Os compressores de parafuso para refrigeração são compressores volumétricos. Utilizados desde 1934, devido ao seu excelente desempenho, baixa taxa de desgaste e grande capacidade de refrigeração, eles têm dominado os sistemas de refrigeração de pequeno, médio e grande porte. Mas quais os tipos de falhas que podem ocorrer nos compressores de parafuso para refrigeração a flúor durante o uso? Vamos analisar mais detalhadamente a seguir!
1. Taxa de compressão anormal
2. Baixa eficiência e falha do condensador
3. Baixa eficiência e falha do evaporador
4. Falha no sistema de circuito de óleo
5. Falha elétrica
1. Taxa de compressão anormal
A taxa de compressão é um conceito familiar para qualquer pessoa que entenda de desempenho de compressores. Mas qual a utilidade da taxa de compressão? Será que é apenas uma ferramenta computacional? Na verdade, não.
A diferença entre uma máquina de parafuso e uma máquina de pistão é que a máquina de pistão apenas realiza subcompressão, enquanto a máquina de parafuso realiza sobrecompressão.
Devido à sua estrutura, o compressor de parafuso possui um dado importante: a taxa de compressão interna, abreviada em inglês como Vi. Para a maioria dos compressores de parafuso, o valor de Vi é fixo. Do ponto de vista da manutenção e operação, o valor da taxa de compressão interna é muito semelhante ao valor da taxa de compressão externa (a relação entre a pressão de condensação e a pressão de evaporação), e a eficiência desse compressor é a mais alta possível.
Então, o que acontece quando a taxa de compressão é grande ou pequena?
Se for muito grande, ou se a diferença de pressão for muito grande, isso comprova que o sistema se desvia completamente do valor de projeto. Os principais fenômenos são: temperatura de descarga e temperatura de pressão muito altas, pressão de sucção baixa e temperatura alta.
Se a pressão e a temperatura dos gases de escape forem muito altas, as principais consequências negativas são a facilidade com que o óleo lubrificante no sistema carboniza, não forma uma película de óleo adequada e o rotor não é totalmente lubrificado.
A baixa pressão de sucção e a alta temperatura de sucção afetam principalmente o resfriamento do motor, enquanto a alta temperatura de exaustão tem consequências basicamente equivalentes à alta temperatura e pressão de exaustão.
Se for muito pequeno, afeta principalmente o ciclo úmido (carro molhado, congelamento invertido). Em alguns materiais, o compressor de parafuso é resistente ao ciclo úmido, incluindo alguns de nossos projetos, e os vendedores gostam de promovê-lo dessa forma. Na verdade, os compressores de parafuso são mais suscetíveis ao ciclo úmido. Se uma grande quantidade de líquido retornar ao compressor, causará a diluição do óleo lubrificante, e a consequência é equivalente a uma alta temperatura de exaustão.
Obviamente, a taxa de compressão é muito baixa, e isso também é causado pelo desgaste acentuado do rotor e pela falha nos ciclos de carga e descarga.
2. A eficiência do condensador é baixa.
A baixa eficiência do condensador afeta principalmente a temperatura do líquido de alimentação e a sua capacidade de se liquefazer. Sabemos que a válvula de expansão deve estar idealmente abastecida com líquido. Dessa forma, a eficiência do sistema é maior e a capacidade de refrigeração é máxima. Além disso, unidades de grande porte geralmente possuem reservatórios acoplados, utilizados principalmente para o resfriamento do óleo. Portanto, é crucial manter a alta eficiência do condensador. As falhas são causadas principalmente pela seleção incorreta do método de resfriamento, área de evaporação insuficiente, fluido refrigerante insuficiente e troca de calor insuficiente. Assim, durante a inspeção, os principais componentes verificados são ventiladores, bombas d'água e aletas.
Falando nisso, o efeito de condensação é excessivo. Por exemplo, se a temperatura ambiente estiver muito baixa, o efeito de condensação será muito bom, resultando em maior eficiência de entrada de líquido no evaporador. Nesse caso, o superaquecimento na sucção será muito baixo e a sensibilidade da válvula de expansão também, o que causará choque hidráulico na partida. Ou então, a diferença entre a pressão de exaustão e a pressão de sucção será insuficiente, o que é fatal para a máquina de parafuso com alimentação de óleo por pressão diferencial.
3. A eficiência do evaporador é baixa ou alta.
A baixa eficiência do evaporador afeta principalmente o resfriamento do objeto a ser resfriado, enquanto o curso úmido afeta o compressor. Já uma alta eficiência fará com que o superaquecimento na sucção seja muito elevado, o que afetará a temperatura de descarga do compressor.
Avaliação do golpe molhado
Em condições de baixa temperatura, a detecção de condensação em sistemas de ar condicionado é relativamente simples, sendo feita principalmente pela observação da formação de gelo na linha de sucção do compressor. Mas e quanto à presença de condensação em sistemas de ar condicionado? Principalmente em chillers, erros na detecção podem causar problemas como quebras e infiltração de água. Portanto, a detecção de condensação pode ser feita com base no diagrama pressão-entalpia, ou seja, pela diferença entre a temperatura de exaustão e a temperatura após a condensação. Se o valor for inferior a 30 K, pode-se considerar que houve condensação em sistemas de ar condicionado.
Gostaria de acrescentar mais uma coisa: sobre a válvula de expansão, não tenho uma lista específica (consulte meu livro sobre manutenção de válvulas de expansão). A válvula de expansão não é uma válvula reguladora universal e nem todas as condições de trabalho atendem aos requisitos de ajuste da válvula de expansão. Isso é especialmente relevante em grandes carroças puxadas por cavalos.
