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Colpo d’ariete del liquido

Le cause più comuni che portano a Colpo d’ariete del liquido:

  • Ritorno del liquido refrigerante al compressore dovuto a una valvola di espansione inadeguata, a una ventola dell’evaporatore danneggiata o a filtri dell’aria ostruiti

    Una valvola di espansione sovradimensionata o mal funzionante, nel caso di un guasto della ventola dell’evaporatore (distribuzione inadeguata dell’aria nella batteria) o di un’ostruzione dei filtri dell’aria, può causare un ritorno di liquido e, di conseguenza, un colpo d’ariete del liquido.
    Ciò si verifica quando il refrigerante liquido supera la capacità dell’evaporatore e ritorna attraverso la linea di aspirazione che va al compressore, come liquido più che come vapore.

    Durante il percorso, l’inondazione del compressore da parte del liquido può causare usura nelle parti mobili a causa dell’effetto di diluizione sull’olio e della perdita d’olio nel compressore. Durante il ciclo d’arresto, il trasferimento di refrigerante al compressore può verificarsi rapidamente, dando luogo a un colpo d’ariete all’avvio.

  • Trasferimento di liquido refrigerante

    È il termine utilizzato per descrivere l’accumulo di liquido refrigerante nella parte più fredda del sistema, ovvero il refrigerante condensa nella parte più fredda del sistema. In genere, questa parte è il compressore se le temperature esterne sono troppo basse o troppo elevate, sebbene il fenomeno possa verificarsi anche nell’evaporatore.

    Il trasferimento si verifica in particolare quando il compressore si trova a un livello più basso dell’evaporatore o del condensatore.
    Per evitare il trasferimento di liquido refrigerante proveniente dal condensatore, è consigliabile installare una valvola di ritegno nella linea di scarico del compressore. Si consiglia anche di posizionare un sifone all’ingresso del condensatore.

    Nel caso dell’evaporatore, è consigliabile arrestare il compressore tramite la raccolta del liquido. Si consiglia anche di posizionare un sifone all’ingresso dell’evaporatore.

    Senza queste precauzioni, è molto probabile che grandi quantità di liquido refrigerante ritornino tramite la linea di aspirazione o scarico del compressore, causando un colpo d’ariete e la diluizione dell’olio.

    Si consiglia di posizionare un elemento riscaldante nel carter del compressore, anche se ciò non garantirà che questo fenomeno venga evitato, poiché, a seconda della quantità, il refrigerante potrà superare la capacità dell’elemento riscaldante.

  • Ritorno dell’olio

    Il ritorno dell’olio è uguale, in termini di pericolosità, a quello del liquido refrigerante.
    In genere si verifica quando le tubazioni non sono progettate correttamente, e di conseguenza, non essendoci un movimento uniforme dell’olio nell’impianto, si provoca un accumulo di colpi d’ariete.

    L’eccesso d’olio causa una notevole riduzione della capacità frigorifera del sistema, poiché la capacità di scambio del calore nell’evaporatore diminuisce drasticamente.

    Occorre fare particolare attenzione nei sistemi che prevedono più di un compressore in parallelo o in tandem.

Contaminazione del sistema

Le cause più comuni che portano a Contaminazione del sistema:

  • Ossidi

    Ciò si verifica frequentemente in operazioni di manutenzione, come il rifornimento dell’olio. L’olio possiede caratteristiche ossidanti che, in combinazione con aria e acqua, possono produrre ossidi.

    Anche quando si applica calore durante saldature all’aria, si producono ossidi.
    Ciò si può evitare scomponendo l’aria dentro il tubo con gas inerte, come ad esempio azoto secco, prima di applicare calore.

    Gli ossidi potranno essere eliminati installando un filtro di aspirazione prima del compressore, il quale li tratterrà evitando così che entrino nel compressore.
    Dopo la messa in funzione, è consigliabile cambiare nuovamente tale filtro.

