Hur man korrekt evakuerar köldmedium

Evakuering kallas ofta för ”vakuum” eller ”dra ett vakuum” och är en av de viktigaste delarna av HVACR-installations- och reparationsprocessen där köldmediekretsen är inblandad.

Vårt mål bör vara att hålla den slutna kylkretsen ren, torr och tät – precis som jag fick lära mig sedan den allra första veckan på VVS-skolan.

Det enda vi vill ha inne i systemet är rätt köldmedium och rätt olja i de av fabriken angivna mängderna. Saker som luft, fukt, smuts, kopparspån, oxider eller annat som inte är köldmedium eller olja ska hållas ute.

Detta innebär att vi använder goda rutiner när vi monterar fältanslutningar och utför reparationer genom att följa dessa viktiga steg.

• Håller slangar förseglade med originalpluggar/kapslar, eller tejp vid behov, före montering.
• Bekräfta att kopplingar och komponenter i köldmediekretsen är rena och fria från skräp.
• Eliminera föroreningar från slangarna genom att rengöra dem innan de skärs av.
• Reda om på ett sådant sätt att spån inte faller ner i ledningarna.
• Skydda öppna rörledningar så att inget regnvatten eller kondensvatten kan tränga in i ledningarna.
• Installerar och/eller byter ut filter/torkare vid behov.
• Spola med kväve före och efter montering och lödning av rören.
• Flödes med kväve under lödning för att förhindra att kopparoxid (otäcka svarta flingor) byggs upp inne i kopparrören.
• Inspekterar skarvar hela vägen runt med en spegel.
• Utför ett stående tryckprov med högtryckskväve enligt tillverkarens rekommendationer.

Dessa metoder är alla en del av att hålla systemet rent, torrt och tätt.

Evakuering tar inte bort fast skräp från systemet, och det är inte en ersättning för att använda bästa metoder. De flesta problem med evakuering kan tillskrivas felaktigt utförande före anslutningen av evakueringsriggen.

När reparationen eller installationen är klar och systemet är helt monterat och tryckprovat är det dags att ansluta vakuumpumpen och evakueringsriggen.

Vi kommer att ge några rekommendationer som kan skilja sig från de metoder du är van vid, men först ska vi gå igenom vad evakuering är och vad den gör.

VAD EXAKT ÄR EVAKUERING?

Atmosfären runt omkring oss är trycksatt till cirka 14,7 psi (på havsnivå). Att dra ett vakuum i systemet innebär helt enkelt att man tar bort materia (mestadels luft och kväve) inifrån systemet så att trycket inuti sjunker under atmosfärstrycket.

Vi använder en vakuumpump som är särskilt utformad för detta, och vi mäter vakuumet på kvicksilvertrycksskalan i mikrometer (mikron) med hjälp av en vakuummätare.

Desto lägre trycket i systemet i mikron, desto djupare vakuum under det atmosfäriska trycket.

Syfte med evakuering

Evakuering utför två viktiga uppgifter.

För det första avlägsnas luft och eventuella andra ångor från insidan av systemet. Detta kallas ”avgasningssteget.”

Därefter, under uttorkningssteget, kokar den bort eventuellt flytande vatten från insidan av systemet genom att sänka trycket till under vattnets ångtryck vid omgivningstemperaturen.

Det inledande avgasningssteget sker i allmänhet snabbt och enkelt. Det är uttorkningsdelen som kräver ett tätt system och ett djupt vakuum, och det kan vara svårt att åstadkomma utan goda rutiner.

Använd inte en laddningsmanifold

En laddningsmanifold – vanligtvis laddningsslangar med liten diameter, ¼-tums laddningsslangar – och ventilkärnor innebär alla begränsningar för flödet.

När vi trycksätter ett system kan vi uppnå en hög flödeshastighet för att snabbt få upp trycket genom att höja trycket vid källan långt över destinationen för att övervinna dessa begränsningar. Om vi till exempel använder en kväveregulator som är inställd på 500 psi för ett tryckprov på 300 psi, börjar vi trycket med en tryckdifferens på 500 psi och avslutar trycket med en tryckdifferens på 200 psi.

