VRF-järjestelmien analyysi. Kylmäaineen alijäähdytysjärjestelmä


Tässä artikkelissa opastamme sinulle tarkimman tavan täyttää ilmastointilaitteet.

Voit tankata mitä tahansa freoneja. Tankkaus - vain yksikomponenttiset freonit (esim: R-22) tai isotrooppiset (ehdollisesti isotrooppiset, esim. R-410) seokset

Jäähdytys- ja ilmastointijärjestelmien diagnostiikkaa suoritettaessa lauhduttimen sisällä tapahtuvat prosessit piilotetaan huoltoinsinööri, ja usein juuri heistä voidaan ymmärtää, miksi järjestelmän tehokkuus kokonaisuutena on laskenut.

Katsotaanpa niitä nopeasti:

  1. Tulistettu kylmäainehöyry virtaa kompressorista lauhduttimeen
  2. Vaikutuksen alaisena ilmavirta freonin lämpötila laskee kondensaatiolämpötilaan
  3. Kunnes viimeinen freonimolekyyli tulee nestefaasiin, lämpötila pysyy samana koko putkilinjan osassa, jossa kondensaatioprosessi tapahtuu.
  4. Jäähdytysilmavirran vaikutuksesta kylmäaineen lämpötila laskee kondensaatiolämpötilasta jäähdytetyn nestemäisen freonin lämpötilaan
Freonin paine on sama lauhduttimen sisällä.
Kun tiedät paineen, freonin valmistajan erityisten taulukoiden mukaan voit määrittää kondensaatiolämpötilan nykyisissä olosuhteissa. Kondensaatiolämpötilan ja lauhduttimen ulostulossa olevan jäähdytetyn freonin lämpötilan välinen ero - alijäähdytyslämpötila - on yleensä tunnettu arvo (ilmoitettava järjestelmän valmistajan kanssa) ja näiden arvojen alue tälle järjestelmälle on kiinteä (esimerkiksi: 10-12 °C).

Jos alijäähdytysarvo on alle valmistajan määrittämän alueen, freonilla ei ole aikaa jäähtyä lauhduttimessa - se ei riitä ja tankkaus on tarpeen. Freonin puute heikentää järjestelmän tehokkuutta ja lisää sen kuormitusta.

Jos alijäähdytysarvo on alueen yläpuolella - freonia on liikaa, osa on tyhjennettävä ennen kuin se saavuttaa optimaalinen arvo... Freonin ylimäärä lisää järjestelmän kuormitusta ja lyhentää sen käyttöikää.

Alijäähdytystankkaus ilman käyttöä:

  1. Yhdistämme mittarin jakotukin ja freonisylinterin järjestelmään.
  2. Lämpömittarin/lämpötila-anturin asennus linjaan korkeapaine.
  3. Käynnistämme järjestelmän.
  4. Käyttämällä painemittaria korkeapainelinjassa (nestelinjassa) mittaamme paineen, laskemme kondensaatiolämpötilan tietylle freonille.
  5. Lämpömittarilla ohjaamme alijäähdytetyn freonin lämpötilaa lauhduttimen ulostulossa (sen on oltava kondensaatiolämpötilan ja alijäähdytyslämpötilan summan arvojen alueella).
  6. Jos freonin lämpötila ylittää sallitun (hypotermian lämpötila on alle vaaditun alueen), freoni ei riitä, lisää se hitaasti järjestelmään, kunnes se saavuttaa oikea lämpötila
  7. Jos freonin lämpötila on alle sallitun tason (hypotermian lämpötila on alueen yläpuolella) - freonia on yli, osa on tyhjennettävä hitaasti, kunnes haluttu lämpötila on saavutettu.
Tämän prosessin käyttäminen yksinkertaistuu toisinaan (kuvien kytkentäkaavio on käyttöohjeessa):
  1. Palautamme laitteen nollaan, asetamme sen hypotermiatilaan, asetamme freonin tyypin.
  2. Yhdistämme mittarin jakotukin ja freonisylinterin järjestelmään, ja korkeapaineletku (neste) liitetään laitteen mukana toimitetun T-muotoisen T:n kautta.
  3. Asennamme lämpötila-anturin SH-36N korkeapainelinjaan.
  4. Kytkemme järjestelmän päälle, hypotermia-arvo näytetään näytöllä, vertaamme sitä vaadittuun alueeseen ja riippuen siitä, onko näytettävä arvo suurempi vai pienempi, vuodatamme vähitellen tai lisäämme freonia.
Tämä tankkausmenetelmä on tarkempi kuin tankkaus tilavuuden tai painon mukaan, koska välilaskelmia ei ole, jotka ovat joskus likimääräisiä.