  • “Copper plating”

    Tale fenomeno si verifica in 2 fasi:

    . Durante la prima, il rame si dissolve nei sottoprodotti di una reazione olio/refrigerante. La quantità di rame dissolto è determinata dalla natura dell’olio, dalla temperatura e dalla presenza di impurità.
    Durante la seconda fase, il rame dissolto viene depositato sulle parti metalliche in una reazione elettrochimica.

    Il fattore che più accentua questo problema è rappresentato dalle alte temperature. Un secondo fattore che porta alla formazione di strati di rame è l’uso di un olio inadeguato. Sotto l’effetto di temperature elevate, alcuni oli reagiscono più facilmente con i liquidi refrigeranti rispetto ad altri, causando la dissoluzione del rame.
    Alla fine, la presenza di aria o umidità e di altri contaminanti accelera il deposito di rame su parti quali piastre della valvola, pompa dell’olio e albero a gomiti.

    Per evitare questo tipo di problemi, è consigliabile utilizzare l’olio raccomandato dal produttore, analizzare e correggere le cause delle temperature elevate e svuotare il sistema ogni volta che si renda necessario, per garantire l’eliminazione di aria e umidità. Si consiglia, inoltre, di utilizzare un filtro essiccatore con un elevato potere assorbente dell’umidità.

  • Umidità

    La presenza di umidità nel sistema, dovuta ad aria o acqua, può comportare altri tipi di contaminazione a causa della formazione di ruggine, della corrosione e della decomposizione del liquido refrigerante.
    L’eccessivo calore causato dall’attrito, dallo strato di rame e dall’usura delle superfici può essere riconducibile a questo agente contaminante.

    La fonte principale di contaminazione per umidità è rappresentata dall’aria introdotta nel sistema durante l’installazione delle tubazioni. Un altro modo con cui si introduce umidità sta nel trattamento inadeguato degli oli, utilizzati come sostituti dell’olio originale del compressore.

    Senza metodi adeguati di evacuazione e disidratazione del sistema frigorifero, una quantità anche piccola di acqua o aria può causare corrosione e accelerare il processo di formazione di altre forme di contaminazione.

    L’umidità potrà essere rilevata analizzando l’olio o utilizzando un visore del liquido nella rispettiva linea.
    Il metodo più sicuro per eliminare l’umidità è realizzare un corretto spurgo e azionare poi la valvola rompivuoto. Si consiglia di eseguire l’operazione per un paio di volte utilizzando azoto secco.

  • Sporcizia

    Materiali estranei quali sporcizia, residui di saldatura o prodotti chimici causano, in combinazione con l’aria, squilibri chimici che provocano la rottura delle molecole d’olio. Tali squilibri, assieme alle elevate temperature di scarico del sistema e delle temperature di attrito, possono causare la formazione di acidi, fanghi o una combinazione di entrambi.

Elevate temperature di scarico

Le cause più comuni che portano a Elevate temperature di scarico:

  • Elevate temperature di scarico

    Il surriscaldamento del compressore e il conseguente riscaldamento dell’olio fanno sì che l’olio perda la sua viscosità. Quando ciò succede, l’olio non può lubrificare in modo adeguato le parti mobili. La mancanza di lubrificazione fa sì che alcuni elementi, come i cuscinetti, si riscaldino eccessivamente e si usurino rapidamente, e che l’olio si carbonizzi.

    Tra le cause più frequenti c’è un elevato valore del rapporto di compressione e un basso carico di liquido refrigerante. Tali fenomeni comportano un flusso ridotto di liquido refrigerante. Siccome il calore del motore e il calore dovuto all’attrito del compressore sono sempre presenti, qualsiasi fenomeno in grado di ridurre il flusso di gas refrigerante oltre i limiti fissati causerà un insufficiente raffreddamento del compressore, e quindi elevate temperature di scarico.

