Перегрев и переохлаждение в холодильной технике: Что такое перегрев в холодильной технике – ?

Содержание

Перегрев и переохлаждение фреона. Повышение эффективности работы холодильной установки за счет переохлаждения хладагента. Оборудование для измерения

19.10.2015

Степень переохлаждения жидкости, получаемой на выходе конденсатора, является важным показателем, который характеризует стабильную работу холодильного контура. Переохлаждением называют температурную разность между жидкостью и конденсацией при данном давлении.

При нормальном атмосферном давлении, конденсация воды имеет температурный показатель 100 градусов по Цельсию. Согласно законам физики, вода, которая 20 градусов, считается переохлажденной на 80 градусов по Цельсию.

Переохлаждение на выходе из теплообменника изменяется как разность между температурной жидкости и конденсации. Исходя из рисунка 2.5, переохлаждение будет равно 6 К или 38-32.

В конденсаторах с воздушным охлаждением показатель переохлаждения должен быть от 4 до 7 К. В случае если он имеет иную величину, то это говорит о нестабильной работе.

Взаимодействие конденсатора и вентилятора: перепад температур воздуха.

Нагнетаемый воздух вентилятором имеет показатель 25 градусов по Цельсию (рисунок 2.3). Он забирает тепло у фреона, за счет чего его температура меняется до 31 градуса.


На рисунке 2.4 изображено более детальное изменение:

Tae — температурная отметка воздуха, подаваемого в конденсатор;

Tas – воздух с новой температурой конденсатора после охлаждения;

Tk –с манометра показания о температуре конденсации;

Δθ – разность температурных показателей.

Вычисление температурного перепада в конденсаторе с воздушным охлаждением происходит по формуле:

Δθ =(tas — tae), где К имеет пределы 5–10 К. На графике это значение равно 6 К.

Разница перепада температур в точке D, то есть на выходе из конденсатора, в данном случае равняется 7 К, так как находиться в том же пределе. Температурный напор составляет 10-20 К, на рисунке это (tk- tae). Чаще всего значение данного показателя останавливается на отметке в 15 К, но в этом примере – 13 К.

Под переохлаждением конденсата понимают понижение температуры конден­сата против температуры насыщенного пара, поступаю­щего в конденсатор. Выше отмечалось, что величина пе­реохлаждения конденсата определяется разностью тем­ператур t н -t к .

Переохлаждение конденсата приводит к заметному снижению экономичности установки, так как с пере­охлаждением конденсата увеличивается количество теп­ла, передаваемое в конденсаторе охлаждающей воде. Увеличение переохлаждения конденсата на 1°С вызы­вает перерасход топлива в установках без регенератив­ного подогрева питательной воды на 0,5%. При регене­ративном подогреве питательной воды перерасход топли­ва в установке получается несколько меньший. В современных установках при наличии конденсаторов регене­ративного типа переохлаждение конденсата при нор­мальных условиях работы конденсационной установки не превышает 0,5-1°С. Переохлаждение конденсата вызывается следующими причинами:

а) нарушением воздушной плотности вакуумной си­стемы и повышенными присосами воздуха;

б) высоким уровнем конденсата в конденсаторе;

в) излишним расходом охлаждающей воды через конденсатор;

г) конструктивными недостатками конденсатора.

Увеличение содержания воздуха в паровоздушной

смеси приводит к увеличению парциального давления воздуха и соответственно к снижению парциального дав­ления водяных паров по отношению к полному давлению смеси. Вследствие этого температура насыщенных водя­ных паров, а следовательно, и температура конденсата будет ниже, чем было до увеличения содержания возду­ха. Таким образом, одним из важных мероприятий, на­правленных на снижение переохлаждения конденсата, является обеспечение хорошей воздушной плотности ва­куумной системы турбоустановки.

При значительном повышении уровня конденсата в конденсаторе может получиться такое явление, что нижние ряды охлаждающих трубок будут омываться конденсатом, вследствие чего конденсат будет пере­охлаждаться. Поэтому надо следить за тем, чтобы уро­вень конденсата был всегда ниже нижнего ряда охлаж­дающих трубок. Лучшим средством предупреждения не­допустимого повышения уровня конденсата является устройство автоматического регулирования его в кон­денсаторе.

Излишний расход воды через конденсатор, особенно при низкой ее температуре, будет приводить к увеличе­нию вакуума в конденсаторе вследствие уменьшения парциального давлении водяных паров. Поэтому расход охлаждающей воды через конденсатор необходимо ре­гулировать в зависимости от паровой нагрузки на кон­денсатор и от температуры охлаждающей воды. При правильной регулировке расхода охлаждающей воды в конденсаторе будет поддерживаться экономический вакуум и переохлаждение конденсата не будет выходить за минимальное значение для данного конденсатора.

Переохлаждение конденсата может происходить вследствие конструктивных недостатков конденсатора. В некоторых конструкциях конденсаторов в результате тесного расположения охлаждающих трубок и неудач­ной разбивки их по трубным доскам создается большое паровое сопротивление, достигающее в отдельных слу­чаях 15-18 мм рт. ст. Большое паровое сопротивление конденсатора приводит к значительному снижению дав­ления над уровнем конденсата. Уменьшение давления смеси над уровнем конденсата происходит за счет уменьшения парциального давления водяных паров. Таким образом, температура конденсата получается значитель­но ниже температуры насыщенного пара, поступающего в конденсатор. В таких случаях для уменьшения пере­охлаждения конденсата необходимо идти на конструк­тивные переделки, а именно на удаление некоторой части охлаждающих трубок с целью устройства в труб­ном пучке коридоров и снижения парового сопротивле­ния конденсатора.

Следует иметь в виду, что удаление части охлаждаю­щих трубок и уменьшение вследствие этого поверхности охлаждения конденсатора приводит к увеличению удель­ной нагрузки конденсатора. Однако увеличение удель­ной паровой нагрузки обычно бывает вполне приемле­мым, так как конденсаторы старых конструкций имеют сравнительно низкую удельную паровую нагрузку.

Мы рассмотрели основные вопросы эксплуатации обо­рудования конденсационной установки паровой турбины. Из сказанного следует, что главное внимание при эксплуатации конденсационной установки должно быть обращено па поддержание экономического вакуума в конденсаторе и на обеспечение минимального пере­охлаждения конденсата. Эти два параметра в значи­тельной степени влияют па экономичность турбоуста­новки. С этой целью необходимо поддерживать хорошую воздушную плотность вакуумной системы турбоустанов­ки, обеспечивать нормальную работу воздухоудаляющих устройств, циркуляционных и конденсатных насосов, под­держивать трубки конденсатора чистыми, следить за во­дяной плотностью конденсатора, недопускать повышения присосов сырой воды, обеспечивать нормальную работу охлаждающих устройств. Имеющиеся на установке кон­трольно-измерительные приборы, автоматические регу­ляторы, сигнализирующие и регулирующие устройства позволяют обслуживающему персоналу вести наблюде­ние за состоянием оборудования и за режимом работы установки и поддерживать такие режимы работы, при которых обеспечивается высокоэкономичная и надежная эксплуатация установки.


2.1. НОРМАЛЬНАЯ РАБОТА

Рассмотрим схему на рис. 2.1, представляющую конденсатор воздушного охлаждения при нормальной работе в разрезе. Допустим, что в конденсатор поступает хладагент R22.

Точка А. Пары R22, перегретые до температуры около 70°С, покидают нагнетающий патрубок компрессора и попадают в конденсатор при давлении около 14 бар.

Линия А-В. Перегрев паров снижается при постоянном давлении.

Точка В. Появляются первые капли жидкости R22. Температура равна 38°С, давление по-прежнему около 14 бар.

Линия В-С. Молекулы газа продолжают конденсироваться. Появляется все больше и больше жидкости, остается все меньше и меньше паров.
Давление и температура остаются постоянными (14 бар и 38°С) в соответствии с соотношением «давление-температура» для R22.

Точка С. Последние молекулы газа конденсируются при температуре 38°С, кроме жидкости в контуре ничего нет. Температура и давление остаются постоянными, составляя около 38°С и 14 бар соответственно.

Линия C-D . Весь хладагент сконденсировался, жидкость под действием воздуха, охлаждающего конденсатор с помощью вентилятора, продолжает охлаждаться.

Точка D. R22 на выходе из конденсатора только в жидкой фазе. Давление, по-прежнему около 14 бар, но температура жидкости понизилась примерно до 32°С.

Поведение смесевых хладагентов типа гидрохлорфторугперодов (ГХФУ) с большим температурным глайдом см. в пункте Б раздела 58.
Поведение хладагентов типа гидрофторуглеродов (ГФУ), например, R407C и R410A см. в разделе 102.

Изменение фазового состояния R22 в конденсаторе можно представить следующим образом (см. рис. 2.2).


От А до В. Снижение перегрева паров R22 от 70 до 38°С (зона А-В является зоной снятия перегрева в конденсаторе).

В точке В появляются первые капли жидкости R22.
От В до С. Конденсация R22 при 38 °С и 14 барах (зона В-С является зоной конденсации в конденсаторе).

В точке С сконденсировалась последняя молекула пара.
От С до D. Переохлаждение жидкого R22 от 38 до 32°С (зона C-D является зоной переохлаждения жидкого R22 в конденсаторе).

В течение всего этого процесса давление остается постоянным, равным показанию манометра ВД (в нашем случае 14 бар).
Рассмотрим теперь, как ведет себя при этом охлаждающий воздух (см. рис. 2.3).



Наружный воздух, который охлаждает конденсатор и поступает на вход с температурой 25°С, нагревается до 31 °С, отбирая тепло, выделяемое хладагентом.

Мы можем представить изменения температуры охлаждающего воздуха при его прохождении через конденсатор и температуру конденсатора в виде графика (см. рис. 2.4) где:


tae — температура воздуха на входе в конденсатор.

tas -температуравоздуха на выходе из конденсатора.

tK — температура конденсации, считываемая с манометра ВД.

А6 (читается: дельта тэта) разность (перепад) температур.

В общем случае в конденсаторах с воздушным охлаждением перепад температур по воздуху А0 = (tas — tae ) имеет значения от 5 до 10 К (в нашем примере 6 К).
Значение разности между температурой конденсации и температурой воздуха на выходе из конденсатора также имеет порядок от 5 до 10 К (в нашем примере 7 К).
Таким образом, полный температурный напор (tK — tae ) может составлять от 10 до 20 К (как правило, его значение находится вблизи 15 К, а в нашем примере он равен 13 К).

Понятие полного температурного напора очень важно, так как для данного конденсатора эта величина остается почти постоянной.

Используя величины, приведенные в вышеизложенном примере, можно говорить, что для температуры наружного воздуха на входе в конденсатор, равной 30°С (то есть tae = 30°С), температура конденсации tk должна быть равна:
tae + Дбполн = 30 + 13 = 43°С,
что будет соответствовать показанию манометра ВД около 15,5 бар для R22; 10,1 бар для R134a и 18,5 бар для R404A.

2.2. ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ В КОНДЕНСАТОРАХ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Одной из наиболее важных характеристик при работе холодильного контура, вне всякого сомнения, является степень переохлаждения жидкости на выходе из конденсатора.