4. Problema no circuito de óleo
No circuito de óleo, os principais fatores que influenciam o desempenho são a qualidade do óleo, a limpeza, a temperatura de retorno do óleo, etc. A principal função do óleo lubrificante no sistema de refrigeração do compressor de parafuso é lubrificar, resfriar e vedar.
Além disso, também possui a função de redução de ruído e absorção de impacto, mas há muita controvérsia na indústria, principalmente porque o óleo forma bolhas de ar na parte do motor, e essas bolhas eliminam o ruído. No entanto, alguns fabricantes consideram isso inútil e o controle da mistura gás-líquido difícil, então adicionam um agente antiespumante.
A absorção de impactos serve principalmente para a lubrificação dos rolamentos, e esse efeito não é significativo, portanto, as duas funções acima não podem ser consideradas as funções principais.
A temperatura do óleo de retorno afeta significativamente a vida útil do compressor de parafuso. Geralmente, a temperatura operacional recomendada situa-se entre 40 e 60 °C, embora alguns fabricantes também especifiquem 70 °C ou 80 °C. Temperaturas excessivamente altas do óleo podem causar a carbonização do mesmo e prejudicar a formação da película de óleo. A temperatura do óleo também afeta a temperatura dos gases de escape, o que, por sua vez, afeta a taxa de compressão. Portanto, é fundamental prestar atenção ao ajuste da temperatura do óleo.
limpeza do óleo
A limpeza do óleo também reflete a limpeza do sistema. Manter a limpeza é a principal característica do compressor de parafuso. O compressor de parafuso não é igual ao compressor de pistão. Devido a razões estruturais, a limpeza do sistema é mais rigorosa do que a do compressor de pistão. Devido à alta velocidade de rotação do rotor, alguns objetos estranhos são rapidamente aspirados para dentro do compressor, causando danos ao rotor, especialmente pequenas partículas de metal ou outros objetos estranhos que podem romper a barreira de retenção do filtro de sucção (incluindo objetos estranhos relativamente grandes, danos à tela do filtro devido à sucção não são incomuns), ou até mesmo causar problemas de montagem na própria máquina, fazendo com que as peças se soltem e fiquem presas entre os rotores. Isso certamente causará danos diretos ao motor. Embora as pequenas partículas de metal não atuem diretamente, elas impactam a película de óleo do rotor, resultando em lubrificação inadequada do rolamento do rotor, travamento do cilindro e desgaste da caixa de rolamentos. O mais grave é que as pequenas partículas podem formar uma cadeia de curto-circuito e causar danos diretos ao motor.
Compressores que utilizam óleo lubrificante ácido frequentemente exalam um odor de óleo queimado ao serem ligados para análise. A temperatura é muito alta quando a superfície metálica está severamente desgastada, e o óleo lubrificante começa a carbonizar acima de 175°C. Se houver muita água no sistema (bombeamento de vácuo inadequado, óleo lubrificante e refrigerante com alto teor de água, entrada de ar após rompimento do tubo de retorno de pressão negativa, etc.), o óleo lubrificante pode se tornar ácido. O óleo lubrificante ácido corrói os tubos de cobre e o isolamento dos enrolamentos. Por um lado, causa a deposição de cobre; por outro, o óleo lubrificante ácido contendo átomos de cobre tem baixo desempenho de isolamento, o que cria condições para curto-circuito nos enrolamentos.
Em compressores de parafuso, muitos tipos de falhas são causados por diversos fatores. Por exemplo, a falha de lubrificação causada pela falta de óleo pode levar ao travamento dos rolamentos e do rotor, resultando no bloqueio do motor do compressor, aumento anormal da pressão e até mesmo na queima do motor. Mas por que a falta de óleo ou a falha de lubrificação são causas mais frequentes? Na verdade, elas são mais frequentemente causadas por alta temperatura de exaustão, choque térmico e outros fatores. Portanto, para a equipe de manutenção, todos esses aspectos exigem observação cuidadosa e análise criteriosa antes que os reparos e a solução do problema possam ser realizados.
1. O óleo ferve durante a partida ou operação.
Essa falha ocorre devido à entrada de líquido no compressor ou ao excesso de fluido refrigerante no óleo lubrificante. Ajuste o mecanismo de estrangulamento para verificar se há sobrecarga de fluido refrigerante.
2. O nível de óleo é insuficiente ou excessivo.
Se o nível de óleo for insuficiente, deve-se verificar se há algum problema com o óleo, se a quantidade de combustível adicionada é insuficiente ou se o óleo está com dificuldade para retornar ao evaporador. Durante a manutenção, verifique se o reservatório de líquido está limpo. Nesse caso, deve-se considerar a possibilidade de o mecanismo de estrangulamento estar com defeito ou ter sido instalado incorretamente.
Se o nível estiver muito alto, deve-se considerar a possibilidade de o filtro de óleo estar obstruído e o fluido refrigerante estar misturado ao óleo.
3. A temperatura dos gases de escape está muito alta.
Existem muitos fatores que contribuem para a alta temperatura dos gases de escape, principalmente devido ao excesso ou à falta de refrigerante, ao superaquecimento excessivo na sucção e às condições de trabalho instáveis.
4. Pressão de sucção baixa ou flutuante
As principais manifestações de baixa pressão de sucção são falta de refrigerante, desequilíbrio do mecanismo de estrangulamento, alta temperatura de condensação, choque térmico no líquido, etc.
Data da publicação: 05/12/2022
