لا يقوم ضاغط مكبس التبريد بإعادة الزيت، ما هو السبب الجذري؟

الضاغط آلة معقدة تعمل بسرعات عالية. ويُعدّ ضمان تزييت كافٍ لعمود المرفق، والمحامل، وقضبان التوصيل، والمكابس، والأجزاء المتحركة الأخرى في الضاغط شرطًا أساسيًا للحفاظ على التشغيل السليم للآلة. ولهذا السبب، يشترط مصنّعو الضواغط استخدام أنواع محددة من زيوت التشحيم، ويطلبون فحصًا دوريًا لمستوى الزيت ولونه. مع ذلك، ونظرًا للإهمال في تصميم وبناء وصيانة أنظمة التبريد، فإن نقص الزيت في الضاغط، وتكوّن رواسب الكربون، وتدهور الزيت، وتخفيف سائل التبريد المُعاد، وتفريغ غاز التبريد، واستخدام زيوت تشحيم رديئة، وغيرها، أمور شائعة.

1. عدم كفاية التشحيم

السبب المباشر للتآكل: عدم كفاية التزييت. نقص الزيت سيؤدي حتماً إلى عدم كفاية التزييت، ولكن عدم كفاية التزييت ليس بالضرورة ناتجاً عن نقص الزيت.

قد تتسبب الأسباب الثلاثة التالية أيضًا في عدم كفاية التزييت:

لا يمكن للمواد المزلقة الوصول إلى أسطح المحامل.

على الرغم من أن زيت التشحيم قد وصل إلى سطح المحمل، إلا أن لزوجته منخفضة للغاية بحيث لا تشكل طبقة زيت بسمك كافٍ.

على الرغم من أن زيت التشحيم قد وصل إلى سطح المحمل، إلا أنه يتحلل بسبب ارتفاع درجة الحرارة ولا يمكنه التشحيم.

الآثار السلبية: انسداد شبكة سحب الزيت أو خط أنابيب إمداد الزيت، أو تعطل مضخة الزيت، وما إلى ذلك، يؤثر على توصيل زيت التشحيم، فلا يصل الزيت إلى سطح الاحتكاك البعيد عن المضخة. في حال سلامة شبكة سحب الزيت والمضخة، فإن تآكل المحامل، أو الخلوص الزائد، وما شابه، يتسبب في تسرب الزيت وانخفاض ضغطه، مما يحول دون وصول زيت التشحيم إلى سطح الاحتكاك البعيد عن المضخة، ويؤدي إلى التآكل والخدوش.

لأسبابٍ عديدة (منها مرحلة بدء تشغيل الضاغط)، ترتفع درجة حرارة سطح الاحتكاك بسرعة عند عدم وجود زيت تشحيم، ويبدأ زيت التشحيم بالتحلل بعد تجاوز 175 درجة مئوية. تُعدّ حلقة مفرغة نموذجية، حيث يؤدي نقص التشحيم إلى الاحتكاك وارتفاع درجة حرارة السطح وتحلل الزيت، وترتبط بها العديد من الحوادث الخطيرة، بما في ذلك انحشار عمود ذراع التوصيل وتعطل المكبس. عند استبدال صفيحة الصمام، يجب فحص تآكل دبوس المكبس.

2. نقص النفط

يُعد نقص الزيت من أكثر أعطال الضاغط سهولةً في التشخيص. فعندما يكون الضاغط ناقص الزيت، يكون هناك القليل من زيت التشحيم أو لا يوجد زيت على الإطلاق في علبة المرافق.

إن زيت التشحيم الذي يتم تصريفه من الضاغط لا يعود: سيعاني الضاغط من نقص في الزيت إذا لم يعد زيت التشحيم.

هناك طريقتان لإعادة الزيت من الضاغط:

أحدهما هو زيت الإرجاع من فاصل الزيت.

والآخر هو أنبوب إرجاع الزيت.

يُركّب فاصل الزيت على خط عادم الضاغط، حيث يفصل عادةً ما بين 50% و95% من الزيت، مع كفاءة عالية في إعادة الزيت وسرعة فائقة، مما يقلل بشكل كبير من كمية الزيت الداخلة إلى خط النظام، وبالتالي يطيل فترة التشغيل دون الحاجة إلى إعادة الزيت. بالنسبة لأنظمة التبريد في غرف التبريد ذات الخطوط الطويلة، وأنظمة صنع الثلج بالغمر، ومعدات التجفيف بالتجميد ذات درجات الحرارة المنخفضة جدًا، يُمكن لتركيب فواصل زيت عالية الكفاءة أن يُطيل بشكل كبير فترة تشغيل الضاغط دون الحاجة إلى إعادة الزيت، مما يسمح للضاغط بتجاوز فترة التشغيل الأساسية بأمان بعد بدء التشغيل، وصولًا إلى مرحلة ذروة استهلاك الزيت.

سيدخل زيت التشحيم الذي لم يتم فصله إلى النظام: سيتدفق مع مادة التبريد في الأنبوب لتشكيل دورة زيتية.

بعد دخول زيت التشحيم إلى المبخر:

من ناحية أخرى، وبسبب انخفاض درجة الحرارة وانخفاض الذوبان، يتم فصل جزء من زيت التشحيم عن مادة التبريد.

من ناحية أخرى، تكون درجة الحرارة منخفضة واللزوجة عالية، ويسهل التصاق زيت التشحيم المنفصل بالجدار الداخلي للأنبوب، مما يجعل تدفقه صعباً.

