپرسور وضعیتی مطلوب را نشان می دهد؛ بنابراین می تــوان نتیجه گرفت که برای بررسی علل کاهش فشار روغن نباید فقط به سایت گلاس روغن اکتفا نمود .

  برای حصول اطمینان از عدم وجود مایع مبرد در کمپرسور، هیتر کارتر را روشن کرده تا پس از گــذشت چند ساعت حبابهای گاز را در سایت گلاس کمپرسور مشاهده کنید که به سمت بالا حرکت می کننـد. پس از گذشت چندین ساعت سطح مخلوط روغن و مایع مبرد در سایت گلاس کاهش یافته و فقط روغن کمپرسور در کارتر باقی خواهد ماند.            ادامه دارد ...

 

مراجع :

1 – Copeland workbook (FLOODED STARTS)

2 – Carrier Service Training Program

 شرکت سرما آفرین       Hk / Hl٣- کاتالوگ چیلرهای مدل    

این مقاله فنی  به قلم اینجانب در ماهنامه صنعت تاسیسات  شماره 115 ( مرداد 1388 ) صفحه 47 درج شده است   

 

 


 
علل خرابی کمپرسورهای رفت و برگشتی ( 1 )
ساعت ۸:٤٩ ‎ب.ظ روز ۱٥ اردیبهشت ۱۳٩٠  کلمات کلیدی: چیلر ، تعمیرات

  کمپرسورها در سیستمهای تراکمی بـه منزلۀ قلب دستگاهها میباشند. در سلسله مقالاتی که از این شماره ارائه می شوند علل خرابی انواع کمپرسورهای رفت و برگشتی با توجه به توصیهها و راهنماییهای شرکتهای معروف سازنده کمپرسور، کوپلند (Copeland) و کریر (Carrier  مورد بحث قرار می گیرند.

 

  اثـرات کمبود روغن در کارتر کمپرسور و اختلال در روغنکـاری

  یکی از متداول ترین علل خرابی کمپرسورهای رفت و برگشتی، کمبود روغن در سیستم روغنکاری است. در
صورتی که کمپرسور برای مدت طولانی با کمبود روغن کار کند پیامد آن فرسایش یاتاقانها، پیستونها و میل
لنگ کمپرسور خواهد بود. مسیر حرکت روغن در کمپرسورها از سمت اویل پمپ آغاز میشود و پس از گــذر از یــاتاقان جلوئی از طریق مجراهای تعبیه شده روی میــللنگ، یــاتـاقانهای متحرک و پیستونها را روغنکاری خـواهد کرد و در نهایت یاتاقان سمت عقب کــه در محفظه الکتروموتور تعبیــه شده است روغنـکاری خواهد شد.

  با توجه به حرکت روغن در ایــن مسیر معمولاً خرابیهای نـاشی از کمبــود روغن در میللنگ، یاتاقانهـای متحرک و یاتاقان ثابت عقبی که در انتهای مسیر روغنکاری قرار دارند مشاهده میشود. در شکل 1 مسیر روغنکاری کمپرسور نیمه بسته کریر نشان داده شده است.

  در صورتی که کمبـود روغن در سیستم روغنکاری کمپرسور برای مدت طولانی تــداوم داشته باشد، فرسایش بین دیواره پیستون و بوش سیلندر منجر به گیـرپاژ پیستون خــواهد شد. در شکل 2 اثرات کمبود روغن که باعث فرسایش پیستون گردیده است نشان داده شده است.

  در حین کار کمپرسور توجه به سطح روغـن کارتر (محفظـه روغن) از اهمیت خاصی برخوردار است. سطح روغــن مجــاز در سایت گلاس تعبیه شده در روی بدنه انواع مختلف کمپرسورها قابل رویت میباشد. اپراتورهای دستگاههای سیستمهای سردکننده باید مداومـاً سطح روغن کارتر کمپرسور را زیر نظر داشته باشند. شکل 3، سطح مجاز روغن کارتر انواع کمپرسورهای کوپلند (Copeland) را نشان میدهد. اپراتورهای دستگاهها باید بلافاصله پس از راهاندازی دستگاه، سطح روغن در سایت گلاس را بدقت زیر نظر قرار داده و در صورت کــاهش روغن کارتر، کمپــرسور را متــوقف و روغن شارژ نمایند.