Det här är anledningen till att evakuering är annorlunda och till att det är viktigt att avlägsna begränsningar och använda stora slangar. Målet är att minska systemtrycket från 14,7 psia (760 000 mikron) till så nära noll som möjligt – men vi måste åstadkomma det med hjälp av en pump som är begränsad till högst 14,7 psi skillnad.

Ett absolut tryck på noll eller negativt kan inte uppnås, så trycket vid pumpens intag är högre än noll oavsett hur stor pumpen är. En större pump kommer inte att resultera i en stor tryckskillnad för att övervinna restriktionerna som 500 psi-regulatorn gjorde när vi satte positivt tryck på systemet. Den största tryckskillnaden under evakueringen mellan pumpen och systemet vi ansluter till är 14,7 psi när vi börjar evakuera, och när pumpen drar ner systemet sjunker denna tryckskillnad snabbt till en början och når så småningom nästan noll.

Alla begränsningar i vägen mellan pumpen och systemet kommer att minska flödeshastigheterna kraftigt under evakueringsprocessen, vilket resulterar i betydligt längre evakueringstid.

Fysiken vid evakuering är helt annorlunda än vid laddning och tryckprovning.

En evakueringsrigg innehåller dedikerade vakuumslangar med stor diameter, verktyg för att ta bort och trycka av kärnan samt en vakuummätare, och den är mycket effektivare för evakuering än de verktyg som vi använder för laddning och tryckprovning.

BARRIERS

De större utmaningarna som förhindrar ett korrekt vakuum är:

• Läckor, till och med mycket små sådana. Vanliga syndare är slangar, grenrör, skarvar eller flare-fittings.
• Vakuumbegränsningar. Eftersom vakuum uppstår vid en maximal tryckdifferens på 14,7 psi kan alla begränsningar sakta ner processen. Det handlar bland annat om små slangar, längre slangar än nödvändigt, ventilkärnor, slangkärnor, grenrör, ¼-tums pumpportar och allt annat som hindrar maximalt flöde.
• Om felaktig placering av mikronmätare.
• Slangkontaminering eller avgasning. Om vakuumslangarna har använts med köldmedium kan de innehålla föroreningar eller fukt. Vissa nya slangar börjar avgasa när de placeras under djupt vakuum.
• Interferens i köldmediesensorn, vilket kan inträffa om systemet tidigare haft köldmedium. Köldmediet kan dras ut ur systemet samt frigöras från oljan under evakueringen. Detta kan störa avläsningen av mikronmätaren.
• Tekniker som använder sig av metoden ”30 minuters vakuum och låt det gå” i stället för korrekt mätning.
• En pump som inte fungerar som den ska och som inte lätt drar under 50 mikron när den isoleras.

TESTA DITT REDSKAP

Det enklaste sättet att testa ditt redskap är att börja med mikromätaren ansluten endast till pumpen och se om den drar ner till under 50 mikrometer på några minuter. Om den inte gör det, se till att pumpens ballast är stängd, se till att alla lock och kopplingar är täta, byt pumpens olja och försök sedan igen.

Om oljans skick var extremt dåligt kan det behövas mer än ett oljebyte för att återställa korrekt prestanda, men du bör se en förbättring efter varje oljebyte.

Om du misstänker att din mikronmätare inte fungerar som den ska, prova att rengöra den. Använd en ögondropp och lägg några droppar denaturerad alkohol i mätarporten. Låt det sitta några sekunder och tippa sedan försiktigt mätaren upp och ner några gånger innan du häller ut alkoholen. Gör detta några gånger och testa sedan på nytt genom att jämföra med en annan mätare om det är möjligt.

Nästan, kontrollera det djupaste vakuum som pumpen kan dra i slutet av evakueringsslangens rigg för att se hur jämförbart det är med enbart pumpen. En stor avvikelse kan tyda på läckor i slangen eller slangkopplingar. Byt ut slangtätningarna om det behövs eller välj bättre slangar.

LIMITERA SMÅ LÄCKSPUNKTER

Små läckor runt slanganslutningar i din vakuumrigg kan minska din vakuumhastighet och få dig att jaga spöken.

Jag använder lite Nylog-tätningsmedel på alla mina vakuumanslutningspunkter. Det kan göra stor skillnad på den djupa vakuumnivån eftersom Nylog dras in i de små tomrummen och tätar vakuumläckorna.