Aleksei Matvejev,
yrityksen "Rashodka" tekninen asiantuntija

Jäähdytystehokkuuden parantaminen

asennukset kylmäaineen alijäähdytyksen vuoksi

FGOU VPO "Baltic valtion akatemia kalastuslaivasto",

Venäjä, ***** @ *** ru

Kulutuksen vähentäminen sähköenergiaa on hyvin tärkeä näkökohta elämään liittyen nykyiseen energiatilanteeseen maassa ja maailmassa. Kylmäyksiköiden energiankulutuksen vähentäminen voidaan saavuttaa lisäämällä kylmälaitteiden jäähdytyskapasiteettia. Jälkimmäinen voidaan tehdä käyttämällä erilaisia ​​alijäähdyttimiä. Näin ollen harkittu erilaisia alijäähdyttimet ja suunniteltu tehokkaimmiksi.

jäähdytyskapasiteetti, alijäähdytys, regeneratiivinen lämmönvaihdin, alijäähdytin, putkien välinen keitto, kiehuminen putkien sisällä

Alijäähdyttämällä nestemäistä kylmäainetta ennen kuristusta voidaan saavuttaa merkittävä lisäys käyttötehokkuudessa jäähdytysyksikkö... Kylmäaineen alijäähdytys voidaan saavuttaa asentamalla alijäähdytin. Nestemäisen kylmäaineen alijäähdytin lauhduttimesta lauhdutuspaineella ohjausventtiiliin on suunniteltu jäähdyttämään se lauhdutuslämpötilan alapuolelle. Olemassa eri tavoilla alijäähdytys: nestemäisen kylmäaineen kiehumisesta keskipaineessa, höyrystimestä poistuvan höyrystävän aineen ja veden avulla. Nestemäisen kylmäaineen alijäähdytys lisää jäähdytysyksikön jäähdytyskapasiteettia.

Regeneratiiviset lämmönvaihtimet ovat yksi lämmönvaihtimien tyypeistä, jotka on suunniteltu nestemäisen kylmäaineen alijäähdyttämiseen. Tämän tyyppisissä laitteissa kylmäaineen alijäähdytys saavutetaan höyrystimestä poistuvan höyryn ansiosta.


Regeneratiivisissa lämmönvaihtimissa lämpöä vaihdetaan säiliöstä ohjausventtiiliin virtaavan nestemäisen kylmäaineen ja höyrystimestä poistuvan höyrystimen välillä. Regeneratiivisia lämmönvaihtimia käytetään suorittamaan yksi tai useampi seuraavista toiminnoista:

1) jäähdytyssyklin termodynaamisen tehokkuuden lisääminen;

2) nestemäisen kylmäaineen alijäähdytys säätöventtiilin edessä höyrystymisen estämiseksi;

3) höyrystimestä pois kuljetetun pienen nestemäärän haihtumista. Joskus, kun käytetään tulvittuja höyrystimiä, öljyrikas nestekerros ohjataan tarkoituksella imuputkeen, jotta öljy pääsee takaisin. Näissä tapauksissa regeneratiiviset lämmönvaihtimet haihduttavat nestemäisen kylmäaineen liuoksesta.

Kuvassa Kuvassa 1 on kaavio RT-asennuksesta.

Kuva 1. Regeneratiivisen lämmönvaihtimen asennuskaavio

Kuva. 1. Regeneratiivisen lämmönvaihtimen asennuskaavio

Lämmönvaihtimen yksinkertaisin muoto saadaan metallikontaktilla (hitsaus, juottaminen) neste- ja höyrylinjojen välillä vastavirtauksen aikaansaamiseksi. Molemmat putkistot on kokonaisuudessaan peitetty eristeellä. Parhaan suorituskyvyn saavuttamiseksi nestelinjan on sijaittava imulinjan alapuolella, koska imulinjassa oleva neste voi virrata alempaa generatrixia pitkin.

Kotimaisessa teollisuudessa ja ulkomailla yleisimpiä ovat kuori-kuori- ja kuori- ja putkiregeneratiiviset lämmönvaihtimet. Ulkomaisten yritysten valmistamissa pienissä jäähdytyskoneissa käytetään joskus yksinkertaistettuja kierrelämmönvaihtimia, joissa nesteputki kelataan imuputkeen. Dunham-Busk, USA, lämmönsiirron parantamiseksi imuputkeen kääritty nestekierukka täytetään alumiiniseoksella. Imulinja on varustettu sisäisillä sileillä pitkittäisrivoilla, jotka tarjoavat hyvän lämmönsiirron höyrylle minimaalisella hydraulisella vastuksella. Nämä lämmönvaihtimet on suunniteltu asennuksiin, joiden jäähdytysteho on alle 14 kW.

