VGF&HKL szaklap

Vákuum-szivattyúk

| |  24 077 | |

Az alábbi tartalom archív, 6 éve frissült utoljára. A cikkben szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Vákuum-szivattyúk

Hűtőberendezéseink javításához, telepítéséhez elengedhetetlenül szükséges a bontott vagy új rendszerben jelen lévő idegen anyagok (nitrogén, levegő, nedvesség) eltávolítása

A nitrogén és a levegő nem kondenzálódó anyagok, ezért a kompresszor működése közben a kompresszió végnyomás értéke jelentősen megnövekszik, ezáltal nemkívánatos túlterhelést okoz a kompresszorban mind villamosan, mind mechanikusan. Keveredve a folyadékállapotú hűtőközeggel, az adagoló szervnél gőzállapotban jelenik meg, ezzel csökkentve a berendezés hűtőteljesítményét, és lengéseket okozva a hűtőrendszerben.

A levegőben lévő nedvesség szintén nemkívánatos idegen anyag a hűtőrendszerben. Mint tudjuk, a víz 0 °C környékén megfagy, ezért a hűtőrendszer leghidegebb pontján (az adagoló szerv után) megfagyhat, ezzel fagyásos dugulást okozva a rendszerben.

A víz egyéb problémákat is okozhat (és okoz is) a hűtőrendszereinkben. Tekintve, hogy hűtőközegeink klórt és fluort (újabban csak fluort) tartalmaznak, ha ezek az anyagok vízzel érintkeznek, savakat alkothatnak. Hermetikus és félhermetikus berendezések esetén a savak megtámadják a villamos betétmotor tekercseinek sellakk szigetelését, ami rövidesen menet-, illetve testzárlatot fog okozni. A berendezés fémrészeit is támadni fogja a sav, megnövekedett korróziót, kopásokat és rézplatírozódást okozva. Az idegen gázokat érthető okoknál fogva el tudjuk távolítani a rendszerből, hiszen a vákuumszivatytyú minden légnemű anyagot kiszipákol az adott térfogatból. De hogyan tudjuk eltávolítani az adott berendezésből az esetlegesen benne maradt nedvességet? Mint tudjuk, a kuktafazékban nyomás uralkodik a víz fölött, ezért a víz forráspontja nem 100 °C lesz, hanem jóval magasabb. Ebből a fizikai törvényből kiindulva, ha a víz fölött (jelentősen) csökkentjük a nyomást (vákuumot állítunk elő), akkor a víz forráspontja durván csökkenni fog. Megfelelően mély vákuumérték elérésével lehetővé válik, hogy a víz környezeti hőmérsékleten is intenzíven tudjon párologni. Ha a berendezésben – a nagyon alacsony környezeti hőmérséklet okán – jég lenne, az sem túl nagy probléma, hiszen mint tudjuk, a jég is képes párolgásra. (Ezt a folyamatot szublimálásnak hívjuk, mikor a szilárd anyagból – a folyadékállapot kihagyásával – közvetlenül légnemű anyag lesz, lásd a mosott ruhákat, amelyek a fagyban is megszáradnak, csak lassabban.)

Lássuk, milyen vákuumszivattyúkat tudunk használni a szakmánkban, hogy be tudjuk tartani a technológiai előírásokat. Az 1. képen látható kövületet semmiképpen sem tudom ajánlani. Biztosan működik, meglehet, hogy régen a kisteljesítményű nyitott kompresszorok esetében használható volt, de én nem állnék le levákuumozni vele egy VRV rendszert vagy egy folyadékhűtőt. Vákuumszivattyú gyanánt régen sok mindent használtunk, a kis, hermetikus kompresszortól kezdve a porszívóig. Egyszer egy autóklímás kollégát láttam porszívóval vákuumolni. Ebben csak az volt a becsülendő, hogy ő legalább hallott róla, hogy egy hűtőrendszert vákuumolni kell.

A vákuumszivattyúk alapvetően csúszólapátos berendezések. A 2. képen látható módon a lapáttartó excentrikusan helyezkedik el a hengertérben. A lapáttartó egységet a főtengely hajtja, közvetlen meghajtással. A forgás következtében a lapátokra ható centrifugális erő a lapátokat nekifeszíti a henger falának, melyet olaj nedvesít. Az olaj ebben az esetben sem csak a kenést látja el a mozgó alkatrészeknél, hanem a tömítés is a feladata. Innentől fogva, ha az olaj minősége nem megfelelő, a vákuumszivattyú nem fogja elérni a rá egyébként jellemző végvákuum értékét. Az olaj minőségét az olajnéző üvegen tudjuk ellenőrizni. Az olajnak tisztának, áttetszőnek és uszadékmentesnek kell lennie.