  این امکـان وجود دارد که سطح روغــن با رویت سایت گــلاس، در حــد مطلــوب در کارتر باشد، ولــی عمـلاً روغنکاری در کمپرسور دچار مشکل شده باشد. همانگونه که در شکل 1 ملاحظـه می شود، در کمپــرسورهــای نـــوع نیمه بسته عمــل روغنکاری قسمتـهای متحـرک کمپرسور توسط یک پمپ انجام میشود. این پمپ مستقیمـاً به انتهای میللنگ وصل شده و با راهاندازی کمپــرسور فوراً به گردش در میآیــد. در این نــوع کمپرسورها پمپ روغن را از کــارتــر (پس از عبور از صافی) میمکند و از طــریق مجراهای تعبیــه شده روی میــللنگ، قسمتهای مختلف کمپرسور را روغنـکاری میکند. در مجاری عبوری روغن که در میللنگ تعبیه شده است، ابتــدا روغن یاتاقان ثابت جلوئی، سپس پیستونها، یاتاقانهای متحرک و در نهایت یاتاقان انتهائی را روغنکاری میکند.

  بخش ورودی یــا مکش پمپ روغن کمپرسـور بــه کارتر متصــل میبــاشد. بنابراین فشار ورودی به پمپ بـرابـر فشار گاز در محفظه روغن یـا به عبــارتی دیگر برابر بــا فشار مکش کمپــرسور است. در مــوقع کار کمپرسور وجـود اختلاف فشار بین ورودی و خروجی پمپ روغــن نشانگر گـــردش روغـن در سیستم روغنـکاری خواهد بود. ایــن اختلاف فشار توسط گیج فشار مکش کمپــرسور و گیـج فشار روغـن قابل خواندن و محاسبه میباشد. به عبارت دیگر،  فشار کــل روغن برابر است با فشاری که روی گیج روغن رویت میشود منهای فشار مکش یــا فشار گــاز در محفظه روغن کــه تـوسط گیج مکش خوانده میشود. براساس توصیه شرکت کوپلند  اختلاف فشار روغن باید در محدود 20 تا 40 پوند بر اینچ مربع باشد. به عنوان مثال، اگر فشار مکش برابر70 پوند بر اینچ مربع باشد و فشار روغن 90 پوند بـر اینچ مربع، اختلاف فشار برابر خواهد بود با :

         پوند بر اینچ مربع 20 = 70 90

  که بــرای عمــل روغنـکــاری در کمپرسورهای کوپلند این فشار مطلوب میباشد.

  حداقل اختـلاف فشار روغــن برای کمپرسورهای جدید کوپلند 10 پونـد بر اینچ مربع توصیه شده است.

 

  دلایل کاهش فشار روغن

  کم بــودن اختلاف فشار روغـن بین خروجی اویلپمپ و فشار مکش میتواند به دلایل زیر باشد :

* کثیف شدن روغن و در نتیجه گرفتگی فیلتر مکش پمپ روغن (شکل 4)؛

* ناتوانی اویلپمپ در پمپاژ روغن به دلیل خرابی قطعات داخلی؛

* کافــی نبــودن روغــن در کارتــر کمپرسور؛

* وجود مایع مبرد در روغن کمپرسور

  در صورت بروز هــر یک از اشکالات ذکـر شده در سیستم روغنکاری، کمپرسور توسط کنـترل فشار روغـن ( Oil Pressure Control ) از کار خواهد افتاد.

 یــکی دیــگر از دلایل کـاهش میزان روغــن در کـمپـرسورهــا، روشن و خـاموش شدن پـی در پــی کمپـرسور است که مــوجب میشود روغــن روانـه شده در مــدار تبرید، فرصت کــافی برای بـرگشت به کارتر کمپرسور را نــداشته باشد. عـلاوه بـر این، روشن و خاموش شدن پـی در پـی کمپرسور باعث تخلیه روغن کارتر شده تـا جـائی که محفظه آن کاملاً از روغن خالی خواهد شد.

                                               ادامه دارد...

مراجع :

1- Copeland workbook( loss of oil )
2- Carrier Service Training Program

  این مقاله فنی   به قلم اینجانب در ماهنامه صنعت تاسیسات شماره 114 ( تیر 1388)  صفحه 36 درج شده است