Keskikokoisissa ja suurissa asennuksissa käytetään laajalti kuori-kierukaisia ​​regeneratiivisia lämmönvaihtimia. Tämän tyyppisissä laitteissa nestekela (tai useita rinnakkaisia ​​keloja) syrjäyttäjän ympärille sijoitetaan sylinterimäiseen astiaan. Höyry kulkee syrjäyttäjän ja kotelon välisessä rengasmaisessa tilassa, mikä tarjoaa täydellisemmän höyrykylvyn nestekierukan pinnalle. Kierukka on valmistettu sileistä ja useammin ulkopuolisista ripaputkista.

Käytettäessä putki putkessa -lämmönvaihtimia (tyypillisesti pienille jäähdyttimille) Erityistä huomiota maksamaan lämmönsiirron tehostamisesta laitteessa. Tätä tarkoitusta varten käytetään joko ripaputkia tai kaikenlaisia ​​sisäosia (lanka, teippi jne.) höyryalueella tai höyry- ja nestealueilla (kuva 2).

Kuva 2. Regeneratiivinen lämmönvaihdin tyyppiä "putki putkessa".

Kuva. 2. Regeneratiivisen lämmönvaihtimen tyyppi "putki putkessa"

Alijäähdytys keittämällä nestemäistä kylmäainetta välipaineessa voidaan suorittaa väliastioissa ja ekonomaisereissa.

Matalissa lämpötiloissa varustetuissa kaksivaiheisissa jäähdytysyksiköissä ensimmäisen ja toisen vaiheen kompressorien väliin asennetun väliastian työ määrää suurelta osin koko jäähdytysyksikön termodynaamisen täydellisyyden ja tehokkuuden. Väliastia suorittaa seuraavat toiminnot:

1) ensimmäisen vaiheen kompressorin jälkeisen höyryn ylikuumenemisen "poistaminen", mikä johtaa korkeapainevaiheen kuluttaman työn vähenemiseen;


2) nestemäisen kylmäaineen jäähdyttäminen ennen kuin se tulee ohjausventtiiliin lämpötilaan, joka on lähellä tai yhtä suuri kuin kyllästyslämpötila välipaineessa, mikä varmistaa säätöventtiilin häviöiden pienenemisen;

3) öljyn osittainen erotus.

Väliastian tyypistä riippuen (kiemurteleva tai kierukka) suoritetaan järjestelmä nestemäisen kylmäaineen yksi- tai kaksivaiheisella kurisuksella. Ei-pumppaavissa järjestelmissä on suositeltavaa käyttää kierukkaväliastioita, joissa neste on kondensaatiopaineen alaisena, mikä varmistaa nestemäisen kylmäaineen syöttämisen monikerroksisten jääkaappien haihdutusjärjestelmään.

Kierukan läsnäolo sulkee pois myös nesteen lisäöljyn väliastiassa.

Pumppukiertojärjestelmissä, joissa nesteen syöttö haihdutusjärjestelmään varmistetaan pumpun paineella, voidaan käyttää kierukkattomia väliastioita. Tehokkaiden öljynerottimien (huuhtelu tai syklonit poistopuolella, hydrosyklonit haihdutusjärjestelmässä) käyttö jäähdytyslaitosten piireissä mahdollistaa myös kierrettömien väliastioiden käytön - laitteita, jotka ovat tehokkaampia ja yksinkertaisempia.

Vesialijäähdytys voidaan saavuttaa vastavirta-alijäähdyttimissä.

Kuvassa Kuva 3 esittää kaksiputkista vastavirtaalijäähdytintä. Se koostuu yhdestä tai kahdesta osasta, jotka on koottu sarjaan kytketyistä kaksoisputkista (putki putkessa). Sisäputket yhdistetään valurautateloilla, ulkoputket hitsataan. Nestemäinen työaine virtaa rengasmaisessa tilassa sisäputkien läpi kulkevana jäähdytysveden vastavirtavirtauksena. Putket - saumatonta terästä. Työaineen ulostulolämpötila laitteesta on yleensä 2-3 °C korkeampi kuin tulevan jäähdytysveden lämpötila.

putki putkessa "), joista jokaiseen syötetään nestemäistä kylmäainetta jakajan kautta ja kylmäaine lineaarisesta vastaanottimesta tulee rengasmaiseen tilaan, suurin haittapuoli on rajoitettu käyttöikä, joka johtuu jakajan nopeasta viasta. käytä vain ammoniakilla toimivat jäähdytysjärjestelmät.



Riisi. 4. Piirros nestemäisestä freonialijäähdyttimestä, jossa kiehuu rengasmaisessa tilassa

Kuva. 4. Piirros alijäähdyttimestä, jossa nestemäistä freonia kiehuu putkien välisessä tilassa

Sopivin laite on nestemäinen freonialijäähdytin, joka kiehuu rengasmaisessa tilassa. Kaavio tällaisesta alijäähdyttimestä on esitetty kuvassa. 4.

