Ελαιοδιαχωριστές

Σε κάθε ψυκτικό σύστημα υπάρχει ψυκτικό ρευστό, που είναι απαραίτητο για την διαδικασία παραγωγής ψύχους και λιπαντικό που είναι απαραίτητο για τη λίπανση του συμπιεστή του συστήματος.

Γράφει ο Μπάμπης Δαλαβούρας, Πολιτικός μηχανικός ΕΜΠ MEng
ASHRAEBEAPCERTIFIED CERTIFIED PASSIVE HOUSE DESIGNER
Τεχνικός σύμβουλος στην ΓΕΝΙΚΗ ΨΥΚΤΙΚΗ ΑΤΕΚΕ

Το λιπαντικό αναμιγνύεται με το ψυκτικό μέσο σε διαφορετικό ποσοστό ανάλογα με το ψυκτικό ρευστό, το λιπαντικό, την πίεση και τη θερμοκρασία. Σε κάθε περίπτωση κάποια ποσότητα λιπαντικού θα αναμιχθεί με το ψυκτικό μέσο και θα οδηγηθεί στην γραμμή κατάθλιψης. Η βασική λειτουργία του ελαιοδιαχωριστή είναι να διαχωρίσει το λιπαντικό μέσο από το ψυκτικό ρευστό και να το επιστρέψει στον συμπιεστή ή στο ελαιοδοχείο. Η αρχική του χρήση ήταν να διατηρεί την στάθμη του λιπαντικού στους συμπιεστές ωστόσο η πραγματική του χρήση είναι να περιορίζει όσο το δυνατόν την κυκλοφορία λιπαντικού μέσου στο ψυκτικό κύκλωμα. Ένα πρόσθετο πλεονέκτημα από τη χρήση ελαιοδιαχωριστή είναι ότι λειτουργεί σαν “σιγαστήρας” (muffler) για το αέριο στη γραμμή κατάθλιψης περιορίζοντας τα επίπεδα θορύβου.

Αν και οι ελαιοδιαχωριστές μπορεί να είναι αρκετά αποδοτικοί (μερικοί έως και 98 τοις εκατό αποδοτικοί), δεν διαχωρίζουν όλο το λάδι από το ψυκτικό. Κάποια ποσότητα λαδιού θα ταξιδεύει πάντα με το ψυκτικό ρευστό σε όλο το σύστημα. Δεν αποτελούν θεραπεία για προβλήματα επιστροφής λαδιού. Κατά την εγκατάσταση ενός συστήματος πρέπει πάντα να ακολουθούνται οι καλές πρακτικές σωληνώσεων. Ακόμη και με έναν ελαιοδιαχωριστή, οι κακές πρακτικές σωληνώσεων θα οδηγήσουν τελικά σε παγίδευση λαδιού στο σύστημα προκαλώντας ανεπάρκεια λαδιού στον συμπιεστή και πιθανή βλάβη του συμπιεστή.

Επιβλαβείς επιπτώσεις του λαδιού σε ένα σύστημα

Το λάδι που περνάει από τον συμπιεστή και εισέρχεται στο σύστημα δημιουργεί προβλήματα όχι μόνο στην λίπανση του συμπιεστή αλλά και στους εναλλάκτες θερμότητας. Στον συμπυκνωτή λόγω υψηλής θερμοκρασίας δημιουργείται ένα λεπτό φιλμ λαδιού το οποίο δυσκολεύει την απόρριψη θερμότητας ουσιαστικά ανεβάζοντας την πίεση συμπύκνωσης του συστήματος. Αντίστοιχα στον εξατμιστή λόγω χαμηλών θερμοκρασιών η επίδραση είναι ακόμα μεγαλύτερη περιορίζοντας και εκεί τη δυνατότητα μεταφοράς θερμότητας οδηγώντας σε χαμηλότερες πιέσεις αναρρόφησης. Και στις δύο περιπτώσεις λοιπόν έχουμε μείωση της αποδοτικότητας του συστήματος.

Επιπλέον, σε όλες τις βαλβίδες ελέγχου καθώς και στις εκτονωτικές βαλβίδες ή τριχοειδείς σωλήνες λόγω φιλμ λαδιού θα έχουν χειρότερη απόδοση. Οι τριχοειδείς ενδέχεται να παρουσιάζουν μεγάλες διαφοροποιήσεις στην ροή του ψυκτικού ρευστού. Επίσης ο βολβός την θερμοστατικής εκτονωτικής βαλβίδας ενδέχεται να μην έχει ακρίβεια στη μέτρηση θερμοκρασίας με αποτέλεσμα την αδυναμία διατήτηρησης της σωστής τιμής υπερθέρμανσης.

