Flüssiges Kältemittel im Kompressor: 9 wichtige Konzepte

Wir alle wissen, dass das Herz Blut durch den menschlichen Körper pumpt; auf die gleiche Weise, a Kompressor ermöglicht den Durchfluss des Kältemittels durch den gesamten Kältekreislauf.

Im Allgemeinen gelangt gasförmiges Kältemittel mit niedrigem Druck und niedriger Temperatur aus dem Verdampfer in den Kompressor und wird darin zu Hochdruck- und Temperaturgas komprimiert.

Ein Kolben bewegt sich in einem Zylinder, um das Ein- und Ausströmen von Gas im Kompressor zu unterstützen. Das unter hohem Druck stehende heiße Kältemittelgas vom Kompressor wird dann in den Verflüssiger gedrückt. Das Kältemittel tritt aus dem Verflüssiger als Hochdruckflüssigkeit aus, die durch das Expansionsventil in den Verdampfer eintritt.

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Bild: Klimaanlage-Basiskältekreislauf
Kredit:https://www.swtc.edu/

Was passiert, wenn flüssiges Kältemittel in den Kompressor gelangt?

Kompressoren sollen Gase komprimieren, da Gas ein kompressibles Fluid ist. Im Gegenteil, Flüssigkeiten sind inkompressibel. Wenn eine inkompressible Flüssigkeit in den Kompressor eindringt, kann dies möglicherweise die Innenteile des Kompressors beschädigen.

Wenn in einem HLK-System die Kältemittel wird nicht vollständig im Inneren verdampft Verdampfer, dann berührt flüssiges Kältemittel direkt das Kurbelgehäuse des Kompressors. Diese Situation tritt hauptsächlich in einem Betriebszustand auf, mit dem Wartungstechniker häufig konfrontiert sind, im Volksmund als Überschwemmung bekannt.

  • Flüssiges Kältemittel im Kompressor verdünnt das Schmieröl, was zum Verschleiß verschiedener Teile führt
  • Das Eindringen von flüssigem Kältemittel in den Zylinder kann das Membranventil, die Pleuelstangen des Kolbens, die Kurbelwelle usw. beschädigen. Dies führt sogar zum Totalausfall des Kompressors.

Kann flüssiges Kältemittel im Kompressor diesen beschädigen?

Die Analyse zeigt, dass das Eindringen von Flüssigkeit Kältemittel im Kompressor während des laufenden Zyklus ist einer der Hauptgründe für den Ausfall des Kompressors.

Die Vielfalt und das Ausmaß der Schäden hängen von der Menge des flüssigen Kältemittels ab, die in den Kompressor gelangt.

Größere Schäden durch Kältemittelrückstau oder Überflutung durch Flüssigkeitseintritt sind:

  • Schlechte Schmierung der Kompressorteile
  • Die geringere Effizienz des Systems
  • Ölschaum usw.
  • Da der Kompressormotor mehr Strom verbraucht, kann dies zum Durchbrennen des Kompressors führen.

Zustand des Kältemittels, das in den Kompressor eindringt

Für den reibungslosen Betrieb einer HLK-Anlage ist der Eingangszustand der Kältemittel muss gasförmig sein.

Unter normalen Bedingungen tritt das Kältemittel in gasförmigem Zustand aus dem Verdampfer in den Kompressor ein. Aufgrund bestimmter Faktoren kehrt das flüssige Kältemittel jedoch in großen Mengen durch das Saugrohr zum Kompressor zurück.

Der Verdampfer ist für die Kältewirkung im HLK-System verantwortlich. Die komprimierte heiße Kältemittelflüssigkeit wird im Kondensator abgekühlt und durch das Expansionsventil in den Verdampfer geleitet. Am Eingang des Verdampfer, das Kältemittel ist ein Gemisch aus Gas und Flüssigkeit bei niedrigem Druck. Das Kältemittel nimmt im Verdampfer Wärme aus der Umgebungsluft auf (was den Kühleffekt bewirkt) und wandelt sie in Dampf um. Es tritt in Dampfform in die Verdichteransaugung ein.