Tänk på att när du använder ett monteringssmörjmedel på detta sätt måste du vara extra vaksam för att hålla smuts borta från dina anslutningar.

Reducera antalet anslutningar så mycket som möjligt. Om du eliminerar mätarfördelaren när du dammsuger ökar hastigheten och tätheten eftersom de flesta fördelare läcker en liten mängd vid den djupa vakuumnivån.

Allt som dras in i systemet genom läckor ökar kontamineringen i systemet snarare än att minska den. Det är därför du eliminerar även de små före evakuering och aldrig vakuumerar ett system med kända läckor.

REMOVE VALVE CORES

De flesta ventilkärnor kan avlägsnas med hjälp av ett verktyg för avlägsnande av kärnor (CRT) före evakuering. Detta minskar kraftigt evakueringstiden eftersom kärnorna begränsar flödet från systemet mot det undertryck som tillhandahålls av vakuumpumpen.

CRT fungerar också som en praktisk plats för att ansluta en vakuummätare och som en enkel metod för att stänga av och isolera systemet och mikromätaren från pumpen och slangarna vid testning.

I vissa fall är det inte möjligt eller praktiskt att avlägsna kärnorna, eller så kan systemet vara försett med kärnor med högt flöde. I dessa fall kan du använda ett särskilt verktyg för att trycka ner kärnor som trycker ner kärnorna till maximal nivå med minimal begränsning.

I båda fallen bidrar användningen av en slang utan kärnutpressare i anslutningen till att öka vakuumflödet.

Använd korta slangar med stor diameter

Många tekniker tror felaktigt att användningen av en större pump är nyckeln till ett snabbt vakuum.

Pumpens storlek spelar bara roll när pumpens cfm-kapacitet är mindre än vakuumriggens cfm-kapacitet (slangar och kopplingar). Detta tillstånd är sannolikt bara kortvarigt under det inledande skedet av evakueringen av de flesta system för bostäder eller lätta kommersiella system.

I de flesta fall använder teknikerna redan pumpar med mycket högre kapacitet än vad deras rigg klarar. Att dra genom någon ¼-tums slang minskar vakuumhastigheten så avsevärt att pumpens storlek blir irrelevant.

Detta är anledningen till att användning av största möjliga evakueringsslangar med kortast möjliga praktiska längd är en av de bästa sakerna du kan göra för att minska evakueringstiderna.

ANVÄNDNING AV DEDIKERADE VAKUUMSLEVER

Användning av dedikerade vakuumslangar som TruBlu från Accutools kommer att hjälpa till att konsekvent och snabbt uppnå djupt vakuum. Vakuumslangar är utformade speciellt för att hålla under djupt vakuum och för att hindra fukt och föroreningar från att binda till insidan.

En typisk köldmedieslang som används för återvinning och laddning har utsatts för köldmedium, olja, fukt och andra föroreningar.

Placera mikronmätaren

Mikronmätaren ska vara placerad så nära systemet som möjligt för att få en noggrann avläsning. När du placerar en mikronmätare vid pumpen mäter den pumpens tryck, vilket kan vara drastiskt annorlunda än vakuumnivån i själva systemet – särskilt vid den mest avlägsna punkten i systemet från den plats där pumpen är ansluten.

Vi anser att det bästa stället att placera vakuummätaren (mikronmätaren) är antingen på sidoporten på den sugande CRT:n när vakuumslangar ansluts till båda serviceportarna, eller direkt på vätskeledningsporten när en enda slang används på sugporten.

Företa ett stående ”DECAY”-test

Efter att ha avgasat och dehydrerat systemet så djupt och snabbt som möjligt, isolera systemet och mikronmätaren från pumpen och slangarna och bekräfta att det kommer att hålla vakuumet.

Detta görs enkelt med CRT:er genom att stänga ventilerna efter att ha uppnått den önskade vakuumnivån. Ibland kan luft fastna i CRT:s kulventiler och orsaka en betydande ökning när man stänger dem. Stäng och öppna CRT:erna långsamt ett par gånger innan du startar avklingningstestet.