Υπάρχουν τρία είδη ελαιοδιαχωριστών στο εμπόριο αλλά όλοι εκτελούν την ίδια εργασία που είναι ο διαχωρισμός του λαδιού από το ψυκτικό ρευστό και η επιστροφή του στο ελαιοδοχείο. Θα παρουσιαστούν τα 3 είδη ελαιδιαχωριστών, θα εξηγηθεί ο τρόπος λειτουργίας τους και θα αναφερθούν τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του κάθε είδους.

Ελαιοδιαχωριστής πλέγματος

Είναι το παλαιότερο είδος ελαιοδιαχωριστή. Χρησιμοποιεί πλέγμα το οποίο διαχωρίζει την είσοδο (inlet) με την έξοδο (outlet). Όταν το αέριο που περνάει από το φίλτρο συμπυκνώνει το λάδι σε σταγονίδια τα οποία στάζουν και συγκεντρώνονται στο κάτω μέρος. Εσωτερικά υπάρχει ένα διάφραγμα που αναγκάζει το αέριο να περάσει από το φίλτρο.

Αυτού του είδους ο ελαιοδιαχωριστής εκμεταλλεύεται 3 μεθόδους διαχωρισμού. Πρώτος και σημαντικότερος είναι η κρούση σε πλέγμα. Επίσης όμως υπάρχει η αλλαγή της ταχύτητας και η αλλαγή της διεύθυνσης.

Πλεονεκτήματα

Έχουμε μεγάλη διάρκεια ζωής και αξιοπιστία. Επίσης είναι ιδιαίτερα οικονομικοί και δεν έχουν μέρη και εξαρτήματα που χρειάζονται αντικατάσταση. Επίσης η χρήση μεγαλύτερου μεγέθους από το απαιτούμενο έχει πολύ μικρό αντίκτυπο στην ομαλή λειτουργία της εγκατάστασης.

Μειονεκτήματα

Έχουν μικρή απόδοση σε σχέση με νεότερες τεχνολογίες περίπου 80% και έτσι το λάδι που κυκλοφορεί στο κύκλωμα μπορεί να φράξει σωλήνες αν εγκλωβιστεί σε χαμηλά σημεία του κυκλώματος.
Επίσης μπορεί να προκαλέσει πτώση πίεσης αν έχει υποδιαστασιαλογηθεί και το πλέγμα του φράξει από σκουπιδάκια και όπως ένα βουλωμένο φίλτρο εμποδίζει την κυκλοφορία.

Φυγοκεντρικός ελαιοδιαχωριστής

Η φυγοκεντρικός ελαιοδιαχωριστής είναι αρκετά απαλότερος. Βασίζεται στις δυνάμεις που αναπτύσσονται κατά την περιστροφική κίνηση και διαφράγματα και πλέγματα στις άκρες, που αποστραγγίζουν το λάδι.
Το αέριο κατάθλιψης εισέρχεται στο ελαιοδιαχωριστή υπό γωνία και συνεχίζει να κινείται κυκλικά. Αυτή η κυκλική κίνηση ωθεί το λάδι στην εξωτερική πλευρά. Εκεί έρχεται σε επαφή με πλέγματα που συμπυκνώνουν το λάδι σε σταγονίδια που οδηγούνται στο κάτω μέρος του δοχείου.
Μία παραλλαγή του παραπάνω είναι ο ελικοειδής ελαιοδιαχωριστής (εικόνα από κάτω). Χρησιμοποιεί την ίδια αρχή αλλά έχει μια μικρή διαφορά. Αντί για πλέγματα στα τοιχώματα υπάρχουν λεία τοιχώματα. Έτσι τα βαρύτερα σταγονίδια του λαδιού που συγκρούονται με τα τοιχώματα ρέουν προς τα κάτω.

Πλεονεκτήματα

Έχουν εξαιρετική απόδοση που φτάνει το 99% όταν έχουν διαστασιολογηθεί σωστά. Επίσης έχουν πολύ μικρή πτώση πίεσης και έχουν μεγάλη αξιοπιστία αφού δεν έχουν φίλτρα ή εξαρτήματα που χρειάζονται αλλαγή.

Μειονεκτήματα

Η ακρίβεια της διαστασιολόγησης είναι πολύ πιο κρίσιμη από άλλου τύπου ελαιοδιαχωριστές. Η υπερδιαστασιολόγηση σε συνθήκες μικρού φορτίου μειώνει δραματικά την απόδοση του ελαιοδιαχωριστή. Σε μικρό φορτίο η ταχύτητα εισόδου του αερίου είναι πολύ μικρή με αποτέλεσμα να γίνεται δύσκολος ο διαχωρισμός του λαδιού.