Mivel a rendszerből kiszívott közeg áthalad a szivattyú olaján, a rendszerben lévő szennyeződések (víz) közvetlenül belekerülhetnek az olajba. A víz fehér emulzióként fog jelentkezni az olajban. Egyébként a vákuumozás megkezdése előtt célszerű bekapcsolni a szivattyút, hogy a benne lévő olaj felmelegedhessen üzemi hőmérsékletre. Ez két okból is fontos. Először is a szivattyú a névleges végvákuum értékét csak meleg olajjal képes elérni, másodszor a forró olajban nehezebben nyelődik el a rendszerből kivákuumolt nedvesség. Jelzem, ha nem használjuk a szivattyút, a szívócsonkja feltétlenül legyen elzárva egy szelepsapkával, hogy álló helyzetben ne tudjon belediffundálni a nedvesség a hideg olajba. Apropó. Milyen időközönként cseréljük az olajat, és milyen olajat használjunk? A csere időpontjára azt tudom mondani, hogy max. 20 üzemóra után kell cserélni az olajat. Ez a tétel természetesen nem igaz abban az esetben, ha egy agyig elvizesedett, mocskos, savas rendszert vákuumolunk. Ebben az esetben lehet, hogy óránként le kell cserélni az olajat. A nem megfelelő kenőanyag nem csak a berendezés végvákuumának értékére van romboló hatással, hanem a szivattyú forgómechanizmusa is károsodhat. Javítása nehézkes és költséges. Javaslom, minden egyes vákuumolás előtt szemrevételezéssel, a nézőüvegen keresztül ellenőrizzék az olaj minőségét és mennyiségét. Ez mindössze néhány pillanatot vesz igénybe, de berendezésünk állagmegóvása érdekében feltétlenül érdemes megtenni. Milyen olajat használjunk olajcserekor? A szivattyú működőképességének és végvákuumának megőrzése érdekében kizárólag a szivattyúkhoz rendszeresített olajakat használjuk (3. kép). Sűrűbb olajak használata esetében előfordulhat, hogy a hideg környezet miatt az olaj ledermed, és a szivattyú képtelen lesz elindulni. A kereskedelemben kaphatók különböző – kifejezetten szivattyúkhoz használható – olajak, csak ezeket érdemes használni. A nem megfelelő olaj használata esetében csökkenhet a végvákuum értéke és a szivattyú élettartama.

A vákuumot nem csak elő kell állítanunk, hanem tudnunk kell annak értékét, illetve pontosan látnunk kell a vákuum értékében bekövetkezett esetleges változásokat. Belátható, hogy a manométer-garnitúránk erre a célra teljességgel alkalmatlan (kivéve az elektronikus armatúrákat). A 4. képen látható ún. finom vákuumérő használatával már viszonylag korrekt módon lehetett ellenőrizni a változásokat. Hátránya a mechanikus felépítéséből adódik; rosszul tűri a mechanikus rezgéseket, az esetleges leejtést, és azonnal elállítódik az alapértéke. A fekete mutató mutatja az aktuális nyomás (vákuum) értékét. A piros mutató kézzel állítható a fekete/zöld gomb segítségével. Ennek segítségével beállíthatjuk a szivattyú végvákuumának mért értékét, és ehhez képest vizsgálhatjuk az érték változását. Miután a műszer csak a vákuum mérésére alkalmas, ha nyomást kap, felépítéséből adódóan tönkremegy. E problémák (részleges) kiküszöbölése érdekében szerelték fel a műszert az alsó csatlakozó jobb oldalán látható biztonsági lefúvatószeleppel, amely nyomás hatására felnyit, és megpróbálja megvédeni a műszert (több-kevesebb sikerrel) a tönkremeneteltől. Egyébként maga a lefúvató szelep cserélhető, és a kereskedelmi forgalomban kapható.

Az elektronikus kütyük fejlődésének következtében megjelentek az elektronikus finom vákuumérők. Az 5. képen látható műszer, még csak analóg módon, LED diódák segítségével jelzi ki a mért értékeket, amelyek nem igazán pontosak, inkább csak tájékoztató jellegűek. Kijelzéskor a mikronban mért vákuum- értékeket mutatja, megközelítőleg. Viszont van egy gusztusos védő tokja, ami megakadályozza a műszer sérülését szállítás közben.

A 6. képen látható digitális vákuumérő azért már egy kicsit komolyabb műszer. Digitális kijelzőjéről nagyon pontosan le lehet olvasni az értékeket, arról nem is beszélve, hogy a mértékegység-választó kapcsoló beállításával mikronban, PSI-ben, higanymilliméterben, millibarban, Pascal-ban, Torr-ban és milliTorr-ban is leolvashatjuk a mért értékeket. A véletlen túlnyomás sem okoz problémát a műszernek, hiszen akár 20 bar nyomást is elvisel a benne lévő érzékelő.

