I compressori a vite per la refrigerazione sono compressori volumetrici. Utilizzati fin dal 1934, grazie alle loro eccellenti prestazioni, all'assenza di usura e all'elevata capacità di raffreddamento, hanno dominato i sistemi di refrigerazione di piccole, medie e grandi dimensioni. Analizziamo quindi più nel dettaglio i tipi di guasti che possono verificarsi nei compressori a vite per la refrigerazione a fluoro durante l'utilizzo.
1. Rapporto di compressione anomalo
2. Bassa efficienza e guasto del condensatore
3. Bassa efficienza e guasto dell'evaporatore
4. Guasto al sistema del circuito dell'olio
5. Guasto elettrico
1. Rapporto di compressione anomalo
Il rapporto di compressione è un concetto noto a chiunque si intenda di prestazioni dei compressori. Ma a cosa serve esattamente? È solo uno strumento di calcolo? In realtà, no.
La differenza tra una macchina a vite e una macchina a pistone è che la macchina a pistone effettua solo una sottocompressione, mentre la macchina a vite effettua una sovracompressione.
Influenzato dalla struttura, il compressore a vite presenta un dato importante, ovvero il rapporto di volume interno, abbreviato in inglese Vi. Per la maggior parte dei compressori a vite, il Vi è fisso. Dal punto di vista della manutenzione e del funzionamento, il valore del rapporto di volume interno è molto simile al valore del rapporto di compressione esterno (il rapporto assoluto tra la pressione di condensazione e la pressione di evaporazione), e l'efficienza di questo compressore è massima.
Cosa succede quindi quando il rapporto di compressione è grande o piccolo?
Se è troppo grande, o la differenza di pressione è troppo grande, significa che il sistema si discosta completamente dal valore di progetto. I fenomeni principali sono che la temperatura di mandata e la temperatura di pressione sono troppo elevate, la pressione di aspirazione è bassa e la temperatura è alta.
Se la pressione e la temperatura di scarico sono troppo elevate, le conseguenze negative principali sono che l'olio lubrificante nel sistema tende a carbonizzarsi, non è adatto a formare un film d'olio e il rotore non può essere completamente lubrificato.
La bassa pressione di aspirazione e l'alta temperatura di aspirazione influiscono principalmente sul raffreddamento del motore, mentre l'alta temperatura di scarico ha conseguenze sostanzialmente equivalenti a temperature e pressioni di scarico elevate.
Se è troppo piccolo, influisce principalmente sulla fase di lubrificazione (auto umida, gelo invertito). In alcuni materiali, il compressore a vite è resistente alla fase di lubrificazione, compresi alcuni dei nostri modelli, e i venditori tendono a pubblicizzarlo in questo modo. In realtà, i compressori a vite temono maggiormente la fase di lubrificazione. Se una grande quantità di liquido ritorna al compressore, si verifica la diluizione dell'olio lubrificante, con conseguente aumento della temperatura dei gas di scarico.
Naturalmente, il rapporto di compressione è troppo basso, e ciò è dovuto anche alla grave usura del rotore e al malfunzionamento delle operazioni di carico e scarico.
2. L'efficienza del condensatore è bassa
La bassa efficienza del condensatore influisce principalmente sulla temperatura del liquido di alimentazione e sulla sua capacità di condensarsi. Sappiamo che idealmente la valvola di espansione dovrebbe essere alimentata completamente con liquido. In questo modo, l'efficienza del sistema è maggiore e la capacità di raffreddamento è massima. Inoltre, le unità di grandi dimensioni sono generalmente dotate di un serbatoio di accumulo, utilizzato principalmente per il raffreddamento a olio. Pertanto, è particolarmente importante mantenere un'elevata efficienza del condensatore. I guasti sono causati principalmente da una scelta errata del metodo di raffreddamento, da una superficie di evaporazione insufficiente, da una quantità insufficiente di fluido refrigerante e da uno scambio termico inadeguato. Pertanto, durante l'ispezione vengono controllati principalmente i punti chiave come ventilatori, pompe dell'acqua e alette.