Переохлаждением жидкости будем называть разность между температурой конденсации жидкости при данном давлении и температурой самой жидкости при этом же давлении.

Мы знаем, что температура конденсации воды при атмосферном давлении равна 100°С. Следовательно, когда вы выпиваете стакан воды, имеющий температуру 20°С, с позиции теплофизики вы пьете воду, переохлажденную на 80 К!


В конденсаторе переохлаждение определяется как разность между температурой конденсации (считывается с манометра ВД) и температурой жидкости, измеряемой на выходе из конденсатора (или в ресивере).

В примере, приведенном на рис. 2.5, переохлаждение П/О = 38 — 32 = 6 К.
Нормальная величина переохлаждения хладагента в конденсаторах с воздушным охлаждением находится, как правило, в диапазоне от 4 до 7 К.

Когда величина переохлаждения выходит за пределы обычного диапазона температур, это часто указывает на аномальное течение рабочего процесса.
Поэтому ниже мы проанализируем различные случаи аномального переохлаждения.

2.3. АНАЛИЗ СЛУЧАЕВ АНОМАЛЬНОГО ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЯ.

Одна из самых больших сложностей в работе ремонтника заключается в том, что он не может видеть процессов, происходящих внутри трубопроводов и в холодильном контуре. Тем не менее, измерение величины переохлаждения может позволить получить относительно точную картину поведения хладагента внутри контура.

Заметим, что большинство конструкторов выбирают размеры конденсаторов с воздушным охлаждением таким образом, чтобы обеспечить переохлаждение на выходе из конденсатора в диапазоне от 4 до 7 К. Рассмотрим, что происходит в конденсаторе, если величина переохлаждения выходит за пределы этого диапазона.

А) Пониженное переохлаждение (как правило, меньше 4 К).


На рис. 2.6 приведено различие в состоянии хладагента внутри конденсатора при нормальном и аномальном переохлаждении.
Температура в точках tB = tc = tE = 38°С = температуре конденсации tK. Замер температуры в точке D дает значение tD = 35 °С, переохлаждение 3 К.

Пояснение. Когда холодильный контур работает нормально, последние молекулы пара конденсируются в точке С. Далее жидкость продолжает охлаждаться и трубопровод по всей длине (зона C-D) заполняется жидкой фазой, что позволяет добиваться нормальной величины переохлаждения (например, 6 К).

В случае нехватки хладагента в конденсаторе, зона C-D залита жидкостью не полностью, имеется только небольшой участок этой зоны, полностью занятый жидкостью (зона E-D), и его длины недостаточно, чтобы обеспечить нормальное переохлаждение.
В результате, при измерении переохлаждения в точке D, вы обязательно получите его значение ниже нормального (в примере на рис. 2.6 — 3 К).
И чем меньше будет хладагента в установке, тем меньше будет его жидкой фазы на выходе из конденсатора и тем меньше будет его степень переохлаждения.
В пределе, при значительной нехватке хладагента в контуре холодильной установки, на выходе из конденсатора будет находиться парожидкостная смесь, температура которой будет равна температуре конденсации, то есть переохлаяедение будет равно О К (см. рис. 2.7).

Таким образом, недостаточная заправка хладагента всегда приводит к уменьшению переохлаждения.

Отсюда следует, что грамотный ремонтник не будет без оглядки добавлять хладагент в установку, не убедившись в отсутствии утечек и не удостоверившись, что переохлаждение аномально низко!

Отметим, что по мере дозаправки хладагента в контур, уровень жидкости в нижней части конденсатора будет повышаться, вызывая увеличение переохлаждения.
Перейдем теперь к рассмотрению противоположного явления, то есть слишком большого переохлаждения.

Б) Повышенное переохлаждение (как правило, больше 7 к).

Пояснение. Выше мы убедились, что недостаток хладагента в контуре приводит к уменьшению переохлаждения. С другой стороны, чрезмерное количество хладагента будет накапливаться в нижней части конденсатора.

В этом случае длина зоны конденсатора, полностью залитая жидкостью, увеличивается и может занимать весь участок E-D. Количество жидкости, находящееся в контакте с охлаждающим воздухом, возрастает и величина переохлаждения, следовательно, тоже становится больше (в примере на рис. 2.8 П/О = 9 К).

В заключение укажем, что измерения величины переохлаждения являются идеальными для диагностики процесса функционирования классической холодильной установки.
В ходе детального анализа типовых неисправностей мы увидим как в каждом конкретном случае безошибочно интерпретировать данные этих измерений.

Слишком малое переохлаждение (менее 4 К) свидетельствует о недостатке хладагента в конденсаторе. Повышенное переохлаждение (более 7 К) указывает на избыток хладагента в конденсаторе.

Под действием силы тяжести жидкость накапливается в нижней части конденсатора, поэтому вход паров в конденсатор всегда должен располагаться сверху. Следовательно, варианты 2 и 4 по меньшей мере представляют собой странное решение, которое не будет работоспособным.

Разница между вариантами 1 и 3 заключается, главным образом, в температуре воздуха, который обдувает зону переохлаждения. В 1-м варианте воздух, который обеспечивает переохлаждение, поступает в зону переохлаждения уже подогретым, поскольку он прошел через конденсатор. Наиболее удачной следует считать конструкцию 3-го варианта, так как в ней реализован теплообмен между хладагентом и воздухом по принципу противотока.

Этот вариант имеет наилучшие характеристики теплообмена и конструкции установки в целом.
Подумайте об этом, если вы еще не решили, какое направление прохождения охлаждающего воздуха (или воды) через конденсатор вам выбрать.

Carrier

Инструкция по монтажу, наладке и обслуживанию

РАСЧЕТ ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЯ И ПЕРЕГРЕВА

Переохлаждение

1. Определение


конденсации насыщенного пара хладагента (Тк)
и температурой в жидкостной линии (Тж):

ПО = Тк Тж.

Коллектор

температуры)

3. Этапы измерения

электронного на жидкостную линию рядом с фильтром
осушителем. Убедитесь, что поверхность трубы чистая,
и термометр плотно касается ее. Покройте колбу или
датчик пеной, чтобы теплоизолировать термометр
от окружающего воздуха.


низкого давления).

давление в линии нагнетания.

Измерения должны производиться, когда агрегат
работает в оптимальных проектных условиях и развивает
максимальную производительность.

4. По таблице пересчета давления в температуру для R 22

найдите температуру конденсации насыщенного пара
хладагента (Тк).

5. Запишите температуру, измеренную термометром

на жидкостной линии (Тж) и вычтите ее из температуры
конденсации. Полученная разница и будет значением
переохлаждения.

6. При правильной заправке системы хладагентом

переохлаждение составляет от 8 до 11°С.
Если переохлаждение оказалось меньше 8°С, нужно
добавить хладагента, а если больше 11°С удалить
излишки фреона.

Давление в линии нагнетания (по датчику):

Температура конденсации (из таблицы):

Температура в жидкостной линии (по термометру): 45°С

Переохлаждение (по расчету)

Добавьте хладагент согласно результатам расчета.

Перегрев

1. Определение

Переохлаждение это разность между температурой
всасывания (Тв) и температурой насыщенного испарения
(Ти):

ПГ = Тв Ти.

2. Оборудование для измерения

Коллектор
Обычный или электронный термометр (с датчиком

температуры)

Фильтр или теплоизолирующая пена
Таблица пересчета давления в температуру для R 22.

3. Этапы измерения

1. Поместите колбу жидкостного термометра или датчик

электронного на линию всасывания рядом с
компрессором (10 20 см). Убедитесь, что поверхность
трубы чистая, и термометр плотно касается ее верхней
части, иначе показания термометра будут неверны.
Покройте колбу или датчик пеной, чтобы теплоизо
лировать термометр от окружающего воздуха.

2. Вставьте коллектор в линию нагнетания (датчик

высокого давления) и линию всасывания (датчик
низкого давления).

3. После того, как условия стабилизируются, запишите

давление в линии нагнетания. По таблице пересчета
давления в температуру для R 22 найдите температуру
насыщенного испарения хладагента (Ти).

4. Запишите температуру, измеренную термометром

на линии всасывания (Тв) в 10 20 см от компрессора.
Проведите несколько измерений и рассчитайте
среднюю температуру линии всасывания.

5. Вычтите температуру испарения из температуры

всасывания. Полученная разница и будет значением
перегрева хладагента.

6. При правильной настройке расширительного вентиля

перегрев составляет от 4 до 6°С. При меньшем
перегреве в испаритель попадает слишком много
хладагента, и нужно прикрыть вентиль (повернуть винт
по часовой стрелке). При большем перегреве в
испаритель попадает слишком мало хладагента, и
нужно приоткрыть вентиль (повернуть винт против
часовой стрелки).

4. Пример расчета переохлаждения

Давление в линии всасывания (по датчику):

Температура испарения (из таблицы):

Температура в линии всасывания (по термометру): 15°С

Перегрев (по расчету)

Приоткройте расширительный вентиль согласно

результатам расчета (слишком большой перегрев).

ВНИМАНИЕ

ЗАМЕЧАНИЕ

После регулировки расширительного вентиля не забудьте
вернуть на место его крышку. Изменяйте перегрев только
после регулировки переохлаждения.

В этой статье мы расскажем о самом точном способе заправки кондиционеров.

Заправлять можно любые фреоны. Дозаправлять — только однокомпонентные фреоны (напр.: R-22) или изотропные (условно изотропные, напр.: R-410) смеси

При проведении диагностики систем охлаждения и кондиционирования, процессы, происходящие внутри конденсатора, скрыты от сервисного инженера, а часто именно по ним можно понять, почему упала эффективность системы в целом.

Кратко рассмотрим их:

  1. Перегретые пары хладагента попадают из компрессора в конденсатор
  2. Под действием воздушного потока температура фреона снижается до температуры конденсации
  3. До тех пор, пока последняя молекула фреона не перейдет в жидкую фазу, на протяжении всего участка магистрали, на котором происходит процесс конденсации, температура остается одинаковой.
  4. Под действием охлаждающего потока воздуха температура хладагента снижается с температуры конденсации до температуры охлажденного жидкого фреона
Внутри конденсатора давление фреона одинаковое.
Зная давление, по специальным таблицам производителя фреона можно определить температуру конденсации в текущих условиях. Разность между температурой конденсации и температурой охлажденного фреона на выходе из конденсатора — температура переохлаждения — величина обычно известная (уточняется у производителя системы) и диапазон этих величин для данной системы фиксирован (например: 10-12 °C).

Если значение переохлаждения ниже указанного производителем диапазона — значит фреон не успевает охладиться в конденсаторе — его недостаточно и требуется дозаправка. Недостаток фреона снижает эффективность работы системы и увеличивает нагрузку на нее.

Если значение переохлаждения выше диапазона — фреона слишком много, требуется слить часть до достижения оптимального значения. Переизбыток фреона увеличивает нагрузку на систему и снижает срок ее службы.