Rakenteellisesti se on vaippa-putkilämmönvaihdin, jonka vaippa-putkitilassa kylmäaine kiehuu, kylmäaine tulee putkiin lineaarivastaanottimesta, alijäähdytetään ja syötetään sitten höyrystimeen. Tällaisen alijäähdyttimen suurin haittapuoli on nestemäisen freonin vaahtoutuminen, joka johtuu öljykalvon muodostumisesta sen pinnalle, mikä johtaa erityisen laitteen tarpeeseen öljyn poistamiseksi.

Siten kehitettiin malli, jossa ehdotetaan syötettäväksi alijäähdytettyä nestemäistä kylmäainetta lineaarisesta vastaanottimesta rengasmaiseen tilaan ja aikaansaadaan (ennakkaiskurilla) kylmäaineen kiehuminen putkissa. Tämä tekninen ratkaisu on kuvattu kuvassa. 5.

Riisi. 5. Piirros nestemäisestä freonialijäähdyttimestä, jossa kiehuu putkien sisällä

Kuva. 5. Piirros alijäähdyttimestä, jossa putkien sisällä kiehuu nestemäistä freonia

Tämä laitteen kaavio mahdollistaa alijäähdyttimen suunnittelun yksinkertaistamisen, pois lukien laite öljyn poistamiseksi nestemäisen freonin pinnalta.

Ehdotettu nestemäisen freonin alijäähdytin (ekonomaiseri) on kotelo, joka sisältää paketin lämmönvaihtoputkia, joissa on sisäinen ripaus, myös haaraputki jäähdytetyn kylmäaineen tuloa varten, haaraputki jäähdytetyn kylmäaineen ulostuloa varten, haaraputket sisääntuloa varten. kuristetun kylmäaineen haaraputki höyryisen kylmäaineen ulostuloa varten.

Suositeltu rakenne mahdollistaa nestemäisen freonin vaahtoamisen välttämisen, luotettavuuden lisäämisen ja nestemäisen kylmäaineen tehokkaamman alijäähdytyksen, mikä puolestaan ​​​​johtaa jäähdytysyksikön jäähdytyskapasiteetin kasvuun.

LUETTELO KÄYTETYISTÄ KIRJALLISUISTA LÄHTEITÄ

1. Zelikovski pienten jäähdytyskoneiden lämmönvaihtimista. -M.: Ruokateollisuus, 19s.

2. Kylmän tuotannon ionit. - Kaliningrad: Kirja. kustantamo, 19s.

3. Danilova kylmälaitteet. - M .: Agropromizdat, 19p.

JÄÄHDYTYSLAITOSTEN TEHOKKUUDEN PARANTAMINEN KYLMÄAINEEN ULLIJÄÄHDYTTYMISESTÄ

N. V. Lubimov, Y. N. Slastichin, N. M. Ivanova

Nestemäisen freonin ylijäähdytys höyrystimen edessä mahdollistaa jäähdytyskoneen jäähdytyskapasiteetin lisäämisen. Tähän tarkoitukseen voimme käyttää regeneratiivisia lämmönvaihtimia ja alijäähdyttimiä. Mutta tehokkaampi on alijäähdytin, jossa nestemäistä freonia kiehuu putkien sisällä.

jäähdytyskapasiteetti, superjäähdytys, supercooler

Alilataus ja järjestelmän lataaminen kylmäaineella

Kuten tilastot osoittavat, suurin syy ilmastointilaitteiden epänormaaliin toimintaan ja kompressorien vikaantumiseen on kylmäainepiirin väärä täyttö kylmäaineella. Kylmäaineen puute piirissä voi johtua tahattomista vuodoista. Samalla liiallinen tankkaus on pääsääntöisesti seurausta henkilöstön virheellisistä toimista, jotka johtuvat heidän riittämättömästä pätevyydestään. Järjestelmissä, jotka käyttävät termostaattista paisuntaventtiiliä (TRV) kuristuslaitteena, alijäähdytys on paras indikaattori normaalin kylmäainelatauksen osoittamiseksi. Lievä hypotermia osoittaa, että täyttö on riittämätön, voimakas tarkoittaa ylimääräistä kylmäainetta. Lataamista voidaan pitää normaalina, kun nesteen alijäähdytyslämpötila lauhduttimen ulostulossa pidetään 10-12 celsiusasteessa ja ilman lämpötila höyrystimen tuloaukossa on lähellä nimelliskäyttöolosuhteita.

Alijäähdytyslämpötila Tp määritetään erotuksena:
Tp = Tk - Tf
Тк on kondensaatiolämpötila, joka on luettu HP-painemittarista.
Tf on freonin (putken) lämpötila lauhduttimen ulostulossa.