A tal proposito, l'effetto di condensazione è eccessivo. Ad esempio, se la temperatura ambiente è troppo bassa, l'effetto di condensazione è troppo elevato, con conseguente maggiore efficienza del liquido che entra nell'evaporatore. In questo caso, il surriscaldamento in aspirazione è molto basso e la sensibilità della valvola di espansione è bassa, il che può causare uno shock idraulico all'avvio. Oppure la differenza tra la pressione di scarico e la pressione di aspirazione è insufficiente, il che è fatale per la macchina a vite con alimentazione dell'olio a pressione differenziale.
3. L'efficienza dell'evaporatore è bassa o alta
La bassa efficienza dell'evaporatore influisce principalmente sul raffreddamento dell'oggetto da raffreddare, mentre la fase di umidificazione influisce sul compressore. Un'elevata efficienza, invece, causerà un surriscaldamento eccessivo in aspirazione, che a sua volta influirà sulla temperatura di scarico del compressore.
Valutazione del colpo bagnato
In condizioni di bassa temperatura, la valutazione del ciclo di raffreddamento umido è relativamente semplice e si basa principalmente sulla linea di condensazione in aspirazione del compressore. Ma cosa succede con i condizionatori d'aria? E con la condensa? Soprattutto per i refrigeratori, un'anomalia nella valutazione può causare problemi come rotture e infiltrazioni d'acqua. Pertanto, la valutazione può essere effettuata in base al diagramma pressione-entalpia, ovvero calcolando la differenza tra la temperatura di scarico e la temperatura dopo la condensazione. Se il valore è inferiore a 30 K, si può concludere che si tratta di un ciclo di raffreddamento umido.
Permettetemi di aggiungere un'ultima cosa riguardo alla valvola di espansione: non dispongo di un elenco separato (consultate il mio libro sulla manutenzione della valvola di espansione). La valvola di espansione non è una valvola di regolazione universale e non tutte le condizioni di lavoro soddisfano i requisiti di regolazione necessari. In particolare, ciò vale per i carri trainati da cavalli di grandi dimensioni.
4. Problema al circuito dell'olio
Per quanto riguarda il circuito dell'olio, ciò si riflette principalmente sulla qualità dell'olio, sulla sua pulizia, sulla temperatura di ritorno dell'olio, ecc. La funzione principale dell'olio lubrificante nel sistema di refrigerazione del compressore a vite è quella di lubrificare, raffreddare e sigillare.
Inoltre, ha anche la funzione di riduzione del rumore e assorbimento degli urti, ma c'è molta controversia nel settore, principalmente perché l'olio forma bolle d'aria nella parte del motore, e le bolle d'aria eliminano il rumore, ma alcuni produttori lo ritengono inutile, e il gas-liquido è difficile da controllare, quindi aggiungono invece un soppressore di schiuma.
L'assorbimento degli urti serve principalmente per la lubrificazione dei cuscinetti volventi, e questo effetto non è evidente, quindi le due funzioni sopra menzionate non possono essere considerate le funzioni principali.
La temperatura dell'olio di ritorno influisce notevolmente sulla durata del compressore a vite. Generalmente, la temperatura di esercizio consigliata è compresa tra 40 e 60 °C, sebbene alcuni produttori indichino anche 70 °C o 80 °C. Temperature dell'olio eccessivamente elevate possono causare la formazione di depositi carboniosi e danneggiare il film lubrificante. La temperatura dell'olio influisce anche sulla temperatura dei gas di scarico, che a sua volta incide sul rapporto di compressione. Pertanto, è fondamentale prestare attenzione alla regolazione della temperatura dell'olio.