Дозаправка по переохлажению без использования :

  1. Подключаем манометрический коллектор и баллон с фреоном к системе.
  2. Устанавливаем термометр/датчик температуры на линию высокого давления.
  3. Запускаем систему.
  4. По манометру на линии высокого давления (жидкостной линии) измеряем давление, вычисляем температуру конденсации для данного фреона.
  5. По термометру контролируем температуру переохлажденного фреона на выходе из конденсатора (она должна быть в диапазоне значений суммы температуры конденсации и температуры переохлаждения).
  6. Если температура фреона превышает допустимую (температура переохлаждения ниже требуемого диапазона) — фреона недостаточно, потихоньку добавляем его в систему до достижения нужной температуры
  7. Если температура фреона ниже допустимой (температура переохлаждения выше диапазона) — фреон в избытке, часть надо потихоньку стравливать до достижения нужной температуры.
С использованием данный процесс упрощается в разы (схема подключения в рисунках есть в инструкции по эксплуатации):
  1. Сбрасываем прибор в ноль, переводим в режим переохлаждения, выставляем тип фреона.
  2. Подключаем манометрический коллектор и баллон с фреоном к системе, причем шланг высокого давления (жидкостный) подключаем через Т-образный тройник, поставляемый вместе с прибором.
  3. Устанавливаем датчик температуры SH-36N на линию высокого давления.
  4. Включаем систему, на экране отобразится значение переохлаждения, сравниваем его с требуемым дипазоном и в зависимости от того, выше или ниже отображаемое значение, потихоньку стравливаем или добавляем фреон.
Данный способ дозаправки точнее, чем заправка по объему или по весу, поскольку отсутствуют промежуточные вычисления, которые порой бывают приблизительными.

Алексей Матвеев,
технический специалист компании «Расходка»

Что такое перегрев и переохлаждение фреона. Анализ VRF-систем. Система переохлаждения хладагента. Заправка кондиционера фреоном по массе

В этой статье мы расскажем о самом точном способе заправки кондиционеров.

Заправлять можно любые фреоны. Дозаправлять — только однокомпонентные фреоны (напр. : R-22) или изотропные (условно изотропные, напр.: R-410) смеси

При проведении диагностики систем охлаждения и кондиционирования, процессы, происходящие внутри конденсатора, скрыты от сервисного инженера, а часто именно по ним можно понять, почему упала эффективность системы в целом.

Кратко рассмотрим их:

  1. Перегретые пары хладагента попадают из компрессора в конденсатор
  2. Под действием воздушного потока температура фреона снижается до температуры конденсации
  3. До тех пор, пока последняя молекула фреона не перейдет в жидкую фазу, на протяжении всего участка магистрали, на котором происходит процесс конденсации, температура остается одинаковой.
  4. Под действием охлаждающего потока воздуха температура хладагента снижается с температуры конденсации до температуры охлажденного жидкого фреона
Внутри конденсатора давление фреона одинаковое.
Зная давление, по специальным таблицам производителя фреона можно определить температуру конденсации в текущих условиях. Разность между температурой конденсации и температурой охлажденного фреона на выходе из конденсатора — температура переохлаждения — величина обычно известная (уточняется у производителя системы) и диапазон этих величин для данной системы фиксирован (например: 10-12 °C).

Если значение переохлаждения ниже указанного производителем диапазона — значит фреон не успевает охладиться в конденсаторе — его недостаточно и требуется дозаправка. Недостаток фреона снижает эффективность работы системы и увеличивает нагрузку на нее.

Если значение переохлаждения выше диапазона — фреона слишком много, требуется слить часть до достижения оптимального значения. Переизбыток фреона увеличивает нагрузку на систему и снижает срок ее службы.

Дозаправка по переохлажению без использования :

  1. Подключаем манометрический коллектор и баллон с фреоном к системе.
  2. Устанавливаем термометр/датчик температуры на линию высокого давления.
  3. Запускаем систему.
  4. По манометру на линии высокого давления (жидкостной линии) измеряем давление, вычисляем температуру конденсации для данного фреона.
  5. По термометру контролируем температуру переохлажденного фреона на выходе из конденсатора (она должна быть в диапазоне значений суммы температуры конденсации и температуры переохлаждения).
  6. Если температура фреона превышает допустимую (температура переохлаждения ниже требуемого диапазона) — фреона недостаточно, потихоньку добавляем его в систему до достижения нужной температуры
  7. Если температура фреона ниже допустимой (температура переохлаждения выше диапазона) — фреон в избытке, часть надо потихоньку стравливать до достижения нужной температуры.
С использованием данный процесс упрощается в разы (схема подключения в рисунках есть в инструкции по эксплуатации):
  1. Сбрасываем прибор в ноль, переводим в режим переохлаждения, выставляем тип фреона.
  2. Подключаем манометрический коллектор и баллон с фреоном к системе, причем шланг высокого давления (жидкостный) подключаем через Т-образный тройник, поставляемый вместе с прибором.
  3. Устанавливаем датчик температуры SH-36N на линию высокого давления.
  4. Включаем систему, на экране отобразится значение переохлаждения, сравниваем его с требуемым дипазоном и в зависимости от того, выше или ниже отображаемое значение, потихоньку стравливаем или добавляем фреон.
Данный способ дозаправки точнее, чем заправка по объему или по весу, поскольку отсутствуют промежуточные вычисления, которые порой бывают приблизительными.

Алексей Матвеев,
технический специалист компании «Расходка»

Недозаправка и перезаправка системы хладагентом

Как показывает статистика, основной причиной аномальной работы кондиционеров и выхода из строя компрессоров, является неправильная заправка холодильного контура хладагентом. Нехватка хладагента в контуре может объясняться случайными утечками. В то же время избыточная заправка, как правило, является следствием ошибочных действий персонала, вызванных его недостаточной квалификацией. Для систем, в которых в качестве дросселирующего устройства используется терморегулирующий вентиль (ТРВ), лучшим индикатором, указывающим на нормальную величину заправки хладагентом, является переохлаждение. Слабое переохлаждение говорит о том, что заправка недостаточна, сильное указывает на избыток хладагента. Заправка может считаться нормальной, когда температура переохлаждения жидкости на выходе из конденсатора поддерживается в пределах 10-12 градусов Цельсия при температуре воздуха на входе в испаритель, близкой к номинальным условиям эксплуатации.

Температура переохлаждения Тп определяется как разность:
Тп =Тк – Тф
Тк – температура конденсации, считываемая с манометра ВД.
Тф – температура фреона (трубы) на выходе из конденсатора.

1. Нехватка хладагента. Симптомы.

Недостаток фреона будет ощущаться в каждом элементе контура, но особенно этот недостаток чувствуется в испарителе, конденсаторе и жидкостной линии. В результате недостаточного количества жидкости испаритель слабо заполнен фреоном и холодопроизводительность низкая. Поскольку жидкости в испарителе недостаточно, количество производимого там пара сильно падает. Так как объемная производительность компрессора превышает количество пара, поступающего из испарителя, давление в нем аномально падает. Падение давления испарения приводит к снижению температуры испарения. Температура испарения может опуститься до минусовой отметки, в результате чего произойдет обмерзание входной трубки и испарителя, при этом перегрев пара будет очень значительным.

Температура перегрева Т перегрева определяется как разность:
Т перегрева = Т ф.и. – Т всас.
Т ф.и. — температура фреона (трубы) на выходе из испарителя.
Т всас. — температура всасывания, считываемая с манометра НД.
Нормальный перегрев 4-7 градусов Цельсия.

При значительном недостатке фреона перегрев может достигать 12–14 о С и, соответственно, температура на входе в компрессор также возрастет. А поскольку охлаждение электрических двигателей герметичных компрессоров осуществляется при помощи всасываемых паров, то в этом случае компрессор будет аномально перегреваться и может выйти из строя. Вследствие повышения температуры паров на линии всасывания температура пара в магистрали нагнетания также будет повышенной. Поскольку в контуре будет ощущаться нехватка хладагента, точно также его будет недостаточно и в зоне переохлаждения.

    Таким образом, основные признаки нехватки фреона:
  • Низкая холодопроизводительность
  • Низкое давление испарения
  • Высокий перегрев
  • Недостаточное переохлаждение (менее 10 градусов Цельсия)

Необходимо отметить, что в установках с капиллярными трубками в качестве дросселирующего устройства, переохлаждение не может рассматриваться как определяющий показатель для оценки правильности величины заправки хладагентом.

2. Чрезмерная заправка. Симптомы.

В системах с ТРВ в качестве дросселирующего устройства, жидкость не может попасть в испаритель, поэтому излишки хладагента находятся в конденсаторе. Аномально высокий уровень жидкости в конденсаторе снижает поверхность теплообмена, охлаждение газа поступающего в конденсатор, ухудшается, что приводит к повышению температуры насыщенных паров и росту давления конденсации. С другой стороны, жидкость внизу конденсатора остается в контакте с наружным воздухом гораздо дольше, и это приводит к увеличению зоны переохлаждения. Поскольку давление конденсации увеличено, а покидающая конденсатор жидкость отлично охлаждается, переохлаждение, замеренное на выходе из конденсатора, будет высоким. Из-за повышенного давления конденсации происходит снижение массового расхода через компрессор и падение холодопроизводительности. В результате, давление испарения также будет расти. Ввиду того, что чрезмерная заправка приводит к снижению массового расхода паров, охлаждение электрического двигателя компрессора будет ухудшаться. Более того, из-за повышенного давления конденсации, растет ток электрического двигателя компрессора. Ухудшение охлаждения и увеличение потребляемого тока ведет к перегреву электрического двигателя и в конечном итоге – выходу из строя компрессор.

    Итог. Основные признаки перезаправки хладагентом:
  • Упала хладопроизводительность
  • Возросло давление испарения
  • Возросло давление конденсации
  • Повышенное переохлаждение (более 7 о С)

В системах с капиллярными трубками в качестве дросселирующего устройства излишек хладагента может попасть в компрессор, что приведет к гидроударам и, в конечном итоге, к выходу компрессора из строя.

Тепловой баланс поверхностного конденсатора имеет следующее выражение:

G к (h к -h к 1 )=W (t 2в -t 1в )с в , (17.1)

где h к — энтальпия пара, поступающего в конденсатор, кДж/кг; h к 1 =с в t к — энтальпия конденсата; с в =4,19 кДж/(кг× 0 С) – теплоемкость воды; W – расход охлаждающей воды, кг/с; t 1в, t 2в — температура охлаждающей воды на входе и выходе из конденсатора. Расход конденсируемого пара G к, кг/с и энтальпия h к известны из расчета паровой турбины. Температура конденсата на выходе из конденсатора принимается равной температуре насыщения пара t п , соответствующей его давлению р к с учетом переохлаждения конденсата Dt к : t к = t п — Dt к .

Переохлаждение конденсата (разность между температурой насыщения пара при давлении в горловине конденсатора и температурой конденсата во всасывающем патрубке конденсатного насоса) является следствием понижения парциального давления и температуры насыщенного пара из-за наличия воздуха и парового сопротивления конденсатора (рис. 17.3).

