Die Bedeutung des Filters

Das Wort „austrocknen“ bedeutet „vollständig austrocknen“ und ein Trockenmittel ist ein Material oder eine Substanz, die für die Entfernung der Feuchtigkeit sorgt. Feuchtigkeit im mechanischen Kühlkreislauf beeinträchtigt den Betrieb und die Lebensdauer des Systems. Der Filtertrockner ist ein Zubehörteil, das die Aufgabe hat, Partikel herauszufiltern und Feuchtigkeit zu entfernen und zu halten, um zu verhindern, dass sie durch das System zirkuliert.

Einige Kombinationen atomarer Elemente erzeugen molekulare Strukturen, die entweder nützlich oder schädlich sein können. Säuren entstehen, wenn die richtige Kombination von Elementen chemisch miteinander verknüpft wird. Wenn wir einen Nutzen für die Säure haben und sie für den vorgesehenen Zweck verwenden, ist alles in Ordnung. Allerdings treten in manchen Fällen unerwünschte chemische Kombinationen dort auf, wo wir sie am wenigsten wollen und wo sie ernsthaften Schaden anrichten. Unter bestimmten Umständen bilden sich im mechanischen Kältemittelsystem chemisch Salz- und Flusssäuren. Das wollen wir natürlich verhindern.

Betrachten wir noch einmal, wie der Chemiker den chemischen Bindungsprozess erleichtert. Der Chemiker möchte, dass bestimmte chemische Reaktionen ablaufen, um neue Substanzen zu schaffen, die hoffentlich besondere, nützliche Eigenschaften haben. Vielleicht versucht der Chemiker, ein neues Kältemittel zu entwickeln, um ein anderes zu ersetzen, das aus dem Verkehr gezogen wird. Der Chemiker kombiniert bestimmte Elemente, um Bindungen oder Verknüpfungen zu bilden, die im Endeffekt alle Eigenschaften eines geeigneten Kältemittels erfüllen. Ein Katalysator ist alles, was ein Ergebnis beschleunigt, ermutigt oder dabei hilft, es herbeizuführen. Wärme ist einer der aktivsten Katalysatoren der Chemie. Ein Chemiker kann einem Becher mit Chemikalien absichtlich Hitze hinzufügen, damit diese sich zu einer neuen Substanz verbinden.

Das System enthält Komponenten, die aus einer Reihe von Metallen bestehen, wie z. B. Eisenguss des Kompressors, Kupferleitungen, Stahlkondensator, Aluminiumverdampfer, Messingventile und -armaturen und möglicherweise noch andere Metalle in kleineren Mengen. Beim Lötprozess werden die Komponenten unter Verwendung weiterer Metalle und Chemikalien zusammengefügt. Um den chemischen Prozess des Lötens zu erleichtern, wird Flussmittel aufgetragen, und als Katalysator wird mit einem Brenner Wärme zugeführt.

Im System sind noch weitere Stoffe (Chemikalien) enthalten. Es werden Isolierungen und Lacke für die Wicklung des Kompressormotors, Epoxidkleber und möglicherweise Gummi- und Dichtungsmaterialien verwendet. Zu den wichtigsten chemischen Stoffen, die ständig im System zirkulieren, gehören natürlich das Kältemittel und das Öl.

Das System enthält eine große Menge an Chemikalien. (Alles Physische ist chemisch und besteht aus Atomen, die sich unter den richtigen Umständen mit Atomen anderer Elemente verbinden können.) Wenn nun der bestehenden Kombination von Elementen, aus denen das System besteht, noch weitere Elemente hinzugefügt werden, werden die chemischen Bindungsmöglichkeiten noch größer. Während der Installation oder Wartung des Systems kann Luft eingeführt werden, die aus Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff besteht. Es kann Feuchtigkeit eindringen und Flussmittel oder sogar Pulver aus dem Inneren der Isolierung in das System gelangen. Feuchtigkeit und Sauerstoff sind sehr aktive Komponenten, die selbst als Katalysatoren wirken.