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Bildnachweis: Schematische Darstellung eines typischen Dampfkompressions-Kältekreislaufshttps://www.researchgate.net/figure/Schematic-diagram-of-a-typical-vapor-compression-refrigeration-cycle-17_fig1_326272160

Was ist Kompressorrücklauf

Der Kompressor ist die wichtigste Komponente in der Kühlsystem, und sein Ausfall wird zum teuersten Problem. Verdichterrückstau oder Überschwemmung ist einer der wesentlichen Gründe für einen Verdichterausfall.

Der kontinuierliche Flüssigkeitsfluss Kältemittel in den Kompressor in Öltröpfchen anstelle von überhitztem Dampf wird als Kompressor Flood zurück bezeichnet.

Flüssiges Kältemittel im Kompressor vermischt sich mit dem im Kurbelgehäuse des Kompressors vorhandenen Schmieröl und reduziert dessen Viskosität. Ineffiziente Schmierung führt zu Verschleiß von Kompressorteilen und Überhitzung. In einem Kompressor kann eine Überschwemmung durch das Schauglas des Kurbelgehäuses erkannt werden, wo das Öl unter Betriebsbedingungen zu schäumen scheint.

Hauptursachen für Kompressor-Flut zurück

Techniker sollten sich der Ursachen bewusst sein, die zu einem Rückstau des Kompressors führen können.

Es ist wichtig, die Ursache des Problems zu finden, um zu verhindern, dass der Kompressor immer wieder überflutet wird. Die richtige Kenntnis der Ursachen und Symptome hilft auch bei der Identifizierung zwischen Slugging und Überschwemmung.

Die Hauptursachen für die Rückflutung des Kompressors sind unten aufgeführt:

  • Problem mit einem Erweiterungsgerät. Der Fühlerbügel des Expansionsventils ist nicht richtig isoliert oder der Fühler sitzt falsch am Saugrohr. 
  • Die Überhitzungseinstellung im Verdampfer ist zu niedrig.
  • Verdampferlüfter defekt.
  • Unsachgemäße Einstellung des Expansionsventils. Dazu ist die richtige Einstellung des Expansionsventils notwendig die entsprechende Kältemittelmenge regulieren um das Kältemittel beim Eintritt in den Kompressor in Dampfform zu halten.
  • Kapillarrohre mit falscher Größe leiten mehr Kältemittel zum Verdampfer, eine große Menge Kältemittel kann den Verdampfer nicht erreichen Siedepunkt was zu einer Überflutung des Kompressors führt.
  • Niedrige Lastsituation.

Was ist flüssiges Slugging in einem Kompressor?

Liquid Slugging ist der Begriff, der mit dem Versagen eines Kolbenkompressors aufgrund von Flüssigkeitsverschleppung in seiner Ansaugung verbunden ist.

Ein Kompressor soll pumpen Kältemittel in seiner Dampfform, aber wenn flüssiges Kältemittel zum Kompressor zurückkehrt und das Saugventil passiert, kann es das Saugventil verbiegen oder brechen. Durch Slugging entsteht ein lautes Klopfgeräusch.

Beim Eintritt in den Zylinder verdünnt flüssiges Kältemittel das im Kurbelgehäuse vorhandene Schmieröl und erzeugt eine Mischung aus Öl und schaumiger Flüssigkeit. Dieser Flüssigkeitsschwall (Öltröpfchen + Kältemittel) steigt auf und erreicht die Oberseite des Kolbens. Da der Kolben den Kolben nicht komprimiert, entsteht im Zylinder ein hoher Druck, der den Kolbenboden zerstört. Erhebliche Schäden durch Slugging sind:

  • Beschädigte Saug- und Auslassventilmembranen
  • Kolbenboden und Kurbelwelle gebrochen
  • Beschädigtes Pleuel
  • Kopfdichtung kaputt
  • Pleuelstange kaputt usw.
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Bildquelle: Defektes Auslass-Reed-Ventil und Kompressor-Ausbrennenhttps://www.achrnews.com/articles/134759-troubleshooting-a-compressor-burnout

Symptome eines überfluteten Kompressors sind

Bei der Wartung des Kompressors ist eines der am häufigsten auftretenden Probleme der Techniker Überschwemmungen.

