O compressor é uma máquina complexa que opera em alta velocidade. Garantir a lubrificação adequada do virabrequim, mancais, bielas, pistões e outras peças móveis do compressor é fundamental para o seu funcionamento normal. Por isso, os fabricantes de compressores exigem o uso de óleos lubrificantes de determinadas especificações e a inspeção regular do nível e da cor do óleo. No entanto, devido a negligências no projeto, construção e manutenção de sistemas de refrigeração, são comuns problemas como falta de óleo no compressor, carbonização e deterioração do óleo, diluição do líquido de retorno, lavagem com refrigerante e uso de óleo lubrificante de qualidade inferior.
1. Lubrificação insuficiente
A causa direta do desgaste: lubrificação insuficiente. A falta de óleo certamente causará lubrificação insuficiente, mas a lubrificação insuficiente não é necessariamente causada pela falta de óleo.
Os três motivos a seguir também podem causar lubrificação insuficiente:
O lubrificante não consegue atingir as superfícies dos rolamentos.
Embora o óleo lubrificante tenha atingido a superfície do rolamento, sua viscosidade é muito baixa para formar uma película de óleo com espessura suficiente.
Embora o óleo lubrificante tenha atingido a superfície do rolamento, ele se decompõe devido ao superaquecimento e não consegue mais lubrificar.
Efeitos adversos causados: bloqueio da rede de sucção de óleo ou da tubulação de alimentação de óleo, falha da bomba de óleo, etc., afetarão o fornecimento de óleo lubrificante, impedindo que o óleo alcance a superfície de atrito distante da bomba. A rede de sucção de óleo e a bomba de óleo podem estar normais, mas o desgaste dos rolamentos, folga excessiva, etc., causam vazamento de óleo e baixa pressão, o que impede que a superfície de atrito distante da bomba receba óleo lubrificante, resultando em desgaste e arranhões.
Devido a vários fatores (incluindo a fase de partida do compressor), a temperatura da superfície de atrito, na ausência de óleo lubrificante, aumenta rapidamente, e o óleo lubrificante começa a se decompor após ultrapassar 175 °C. O ciclo vicioso "lubrificação insuficiente - atrito - alta temperatura da superfície - decomposição do óleo" é típico e muitos acidentes, como o travamento do eixo da biela e o emperramento do pistão, estão relacionados a ele. Ao substituir a placa da válvula, verifique o desgaste do pino do pistão.
2. Falta de petróleo
A falta de óleo é uma das falhas mais facilmente identificáveis em compressores. Quando o compressor está com pouco óleo, há pouco ou nenhum óleo lubrificante no cárter.
O óleo lubrificante descarregado pelo compressor não retorna: o compressor ficará com pouco óleo se o óleo lubrificante não retornar.
Existem duas maneiras de retornar o óleo do compressor:
Uma delas é o óleo de retorno do separador de óleo.
O outro é o tubo de retorno de óleo.
O separador de óleo é instalado no tubo de escape do compressor, sendo capaz de separar geralmente de 50 a 95% do óleo. Com excelente eficiência de retorno e alta velocidade, reduz significativamente a quantidade de óleo que entra na tubulação do sistema, prolongando efetivamente o tempo de operação sem retorno. Em sistemas de refrigeração para câmaras frigoríficas com tubulações particularmente longas, sistemas de fabricação de gelo por inundação e equipamentos de liofilização com temperaturas muito baixas, a instalação de separadores de óleo de alta eficiência pode prolongar consideravelmente o tempo de operação do compressor sem retorno, permitindo que ele ultrapasse com segurança o período inicial de operação sem retorno de óleo.
O óleo lubrificante que não foi separado entrará no sistema: ele fluirá com o refrigerante no tubo, formando um ciclo de óleo.
Após o óleo lubrificante entrar no evaporador:
Por um lado, devido à baixa temperatura e à baixa solubilidade, parte do óleo lubrificante se separa do refrigerante.
Por outro lado, a temperatura é baixa e a viscosidade é alta, e o óleo lubrificante separado adere facilmente à parede interna do tubo, dificultando o fluxo.