Zusätzliche Katalysatoren in Form von Wärme oder Kompression sowie latenter Wärme im Kondensator und Druck sind vorhanden. Stellen Sie sich die Möglichkeiten vor. Die vorhandenen Chemikalien werden komprimiert, erhitzt und verflüssigt. Anschließend werden sie verdampft und unter Druckentlastung abgekühlt. Dann wird der Vorgang stunden-, tage- und monatelang kontinuierlich wiederholt, bis eine chemische Reaktion stattfindet. An heißen Tagen erreichen die hohe Temperatur und der hohe Druck auf der Hochdruckseite des Systems noch höhere Werte. Die Katalysatoren Hitze und Druck könnten einen Chemiker fast neidisch machen.

Bei einer chemischen Reaktion entstehen durch die typische chemische Bindung Salzsäure und Flusssäure. Diese Säuren gehen dann an die Arbeit, indem sie die Metalle und andere Baumaterialien zersetzen und der chemischen Reaktion lösliches Material hinzufügen. Es kann eine Reihe anderer chemischer Reaktionen stattfinden, und das zirkulierende Kältemittel und Öl transportieren die gesamte Mischung durch das System, wo sie den Prozess fortsetzen kann.

Ein Experte für Säuren teilt uns mit, dass sich bei jeder Erwärmung einer Säure um 18 Grad Fahrenheit ihr Aktivitätsniveau verdoppelt.

Schließlich kann die Isolierung der Motorwicklung zerstört werden und die Motorwicklungen beginnen, elektrischen Strom untereinander zu leiten. Wenn der Motor durchzubrennen beginnt, werden glimmende Produkte aus dem brennenden Motor durch das System gepumpt. Denken Sie daran, dass der Motor kocht und brennt, während der Kompressor diese Produkte durch das System pumpt. Flüssiges Kältemittel und Öl sind ziemlich gute Reinigungsmittel, sodass die Rohrleitungen, in denen sich flüssiges Kältemittel befindet, möglicherweise einigermaßen sauber von den entstehenden Rückständen bleiben. Im Verdampfer findet jedoch ein Destillationsprozess statt, bei dem das Kältemittel von einer Flüssigkeit in einen Gaszustand übergeht, sodass sich die Rückstände vom Kältemittel lösen und sich im Verdampfer und in der Saugleitung ablagern. Aus diesem Grund befindet sich der Großteil der Ablagerungen auf der Niederdruckseite eines Systems, bei dem ein Kompressor durchgebrannt ist.

Installations- und Servicetechniker müssen unbedingt verhindern, dass Fremdstoffe, Luft, Feuchtigkeit, Lötflussmittel, beim Löten entstehender Kohlenstoff und Isolierpulver in ein System gelangen oder dort verbleiben. Zu einer guten Rohrleitungspraxis gehört es, beim Löten eine kleine Menge trockenen Stickstoffs durch das System abzulassen. Rohrenden müssen abgedichtet werden, bevor die Rohrisolierung über die Rohrleitung geschoben wird. Vor dem Befüllen mit Kältemittel sollte eine gute Evakuierung von 500 Mikron erreicht werden, um Luft und Feuchtigkeit zu entfernen. Und der Einbau eines richtig dimensionierten Filtertrockners ist sowohl bei neuen Systemen als auch immer dann wichtig, wenn ein System für Wartungsarbeiten geöffnet wird.

Der Filtertrockner ist so konzipiert, dass er sowohl zirkulierende Partikel entfernt als auch im System vorhandene Feuchtigkeit sammelt und festhält. Mit der Einführung von R-410A-Systemen, die stark hygroskopische synthetische Polyolesteröle verwenden, ist der Einsatz eines Filtertrockners mit einem guten Trockenmittel noch wichtiger geworden.

Das moderne Trockenmittel der Wahl ist ein Material namens Zeolith. Zeolith hat gegenüber älteren Trockenmitteln wie aktiviertem Aluminiumoxid, Kieselgel, Calciumchlorid und Calciumoxid an Popularität gewonnen. Zeolith ist ein Mineral, das in der Natur vorkommt oder hergestellt werden kann. Es handelt sich um einen anorganischen braunen oder grauen porösen Feststoff, der aus einer Struktur aus Poren und winzigen Kammern besteht, die durch Kapillarwirkung Feuchtigkeit sammeln und halten können. Adsorption ist die physikalische Eigenschaft der Kapillarwirkung, bei der Feuchtigkeit in kleine Poren gesaugt wird, ähnlich wie ein Schwamm oder ein Papiertuch verschüttete Flüssigkeiten auffängt.