Рис.17.3. Изменение параметров паровоздушной смеси в конденсаторе: а – изменение парциального давления пара p п и давления в конденсаторе p к; б – изменение температуры пара t п и относительного содержания воздуха ε

Применяя закон Дальтона к движущейся в конденсаторе паровоздушной среде, имеем: р к =р п +р в , где р п и р в – парциальные давления пара и воздуха в смеси. Зависимость парциального давления пара от давления в конденсаторе и относительного содержания воздуха e =G в /G к имеет вид:

(17.2)

При входе в конденсатор относительное содержание воздуха мало и р п »р к . По мере конденсации пара значение e растет и парциальное давление пара падает. В нижней части парциальное давление воздуха наиболее значимо, т.к. оно повышается из-за роста плотности воздуха и значения e . Это приводит к снижению температуры пара и конденсата. Кроме того, имеет место паровое сопротивление конденсатора, определяемое разностью

Dр к = р к — р к´ . (17.3)

Обычно Dр к =270-410 Па (определяется эмпирически).

В конденсатор, как правило, поступает влажный пар, температура конденсации которого однозначно определяется парциальным давлением пара: меньшему парциальному давлению пара соответствует меньшая температура насыщения. На рис.17.3, б показаны графики изменения температуры пара t п и относительного содержания воздуха ε в конденсаторе. Таким образом, по мере движения паровоздушной смеси к месту отсоса и конденсации пара температура пара в конденсаторе уменьшается, так как снижается парциальное давление насыщенного пара. Это происходит из-за присутствия воздуха и возрастания его относительного содержания в паровоздушной смеси, а также наличия парового сопротивления конденсатора и снижения общего давления паровоздушной смеси.

В таких условиях формируется переохлаждение конденсата Dt к =t п -t к, которое приводит к потере теплоты с охлаждающей водой и необходимости в дополнительном подогреве конденсата в регенеративной системе турбоустановки. Кроме того – сопровождается возрастанием количества растворенного в конденсате кислорода, вызывающего коррозию трубной системы регенеративного подогрева питательной воды котла.

Переохлаждение может достигать 2-3 0 С. Средством борьбы с ним является установка воздухоохладителей в трубном пучке конденсатора, из которых отсасывается паровоздушная смесь в эжекторные установки. В современных ПТУ переохлаждение допускается не более 1 0 С. Правила технической эксплуатации строго предписывают допустимые присосы воздуха в турбоустановку, которые должны быть меньше 1%. Например, для турбин мощностью N Э =300 МВт присосы воздуха должны быть не более 30 кг/час, а N Э =800 МВт – не более 60 кг/час. Современные конденсаторы, обладающие минимальным паровым сопротивлением и рациональной компоновкой трубного пучка, в номинальном режиме эксплуатации турбоустановки практически не имеют переохлаждения.

Carrier

Инструкция по монтажу, наладке и обслуживанию

РАСЧЕТ ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЯ И ПЕРЕГРЕВА

Переохлаждение

1. Определение


конденсации насыщенного пара хладагента (Тк)
и температурой в жидкостной линии (Тж):

ПО = Тк Тж.

Коллектор

температуры)

3. Этапы измерения

электронного на жидкостную линию рядом с фильтром
осушителем. Убедитесь, что поверхность трубы чистая,
и термометр плотно касается ее. Покройте колбу или
датчик пеной, чтобы теплоизолировать термометр
от окружающего воздуха.


низкого давления).

давление в линии нагнетания.

Измерения должны производиться, когда агрегат
работает в оптимальных проектных условиях и развивает
максимальную производительность.

4. По таблице пересчета давления в температуру для R 22

найдите температуру конденсации насыщенного пара
хладагента (Тк).

5. Запишите температуру, измеренную термометром

на жидкостной линии (Тж) и вычтите ее из температуры
конденсации. Полученная разница и будет значением
переохлаждения.

6. При правильной заправке системы хладагентом

переохлаждение составляет от 8 до 11°С.
Если переохлаждение оказалось меньше 8°С, нужно
добавить хладагента, а если больше 11°С удалить
излишки фреона.

Давление в линии нагнетания (по датчику):

Температура конденсации (из таблицы):

Температура в жидкостной линии (по термометру): 45°С

Переохлаждение (по расчету)

Добавьте хладагент согласно результатам расчета.

Перегрев

1. Определение

Переохлаждение это разность между температурой
всасывания (Тв) и температурой насыщенного испарения
(Ти):

ПГ = Тв Ти.

2. Оборудование для измерения

Коллектор
Обычный или электронный термометр (с датчиком

температуры)

Фильтр или теплоизолирующая пена
Таблица пересчета давления в температуру для R 22.

3. Этапы измерения

1. Поместите колбу жидкостного термометра или датчик

электронного на линию всасывания рядом с
компрессором (10 20 см). Убедитесь, что поверхность
трубы чистая, и термометр плотно касается ее верхней
части, иначе показания термометра будут неверны.
Покройте колбу или датчик пеной, чтобы теплоизо
лировать термометр от окружающего воздуха.

2. Вставьте коллектор в линию нагнетания (датчик

высокого давления) и линию всасывания (датчик
низкого давления).

3. После того, как условия стабилизируются, запишите

давление в линии нагнетания. По таблице пересчета
давления в температуру для R 22 найдите температуру
насыщенного испарения хладагента (Ти).

4. Запишите температуру, измеренную термометром

на линии всасывания (Тв) в 10 20 см от компрессора.
Проведите несколько измерений и рассчитайте
среднюю температуру линии всасывания.

5. Вычтите температуру испарения из температуры

всасывания. Полученная разница и будет значением
перегрева хладагента.

6. При правильной настройке расширительного вентиля

перегрев составляет от 4 до 6°С. При меньшем
перегреве в испаритель попадает слишком много
хладагента, и нужно прикрыть вентиль (повернуть винт
по часовой стрелке). При большем перегреве в
испаритель попадает слишком мало хладагента, и
нужно приоткрыть вентиль (повернуть винт против
часовой стрелки).

4. Пример расчета переохлаждения

Давление в линии всасывания (по датчику):

Температура испарения (из таблицы):

Температура в линии всасывания (по термометру): 15°С

Перегрев (по расчету)

Приоткройте расширительный вентиль согласно

результатам расчета (слишком большой перегрев).

ВНИМАНИЕ

ЗАМЕЧАНИЕ

После регулировки расширительного вентиля не забудьте
вернуть на место его крышку. Изменяйте перегрев только
после регулировки переохлаждения.

Варианты работы холодильной установки: работа с нормальным перегревом; с недостаточным перегревом; сильным перегревом.

Работа с нормальным перегревом.

Схема холодильной установки

Например, хладагент подаётся под давлением 18 бар, на всасывании давление 3 бара. Температура, при которой в испарителе кипит хладагент t 0 = −10 °С, на выходе из испарителя температура трубы с хладагентом t т = −3 °С.

Полезный перегрев ∆t = t т − t 0 = −3− (−10)= 7. Это нормальная работа холодильной установки с воздушным теплообменником . В испарителе фреон выкипает полностью примерно в 1/10 части испарителя (ближе к концу испарителя), превращаясь в газ. Дальше газ будет нагреваться температурой помещения.

Перегрев недостаточный.

Температура на выходе будет уже, к примеру, не −3, а −6 °С. Тогда перегрев составляет всего 4 °С. Точка, где перестаёт кипеть жидкий хладагент, перемещается ближе к выходу испарителя. Таким образом, большая часть испарителя заполняется жидким хладагентом. Такое может случиться, если терморегулирующий вентиль (ТРВ) будет подавать больше фреона в испаритель.

Чем больше фреона будет находиться в испарителе, тем больше будет образовываться паров, тем выше будет давление на всасывании и повысится температура кипения фреона (допустим уже не −10, а −5 °С). Компрессор начнет заливать жидким фреоном, потому что давление увеличилось, расход хладагента увеличился и компрессор не успевает откачать все пары (если компрессор не имеет дополнительных мощностей). При такой работе холодопроизводительность повысится, но компрессор может выйти из строя.

Сильный перегрев.

Если производительность ТРВ будет меньше, то фреона будет поступать в испаритель меньше и выкипать он будет раньше, (точка выкипания сместиться ближе к входу испарителя). Весь ТРВ и трубки после него обмерзнут и покроются льдом, а процентов 70 испарителя не обмерзнут вообще. Пары фреона в испарителе будут нагреваться, и их температура может достигнуть температуры в помещении, отсюда ∆t ˃ 7. При этом холодопроизводительность системы понизится, давление на всасывании понизится, нагретые пары фреона могут вывести из строя статор компрессора.

Перегрев и переохлаждение фреона. Влияние перегрева на холодопроизводительность холодильной системы. Другие методы заправки холодильных систем

19. 10.2015

Степень переохлаждения жидкости, получаемой на выходе конденсатора, является важным показателем, который характеризует стабильную работу холодильного контура. Переохлаждением называют температурную разность между жидкостью и конденсацией при данном давлении.

При нормальном атмосферном давлении, конденсация воды имеет температурный показатель 100 градусов по Цельсию. Согласно законам физики, вода, которая 20 градусов, считается переохлажденной на 80 градусов по Цельсию.

Переохлаждение на выходе из теплообменника изменяется как разность между температурной жидкости и конденсации. Исходя из рисунка 2.5, переохлаждение будет равно 6 К или 38-32.

В конденсаторах с воздушным охлаждением показатель переохлаждения должен быть от 4 до 7 К. В случае если он имеет иную величину, то это говорит о нестабильной работе.

Взаимодействие конденсатора и вентилятора: перепад температур воздуха.

Нагнетаемый воздух вентилятором имеет показатель 25 градусов по Цельсию (рисунок 2. 3). Он забирает тепло у фреона, за счет чего его температура меняется до 31 градуса.


На рисунке 2.4 изображено более детальное изменение:

Tae — температурная отметка воздуха, подаваемого в конденсатор;

Tas – воздух с новой температурой конденсатора после охлаждения;

Tk –с манометра показания о температуре конденсации;

Δθ – разность температурных показателей.

Вычисление температурного перепада в конденсаторе с воздушным охлаждением происходит по формуле:

Δθ =(tas — tae), где К имеет пределы 5–10 К. На графике это значение равно 6 К.

Разница перепада температур в точке D, то есть на выходе из конденсатора, в данном случае равняется 7 К, так как находиться в том же пределе. Температурный напор составляет 10-20 К, на рисунке это (tk- tae). Чаще всего значение данного показателя останавливается на отметке в 15 К, но в этом примере – 13 К.

Одна из самых больших сложностей в работе ремонтника заключается в том, что он не может видеть процессов, происходящих внутри трубопроводов и в холодильном контуре. Тем не менее, измерение величины переохлаждения может позволить получить относительно точную картину поведения хладагента внутри контура.

Заметим, что большинство конструкторов выбирают размеры конденсаторов с воздушным охлаждением таким образом, чтобы обеспечить переохлаждение на выходе из конденсатора в диапазоне от 4 до 7 К. Рассмотрим, что происходит в конденсаторе, если величина переохлаждения выходит за пределы этого диапазона.

А) Пониженное переохлаждение (как правило, меньше 4 К).