Quanto menor a temperatura de evaporação, mais difícil é o retorno do óleo. Isso exige que o projeto e a construção da tubulação de evaporação e da tubulação de retorno sejam favoráveis ao retorno do óleo. A prática comum é adotar um projeto de tubulação descendente e garantir uma alta velocidade do ar. Para sistemas de refrigeração com temperaturas extremamente baixas, como câmaras criogênicas médicas de -85 °C e -150 °C, além da seleção de separadores de óleo de alta eficiência, solventes especiais são geralmente adicionados para evitar que o óleo lubrificante obstrua os tubos capilares e as válvulas de expansão, e para auxiliar no retorno do óleo.
Em aplicações práticas, problemas de retorno de óleo causados por projeto inadequado de evaporadores e linhas de retorno de ar são comuns. Para sistemas com R22 e R404A, o retorno de óleo do evaporador inundado é muito difícil, e o projeto da tubulação de retorno de óleo do sistema deve ser extremamente cuidadoso. O uso de separadores de óleo de alta eficiência pode reduzir significativamente a quantidade de óleo que entra na tubulação do sistema, prolongando efetivamente o tempo sem retorno de óleo na tubulação de retorno de ar após a partida.
Quando o compressor estiver localizado acima do evaporador, é necessário um separador de óleo na linha de retorno vertical. Para garantir o retorno do óleo sob baixa carga, o tubo de sucção vertical pode adotar um tubo duplo.
A partida frequente do compressor não é favorável ao retorno do óleo. Como o tempo de operação contínua é curto, o compressor para e não há tempo suficiente para se formar um fluxo de ar estável em alta velocidade no tubo de retorno, de modo que o óleo lubrificante fica retido no tubo. Se o nível de óleo de retorno for inferior ao nível de óleo de partida, o compressor ficará sem óleo.
Durante o degelo, a temperatura do evaporador aumenta e a viscosidade do óleo lubrificante diminui, facilitando seu escoamento. Após o ciclo de degelo, a vazão do refrigerante é alta e o óleo lubrificante retido retorna ao compressor. Quando há muito vazamento de refrigerante, a velocidade de retorno do gás diminui. Se a velocidade for muito baixa, o óleo lubrificante ficará retido na tubulação de retorno de gás e não conseguirá retornar rapidamente ao compressor.
O dispositivo de segurança de proteção contra pressão de óleo desliga automaticamente o compressor na ausência de óleo, protegendo-o contra danos. Não há visor de nível de óleo.
Compressores totalmente fechados (incluindo compressores de rotor e espiral) e compressores refrigerados a ar com dispositivos de segurança de pressão de óleo não apresentam sintomas óbvios quando há falta de óleo, não parando de funcionar e desgastando-se imperceptivelmente.
Ruídos, vibrações ou corrente excessiva no compressor podem estar relacionados à falta de óleo, por isso é muito importante avaliar com precisão o estado de funcionamento do compressor e do sistema.
3. Conclusão
A causa principal da falta de óleo não é a quantidade e a velocidade com que o compressor consome óleo, mas sim o retorno inadequado do óleo no sistema. A instalação de um separador de óleo pode acelerar o retorno do óleo e prolongar o tempo de funcionamento do compressor sem a necessidade de retorno. Evaporadores e linhas de retorno devem ser projetados levando em consideração o retorno do óleo. Medidas de manutenção como evitar partidas frequentes, programar o degelo, repor o fluido refrigerante no prazo e substituir componentes desgastados do pistão também contribuem para o retorno do óleo.
O retorno do líquido e a migração do refrigerante diluirão o óleo lubrificante, o que não é favorável à formação da película de óleo;
A falha da bomba de óleo e o bloqueio do circuito de óleo afetarão o fornecimento e a pressão do óleo, resultando na falta de óleo na superfície de fricção;
A alta temperatura da superfície de atrito promove a decomposição do óleo lubrificante, fazendo com que este perca sua capacidade de lubrificação;
A lubrificação insuficiente causada por esses três problemas geralmente leva a danos no compressor. A causa principal da falta de óleo está no sistema. A simples substituição do compressor ou de alguns acessórios não resolve o problema da falta de óleo de forma definitiva.
Portanto, o projeto do sistema e a construção da tubulação devem levar em consideração o problema do retorno de óleo do sistema, caso contrário, surgirão inúmeros problemas! Por exemplo, durante o projeto e a construção, o tubo de retorno de ar do evaporador deve conter uma curva de retorno de óleo, e o tubo de exaustão deve conter uma curva de retenção. Todas as tubulações devem seguir a direção do fluido em declive, com uma inclinação de 0,3 a 0,5%.
Data da publicação: 26/12/2022