Es gibt Hunderte verschiedener Zeolithe, jeder mit seiner eigenen Mikroform, Gitterstruktur und Größe. Zeolithe können so ausgewählt werden, dass sie viele verschiedene Substanzen sammeln und festhalten, je nach Molekülgröße und Struktur des spezifischen Moleküls, das gesammelt werden soll. Der für die Verwendung in einem Filtertrockner ausgewählte Zeolith ist so ausgewählt, dass er Feuchtigkeit adsorbiert und gleichzeitig den Durchtritt von Kältemittel ermöglicht. Ein Beispiel für einen Zeolith ist ein sehr leichtes und poröses Vulkangestein. Zeolithfilter werden als Trockenmittel und Filter für Kältemittel, Säuren und bestimmte Chemikalien sowie zur Entfernung von Ammoniak in Aquarien verwendet.

Zeolith-Trockenmittel werden zu einem porösen festen Kern geformt, der in den Filter-Trockner-Behälter gegeben wird. Ältere lose Trockenmittel wie Kieselgel zerfielen gelegentlich in Partikel oder Staub, die manchmal den Filtertrockner verließen und durch das System zirkulierten, was insbesondere bei Kapillarrohrsystemen oft zu einer Einschränkung führte. Dies wurde durch die vertikale Positionierung des Filtertrockners vermieden, sodass Druckpulsationen im System die lose Füllung nicht hin und her bewegen und sie physisch zersetzen würden. Zeolith-Trockenmittel-Filtertrockner mit festem Kern können in jeder beliebigen Position installiert werden. Die meisten Trockenmittel mit festem Kern sind zu einem zylindrischen Block mit einem konischen axialen Loch in der Mitte geformt, um einen gleichmäßigen Fluss des Kältemittels durch das gesamte Trockenmittelbett zu ermöglichen. Aus diesem Grund sind Filtertrockner richtungsabhängig und haben die auf dem Behälter angegebene Durchflussrichtung. Die Installation des Filtertrockners in der falschen Richtung führt zu einem ungleichmäßigen Kontakt des Kältemittels mit dem Trockenmittel und erhöht den Druckabfall. Für Wärmepumpenanwendungen stehen Bi-Flow-Filtertrockner zur Verfügung.

Die Kapazität eines Trockenmittels ist temperaturabhängig. Je kälter das Trockenmittel ist, desto mehr Feuchtigkeit kann es speichern. Daher ist es von Vorteil, einen Filtertrockner an einem kühleren Ort aufzustellen. Das Entfernen eines gelöteten Filtertrockners mit einer Brennerflamme führt dazu, dass Feuchtigkeit aus dem Trockenmittel in das System getrieben wird. Im Allgemeinen ist es besser, den Filtertrockner mit einem Schlauchschneider auszuschneiden.

Ein Filtertrockner in der Saugleitung mit einem übermäßigen Druckabfall sollte nicht in einem System verbleiben. Ein übermäßiger Druckabfall in der Saugleitung verringert den volumetrischen Wirkungsgrad des Kompressors und verringert somit die Betriebskapazität des Systems. Viele Filtertrockner in der Saugleitung verfügen über einen Druckanschluss am Einlassende, sodass der Druck am Einlass des Trockners mit dem Druck am Saugventil am Kompressor verglichen werden kann. Wieder andere Filtertrockner mit Saugleitung verfügen über Druckanschlüsse sowohl am Einlass als auch am Auslass.

Lassen Sie nicht zu, dass ein System zu einem außer Kontrolle geratenen Chemiebaukasten wird. Eine gute Rohrleitungspraxis, eine Stickstoffspülung während des Lötens, eine gründliche Evakuierung sowie die ordnungsgemäße Installation und Verwendung von Filtertrocknern mit modernen und wirksamen Molekularsieb-Trockenmitteln verhindern viele Systemausfälle. Für viele Kompressorausfälle wird der Kompressor verantwortlich gemacht, obwohl die eigentliche Ursache ein Systemproblem war. Dieses Systemproblem könnte ein chemisches Problem aufgrund von Feuchtigkeit gewesen sein.

Norm Christopherson ist technischer Redakteur, Seminarmoderator und ehemaliger HVACR-Ausbilder. Derzeit sucht er nach Ausbildungsmöglichkeiten. Er kann unter [email protected] kontaktiert werden.

Erscheinungsdatum: 08.09.2003