I allmänhet bör du på ett nyinstallerat split-system för bostäder kunna dra till ett målvakuum på 300 mikrometer eller mindre. Stäng sedan CRT-ventilerna. Trycket i systemet kommer att stiga långsamt; detta kallas ”vakuumavveckling”. Efter minst 10 minuters isolering bör trycket i systemet ligga kvar under 500 mikrometer. Vid service av ett befintligt system, särskilt när hela systemet inklusive kompressorn evakueras, är det mer realistiskt med en målvakuumnivå på 500 mikrometer och en avklingning till under 1000 mikrometer efter minst 10 minuters isolering.

Om det finns några läckor, instängt köldmedium eller fukt kommer dessa mål att vara omöjliga att uppnå med typisk utrustning för bostäder eller lätt kommersiell utrustning med en kapacitet på upp till 5 ton.

NITROGEN OCH TRIPLE EVAC

Vissa tillverkare rekommenderar att man drar ner till vissa nivåer, bryter sedan vakuumet med kväve för att få upp systemet till atmosfärstryck (0 psig/14,7 psia) och upprepar sedan processen. Detta är verkligen ingen dålig metod, särskilt inte när man misstänker kontaminering från fukt eller störningar från köldmedium.

Om man misstänker fukt eller andra ångföroreningar kan en ”kväve-svepning” utföras mellan evakueringarna. Detta består av att systemtrycket sakta ökas från vakuum till 0 psig/14,7 psia genom att injicera kväve i en port tills systemet är vid eller något över atmosfärstryck, och sedan ventilera den andra porten till atmosfären samtidigt som kväveflödet fortsätter. Detta gör det möjligt för kvävet att föra ut oönskade ångor ur systemet genom förträngning.

En del tekniker tror att kväve ”absorberar” fukt, men det gör det inte. Kväve som flödar genom systemet kan transportera ut fukt eller hjälpa till att frigöra köldmedium från oljan genom medsugning, men det absorberar ingenting. Det hjälper till att förflytta luften och fukten i luften, vilket är värdefullt i vissa fall.

TREA ALLMÄNNA MYTER

Du kanske hör att om man drar ett vakuum för snabbt så fryser vatten i systemet. Det är visserligen sant att vatten kan frysa i vakuum, men det händer bara i verkligheten när det finns mycket flytande vatten i systemet och när omgivningstemperaturen redan är nära eller under nollpunkten. Vid låga omgivningsförhållanden rekommenderas att man använder en värmepistol för att värma ackumulatorn och förångaren och slår på vevhusvärmaren för att hjälpa till att driva ut fukten. Att dra ett djupt och snabbt vakuum är alltid en bra idé, och i ett mycket vått system hjälper det också att använda en värmepistol och regelbundet svepa med kväve.

En del tekniker säger att ett vakuum under 250 mikrometer kan skada kompressoroljan. Jag har gjort omfattande forskning och talat med många experter och har inte sett några bevis för att evakuering under 250 mikron orsakar några problem med POE- eller mineralolja.

En ursäkt som jag ofta hör är att portarna på systemet är ¼ tum, så större slangar spelar ingen roll. Detta är helt enkelt inte sant; större, kortare slangar utan grenrör kan lätt minska vakuumtiden med 10 gånger eller mer, och detta har demonstrerats gång på gång. Även med en ¼-tums ”choke point” på några få ställen spelar slangarnas storlek fortfarande en betydande roll.

I SAMMANFATTNING

• Använd korrekta monteringsmetoder för att hålla allting rent, torrt och tätt.
• För bort eller trycka ner kärnorna helt.
• Använd dedikerade vakuumslangar med stor diameter och håll dem så korta som möjligt.
• Håll ren olja i din pump och testa pumpen regelbundet.
• Nix manifoldet vid evakuering och anslut direkt från pumpen till CRT:erna.
• Isolera och testa efter att önskad vakuumnivå har uppnåtts för att säkerställa att det inte finns någon fukt eller läckage.

Om du använder den här metoden kommer du att märka att nyinstallerad utrustning för hushållsbruk kan dras ner till under 500 mikrometer på mindre än fem minuter, med ytterligare 10 minuter för nedbrytningstestet. Detta är en kombination av tidsbesparingar och bästa praxis för ett win-win-resultat för dig och kunden.

Publiceringsdatum: 25/2/2019

Vill du ha fler nyheter och information om HVAC-branschen? Gå med i The NEWS på Facebook, Twitter och LinkedIn idag!