كلما انخفضت درجة حرارة التبخر، زادت صعوبة إعادة الزيت. وهذا يتطلب تصميم وبناء خط أنابيب التبخر وخط أنابيب الإرجاع بطريقة تُسهّل إعادة الزيت. ويتمثل النهج الشائع في اعتماد تصميم خط أنابيب تنازلي وضمان سرعة هواء عالية. أما بالنسبة لأنظمة التبريد ذات درجات الحرارة المنخفضة للغاية، مثل صناديق التبريد الطبية التي تعمل عند -85 درجة مئوية و-150 درجة مئوية، فبالإضافة إلى اختيار فواصل زيت عالية الكفاءة، تُضاف عادةً مذيبات خاصة لمنع زيت التشحيم من سدّ الأنابيب الشعرية وصمامات التمدد، ولتسهيل إعادة الزيت.

في التطبيقات العملية، تُعدّ مشاكل عودة الزيت الناتجة عن التصميم غير السليم للمبخرات وخطوط هواء العودة شائعة. في أنظمة R22 وR404A، تُعدّ عودة الزيت من المبخر المغمور بالغة الصعوبة، لذا يجب توخي الحذر الشديد في تصميم خط أنابيب عودة الزيت. يُمكن لفصل الزيت عالي الكفاءة أن يُقلّل بشكل كبير من كمية الزيت الداخلة إلى خط أنابيب النظام، مما يُطيل بشكل فعّال فترة عدم عودة الزيت في خط هواء العودة بعد بدء التشغيل.

عندما يكون الضاغط أعلى من المبخر، يلزم وجود مصيدة زيت الإرجاع على خط الإرجاع الرأسي. ولضمان إرجاع الزيت عند الأحمال المنخفضة، يمكن استخدام أنبوب سحب رأسي مزدوج.

لا يُساعد التشغيل المتكرر للضاغط على عودة الزيت. فنظرًا لقصر مدة التشغيل المتواصل، يتوقف الضاغط، ولا يتوفر الوقت الكافي لتكوين تدفق هواء مستقر وعالي السرعة في أنبوب الهواء العائد، مما يؤدي إلى بقاء زيت التشحيم داخل الأنبوب. وإذا كانت كمية الزيت العائد أقل من كمية الزيت الداخل، فسيعاني الضاغط من نقص الزيت.

أثناء عملية إزالة الصقيع، ترتفع درجة حرارة المبخر، وتقل لزوجة زيت التشحيم، مما يسهل تدفقه. بعد انتهاء دورة إزالة الصقيع، يرتفع معدل تدفق غاز التبريد، ويعود زيت التشحيم المحتجز إلى الضاغط. في حال وجود تسرب كبير لغاز التبريد، تنخفض سرعة عودة الغاز. إذا كانت السرعة منخفضة جدًا، سيبقى زيت التشحيم في خط عودة الغاز ولن يتمكن من العودة إلى الضاغط بسرعة.

سيتوقف جهاز حماية ضغط الزيت تلقائيًا عند انخفاض مستوى الزيت لحماية الضاغط من التلف. لا يوجد زجاج رؤية.
لا تظهر على الضواغط المغلقة بالكامل (بما في ذلك ضواغط الدوار واللولب) والضواغط المبردة بالهواء المزودة بأجهزة أمان ضغط الزيت أعراض واضحة عند نقص الزيت، ولن تتوقف، وسيتآكل الضاغط دون وعي.

قد يكون ضجيج الضاغط أو اهتزازه أو التيار الزائد مرتبطًا بنقص الزيت، لذلك من المهم جدًا الحكم بدقة على حالة تشغيل الضاغط والنظام.

3. الخاتمة

إن السبب الرئيسي لنقص الزيت ليس كمية الزيت التي ينفد منها الضاغط أو سرعة نفاده، بل ضعف نظام إعادة الزيت. يمكن تركيب فاصل زيت لإعادة الزيت بسرعة وإطالة عمر تشغيل الضاغط الذي لا يحتاج إلى إعادة زيت. يجب تصميم المبخرات وخطوط إعادة الزيت مع مراعاة إعادة الزيت. كما أن إجراءات الصيانة، مثل تجنب التشغيل المتكرر، وتوقيت إزالة الصقيع، وتجديد غاز التبريد في الوقت المناسب، واستبدال أجزاء المكابس المتآكلة في الوقت المناسب، تُسهم أيضًا في تحسين إعادة الزيت.

إن عودة السائل وانتقال المبرد سيؤديان إلى تخفيف زيت التشحيم، وهو أمر غير مواتٍ لتكوين طبقة الزيت؛

سيؤثر تعطل مضخة الزيت وانسداد دائرة الزيت على إمداد الزيت وضغط الزيت، مما يؤدي إلى نقص الزيت على سطح الاحتكاك؛

ستؤدي درجة الحرارة المرتفعة لسطح الاحتكاك إلى تعزيز تحلل زيت التشحيم وجعله يفقد قدرته على التشحيم؛

يؤدي نقص التزييت الناتج عن هذه المشاكل الثلاثة غالبًا إلى تلف الضاغط. والسبب الرئيسي لنقص الزيت هو النظام نفسه. ولا يكفي استبدال الضاغط أو بعض ملحقاته لحل مشكلة نقص الزيت بشكل جذري.

لذا، يجب أن يراعي تصميم النظام وإنشاء خطوط الأنابيب مشكلة عودة الزيت، وإلا ستنشأ مشاكل لا حصر لها! على سبيل المثال، أثناء التصميم والإنشاء، يُزوّد ​​أنبوب عودة هواء المبخر بانحناءة لعودة الزيت، وأنبوب العادم بانحناءة فحص. يجب أن تمتد جميع خطوط الأنابيب بمحاذاة اتجاه السائل، بانحدار يتراوح بين 0.3% و0.5%.