Рис. 2.6

На рис. 2.6 приведено различие в состоянии хладагента внутри конденсатора при нормальном и аномальном переохлаждении. Температура в точках tв=tc=te=38°С = температуре конденсации tк. Замер температуры в точке D дает значение td=35 °С, переохлаждение 3 К.

Пояснение. Когда холодильный контур работает нормально, последние молекулы пара конденсируются в точке С. Далее жидкость продолжает охлаждаться и трубопровод по всей длине (зона C-D) заполняется жидкой фазой, что позволяет добиваться нормальной величины переохлаждения (например, 6 К).

В случае нехватки хладагента в конденсаторе, зона C-D залита жидкостью не полностью, имеется только небольшой участок этой зоны, полностью занятый жидкостью (зона Е-D), и его длины недостаточно, чтобы обеспечить нормальное переохлаждение.

В результате, при измерении переохлаждения в точке D, вы обязательно получите его значение ниже нормального (в примере на рисунка 2.6 — 3 К).

И чем меньше будет хладагента в установке, тем меньше будет его жидкой фазы на выходе из конденсатора и тем меньше будет его степень переохлаждения.

В пределе, при значительной нехватке хладагента в контуре холодильной установки, на выходе из конденсатора будет находиться парожидкостная смесь, температура которой будет равна температуре конденсации, то есть переохлаждение будет равно 0 К (смотри рисунок 2.7).


Рис. 2.7

tв=td=tk=38°С. Значение переохлаждения П/О = 38—38=0 К.

Таким образом, недостаточная заправка хладагента всегда приводит к уменьшению переохлаждения.

Отсюда следует, что грамотный ремонтник не будет без оглядки добавлять хладагент в установку, не убедившись в отсутствии утечек и не удостоверившись, что переохлаждение аномально низкое!

Отметим, что по мере дозаправки хладагента в контур, уровень жидкости в нижней части конденсатора будет повышаться, вызывая увеличение переохлаждения.

Перейдем теперь к рассмотрению противоположного явления, то есть слишком большого переохлаждения.

Б) Повышенное переохлаждение (как правило, больше 7 К).


Рис. 2.8

tв=te=tk= 38°С. td = 29°С, следовательно переохлаждение П/О=38-29=9 К.

Пояснение. Выше мы убедились, что недостаток хладагента в контуре приводит к уменьшению переохлаждения. С другой стороны, чрезмерное количество хладагента будет накапливаться в нижней части конденсатора.

В этом случае длина зоны конденсатора, полностью залитая жидкостью, увеличивается и может занимать весь участок E-D. Количество жидкости, находящееся в контакте с охлаждающим воздухом, возрастает и величина переохлаждения, следовательно, тоже становится больше (в примере на рис. 2.8 П/О = 9 К).

В заключение укажем, что измерения величины переохлаждения являются идеальными для диагностики процесса функционирования классической холодильной установки.

В ходе детального анализа типовых неисправностей мы увидим как в каждом конкретном случае безошибочно интерпретировать данные этих измерений.

Слишком малое переохлаждение (менее 4 К) свидетельствует о недостатке хладагента в конденсаторе. Повышенное переохлаждение (более 7 К) указывает на избыток хладагента в конденсаторе.

2.4. УПРАЖНЕНИЕ

Выберите из 4-х вариантов конструкций конденсатора с воздушным охлаждением, представленных на рис. 2.9, тот, который, по вашему мнению, является наилучшим. Объясните почему?


Рис. 2.9

Под действием силы тяжести жидкость накапливается в нижней части конденсатора, поэтому вход паров в конденсатор всегда должен располагаться сверху. Следовательно, варианты 2 и 4 по меньшей мере представляют собой странное решение, которое не будет работоспособным.

Разница между вариантами 1 и 3 заключается, главным образом, в температуре воздуха, который обдувает зону переохлаждения. В 1-м варианте воздух, который обеспечивает переохлаждение, поступает в зону переохлаждения уже подогретым, поскольку он прошел через конденсатор. Наиболее удачной следует считать конструкцию 3-го варианта, так как в ней реализован теплообмен между хладагентом и воздухом по принципу противотока. Этот вариант имеет наилучшие характеристики теплообмена и конструкции установки в целом.

Подумайте об этом, если вы еще не решили, какое направление прохождения охлаждающего воздуха (или воды) через конденсатор вам выбрать.

  • Влияние температуры и давления на состояние хладогенов
  • Переохлаждение в конденсаторах с воздушным охлаждением
  • Анализ случаев аномального переохлаждения

Кондиционера

Заправка кондиционера фреоном может осуществляться несколькими способами, каждый из них имеет свои преимущества, недостатки и точность.

Выбор метода заправки кондиционеров зависит от уровня профессионализма мастера, необходимой точности и используемых инструментов.

Также необходимо помнить о том что не все хладагенты можно дозаправлять, а лишь однокомпонентные (R22) или условно изотропные (R410a).

Многокомпонентные фреоны состоят из смеси газов с различными физическими свойствами, которые при утечке улетучиваются неравномерно и даже при небольшой утечке их состав изменяется, поэтому системы на таких хладагентах необходимо полностью перезаправлять.

Заправка кондиционера фреоном по массе

Каждый кондиционер заправлен на заводе определённым количеством хладагента, масса которого указана в документации на кондиционер (также указана на шильдике), там же указана информация о количестве фреона которое надо добавить дополнительно на каждый метр фреоновой трассы (обычно 5-15 гр.)

При заправке этим методом необходимо полностью освободить холодильный контур от оставшегося фреона (в баллон или стравть в атмосферу,экологии это нисколько не вредит- об этом читайте в статье о влиянии фреона на климат)и отвакуумировать. После залить в систему указанное количество хладагента по весам или с помощью заправочного цилиндра.

Преимущества этого метода в высокой точности и достаточной простоте процесса заправки кондиционера. К недостаткам относятся необходимость эвакуации фреона и вакуумирования контура, а заправочный цилиндр, к тому же имеет ограниченный объём 2 или 4 килограмма и большие габариты, что позволяет использовать его в основном в стационарных условиях.

Заправка кондиционера фреоном по переохлаждению

Температура переохлаждения – это разница между температурой конденсации фреона определённой по таблице или шкале манометра (определяется по давлению считанному с манометра, подсоединённого к магистрали высокого давления непосредственно на шкале или по таблице) и температурой на выходе из конденсатора. Температура переохлаждения обычно должна находится в пределах 10-12 0 C (точное значение указывают производители)

Значение переохлаждения ниже данных значений указывает на недостаток фреона- он не успевает достаточно охладиться. В этом случае его надо дозаправить

Если переохлаждение выше указанного диапазона, значит в системе переизбыток фреона и его необходимо слить до достижения оптимальных значений переохлаждения.

Заправить данным способом можно с помощью специальных приборов, которые сразу определяют величину переохлаждения и давление конденсации, а можно и с помощью отдельных приборов- манометрического коллектора и термометра.

К достоинствам этого метода относится достаточная точность заправки. Но на точность данного метода влияет загрязнённость теплообменника, поэтому до заправки данным методом необходимо очистить (промыть) конденсатор наружного блока.

Заправка кондиционера хладагентом по перегреву

Перегрев- это разница между температурой испарения хладагента определённой по давлению насыщения в холодильном контуре и температурой после испарителя. Практически определяется путём измерения давления на всасывающем вентиле кондиционера и температуры всасывающей трубки на расстоянии 15-20 см от компрессора.

Перегрев обычно находится в пределе 5-7 0 C (точное значение указывает производитель)

Снижение перегрева говорит о переизбытке фреона — его необходимо слить.

Переохлаждение выше нормы говорит о недостатке хладагента- систему нужно заправлять до достижения требуемой величины перегрева.

Данный метод достаточно точен и его можно существенно упростить, если использовать специальные приборы.

Другие методы заправки холодильных систем

Если в системе есть смотровое окошко, то по наличию пузырьков можно судить о нехватке фреона. В этом случае заправляют холодильный контур до исчезновения потока пузырьков, делать это нужно порциями, после каждой ждать стабилизации давления и отсутствия пузырьков.

Также можно заправлять по давлению, добиваясь при этом температур конденсации и испарения указанных производителем. Точность этого метода зависит от чистоты конденсатора и испарителя.

Под переохлаждением конденсата понимают понижение температуры конден­сата против температуры насыщенного пара, поступаю­щего в конденсатор. Выше отмечалось, что величина пе­реохлаждения конденсата определяется разностью тем­ператур t н -t к .

Переохлаждение конденсата приводит к заметному снижению экономичности установки, так как с пере­охлаждением конденсата увеличивается количество теп­ла, передаваемое в конденсаторе охлаждающей воде. Увеличение переохлаждения конденсата на 1°С вызы­вает перерасход топлива в установках без регенератив­ного подогрева питательной воды на 0,5%. При регене­ративном подогреве питательной воды перерасход топли­ва в установке получается несколько меньший. В современных установках при наличии конденсаторов регене­ративного типа переохлаждение конденсата при нор­мальных условиях работы конденсационной установки не превышает 0,5-1°С. Переохлаждение конденсата вызывается следующими причинами:

а) нарушением воздушной плотности вакуумной си­стемы и повышенными присосами воздуха;

б) высоким уровнем конденсата в конденсаторе;

в) излишним расходом охлаждающей воды через конденсатор;

г) конструктивными недостатками конденсатора.

Увеличение содержания воздуха в паровоздушной

смеси приводит к увеличению парциального давления воздуха и соответственно к снижению парциального дав­ления водяных паров по отношению к полному давлению смеси. Вследствие этого температура насыщенных водя­ных паров, а следовательно, и температура конденсата будет ниже, чем было до увеличения содержания возду­ха. Таким образом, одним из важных мероприятий, на­правленных на снижение переохлаждения конденсата, является обеспечение хорошей воздушной плотности ва­куумной системы турбоустановки.

При значительном повышении уровня конденсата в конденсаторе может получиться такое явление, что нижние ряды охлаждающих трубок будут омываться конденсатом, вследствие чего конденсат будет пере­охлаждаться. Поэтому надо следить за тем, чтобы уро­вень конденсата был всегда ниже нижнего ряда охлаж­дающих трубок. Лучшим средством предупреждения не­допустимого повышения уровня конденсата является устройство автоматического регулирования его в кон­денсаторе.

Излишний расход воды через конденсатор, особенно при низкой ее температуре, будет приводить к увеличе­нию вакуума в конденсаторе вследствие уменьшения парциального давлении водяных паров. Поэтому расход охлаждающей воды через конденсатор необходимо ре­гулировать в зависимости от паровой нагрузки на кон­денсатор и от температуры охлаждающей воды. При правильной регулировке расхода охлаждающей воды в конденсаторе будет поддерживаться экономический вакуум и переохлаждение конденсата не будет выходить за минимальное значение для данного конденсатора.