Az olajcsere menete

  • járassa a szivattyút az üzemi hőmérséklet eléréséig,
  • csavarja le az olajpermet-leválasztót,
  • csavarja ki az olajleeresztő dugót, és engedje le az olajat,
  • járassa a szivattyút kb. 5 másodpercig nyitott bemeneti csatlakozó mellett, hogy kinyerje az olajat a szivattyú fejéből,
  • engedje le ismét a fennmaradt olajmennyiséget,
  • csavarja vissza az olajleeresztő dugót,
  • töltsön friss olajat a nézőüveg közepének szintjéig,
  • csavarja vissza az olajpermet-leválasztót.

Amennyiben az olaj erősen szennyezett, ajánlott az olajcsere ismételt elvégzése kb. 30 perc üzem után.

Az igazán profi, ipari vákuumszivattyúnak az egyik jellemzője az elszívó csatlakozó(k) mérete. Alaphelyzetben ¼”-os csatlakozásúak a szivattyúk, azonban léteznek olyanok is, melyekben az ¼”-os csatlakozó mellett van még egy ⅜”-os is. Ezáltal lehetővé válik vastagabb tömlő csatlakoztatása is a szivattyúra, minek hatására a nagy berendezések vákuumolása gyorsabb lesz a vastagabb – kisebb ellenállású – tömlők miatt. Egyébként vákuumoláskor igyekezzünk a legrövidebb tömlőkkel összekötni a rendszert.

A 7. képen egy viszonylag jól felszerelt szivattyút láthatunk, eltekintve a hagyományos, analóg finom vákuummérőtől. Azonban a műszer mögött láthatunk valami érdekességet, nevezetesen egy mágnesszelepet. Mi szükség lehet egy mágnesszelepre egy vákuumszivatytyún? Ha már dolgoztak olyan építkezésen, ahol több szakma képviselői is jelen voltak, találkozhattak azzal a problémával, hogy a villamos elosztókból és a hosszabbítókból mindig kevés van. Teszem azt a munkánk végső fázisában vákuumoljuk az újonnan telepített berendezést. Már majdnem kész a vákuumolás, ekkor jön a festő, kihúzza a hosszabbítónkat az elosztóból, mert ő éppen festéket akar keverni a fúrógépes festékkeverőjével. Természetesen azonnal leáll a mi szivattyúnk. A rendszerben uralkodó vákuum a szivattyún keresztül szépen visszaszívja a környezeti levegőt, vele a levegőben lévő nedvességet és esetleg port is. Ha véletlenül ott vagyunk és észrevesszük, azonnal lezárhatjuk a szelepeket, de ha nem vagyunk ott, akkor a rendszer a nyomáskiegyenlítődésig teleszívja magát levegővel. Gondolom, ez senkinek sem jó. A mágnesszelep viszont a feszültség megszűntekor automatikusan lezár, ezzel megakadályozza a levegő visszaáramlását a rendszerünkbe. A mágnesszelep kis kreativitással házilag is felszerelhető.

A szivattyúkat általában két szempont figyelembevételével szoktuk csoportosítani. Az egyik a végvákuum értéke, a másik a szállítóteljesítmény. A végvákuum értékét a szivattyúba beépített fokozatok (lépcsők) határozzák meg; az egylépcsős kisebb, a kétlépcsős nagyobb végvákuum elérésére képes. A hűtéstechnikában inkább a kétlépcsős szivattyúkat preferáljuk, hiszen egy esetleg elvizesedett rendszert egylépcsős szivattyúval kiszárítani nem igazán lehet, hiszen a nedvesség csak a mélyebb végvákuum esetén párolog intenzíven. Az egylépcsős szivattyú inkább csak a vadonatúj, rövid csőszakaszokkal szerelt split klímák esetén használható.

A szivattyú szállítóteljesítménye a vákuumolandó térfogat nagysága miatt érdekes. Egy RL-2-es szivattyúval (35 l/perc) ne akarjunk nekiállni egy 400 kW-os távtelepített kondenzátorral rendelkező folyadékhűtő berendezésnek. A kereskedelemben többféle szállítóteljesítményű szivattyú is elérhető, tessék mindig kiválasztani az adott feladathoz legmegfelelőbb szerszámot.

Végül, de nem utolsósorban következzék a vákuumteszt kiértékelése. A szivattyú lekapcsolása után ellenőrizni kell a térfogatot, hogy a benne uralkodó vákuum értéke változik-e vagy sem. Gáztömör, száraz rendszer esetén még a környezeti hőmérséklet változásakor sem történhet nyomás- (vákuum-) változás a rendszerben, hiszen a vákuum arról szól, hogy nincs benne semmi. Ha a semmi hőmérsékletét megváltoztatjuk, akkor nem lehet nyomásváltozás.

Szivattyú