Kontynuując temat podjęty w poprzednich wydaniach (CHiK 9 i 10/2012), chciałbym jeszcze wrócić do zalewania sprężarek ciekłym czynnikiem. W rozbudowanych układach z wieloma parownikami i chłodnicami nieprawidłowa praca jednej chłodnicy może nie spowodować nieprawidłowej pracy sprężarek.

Wynika to z tego, że ciekły czynnik wynikający z np. zalodzenia jednej chłodnicy, miesza się w kolektorze ssącym z gazowym i przegrzanym czynnikiem z innych, w pełni sprawnych, chłodnic. W rezultacie dochodzi do rozrzedzenia ciekłego czynnika, a nawet jego częściowego odparowania. Rozrzedzona i niewielka ilość ciekłego czynnika nie powinna spowodować uszkodzenia sprężarki, tym bardziej, że jeszcze ciekły czynnik może odparować w trakcie przepływu przez komorę silnika elektrycznego sprężarki, chłodząc go przy okazji. W rozbudowanych układach z wieloma parownikami i chłodnicami istnieje jednak inne niebezpieczeństwo związane z ciekłym czynnikiem. Tak, jak spore oblodzenie jednej chłodnicy może nie stanowić zagrożenia dla sprężarki, tak nieprawidłowa praca wielu chłodnic, ich niewielkie oblodzenie wynikające z tego, a w rezultacie nie całkowite odparowanie czynnika w każdej z nich, może spowodować efekt kumulacji. Niewielkie ilości ciekłego czynnika wypływające z każdej z chłodnic powodują, że nie ma szans w kolektorze ssawnym na odparowanie tego czynnika czy jego wymieszanie z przegrzanym czynnikiem (bo go nie ma lub jest zdecydowanie za mało). W efekcie do sprężarki nie dopływa niewielka ilość ciekłego czynnika, ale zsumowana i skumulowana ilość ciekłego czynnika z wielu chłodnic, powodując istotne zagrożenie w pracy sprężarek. By wyeliminować to zagrożenie należy w układach z wieloma chłodnicami każdą z chłodnic niezależnie wyregulować zarówno po stronie chłodniczej, jak i po stronie sterowniczej. Jeżeli nawet w czasie uruchomienia układ pracuje poprawnie i sprężarki nie są zalewane ciekłym czynnikiem, dokładnie sprawdźmy pracę każdej z chłodnic. Może się zdarzyć, że za niektórymi chłodnicami czynnik jest mocno przegrzany, za innymi jest częściowo w stanie ciekłym, co w kolektorze ssawnym wzajemnie się znosi i w rezultacie na sprężarki dochodzi czynnik w stanie skupienia idealnym. Ale wystarczy, że część chłodnic zaszroni się lub zostanie wyłączona, że na sprężarki dostanie się ciekły czynnik w sposób nie przewidziany przy uruchomieniu instalacji. Dlatego zawsze kontrolujemy każdą chłodnicę niezależnie, nawet wtedy, gdy sprężarki pracują idealnie.

Rys. 16. Filtr ssawny zniszczony przez ciekły czynnik

Co się dzieje w momencie zalania ciekłym czynnikiem sprężarki? Pierwszym, widocznym objawem, jest jej zalodzenie na korpusie. Nie jest to jednak pierwszy element, który może zostać uszkodzony przez ciekły czynnik. Jeżeli przed sprężarką znajduje się filtr ssawny, to on może zostać zniszczony w pierwszym momencie (rys. 16.). Filtr ssawny, szczególnie papierowy, zostanie zniszczony zarówno przez ciekły czynnik, jak i przez nadmiar oleju (o czym nie wspomniałem wcześniej) zassanego z instalacji. Kolejnym krokiem jest dostawanie się części ciekłego czynnika do karteru sprężarki i mieszanie się oleju z czynnikiem. Jest to najbardziej widoczne w sprężarkach hermetycznych, gdzie czynnik jest zasysany bezpośrednio z karteru sprężarki. W sprężarkach półhermetycznych ciekły czynnik nie miesza się tak intensywnie z olejem, ponieważ z komory silnika olej spływa dolnymi zaworami do karteru sprężarki, a ciekły czynnik jest w większości zasysany górnymi kanałami ssawnymi do cylindrów. W sprężarkach śrubowych na tym etapie nie dochodzi do mieszania się ciekłego czynnika z olejem w karterze sprężarki, bo tego karteru po prostu nie ma. Ciekły czynnik zmieszany z olejem może trafić do newralgicznych punktów smarowania i spowodować zatarcie sprężarki. Jest to efekt podobny do wcześniej opisanego efektu, gdy ciekły czynnik zbiera się w karterze sprężarki w trakcie postoju. Jednak w tym przypadku nie ma ryzyka gwałtownego odparowania ciekłego czynnika z oleju i jego porwania wraz z olejem w instalację, ponieważ ciśnienie ssania w trakcie pracy jest w miarę stabilne i raczej nie nastąpi gwałtowne obniżenie tego ciśnienia i gwałtowne parowanie. Ale na tym nie kończy się droga ciekłego czynnika w sprężarce. Ciekły czynnik dostaje się do przestrzeni sprężania sprężarki. Podobnie jak olej, ciekły czynnik jest trudny do sprężenia. W trakcie jego sprężania podnosi się temperatura czynnika i niewielkie ilości ciekłego czynnika mogą odparować, nie wyrządzając większych uszkodzeń, ale już większa ilość ciekłego czynnika spowoduje uszkodzenia podobne do uszkodzeń spowodowanych nadmiarem oleju w sprężarce. W sprężarkach tłokowych w pierwszej kolejności pękają płytki zaworowe (rys. 17.), a w drugiej kolejności uszkodzeniu ulegają korbowody, tłoki i wał korbowy. W sprężarkach dwuśrubowych ciekły czynnik nie daje się sprężyć i powoduje oddalanie się śrub od siebie. Uszkodzenia mechaniczne są prawie identyczne jak od nadwyżek oleju, jednak dodatkowo są widoczne wyraźne ślady braku smarowania i zatarcia na elementach poddanych znacznym obciążeniom. Wprawdzie nie każde zalanie powoduje zniszczenie sprężarki, ale po każdym zalaniu zostaje ślad na elementach sprężarki, wpływający na jej dalszą żywotność. Nie zawsze są to ślady wyraźne i łatwo dostrzegalne, najczęściej są to mikroskopijne uszkodzenia, których dopiero odpowiednia ilość będzie widoczna dla mechanika.