Переохлаждение конденсата может происходить вследствие конструктивных недостатков конденсатора. В некоторых конструкциях конденсаторов в результате тесного расположения охлаждающих трубок и неудач­ной разбивки их по трубным доскам создается большое паровое сопротивление, достигающее в отдельных слу­чаях 15-18 мм рт. ст. Большое паровое сопротивление конденсатора приводит к значительному снижению дав­ления над уровнем конденсата. Уменьшение давления смеси над уровнем конденсата происходит за счет уменьшения парциального давления водяных паров. Таким образом, температура конденсата получается значитель­но ниже температуры насыщенного пара, поступающего в конденсатор. В таких случаях для уменьшения пере­охлаждения конденсата необходимо идти на конструк­тивные переделки, а именно на удаление некоторой части охлаждающих трубок с целью устройства в труб­ном пучке коридоров и снижения парового сопротивле­ния конденсатора.

Следует иметь в виду, что удаление части охлаждаю­щих трубок и уменьшение вследствие этого поверхности охлаждения конденсатора приводит к увеличению удель­ной нагрузки конденсатора. Однако увеличение удель­ной паровой нагрузки обычно бывает вполне приемле­мым, так как конденсаторы старых конструкций имеют сравнительно низкую удельную паровую нагрузку.

Мы рассмотрели основные вопросы эксплуатации обо­рудования конденсационной установки паровой турбины. Из сказанного следует, что главное внимание при эксплуатации конденсационной установки должно быть обращено па поддержание экономического вакуума в конденсаторе и на обеспечение минимального пере­охлаждения конденсата. Эти два параметра в значи­тельной степени влияют па экономичность турбоуста­новки. С этой целью необходимо поддерживать хорошую воздушную плотность вакуумной системы турбоустанов­ки, обеспечивать нормальную работу воздухоудаляющих устройств, циркуляционных и конденсатных насосов, под­держивать трубки конденсатора чистыми, следить за во­дяной плотностью конденсатора, недопускать повышения присосов сырой воды, обеспечивать нормальную работу охлаждающих устройств. Имеющиеся на установке кон­трольно-измерительные приборы, автоматические регу­ляторы, сигнализирующие и регулирующие устройства позволяют обслуживающему персоналу вести наблюде­ние за состоянием оборудования и за режимом работы установки и поддерживать такие режимы работы, при которых обеспечивается высокоэкономичная и надежная эксплуатация установки.

Рис. 1.21. Сема дендрита

Таким образом, механизм кристаллизации металлических расплавов при высоких скоростях охлаждения принципиально отличается тем, что в малых объемах расплава достигается высокая степень переохлаждения. Следствием этого является развитие объемной кристаллизации, которая у чистых металлов может быть гомогенной. Центры кристаллизации с размером больше критического способны к дальнейшему росту.

Для металлов и сплавов наиболее типична дендритная форма роста, впервые описанная еще в 1868 г. Д.К. Черновым. На рис. 1.21 показан эскиз Д.К. Чернова, поясняющий схему строения дендрита. Обычно дендрит состоит из ствола (ось первого порядка), от которого идут ветви – оси второго и последующих порядков. Дендритный рост протекает в определенных кристаллографических направлениях с ответвлениями через одинаковые промежутки. В структурах с решетками гранецентрированного и объемно-центрированного кубов дендритный рост идет в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Экспериментально установлено, что дендритный рост наблюдается только в переохлажденном расплаве. Скорость роста определяется степенью переохлаждения. Задача теоретического определения скорости роста в функции степени переохлаждения еще не получила обоснованного решения. Исходя из экспериментальных данных, полагают, что эта зависимость приближенно может рассматриваться в виде V ~ (D Т) 2 .

Многие исследователи полагают, что при некоторой критической степени переохлаждения наблюдается лавинообразное увеличение числа центров кристаллизации, способных к дальнейшему росту. Зарождение все новых и новых кристаллов может прервать дендритный рост.

Рис. 1.22. Трансформация структур

По последним зарубежным данным, с ростом степени переохлаждения и температурного градиента перед фронтом кристаллизации, наблюдается трансформация структуры быстро затвердевающего сплава от дендритной к равноосной, микрокристаллической, нанокристаллической и далее к аморфному состоянию (рис. 1.22).

1.11.5. Аморфизация расплава

На рис. 1.23 иллюстрируется идеализированная ТТТ-диаграмма (Time-Temperature-Transaction), поясняющая особенности затвердевания легированных металлических расплавов в зависимости от скорости охлаждения.

Рис. 1.23. ТТТ-диаграмма: 1 – умеренная скорость охлаждения:

2 – очень высокая скорость охлаждения;

3 – промежуточная скорость охлаждения

По вертикальной оси отложена температура, по горизонтальной – время. Выше некоторой температуры плавления ‑ Т П жидкая фаза (расплав) стабильна. Ниже этой температуры жидкость переохлаждается и становится нестабильной, поскольку появляется возможность зарождения и роста центров кристаллизации. Однако при резком охлаждении может возникнуть прекращение движения атомов в сильно переохлажденной жидкости и при температуре ниже Т З сформируется аморфная твердая фаза. Для многих сплавов температура начала аморфизации ‑ Т З лежит в пределах от 400 до 500 ºC. Большинство традиционных слитков и отливок охлаждаются медленно в соответствии с кривой 1 на рис. 1.23. За время охлаждения возникают и растут центры кристаллизации, формируя кристаллическую структуру сплава в твердом состоянии. При очень высокой скорости охлаждения (кривая 2) образуется аморфная твердая фаза. Представляет также интерес промежуточная скорость охлаждения (кривая 3). Для этого случая возможен смешанный вариант затвердевания с наличием как кристаллической, так и аморфной структуры. Такой вариант имеет место в том случае, когда начавшийся процесс кристаллизации не успевает завершиться за время охлаждения до температуры Т З. Смешанный вариант затвердевания с формированием мелких аморфных частиц поясняется упрощенной схемой, представленной на рис. 1.24.

Рис. 1.24. Схема формирования мелких аморфных частиц

Слева на этом рисунке изображена крупная капля расплава, содержащая в объеме 7 центров кристаллизации, способных к последующему росту. В середине эта же капля разделена на 4 части, одна из которых не содержит центров кристаллизации. Эта частица затвердеет аморфной. Справа на рисунке исходная частица разделена на 16 частей, 9 из которых станут аморфными. На рис. 1.25. представлена реальная зависимость числа аморфных частиц высоколегированного никелевого сплава от размера частиц и интенсивности охлаждения в газовой среде (аргон, гелий).

Рис. 1.25. Зависимость числа аморфных частиц сплава никеля от

размера частиц и интенсивности охлаждения в газовой среде

Переход металлического расплава в аморфное, или как его еще называют, стеклообразное состояние является сложным процессом и зависит от многих факторов. В принципе, все вещества можно получить в аморфном состоянии, но для чистых металлов требуются столь высокие скорости охлаждения, которые пока не могут быть обеспечены современными техническими средствами. В то же время высоколегированные сплавы, в том числе эвтектические сплавы металлов с металлоидами (В, С, Si, Р) затвердевают в аморфном состоянии при более низких скоростях охлаждения. В табл. 1.9 приведены критические скорости охлаждения при аморфизации расплавов никеля и некоторых сплавов.

Таблица 1.9

Приборы Testo для холодильных систем и оборудования

Приборы Testo для работы с холодильными системами имеют высокую популярность. Необходимо проверять давление, температуру, перегрев и переохлаждение холодильной системы, чтобы убедиться, что система работает правильно.

Надежные цифровые манометрические коллекторы Testo обеспечивают высокую точность данных измерений и превосходят аналоговые коллекторы. Они также моментально определяют герметичность системы, выявляют самые незначительные утечки хладагента и обеспечивают надёжное вакуумирование систем. Чтобы обеспечить надёжную и эффективную работу холодильных систем, советуем воспользоваться нашими услугами по техническому обслуживанию, поверке и обучению.

Приборы Testo для диагностики холодильных систем и оборудования

Определить перегрев и переохлаждение холодильных систем или тепловых насосов теперь можно намного быстрее. Комплект смарт-зондов testo для холодильных систем позволит Вам точно измерить все необходимые параметры.
  • Минимальные потери хладагента за счёт бесшлангового соединения
  • Непосредственное отображение температуры испарения и конденсации
  • Анализ и передача данных измерений через мобильное приложение Smart Probes

Для данной задачи используются следующие приборы:

testo 115i — Термометр для труб (зажим), управляемый со смартфона
testo 549i — Манометр высокого давления, управляемый со смартфона

Приборы Testo для настройки систем охлаждения, холодильных систем

С цифровым манометрическим коллектором обслуживание холодильных систем можно проводить быстро и надёжно. Мобильное приложение и Bluetooth обеспечат удобную пусконаладку, сервис и обслуживание!
Цифровые манометрические коллекторы обеспечивают высокоточные измерения температуры и давления, определение перегрева и переохлаждения, а также эффективное вакуумирование системы благодаря точному измерению вакуума.

Удобное мобильное приложение позволит провести пусконаладку, сервис и обслуживание ещё быстрее!

  • Высокоточные измерения за считанные секунды
  • Обеспечение герметичности холодильных систем
  • Диагностика и оптимизация системы

Для данной задачи используются следующие приборы:

testo 549 — Базовый цифровой манометрический коллектор
Комплект testo 570-1 — Цифровой манометрический коллектор
Комплект testo 570-2 — Цифровой манометрический коллектор
Комплект testo 550 — Цифровой манометрический коллектор
Комплект testo 557 — Цифровой манометрический коллектор

Приборы testo для проведения вакуумирования холодильных систем

Перед пусконаладкой необходимо провести вакуумирование холодильной системы или теплового насоса. Приборы Testo обеспечат высокоточные измерения вакуума. Вакуумметры используются в холодильной и климатической технике для измерения давления в трубопроводах в течение и после процесса вакуумирования. Вакуумные манометры всегда показывают абсолютное значение (нулевая точка соответствует абсолютному вакууму). Вакуумметры не должны использоваться для измерения избыточного давления и поэтому перед использованием следует убедиться, что давление в системе не превышает на максимально допустимое давление прибора, чтобы избежать повреждение сенсора.
  • Надёжный мониторинг абсолютного давления
  • Мониторинг результатов в мобильном приложении
  • Измерение давления и автоматический расчёт температуры испарения воды

Для данной задачи используются следующие приборы:

testo 552 — Высокоточный цифровой вакуумметр с Bluetooth
Комплект testo 570-2 — Цифровой манометрический коллектор
Комплект testo 570-1 — Цифровой манометрический коллектор
testo 552i — Смарт-зонд вакуума, управляемый из приложения

Приборы Testo для поиска утечек в холодильном оборудовании

Течки хладагента в холодильных системах вызывают серьёзные повреждения самих систем и ущерб окружающей среде. Используйте детекторы утечек, которые обнаруживают самые незначительные утечки всех стандартных хладагентов. Электронные течеискатели являются наиболее эффективными и позволяют максимально чётко и быстро определить место утечки хладагента. Такой вид устройств используется в том случае, когда предполагаемое место утечки неизвестно. Дополнительно, после обнаружения области разгерметизации наносится мыльный раствор. Возможности подобного варианта позволяют определять очень малые утечки 3-5 гр/год.
  • Высокая чувствительность согласно требованиям EN 14624
  • Обнаружение утечек всех стандартных хладагентов
  • Сигнал тревоги при обнаружении утечек

Для данной задачи используются следующие приборы:
testo 316-4, Комплект 1 — Детектор утечек хладагентов в комплекте с дополнительными принадлежностями
testo 316-3 — Детектор утечек хладагентов
testo 316-4, Комплект 2 — Детектор утечек хладагентов для аммиака (Nh4)

Модернизация установки принудительного охлаждения

После конверсии
Описание установки:

— 5 герметичных доступных компрессоров Copeland D8RJ 6000;
— 2 воздушных конденсатора Friga Bohn CA315 F8N;
— 13 испарителей Friga Bohn KB 7650.