1. Kylmäaineen puute. Oireet

Freonin puute tuntuu piirin jokaisessa elementissä, mutta tämä haitta tuntuu erityisesti höyrystimessä, lauhduttimessa ja nestelinjassa. Riittämättömän nestemäärän seurauksena höyrystin on huonosti täytetty freonilla ja jäähdytysteho on alhainen. Koska höyrystimessä ei ole tarpeeksi nestettä, siellä tuotetun höyryn määrä laskee dramaattisesti. Koska kompressorin tilavuuskapasiteetti ylittää höyrystimestä tulevan höyryn määrän, sen paine laskee epänormaalisti. Haihdutuspaineen lasku johtaa haihdutuslämpötilan laskuun. Höyrystyslämpötila voi pudota miinusmerkkiin, minkä seurauksena tuloputki ja höyrystin jäätyvät ja höyryn ylikuumeneminen on erittäin merkittävää.

Ylikuumenemislämpötila T ylikuumeneminen määritetään erotuksena:
T ylikuumeneminen = T f.i. - T-imu.
T f.i. - freonin (putken) lämpötila höyrystimen ulostulossa.
T imu. - imulämpötila luetaan LP-painemittarista.
Normaali ylikuumeneminen on 4-7 celsiusastetta.

Freonin merkittävällä puutteella ylikuumeneminen voi saavuttaa 12-14 о С ja vastaavasti myös kompressorin sisääntulon lämpötila nousee. Ja koska hermeettisten kompressorien sähkömoottoreiden jäähdytys suoritetaan imuhöyryjen avulla, kompressori ylikuumenee tässä tapauksessa epänormaalisti ja voi epäonnistua. Imuputken höyryn lämpötilan nousun vuoksi myös poistolinjan höyryn lämpötila nousee. Koska piirissä on pula kylmäaineesta, se ei myöskään riitä alijäähdytysvyöhykkeelle.

    Näin ollen tärkeimmät merkit freonin puutteesta ovat:
  • Alhainen jäähdytyskapasiteetti
  • Matala haihdutuspaine
  • Korkea tulikuumennus
  • Riittämätön hypotermia (alle 10 celsiusastetta)

On huomattava, että asennuksissa, joissa kuristuslaitteena on kapillaariputket, alijäähdytystä ei voida pitää määräävänä indikaattorina oikean kylmäainepanoksen arvioinnissa.

2. Liiallinen tankkaus. Oireet

Järjestelmissä, joissa kuristuslaitteena on paisuntaventtiilit, neste ei pääse pääsemään höyrystimeen, joten ylimääräinen kylmäaine on lauhduttimessa. Epänormaalisti korkeatasoinen lauhduttimessa oleva neste pienentää lämmönvaihtopintaa, lauhduttimeen tulevan kaasun jäähdytys heikkenee, mikä johtaa kyllästettyjen höyryjen lämpötilan nousuun ja kondensaatiopaineen nousuun. Toisaalta lauhduttimen pohjalla oleva neste pysyy kosketuksessa ulkoilman kanssa paljon pidempään, mikä johtaa hypotermiavyöhykkeen kasvuun. Koska lauhdutuspainetta nostetaan ja lauhduttimesta lähtevä neste jäähtyy täydellisesti, lauhduttimen ulostulossa mitattu alijäähdytys on korkea. Koska korkea verenpaine kondensaatio, kompressorin läpi kulkeva massavirta vähenee ja jäähdytyskapasiteetti pienenee. Tämän seurauksena myös haihdutuspaine nousee. Koska ylilataus johtaa höyryjen massavirtausnopeuden laskuun, kompressorin sähkömoottorin jäähdytys heikkenee. Lisäksi kohonneen lauhdutuspaineen vuoksi kompressorin sähkömoottorivirta nousee. Jäähdytyksen heikkeneminen ja virrankulutuksen lisääntyminen johtaa sähkömoottorin ylikuumenemiseen ja lopulta kompressorin vikaantumiseen.

    Bottom line. Tärkeimmät kylmäaineen latauksen merkit ovat:
  • Jäähdytysteho laski
  • Höyrystyspaine nousi
  • Kondenssipaine nousi
  • Lisääntynyt hypotermia (yli 7 o C)

Järjestelmissä, joissa kuristuslaitteena on kapillaariputket, ylimääräinen kylmäaine voi päästä kompressoriin aiheuttaen vesivasaran ja lopulta kompressorin vian.

19.10.2015

Lauhduttimen ulostulossa saadun nesteen alijäähdytysaste on tärkeä indikaattori joka luonnehtii vakaa työ jäähdytyspiiri. Alijäähdytys on nesteen ja kondensaation välinen lämpötilaero tietyssä paineessa.