Es ist unabdingbar, einen überfluteten Kompressor zu identifizieren, um übermäßige Schäden zu vermeiden.

Die Hauptsymptome eines überfluteten Kompressors sind wie folgt:

  • Das Fehlen von Überhitzung ist ein Hinweis auf Überschwemmung. Eine zu geringe Überhitzung ermöglicht das Vorhandensein von Flüssigkeitströpfchen im Kältemittel Dampf.
  • Gebrochene Kolben und Zylinder.
  • Eines der Symptome von Überschwemmung ist Ölschaum, der durch das Ölstandsschauglas des Kompressors beobachtet werden kann.
  • Mitte sowie hintere Lager gebrochen.
  • Kaltes, verschwitztes und vereistes Kurbelgehäuse.
  • Auch eine höhere Stromaufnahme ist ein Zeichen für einen überfluteten Kompressor.
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Bildnachweis: Anzeichen eines überfluteten Kompressors https://www.macscool.co.za/refrigerant-flood-back/&https://hughsrefrigerationcorner.files.wordpress.com/2013/05/img_0714.jpg

Wie repariert man einen überfluteten Kompressor?

Es gibt bestimmte Maßnahmen, die ergriffen werden können, um das Überfluten eines Kompressors zu verhindern.

Einige von ihnen sind wie folgt:

  • Achten Sie auf die richtige Überhitzung des Verdampfer sowie Kompressor.
  • Einbau des Akkumulators in die Saugleitung nach dem Verdampfer.
  • Das Abtaukontrollsystem sollte regelmäßig überwacht werden.
  • Ändern Sie den Niedriglastzustand.
  • Erweiterungsgeräte wie TXV sollten entsprechend platziert und isoliert werden.
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Saugleitungsspeicher

Bild-Kredit:http://ref-wiki.com/technical-information/161-refrigeration-/32588-suction-line-accumulator.html

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

F.Was bewirkt, dass Öl in einem Kompressor schäumt?

Ans: Das Aufschäumen von Öl tritt aufgrund des Mischens von Schmieröl mit auf flüssiges Kältemittel, die durch das Schauglas des Kurbelgehäuses des Kompressors erkannt werden kann.

Wird der Kompressor mit flüssigem Kältemittel im Kurbelgehäuse zusammen mit Schmieröl neu gestartet, beginnt das flüssige Kältemittel-Öl-Gemisch aufgrund eines schnellen Druckabfalls und Temperaturanstiegs schnell zu verdampfen. Dieses Phänomen verursacht Schaumbildung.

Ölschäumen führt zur Verschleppung von Öl mit dem Kältemittel. Das mitgeführte Gemisch aus Öl und flüssigem Kältemittel hat keine Schmierwirkung Eigenschaften und kann schwerwiegende Folgen haben Beschädigung des Kompressors.

F. Beeinflusst Compressor Floodback seine Effizienz?

Ans: Wenn die Flüssigkeit Kältemittel in den Kompressor gelangt, vermischt es sich leicht mit dem Schmieröl und verdünnt es, was zu einer unzureichenden Schmierung führt. Bestimmte Funktionen können überhitzen und ausfallen.

Da flüssiges Kältemittel nicht komprimierbar ist, ist im Zylinder ein hoher Hydraulikdruck erforderlich, was zu einer übermäßigen Spannungserzeugung führt. Um das Kältemittel durch den Zylinder zu pumpen, ist ein überdurchschnittlicher Kurbelgehäusedruck erforderlich, was zu einer geringeren Systemeffizienz führt.