К данной установке подключены два приемных отделения вместимостью 60 тонн, одно приемное отделение вместимостью 80 тонн с температурой от 7 до 10 °C и четыре камеры хранения с температурой от 4 до 6 °C.

 

Проблема клиента
В июне 2012 года агентство SPIE города Сент-Эстев (департамент № 66) установило значительную утечку в системе, работающей на R-22.
Рассматривается вопрос по продлению работы данной установки от 1991 года, изначально установленной компанией FICA (выкупленной компанией SPIE в 2009 году).
Следовательно, установка и техобслуживание всегда производились одной и той же командой. Отличное знание системы облегчило анализ, в результате которого было принято решение произвести модернизацию с целью гарантировать работоспособность установки и после 31 декабря 2014 года — конечного срока использования R-22T (регенерированного).

 

Рекомендуемое решение
После исследования, проведенного совместно с компанией Climalife, в качестве заменяющего хладагента был утвержден Performax LT. Имея достаточный опыт работы с данным хладагентом, Робер Ромё, ответственный за проведение работ в компании SPIE, объясняет, что «Performax LT чрезвычайно подходит для данного типа установок со средними температурами, близкими к нулю, в отличие от R-404A, коэффициент производительности которого выше, что проблематично для теплообменников из-за их неспособности соответствовать данному параметру».

Дело в том, что с Performax коэффициент производства холода выше, чем с R-404A, и в отличие от него с Performax нет необходимости ни в изменении трубопроводов, ни в замене редукционных клапанов. Согласно рекомендациям Climalife SPIE произвела замену прокладок на клапанах и устранила перегрев при всасывании.

 

Этапы модернизации

 Во время проведения работ по модернизации блок по фасовке плодов не работал, поэтому различные этапы были произведены без ограничения деятельности клиента-пользователя.

Во-первых, была устранена утечка и команда специалистов по холодильному делу компании SPIE в лице Жозе Артега (José Arteaga) и Марка Брингара (Marc Bringard) произвела проверку на герметичность. После сбора хладагент R-22 был отправлен в компанию Climalife для переработки. Компрессоры и масляный резервуар были опорожнены. Была произведена замена некоторого оборудования, как например: шлангов замера давления, прокладок на электромагнитных клапанах, золотников клапанов Шредера и предохранительных клапанов.

Во-вторых, команда произвела проверку на герметичность путем опрессовки азотом (22 бар) в течение 24 часов.
Перед новой заправкой маслом POE Mobil EAL Arctic 22CC была произведена замена фильтров-осушителей и масляного фильтра.

Наконец, была произведена откачка до вакуума в течение 48 часов перед заправкой Performax LT, поставленного в баллонах емкостью в 52 литра.
После ввода в эксплуатацию технические специалисты произвели проверку на перегрев и переохлаждение.
Новая замена масла запрограммирована на октябрь — конец сезонного цикла — с целью удостовериться в отсутствии значительного остатка масла, первоначально используемого в установке с R-22.

 

 

Полученные результаты
Клиент не отметил различий в работе установки. Команда SPIE отметила небольшое увеличение мощности, потребляемой компрессорами, что является нормальным явлением в случае замены R-22, а также хороший возврат масла.
Робер Ромё и Жаки Писителло (ответственный за техобслуживание и предоставление услуг) удовлетворены результатами и будут продолжать рекомендовать Performax LT для других установок.

 

   Перед конверсией  После конверсии
Холодопроизводительность  550 кВт  550 кВт
 Производительность по конденсации  800 кВт  800 кВт
 Хладагент
 R-22  Performax LT
 Вес установки  600 кг  600 кг
 Тип и марка компрессора  Полугерметичные Copeland D8RJ 6000 DWM  Полугерметичные Copeland D8RJ 6000 DWM
 Количество компрессоров  5  5
 Температура испарения — 7°C — 5°C
 Температура конденсации
Entre + 35 et + 45°C  38°C
 Давление испарения   3 бар   3,2 бар
 Давление конденсации  17,5  18,5 бар
Масло Suniso 3 GS первоначально замененное на Mobil EAL 22 CC в 2010 году  Mobil EAL Artic 22 CC
Количество масла  45 литров  45 литров

Переохлаждение жидкого холодильного агента перед его дросселированием | Фенкойлы, фанкойлы

В цикле Карно расширение жидкого холодильного агента протекает в расширительном цилиндре (рис. 7.8, процесс 3-4). В теоретическом цикле паровой компрессионной холодильной машины реализован принцип дросселирования жидкого холодильного агента (рис. 7.8, про­цесс 3-4′) с предварительным его охлаждением.

Охлаждение жидкого холодильного агента перед его дросселирова­нием может осуществляться в конденсаторе холодильной машины до­статочно простым способом — путем увеличения площади поверхно­сти конденсатора или в простейшем случае путем увеличения длины трубки конденсатора (рис. 7.12).

Применение способа сопряжено с увеличением размеров и массы конденсатора. Поэтому в холодильной технике применяется более эф­фективный способ, позволяющий сочетать понижение температуры жидкого холодильного агента перед его дросселированием с дополни­тельным нагревом (перегревом) паров холодильного агента на всасы­вании в компрессор. Для этих целей используют теплообменные ап­параты, называемые теплообменниками. Конструкция одного из них представлена на рис. 7.13.

Регенеративный теплообменник (рис. 7.13) решает две практические задачи: охлаждает жидкий холодильный агент, выходящий из конден­сатора (рис. 7.14, отрезок 3-3″), и нагревает пар, поступающий из испа­рителя в компрессор (отрезок 1-1″). Кроме того, применение теплооб­менника обеспечивает эффективность использования площади поверх­ности испарителя и хороший возврат масла в компрессор.

Переохлаждение холодильного агента перед дросселированием и перегрев пара на всасывании обеспечивают дополнительное увеличе-

)

( 3

D

С

3′

Рис. 7.12

■ Охлаждение холодильного агента в конденсаторе холодильной машины 2 — пар, поступающий в конденсатор, 3 — холодильный агент в состоянии жидкости, 3′ — переохлаждение жидкого холодильного агента

Подача (3) и выход (4) жидкого холодильного агента, подача (1) и выход (2) перегретого пара

Т 2 3/

З-А 1

2″ 1″

I

1 v!

/ 4″

4

Рис. 7.14

Рис. 7.13

Теплообменник ТФ2-25

Работа холодильной машины с теплообменником

Ние холодопроизводительности холодильной машины (площади с-а- 4-4″-с и BDV-1-B). Поэтому теплообменник является необходи­мым и обязательным элементом холодильной машины.

Posted in Холодильная техника

Основные функции кондиционера — это охлаждение и обогрев воздуха, уже находящегося внутри помещения

Основные функции кондиционера — это охлаждение и обогрев воздуха, уже находящегося внутри помещения. Это означает, что кондиционер в общем случае не производит притока свежего воздуха с улицы или вытяжки воздуха из помещения. Для задач вытяжки и притока служит вентиляционное оборудование.

Охлаждение воздуха в кондиционерах происходит при помощи компрессионного цикла охлаждения.

Температура кипения

Температура кипения жидкости зависит от давления окружающей среды. Чем ниже это давление, тем ниже температура кипения.

Например, общеизвестно, что вода закипает при температуре 100С. Но это происходит лишь при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.). При повышении давления температура кипения возрастет, а при его понижении (например, высоко в горах) вода закипит при температуре гораздо ниже 100С. В среднем, при изменении давления на 27 мм .рт. ст. температура кипения изменится на 1С.

Различные жидкости кипят при разных температурах даже при одинаковом внешнем давлении.

Например, жидкий азот кипит при температуре около -77°С, а фреон R-22, который применяется в холодильной технике — при температуре -40.8°С (при нормальном атмосферном давлении).

Теплота парообразования

При испарении жидкости теплота поглощается из окружающей среды. При конденсации пара тепло, напротив, выделяется. Теплота парообразования жидкостей очень велика.

Например, энергия, нужная для испарения 1 г воды при температуре 100С (539 калорий/г), значительно больше энергии, необходимой для нагревания этой воды от 0°С до 100С (100 калорий/г)!

Если жидкий фреон поместить в открытый сосуд (с атмосферным давлением и комнатной температурой), то он сразу же вскипит, поглощая при этом большое количество теплоты из окружающей среды.

Это явление и используется в холодильной машине. Только в ней фреон превращается в пар в специальном отделении — испарителе. Трубки испарителя обдуваются потоком воздуха. Кипящий фреон поглощает тепло из этого воздушного потока, охлаждая его.

Но в холодильной машине невозможно только испарять фреон, поглощая тепло. Ведь тогда в ней образуется большое количество паров и потребуется подводить все новый и новый жидкий фреон постоянно. Поэтому в холодильной машине производится и обратный процесс конденсации — превращения из пара в жидкость.

При конденсации любой жидкости выделяется теплота, которая поступает затем в окружающую среду. Температура конденсации, как и температура кипения, зависит от внешнего давления. При повышенном давлении конденсация может происходить при весьма высоких температурах.

К примеру, фреон R-22 начинает конденсироваться при +55°С, если находится под давлением 23 атмосферы (около 17,5 тыс. мм рт. ст.).

Холодильная машина

В холодильной машине фреон конденсируется в специальном отделении — конденсаторе. Тепло, выделившееся при конденсации, удаляется потоком охлаждающей жидкости или воздуха.

Поскольку холодильная машина должна работать непрерывно, то в испаритель должен постоянно поступать жидкий фреон, а в конденсатор — его пары. Этот процесс — циклический, ограниченное количество фреона циркулирует по холодильной машине, испаряясь и конденсируясь.

Энтальпия хладагента

Происходящий в холодильной машине цикл охлаждения удобно изображать графически. На диаграмме показано соотношение давления и теплосодержания (энтальпии) хладагента.

Энтальпия — это функция состояния, приращение которой при процессе с постоянным давлением равно теплоте, полученной системой.

На диаграмме показана кривая насыщения хладагента.

  • Левая ветвь кривой соответствует насыщенной жидкости
  • Правая часть соответствует насыщенному пару.
  • В критической точке ветви кривой соединяются, и вещество может находиться и в жидком, и в газообразном состоянии.
  • Внутри кривой — зона, соответствующая смеси пара и жидкости.
  • Слева от кривой (в области меньшей энтальпии) — переохлажденная жидкость.
  • Справа от кривой (в области большей энтальпии) — перегретый пар.