Normaalisti ilmakehän paine, veden tiivistymisen lämpötila on 100 celsiusastetta. Fysiikan lakien mukaan 20-asteista vettä pidetään 80-asteisena alijäähtyneenä.

Alijäähdytys lämmönvaihtimen ulostulossa vaihtelee nesteen ja kondensaation lämpötilaeron mukaan. Kuvan 2.5 perusteella hypotermia on 6 K tai 38-32.

Ilmajäähdytteisissä lauhduttimissa alijäähdytysindeksin tulee olla 4 - 7 K. Jos sillä on eri arvo, tämä tarkoittaa epävakaata toimintaa.

Lauhduttimen ja tuulettimen vuorovaikutus: ilman lämpötilaero.

Tuulettimen puhaltaman ilman osoitin on 25 celsiusastetta (kuva 2.3). Se ottaa lämpöä freonista, minkä vuoksi sen lämpötila muuttuu jopa 31 asteeseen.


Kuva 2.4 näyttää tarkemman muutoksen:

Tae on lauhduttimeen syötetyn ilman lämpötilamerkki;

Tas - ilma uudella lauhduttimen lämpötilalla jäähdytyksen jälkeen;

Tk - kondensaatiolämpötilan lukema painemittarista;

Δθ on lämpötila-indikaattoreiden ero.

Lämpötilaeron laskeminen ilmajäähdytteisessä lauhduttimessa suoritetaan kaavalla:

Δθ = (tas - tae), jossa K:n alue on 5–10 K. Kaaviossa tämä arvo on 6 K.

Ero lämpötilaerossa kohdassa D, eli kondensaattorin ulostulossa, on tässä tapauksessa 7 K, koska se on samassa rajassa. Lämpötilapää on 10-20 K, kuvassa se on (tk-tae). Useimmiten tämän indikaattorin arvo pysähtyy noin 15 K, mutta tässä esimerkissä - 13 K.


2.1. NORMAALI TYÖ

Harkitse piiriä kuvassa. 2.1, leikkauskuva ilmajäähdytteisestä lauhduttimesta normaalikäytössä. Oletetaan, että R22-kylmäaine syötetään lauhduttimeen.

Kohta A. R22-höyryt, jotka ovat ylikuumentuneet noin 70 °C:n lämpötilaan, poistuvat kompressorin poistoputkesta ja tulevat lauhduttimeen noin 14 baarin paineella.

Rivi A-B. Höyryjen ylikuumeneminen vähenee vakiopaineessa.

Kohta B. Ensimmäiset R22-nestepisarat ilmestyvät. Lämpötila on 38 °C, paine on edelleen noin 14 baaria.

Rivi В-С. Kaasumolekyylit jatkavat tiivistymistä. Nestettä ilmaantuu yhä enemmän, höyryä jää yhä vähemmän.
Paine ja lämpötila pysyvät vakioina (14 bar ja 38 °C) R22:n paine-lämpötila-suhteen mukaisesti.

Kohta C. Viimeiset kaasumolekyylit tiivistyvät 38 ° C: n lämpötilassa, paitsi nesteessä piirissä ei ole mitään. Lämpötila ja paine pysyvät vakiona noin 38 °C:ssa ja 14 baarissa, vastaavasti.

Linja C-D... Kaikki kylmäaine on lauhtunut, neste jäähtyy edelleen ilman vaikutuksesta, joka jäähdyttää lauhdutinta tuulettimella.

Piste D. R22 lauhduttimen ulostulossa vain nestefaasissa. Paine on edelleen noin 14 baaria, mutta nesteen lämpötila on laskenut noin 32 °C:seen.

Katso sekoituskylmäaineiden, kuten osittain halogenoitujen kloorifluorihiilivetyjen (HCFC), käyttäytymisestä suurella lämpötilaluistolla, katso jakso B osassa 58.
Katso osa 102 kylmäaineiden, kuten fluorihiilivetyjen (HFC), kuten R407C ja R410A, käyttäytymisestä.

Kondensaattorin R22:n vaihetilan muutos voidaan esittää seuraavasti (katso kuva 2.2).


Kohdasta A paikkaan B. Höyryjen R22 tulistuksen vähentäminen 70 °C:sta 38 °C:seen (vyöhyke A-B on lauhduttimen ylikuumenemisen poistoalue).

Pisteessä B ilmestyvät ensimmäiset nesteen R22 pisarat.
B - C. R22 kondensaatio 38 °C:ssa ja 14 baarissa (vyöhyke B-C on lauhduttimen kondensaatiovyöhyke).