Ελαιοδιαχωριστής φίλτρου

 

 

Σε αυτού του τύπου τους ελαιοδιαχωριστές, η κατάθλιψη οδηγείται από κάτω σε ένα φίλτρο που μαζεύει το λάδι. Όπως διέρχεται η κατάθλιψη μέσα από τον ελαιοδιαχωριστή, το λάδι συλλέγεται από το φίλτρο (από υλικό που μοιάζει με fiberglass). Το φίλτρο δουλεύει από μέσα προς τα έξω και τα σταγονίδια γίνονται όλο και μεγαλύτερα όσο προχωράνε μέσα στο φίλτρο. Όταν το λάδι φτάνει το τέλος του φίλτρου, η βαρύτητα το οδηγεί προς συλλογή.

Όπως και οι άλλοι τύποι ελαιοδιαχωριστών, χρειάζεται το αέριο να έχει αρκετή ταχύτητα γιατί σε διαφορετική περίπτωση το λάδι μπορεί να μην συγκρουστεί με το φίλτρο και να μην μπορέσει να το συλλέξει. Σε αντίθεση με τους άλλους τύπου ελαιδιαχωριστών, αυτό ο τύπος χρειάζεται περιοδική αντικατάσταση του φίλτρου του. Επίσης διαθέτουν και μια φλάτζα για πρόσβαση στο φίλτρο επομένως υπάρχει κάποιο κόστος συντήρησης με το φίλτρο και την φλάτζα.

Πλεονεκτήματα

Όταν έχουν διαστασιολογηθεί σωστά, αυτοί οι ελαιοδιαχωριστές έχουν απόδοση που ξεπερνά το 99%. Επίσης λειτουργούν και ως φίλτρα γενικά αφαιρώντας ξένα σώματα από το κύκλωμα που θα μπορούσαν να επηρεάσουν αρνητικά την απόδοση του συστήματος

Μειονεκτήματα

Η ανάγκη αλλαγής φίλτρου και φλάτζας περιοδικά οδηγεί σε πιο δαπανηρή συντήρηση. Επίσης αν το φίλτρο δεν αντικατασταθεί όταν χρειάζεται, μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλη πτώση πίεσης και σε ορισμένες ακραίες περιπτώσεις σε ρήξη.

Συνολικά κάθε τύπος ελαιοδιαχωριστή έχει τα πλεονεκτήματά του και τα μειονεκτήματα του. Όταν η απόδοση δεν είναι πιο κρίσιμη από την οικονομία, η καλή παλιά λύση είναι η βέλτιστη. Όταν μπορούμε να έχουμε σωστή διαστασιολόγηση οι φυγοκεντρικοί ελαιοδιαχωριστές είναι η βέλτιστη επιλογή. Τέλος αν η συντήρηση και το κόστος αυτής δεν αποτελούν αποτρεπτικό παράγοντα, η λύση του φίλτρου με μεγάλη απόδοση και την δυνατότητα απομάκρυνσης ξένων σωμάτων είναι μονόδρομος. Με άλλα λόγια δεν υπάρχει συνολικά καλύτερος τύπος ελαιοδιαχωριστή για κάθε περίπτωση, γιατί κάθε περίπτωση έχει διαφορετικές απαιτήσεις.

Εγκατάσταση ελαιοδιαχωριστή

Οι ελαιοδιαχωριστές εγκαθίστανται πάντα κατακόρυφα γιατί βασίζονται στην βαρύτητα να οδηγήσει το λάδι στο σημείο συλλογής. Η εγκατάσταση του θα πρέπει να γίνεται υψηλότερα από τον συμπυκνωτή. Όταν αυτό δεν είναι εφικτό συνιστάται η εγκατάσταση checkvalve στην έξοδο του ελαιοδιαχωριστή.

Η απόδοση του ελαιοδιαχωριστή εξαρτάται βασικά από την αναλογία ονομαστικής ισχύος του μηχανήματος προς τον όγκοελαιοδιαχωριστή. Επομένως όταν έχουμε multi που λειτουργεί στην μέγιστη ισχύ, ο ελαιοδιαχωριστής μπορεί να δουλεύει με μεγάλη απόδοσης. Όταν όμως μειωθεί το φορτίο και σβήσουν συμπιεστές, τότε μειώνεται η απόδοση του ελαιοδιαχωριστή αφού πλέον είναι υπερδιαστασιολογημένος. Σε τέτοιες περιπτώσεις θα πρέπει να διερευνηθεί η ανάγκη χρήσης περισσότερων από ένα ελαιοδιαχωριστών για να μπορούμε να έχουμε σταθερά υψηλή απόδοση.

Η είσοδος του ελαιοδιαχωριστή δεν θα πρέπει να είναι μικρότερη από την διάμετρο της κατάθλιψης γιατί σε διαφορετική περίπτωσης θα έχουμε δονήσεις και θόρυβο.

Βιβλιογραφία: www.kalosflorida.com
www.achrnews.com – www.henrytech.com