Εμβολοφόροι συμπιεστές: Τυπικά προβλήματα

Οι εμβολοφόροι συμπιεστές αποτελούν έναν από τους πιο συνηθισμένους βιομηχανικούς τύπους για εφαρμογές κλιματισμού, συντήρησης και κατάψυξης. Η συντήρηση αλλά και η επισκευή αυτών των συμπιεστών αποτελούν μία επίπονη, χρονοβόρα και κοστοβόρα διαδικασία. Θα πρέπει ο τεχνικός ο οποίος θα αναλάβει τη συντήρησή τους να διαθέτει αρκετές γνώσεις, οι οποίες δεν περιορίζονται μόνο στη αποσυναρμολόγηση και συναρμολόγηση του συμπιεστή αλλά επεκτείνονται και στους τομείς της Χημείας, στην ανάλυση των ψυκτελαίων και στη χρήση ψυκτικών μέσων, της Θερμοδυναμικής, για τον έλεγχο της σωστής λειτουργίας και απόδοσης του συμπιεστή, της Μηχανικής, για τη διάγνωση βλαβών και την αποφυγή μελλοντικών προβλημάτων.

Μέσα από την εμπειρία μας, κατά την επισκευή των συμπιεστών, είμαστε σε θέση να απομονώσουμε τις βασικές αιτίες που προκαλούν ζημιά στους συμπιεστές και ταυτόχρονα να δούμε πώς αυτές είναι δυνατόν να αποφεύγονται.

1. ΚΑΚΗ ΛΙΠΑΝΣΗ ΣΥΜΠΙΕΣΤΟΥ

Η καλή λίπανση ενός συμπιεστή αποτελεί το Α και το Ω για τη σωστή και απροβλημάτιστη λειτουργία αυτού. Ειδικά σε συστήματα όπου λειτουργούν παράλληλα περισσότεροι του ενός συμπιεστού αποτελεί συχνό φαινόμενο την μετακίνηση μίας ποσότητας λαδιού από τον ένα συμπιεστή στον άλλον. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να κινδυνεύουν και οι δύο συμπιεστές, ο ένας από έλλειψη λαδιού, αλλά και ο δεύτερος από υπερβολική ποσότητα αυτού. Όταν η ποσότητα του λαδιού στο κάρτερ του συμπιεστή είναι μεγαλύτερη από την ενδεδειγμένη ο στροφαλοφόρος άξονας κατά την περιστροφή του βυθίζεται μέσα στο λάδι και συναντάει μεγάλη αντίσταση από αυτόν. Η καταπόνηση που υφίσταται ο άξονας και τα υπόλοιπα κινητά μέρη είναι τεράστια, με αποτέλεσμα συχνά να παρατηρούνται φθορές στα κουζινέτα, στα έμβολα και στα χιτώνια των εμβόλων.

2. ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΣΥΜΠΙΕΣΗ

Οι εμβολοφόροι συμπιεστές αποτελούν μηχανές θετικής μετατόπισης. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι το έμβολο του συμπιεστή θα μετακινηθεί από το κάτω νεκρό σημείο στο άνω νεκρό σημείο, ανεξαρτήτως από την αντίσταση που θα συναντήσει στο δρόμο του. Εάν μέσα στο χώρο συμπίεσης βρίσκεται κάποιο στοιχείο το οποίο είναι συμπιεστό, ως επί το πλείστον αέριο, τότε η μετατόπιση του εμβόλου θα γίνει χωρίς πρόβλημα.