Pisteessä C viimeinen höyrymolekyyli kondensoitui.
C:sta D:een. Nesteen R22 alijäähdytys 38 - 32 °C (vyöhyke C-D on nesteen R22 alijäähdytysvyöhyke lauhduttimessa).

Koko tämän prosessin ajan paine pysyy vakiona, mikä vastaa HP-painemittarin lukemaa (tässä tapauksessa 14 baaria).
Tarkastellaan nyt kuinka jäähdytysilma käyttäytyy tässä tapauksessa (ks. kuva 2.3).



Ulkoilma, joka jäähdyttää lauhduttimen ja tulee tuloaukkoon, jonka lämpötila on 25 ° C, lämpenee 31 ° C: een ja poistaa kylmäaineen tuottaman lämmön.

Voimme esittää jäähdytysilman lämpötilan muutokset sen kulkiessa lauhduttimen läpi ja lauhduttimen lämpötilaa kuvaajana (ks. kuva 2.4), jossa:


tae- ilman lämpötila lauhduttimen tuloaukossa.

tas- ilman lämpötila lauhduttimen ulostulossa.

tK- kondensaatiolämpötila luetaan HP-painemittarista.

A6(lue: delta theta) lämpötilaero.

Yleensä ilmajäähdytteisissä lauhduttimissa lämpötilaero ilman suhteen on A0 = (tas - tae) on arvot 5 - 10 K (esimerkissämme 6 K).
Myös lauhdutuslämpötilan ja ilman lämpötilan ero lauhduttimen ulostulossa on luokkaa 5-10 K (esimerkissämme 7 K).
Siten kokonaislämpötilapää ( tK - tae) voi olla 10 - 20 K (sääntönä sen arvo on lähellä 15 K, ja esimerkissämme se on 13 K).

Kokonaislämpötilaeron käsite on erittäin tärkeä, koska tietylle kondensaattorille tämä arvo pysyy lähes vakiona.

Yllä olevassa esimerkissä annettuja arvoja käyttämällä voidaan sanoa, että jos ulkoilman lämpötila lauhduttimen sisääntulossa on 30 °C (eli tae = 30 °C), lauhdutuslämpötilan tk tulee olla yhtä suuri:
tae + DBfull = 30 + 13 = 43 ° С,
joka vastaa HP-painemittarin lukemaa noin 15,5 bar R22:lle; 10,1 baaria R134a:lle ja 18,5 baaria R404A:lle.

2.2. ALIJÄÄHDYTYS ILMAJÄÄHDYTTEISSÄ LAuhduttimissa

Yksi kaikista tärkeitä ominaisuuksia jäähdytyspiirin toiminnan aikana on epäilemättä nesteen alijäähdytysaste lauhduttimen ulostulossa.

Nesteen alijäähdytys on nesteen tietyssä paineessa olevan kondensaatiolämpötilan ja nesteen itsensä lämpötilan välinen ero samassa paineessa.

Tiedämme, että veden kondensaatiolämpötila ilmakehän paineessa on 100 °C. Siksi, kun juot lasillisen vettä, jonka lämpötila on 20 °C, lämpöfysiikan näkökulmasta juot 80 K alijäähdytettyä vettä!


Lauhduttimessa alijäähdytys määritellään kondensaatiolämpötilan (luettuna HP-painemittarista) ja lauhduttimen ulostuloaukossa (tai vastaanottimessa) mitatun nesteen lämpötilan välillä.

Kuvassa esitetyssä esimerkissä. 2,5, hypotermia P / O = 38 - 32 = 6 K.
Normaali kylmäaineen alijäähdytys ilmajäähdytteisissä lauhduttimissa on yleensä välillä 4-7 K.

Kun alijäähdytyksen määrä on normaalin lämpötila-alueen ulkopuolella, se tarkoittaa usein epänormaalia työprosessia.
Siksi alla analysoimme erilaisia ​​epänormaalin hypotermian tapauksia.

2.3. ANALYYSI ANMALOISTA YLIJÄÄHDYTTYMISTAPAUKSISTA.

Yksi suurimmista vaikeuksista korjaamon työssä on se, että hän ei näe putkistojen sisällä ja jäähdytyspiirissä tapahtuvia prosesseja. Alijäähdytyksen määrän mittaaminen voi kuitenkin antaa suhteellisen tarkan kuvan kylmäaineen käyttäytymisestä piirin sisällä.

Huomaa, että useimmat suunnittelijat mitoivat ilmajäähdytteiset lauhduttimet siten, että ne tarjoavat alijäähdytyksen lauhduttimen ulostulossa välillä 4-7 K. Mieti, mitä lauhduttimessa tapahtuu, jos alijäähdytyksen määrä on tämän alueen ulkopuolella.

A) Vähentynyt hypotermia (yleensä alle 4 K).