    L’olio perde viscosità tra gli 85 ºC e i 95 ºC e può rimuovere la pellicola di protezione e quindi provocare il contatto tra metallo e metallo, causando così un guasto meccanico del compressore.

    La temperatura di scarico non dovrebbe superare i 125 ºC, poiché potrebbe essere rischiosa per l’olio.

    Un alto rapporto di compressione viene attribuito, in genere, a problemi nel condensatore o nell’evaporatore, a un controllo del sistema inadeguato o a una combinazione dei tre.
    Per risolvere il problema si consiglia di verificare che condensatore ed evaporatore siano puliti e di controllare il flusso e la temperatura dell’aria o dell’acqua del condensatore e dell’evaporatore.

    Il basso carico di liquido refrigerante è caratterizzato dalla presenza di bolle di gas nel visore della linea del liquido, a causa della bassa pressione di aspirazione e del gas troppo caldo.

    Per risolvere il problema, sarà necessario aggiungere liquido refrigerante al sistema, dopo aver determinato la causa della perdita del liquido refrigerante stesso.

Lubrificazione inefficace del sistema

Le cause più comuni che portano a Lubrificazione inefficace del sistema:

  • Diluizione dell’olio

    È il problema più frequente, a causa della sua grande affinità con il refrigerante.
    L’olio può essere diluito eccessivamente dal refrigerante durante gli arresti prolungati, perdendo parte delle sue proprietà lubrificanti.

    Può succedere, inoltre, a seconda del tipo d’olio, che la miscela olio-refrigerante si saturi, provocando la separazione dei due fluidi. La miscela più densa, ricca di liquido refrigerante, scenderà nella parte inferiore del carter, mentre quella meno densa, ricca d’olio, resterà nella parte superiore.
    Quando un compressore parte con un eccesso di refrigerante nel carter, la miscela ricca di refrigerante viene aspirata dalla pompa dell’olio. Trattandosi di un eccellente solvente, il liquido refrigerante rimuove la pellicola d’olio dai cuscinetti.
    Inoltre, l’olio altamente diluito genera una schiuma che compromette la capacità di pompaggio della pompa.
    Tutto ciò provoca gravi danni ai cuscinetti, all’albero a gomiti, ai cilindri e al gruppo pistone-biella.

    Tali fenomeni accadono perché il compressore è l’ultimo elemento a raffreddarsi all’arresto nonché l’ultimo a riscaldarsi man mano che la temperatura del sistema si alza. Per questa ragione, il compressore è la parte più fredda del sistema dopo varie ore di arresto dell’apparecchio. Il liquido refrigerante trasferito sarà raccolto e condenserà nella parte inferiore del compressore, provocando la diluizione dell’olio grazie alla reciproca affinità.

    Per evitare la diluizione è consigliabile utilizzare un elemento riscaldante nel carter del compressore, che servirà a ridurre l’affinità tra olio e liquido refrigerante evitando il trasferimento del liquido al compressore.
    È importante che la resistenza riscaldi l’olio del carter, soprattutto durante gli arresti prolungati.

  • Perdita d’olio

    La perdita d’olio è molto dannosa per l’albero a gomiti e altre parti mobili, poiché non consente un raffreddamento sufficiente e genera così una quantità di calore eccessiva.

    Alcune delle cause più comuni di questa perdita sono: cicli eccessivamente corti, produzione eccessiva di schiuma dell’olio e lunghi periodi di carico minimo accompagnato da un dimensionamento inadeguato delle tubazioni.

    Durante i periodi a ciclo corto, il compressore può pompare olio dentro il sistema in una percentuale maggiore rispetto a quella che ritorna. Il risultato sarà un livello d’olio ridotto.

    Se l’olio genera schiuma dentro il carter, verrà trascinato via dal gas refrigerante e compresso all’interno del sistema. Se la schiuma persiste, il livello dell’olio può scendere.
    La schiuma può essere dovuta alla diluizione dell’olio o all’utilizzo di olio inadeguato.