Σε περίπτωση που βρεθεί κάποιο υγρό εντός του θαλάμου συμπίεσης, τότε θα έχουμε το φαινόμενο που ονομάζεται υδραυλική συμπίεση. Τα υγρά θεωρούνται ασυμπίεστα, δεν είναι δυνατό να μεταβληθεί ο όγκος τους σε δεδομένη θερμοκρασία. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα κατά την μετατόπιση του εμβόλου από το κάτω νεκρό σημείο στο άνω νεκρό σημείο να συναντάει τεράστιες δυνάμεις οι οποίες εμποδίζουν την κίνησή του. Οι δυνάμεις που αναπτύσσονται κατά την υδραυλική συμπίεση είναι μεγαλύτερες από την μηχανική αντοχή των υλικών με πιο συχνά αποτελέσματα τις σπασμένες βαλβίδες αναρρόφησης και κατάθλιψης, καθώς και τη φθορά στον άξονα και στα κουζινέτα. Οι σπασμένες βαλβίδες πέφτουν μέσα στο χώρο συμπίεσης, όπου και στη συνέχεια της λειτουργίας του συμπιεστή προκαλούν μεγάλες φθορές στα έμβολα και στα χιτώνια του συμπιεστή.

Η υδραυλική συμπίεση, η παρουσία δηλαδή ψυκτικού μέσου σε υγρή μορφή εντός του χώρου συμπίεσης, γίνεται διότι το ψυκτικό μέσο στον εξατμιστή (evaporator) δεν έχει απορροφήσει αρκετή θερμότητα ώστε το ψυκτικό μέσο να περάσει από την υγρή του μορφή στην αέρια, να εξατμιστεί πλήρως δηλαδή. Γεγονός που μπορεί να οφείλεται σε αρκετούς παράγοντες, με κυριότερους τους:

• Μεγάλη παρουσία πάγου στον εξατμιστή – ανεπαρκής απόψυξη
• Μειωμένες απαιτήσεις ψύξης σε σχέση με τις συνθήκες σχεδιασμού
• Συχνές και απότομες αυξομειώσεις του φορτίου ψύξης
• Πολύ μεγάλη εκτονωτική βαλβίδα
• Μειωμένη ποσότητα αέρα σε σχέση με τις συνθήκες σχεδιασμού

Η εισροή υγρού ψυκτικού μέσου στον συμπιεστή είναι συχνά εμφανής στο κάρτερ αυτού. Το φαινόμενου του «βρασμού» του λαδιού, όπου παρατηρείται το λάδι να αφρίζει, ή ακόμα και η απομάκρυνση μεγάλων ποσοτήτων ψυκτελαίου από το συμπιεστή, είναι σημαντικές ενδείξεις αυτού.

Για την προστασία του συμπιεστή συχνά τοποθετούνται παγίδες (accumulator) στη γραμμή της αναρρόφησης. Κατά την επιλογή και τοποθέτηση του accumulator στο κύκλωμα πρέπει να λαμβάνεται υπ’ όψιν τόσο το μέγεθος αυτού, όσο και το σχήμα του, αλλά και το σημείο στο οποίο θα τοποθετηθεί.

Τα accumulator περιέχουν έναν σωλήνα σε σχήμα U ο οποίος χρησιμοποιείται για την αναρρόφηση των αερίων από το εσωτερικό του. Στο κάτω μέρος του σωλήνα υπάρχει μια μικρή τρύπα, μέσα από την οποία επιτρέπεται να περάσουν μόνο μικρές ποσότητες υγρού ψυκτικού μέσου. Η ποσότητα αυτή είναι αρκετά μικρή ώστε να αεριοποιείται, λόγω της χαμηλής πίεσης μέσα στον σωλήνα. Συχνά, μέσα στο accumulator τοποθετείται ένα στοιχείο εναλλαγής θερμότητας, μέσα από το οποίο περνάει η υγρά γραμμή. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται μεγαλύτερη ασφάλεια στο σύστημα, θερμαίνοντας και αεριοποιώντας τις ποσότητες υγρού ψυκτικού μέσου, καθώς επίσης βελτιώνεται και η συνολική απόδοση του συστήματος με την υπόψυξη της υγράς γραμμής.

Ο όγκος του accumulator αποτελεί σημαντικό παράγοντα κατά την επιλογή αυτού. Ιδανικά, θα πρέπει το accumulator να μπορεί να συσσωρεύσει τουλάχιστον το 70% της συνολικής ποσότητας του ψυκτικού ρευστού.