pulizia dell'olio
La pulizia dell'olio è anche sinonimo di pulizia dell'intero sistema. Mantenere la pulizia è la caratteristica principale del compressore a vite. Il compressore a vite non è paragonabile al compressore a pistoni. Per ragioni strutturali, la pulizia del sistema è più elevata rispetto a quella del compressore a pistoni. A causa dell'elevata velocità di rotazione del rotore, alcuni corpi estranei vengono rapidamente aspirati nel compressore, danneggiando il rotore stesso. In particolare, piccole particelle metalliche o altri corpi estranei possono superare il filtro di aspirazione (inclusi corpi estranei di dimensioni relativamente grandi; il danneggiamento del filtro a causa dell'aspirazione non è raro), oppure possono derivare da un difetto di assemblaggio della macchina stessa, con conseguente distacco di componenti che si incastrano tra i rotori. Ciò può causare danni diretti al motore. Anche se le piccole particelle metalliche non agiscono direttamente, impattano sul film d'olio del rotore, provocando una lubrificazione insufficiente dei cuscinetti del rotore, il bloccaggio dei cilindri e l'usura della scatola dei cuscinetti. La cosa peggiore è che le piccole particelle possono formare un cortocircuito a catena e danneggiare direttamente il motore.
I compressori con olio lubrificante acido spesso emanano un odore di bruciato quando vengono accesi per l'analisi. La temperatura è molto elevata quando la superficie metallica è fortemente usurata e l'olio lubrificante inizia a carbonizzarsi quando supera i 175 °C. Se nel sistema è presente molta acqua (pompaggio del vuoto non ottimale, olio lubrificante e refrigerante con elevato contenuto di acqua, infiltrazioni d'aria dopo la rottura del tubo di ritorno dell'aria in pressione negativa, ecc.), l'olio lubrificante può diventare acido. L'olio lubrificante acido corrode i tubi di rame e l'isolamento degli avvolgimenti. Da un lato, provoca la deposizione di rame; dall'altro, l'olio lubrificante acido contenente atomi di rame ha scarse proprietà isolanti, creando le condizioni per un cortocircuito negli avvolgimenti.
Nei compressori a vite, molti tipi di guasti sono causati da diversi fattori. Ad esempio, la mancanza di lubrificazione può provocare il blocco dei cuscinetti, il blocco del rotore e, di conseguenza, il blocco del motore del compressore, con conseguente aumento anomalo della pressione e bruciatura del motore. Ma perché si verificano problemi di mancanza di olio o di lubrificazione? In realtà, la causa più comune è l'elevata temperatura dei gas di scarico, gli shock termici e altri fattori. Pertanto, per il personale addetto alla manutenzione, questi aspetti richiedono un'attenta osservazione e una riflessione approfondita prima di poter essere riparati e ottimizzati.
1. L'olio bolle durante l'avvio o il funzionamento
Questo guasto è dovuto all'ingresso di liquido nel compressore o a una quantità eccessiva di refrigerante nell'olio lubrificante. Si prega di regolare il meccanismo di strozzatura per verificare se vi è un eccesso di refrigerante.
2. Il livello dell'olio è insufficiente o troppo alto
Se il livello è insufficiente, è necessario valutare se si tratta di un guasto all'olio, se la quantità di carburante immessa è insufficiente e se è difficile far tornare l'olio all'evaporatore. Durante la manutenzione, verificare che non vi sia assenza di liquido nel serbatoio. È opportuno considerare che il meccanismo di strozzatura sia difettoso o che il problema sia dovuto a un'installazione errata.
Se il valore è troppo elevato, è probabile che il filtro dell'olio sia ostruito e che il refrigerante si sia mischiato all'olio.
3. La temperatura dei gas di scarico è troppo elevata
Sono molti i fattori che contribuiscono all'elevata temperatura dei gas di scarico, principalmente dovuti a una quantità eccessiva o insufficiente di refrigerante, a un surriscaldamento eccessivo in aspirazione e a condizioni operative instabili.
4. Pressione di aspirazione bassa o variabile
Le principali manifestazioni di una bassa pressione di aspirazione sono la mancanza di refrigerante, lo squilibrio del meccanismo di strozzamento, l'elevata temperatura di condensazione, lo shock del liquido, ecc.
Data di pubblicazione: 05-12-2022