Ritorno di liquido

Le cause più comuni che portano a Ritorno di liquido:

  • Ritorno di liquido

    Il ritorno di liquido si verifica in primo luogo quando il surriscaldamento del gas nell’aspirazione del compressore tende a 0K, a causa dell’effetto detergente del refrigerante, che è in grado di rimuovere tutta la pellicola di lubrificazione dalle parti mobili del compressore. Tale fenomeno provocherà la rottura di queste parti.

    Se il compressore subisce un ritorno di liquido, possiamo osservare che le parti del compressore restano pulite, ovvero senza tracce d’olio e senza segni di carbonizzazione.

Bruciatura completa

Le cause più comuni che portano a Bruciatura completa:

  • Bruciatura completa

    Tali errori si verificano, ad esempio, quando c’è una mancanza di fase in una delle due fasi.
    Se il motore è fermo, ci sono più possibilità che si bruci completamente. Ciò è dovuto al fatto che in quel momento il motore si energizza e le richieste elettriche e fisiche sulla bobinatura sono maggiori. Se in questo momento la tensione è bassa o il compressore è bloccato meccanicamente, il compressore si brucia, a meno che la protezione del motore operi in un tempo brevissimo.

    Un’altra delle cause più comuni è un inadeguato raffreddamento del motore a causa del basso flusso dei gas di aspirazione.

    Anche nei cicli corti si verifica un surriscaldamento del motore. Gli avviamenti frequenti, con il corrispondente picco di corrente, e un flusso ridotto dei gas di aspirazione danno luogo a un riscaldamento del motore in grado di bruciarlo.

    Per evitare che ciò accada, è consigliabile installare un timer per limitare gli avviamenti del compressore.

Bruciatura localizzata

Le cause più comuni che portano a Bruciatura localizzata:

  • Bruciatura localizzata

    Quando si verifica una rottura meccanica, può succedere che alcune parti metalliche finiscano nella bobinatura del motore, provocando danni all’isolamento del motore. Questa perdita dell’isolamento può determinare un cortocircuito tra le spire. Il calore del cortocircuito può bruciare l’isolamento delle spire circostanti, fatto che può generare un cortocircuito di fase o di fase-terra.

    Anche uno sforzo nel motore può generare bruciature in un punto.

Collegamenti errati

Le cause più comuni che portano a Collegamenti errati:

  • Collegamento errato (motori monofase)

    Gli errori di collegamento nei motori monofase sono abbastanza comuni e sono dovuti al collegamento della fase ausiliaria come fase principale o al collegamento sbagliato dei componenti elettrici.

Guasti elettrici prodotti da problemi meccanici

Le cause più comuni che portano a Guasti elettrici prodotti da problemi meccanici:

  • Guasti elettrici prodotti da problemi meccanici

    Una delle cause più comuni in caso di problemi meccanici al compressore è il blocco del motore.

    L’usura del cuscinetto può causare il decentramento tra rotore e statore. A causa della scarsa distanza presente, tale decentramento fa sì che il rotore danneggi le lamine dello statore provocando un guasto nell’isolamento della fessura, che genererà a sua volta un cortocircuito fase-terra.

    L’usura dei cuscinetti è il motivo principale del blocco del motore. Ciò può essere dovuto alla diluizione dell’olio o a qualche tipo di contaminazione dell’olio.

    L’olio che contiene particelle in sospensione può arrivare al motore tramite la tubazione di aspirazione danneggiandolo.

Mancanza di fasi

Le cause più comuni che portano a Mancanza di fasi:

  • Assenza di fase

    In un motore trifase, la mancanza di corrente fa sì che esso operi come un motore monofase. Ciò comporta che le altre 2 fasi operino con una corrente eccessiva. Se non c’è alcuna protezione in grado di spegnere il motore, le 2 fasi si bruceranno rapidamente.

    Può succedere che una delle fasi si riscaldi prima dell’altra e una di esse non arrivi a bruciarsi.

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