Kuvassa 2.6 näyttää eron lauhduttimen sisällä olevan kylmäaineen tilassa normaalin ja epänormaali hypotermia.
Lämpötila pisteissä tB = tc = tE = 38 °C = lauhtumislämpötila tK. Lämpötilan mittaus pisteessä D antaa arvon tD = 35 ° С, hypotermia on 3 K.

Selitys. Kun jäähdytyspiiri toimii normaalisti, viimeiset höyrymolekyylit tiivistyvät kohdassa C. Sitten neste jatkaa jäähtymistä ja putkilinja koko pituudeltaan (vyöhyke CD) täyttyy nestefaasilla, mikä mahdollistaa alijäähdytyksen normaaliarvon saavuttamisen (esim. esimerkiksi 6 K).

Jos lauhduttimessa on pula kylmäaineesta, vyöhyke C-D ei ole täysin täytetty nesteellä, on vain pieni alue tämä vyöhyke on täysin täynnä nestettä (vyöhyke E-D), eikä sen pituus riitä takaamaan normaalia hypotermiaa.
Tuloksena on, että mittaamalla hypotermiaa pisteessä D saat sen arvon varmasti alle normaalin (esimerkissä kuvassa 2.6 - 3 K).
Ja mitä vähemmän kylmäainetta laitteistossa on, sitä vähemmän sen nestefaasia on lauhduttimen ulostulossa ja sitä pienempi on sen alijäähdytysaste.
Rajalla, kun jäähdytysyksikön piirissä on merkittävä kylmäainepula, lauhduttimen ulostulossa on höyry-neste-seos, jonka lämpötila on yhtä suuri kuin kondensaatiolämpötila, eli alijäähdytys tapahtuu on yhtä suuri kuin OK (katso kuva 2.7).

Näin ollen riittämätön kylmäainetäyttö johtaa aina alijäähdytyksen vähenemiseen.

Tästä seuraa, että pätevä korjaaja ei huolimattomasti lisää kylmäainetta asennukseen varmistamatta, ettei vuotoja ole, ja varmistamatta, että hypotermia on epätavallisen alhainen!

Huomaa, että kun kylmäainetta lisätään piiriin, nesteen taso lauhduttimen pohjalla nousee, mikä lisää alijäähdytystä.
Jatketaan nyt pohtimaan päinvastaista ilmiötä, eli liikaa hypotermiaa.

B) Lisääntynyt hypotermia (yleensä yli 7 k).

Selitys. Yllä varmistimme, että kylmäaineen puute piirissä johtaa alijäähdytyksen vähenemiseen. Toisaalta lauhduttimen pohjalle kertyy liikaa kylmäainetta.

Tässä tapauksessa täysin nesteellä täytetyn lauhdutinvyöhykkeen pituus kasvaa ja voi peittää koko jakso E-D... Jäähdytysilman kanssa kosketuksissa olevan nesteen määrä kasvaa ja siten myös alijäähdytyksen määrä kasvaa (kuvan 2.8 esimerkissä P / O = 9 K).

Lopuksi huomautamme, että alijäähdytysarvon mittaukset ovat ihanteellisia klassisen jäähdytysyksikön toimintaprosessin diagnosointiin.
Yksityiskohtaisen analyysin aikana tyypillisiä toimintahäiriöitä Näemme, kuinka kussakin tapauksessa tulkitaan oikein näiden mittausten tiedot.

Liian vähäinen alijäähdytys (alle 4 K) tarkoittaa, että lauhduttimessa ei ole kylmäainetta. Lisääntynyt alijäähdytys (yli 7 K) osoittaa ylimääräistä kylmäainetta lauhduttimessa.

Painovoiman vaikutuksesta neste kerääntyy lauhduttimen pohjalle, joten lauhduttimen höyryn sisääntulon tulee aina olla ylhäällä. Siksi vaihtoehdot 2 ja 4 ovat ainakin outo ratkaisu, joka ei toimi.

Vaihtoehtojen 1 ja 3 välinen ero on pääasiassa hypotermiavyöhykkeen yli puhaltavan ilman lämpötilassa. Ensimmäisessä versiossa hypotermian aiheuttava ilma tulee alijäähdytysvyöhykkeelle jo lämmitettynä, koska se on kulkenut lauhduttimen läpi. Kolmannen vaihtoehdon suunnittelua tulisi pitää menestyksekkäimpana, koska se toteuttaa lämmönvaihdon kylmäaineen ja ilman välillä vastavirtaperiaatteen mukaisesti.

Tällä vaihtoehdolla on paras suoritus lämmönsiirto ja asennuksen suunnittelu kokonaisuutena.
Harkitse tätä, jos et ole vielä päättänyt mihin suuntaan jäähdytysilmaa (tai vettä) virtaa lauhduttimen läpi.