Теоретический цикл охлаждения несколько отличается от реального. В действительности происходят потери давления на разных этапах перекачки хладагента, снижающие эффективность охлаждения. Это не учитывается в идеальном цикле

Теоретический цикл охлаждения

В компрессоре

Холодный насыщенный пар хладагента поступает в компрессор холодильной машины (точка С1). В процессе сжатия его давление и температура повышаются (точка D). Энтальпия тоже повышается на величину, равную проекции линии С1-D. На схеме это отрезок НС1-НD.

Конденсация

В конце цикла сжатия хладагента горячий пар попадает в конденсатор. Здесь при постоянных температуре и давлении происходит конденсация, и горячий пар превращается в горячую жидкость. Хотя температура практически постоянна, энтальпия уменьшается при фазовом переходе, а выделившееся тепло отводится от конденсатора. Этот процесс отображается на диаграмме в виде отрезка, параллельного горизонтальной оси (давление постоянно).

Процесс в конденсаторе холодильной машины происходит в три этапа: снятие перегрева (D-Е), конденсация (Е-А) и переохлаждение жидкости (А-А1). Участок диаграммы D-А1 соответствует изменению энтальпии хладагента в конденсаторе и показывает, какое количество тепла выделяется в ходе данного процесса.

  • Снятие перегрева. В этом процессе температура пара снижается до температуры насыщения. Излишнее тепло отводится, но изменения агрегатного состояния не происходит. На этом этапе снимается около 10 — 20% тепла.
  • Конденсация.На этом этапе происходит изменение агрегатного состояния хладагента. Температура при этом остается постоянной. На этом этапе снимается около 60 — 80% тепла.
  • Переохлаждение жидкости. В этом процессе жидкий хладагент охлаждается, при этом получается переохлажденная жидкость. Агрегатное состояние не изменяется.

Переохлаждение жидкости на этом этапе позволяет повысить производительность холодильной машины. При постоянном уровне энергопотребления понижение температуры на 1 градус повышает производительность холодильной машины на 1%.

Регулятор потока

Переохлажденная жидкость с параметрами точки А2 поступает на регулятор холодильной машины. Он представляет собой капиллярную трубку или терморегулирующий расширительный клапан. В регуляторе происходит резкое снижение давления. Непосредственно за регулятором начинается кипение хладагента. Параметры получившейся смеси пара и жидкости соответствуют точке В.

В испарителе

Смесь пара и жидкости (точка В) попадает в испаритель холодильной машины, где поглощает тепло от окружающей среды и полностью переходит в пар (точка С1). Этот процесс происходит при постоянной температуре, но энтальпия при этом увеличивается.

На выходе испарителя парообразный хладагент немного перегревается (отрезок С1-С2), чтобы капли жидкости испарились полностью. Для этого приходится увеличивать площадь теплообменной поверхности испарителя (на 4-6% на каждый градус перегрева). Обычно перегрев составляет 5-8 градусов, и увеличение площади теплообмена достигает 20%.

В испарителе холодильной машины энтальпия хладагента изменяется на величину НВ-НС2, равную проекции кривой испарения на горизонтальную ось.

Реальный цикл охлаждения

Реальный цикл охлаждения имеет некоторые отличия от идеального. Это происходит за счет потерь давления, возникающих на линии всасывания и нагнетания холодильной машины, а также в клапанах компрессора. Поэтому отображение реального цикла на диаграмме связи давления и энтальпии несколько иное.

Из-за потерь давления на входе в компрессор всасывание должно проходить при давлении, которое ниже давления испарения (отрезок C1-L). Кроме того, из-за потерь давления на выходе компрессору приходится сжимать пар хладагента до давления, которое выше давления конденсации (M-D1). Таким образом, работа сжатия увеличивается. Такая компенсация потерь давления в реальной холодильной машине снижает эффективность цикла.

Кроме потерь давления в трубопроводе, есть и другие отклонения от идеального цикла. Во-первых, реальное сжатие хладагента в компрессоре не может быть строго адиабатическим (без подвода и отвода тепла). Поэтому работа сжатия оказывается выше теоретически рассчитанной. Во-вторых, в компрессоре холодильной машины имеются механические потери энергии, что приводит к увеличению необходимой мощности электродвигателя.

Эффективность цикла охлаждения холодильной машины

Отображение на диаграмме:

  • C1-L — потеря давления при всасывании
  • M-D1 — потеря давления при выходе
  • HD-HC1 — теоретическое изменение энтальпии (теплосодержания) при сжатии
  • HD1-HC1 — реальное изменение энтальпии (теплосодержания) при сжатии
  • C1D — теоретическое сжатие
  • LM — реальное сжатие

Для выбора лучшего из циклов охлаждения необходимо оценивать их эффективность. Обычно показателем эффективности цикла холодильной машины служит КПД или коэффициент термической (термодинамической) эффективности.

Коэффициент термической эффективности это:

  • отношение изменения энтальпии хладагента в испарителе (НС-НВ) к изменению энтальпии в процессе сжатия (HD-HC).
  • или: соотношение мощности охлаждения и электрической мощности, которую потребляет компрессор холодильной машины.

Например, если коэффициент термической эффективности какой-либо холодильной машины равен 2, то на каждый кВт потребляемой электроэнергии эта машина производит 2 кВт холода.

Перегрев и переохлаждение Определено

14 января 2020 г.

Концепцию перегрева и переохлаждения может быть трудно визуализировать и понять. Это две наиболее важные части информации, которые вам понадобятся для устранения неполадок в системе кондиционирования воздуха. Что такое перегрев и переохлаждение?

 

  • Перегрев  определяется как количество тепла , добавленного к пару выше его точки кипения.
  • S переохлаждение  определяется как количество тепла  , удаленного  из жидкости ниже точки ее конденсации.

 

Давайте используем воду в качестве примера, чтобы показать, что происходит. Вот что мы знаем……….

  1. При 212ºF присутствуют как жидкость, так и пар
  2. при 213°F присутствует только пар
  3. при 211º присутствует только жидкая вода

Любое тепло, добавляемое к пару, делает его более горячим.Это  ПЕРЕГРЕВ Тепло, добавленное к пару.  Если мы добавим 5ºF к пару (213ºF), он теперь будет иметь перегрев 5º и будет иметь температуру 218ºF.

Любое тепло, отводимое от воды, делает ее холоднее. Это  ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ Тепло, отводимое от жидкости. Если мы удалим 5ºF от воды (211ºF), она теперь будет 5º переохлаждения и будет иметь температуру 206ºF.

Проверка перегрева

Давайте представим, что вы стоите перед конденсаторным блоком, ваши манометры подключены, а температурный зажим (ДА, вам нужно его КУПИТЬ) прикреплен к оголенной медной линии всасывания.Вы записываете следующую информацию с нижнего бортового датчика:

  • Давление всасывания 140 PSI при 48ºF
    • 48ºF соответствует температуре кипения хладагента при фунтах на квадратный дюйм
  • Температура линии всасывания 58ºF.

Мы можем заключить, что система имеет перегрев 10º (нижняя точка кипения — температура линии всасывания). Что это значит для тебя?

  • Это гарантирует, что жидкий хладагент не попадет обратно в компрессор, что может привести к поломке.
  • Это дает нам представление о том, что происходит в змеевике испарителя. Низкий перегрев показывает, что точка кипения в испарителе наступает позже, высокий перегрев показывает, что точка кипения в испарителе наступает раньше.
  • Перегрев используется для заправки систем с фиксированным отверстием.

Проверка переохлаждения

Давайте представим, что вы стоите перед тем же конденсаторным блоком, у вас подключены манометры и температурный зажим (ДА, вам все равно нужно его КУПИТЬ), прикрепленный к оголенной медной жидкостной линии.Вы записываете следующую информацию с манометра высокого уровня:

.
  • Давление жидкости 354 фунта на кв. дюйм при 106ºF
    • 106ºF представляет собой температуру кипения хладагента при фунтах на квадратный дюйм
  • Температура жидкостной линии 92ºF.

Мы можем сделать вывод, что система имеет переохлаждение 14º (температура кипения на верхней стороне — температура жидкостной линии). Что это значит для тебя?

  • Точка конденсации хладагента составляет 106ºF.Проходя через конденсатор, пар отдает тепло и превращается в жидкость.
  • Переохлаждение необходимо, так как для правильной работы ТРВ требуется сплошной столб жидкости, который «сообщает» нам о том, что происходит в конденсаторе. Высокое переохлаждение показывает, что точка конденсации в конденсаторе наступает раньше, тогда как низкое переохлаждение показывает, что точка конденсации в конденсаторе наступает позже.
  • Переохлаждение используется для заправки систем с ТРВ.

 

Теперь вы понимаете, почему знание того, что такое перегрев и переохлаждение, важно для правильной диагностики и устранения неполадок.Если они используются правильно, они станут второй натурой для расчета и устранения угадывания.

 

Технические советы: измерение перегрева и переохлаждения

Нажмите здесь, чтобы загрузить этот пост в блоге в формате .pdf с диаграммами.

Щелкните здесь, чтобы загрузить таблицу SuperHeat & Subcool.

Наш технический отдел попросил, чтобы определенная информация была задокументирована до обращаясь к ним за помощью по проблемам с охлаждением.Перегрев и переохлаждение являются жизненно важными признаками система так же, как врач использует кровяное давление для оценки чьего-либо здоровья. Запрос может прийти в формате something вот так:
Щелкните здесь, чтобы загрузить этот пост в блоге в формате .pdf с диаграммами.

ПЕРЕГРЕВ
Температура паропровода измеряется на большой линии всасывания рядом с конденсатором. блок (А). Многие работники холодильной техники проводят измерения на выходе из испарителя, но в HVAC вы больше заботитесь о защите компрессора, чем поддержание полной производительности змеевика испарителя.Подсоединение зажимного термометра в тени, на паропроводе, достигнет этого значения. Подождите 5-10 минут, чтобы система чтобы сбалансировать. В нашем примере паровая линия Температура 53 градуса.

Следующий шаг – «Минус температуры спутников». Температура насыщения находится на манометре на этом Блок R410A, выровняв давление с соответствующей шкалой хладагента. В этом примере температура сб. составляет 43 градуса. Вычтите два, и вы получите 10 градусов перегрева.

ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ
Температура насыщения для переохлаждения определяется со стороны высокого давления измерять. В этом примере Sat Temp составляет около 110 градусов. Далее следует «Минусная температура жидкостной линии». Температура жидкостной линии также измеряется на выходе из конденсатора, но теперь измеряется на выходе маленькая жидкостная линия (B). Для этого примера температура жидкостной линии составляет 95 градусов. Вычтите температуру жидкостной линии из жидкостного насыщения. Температура и вы получите переохлаждение 15.

«Обычно» в системах TXV перегрев будет находиться в диапазоне от 8 до 28 градусов с целью около 10-15 градусов. Диапазон переохлаждения в системах TXV будет варьироваться от 8 до 20. Хотя этой информации недостаточно для зарядки системы, она дает техническому специалисту лучшее понимание работы систем.

Опять же, следуйте рекомендациям производителей по зарядке!

Нажмите здесь, чтобы загрузить этот пост в блоге в формате .pdf с диаграммами.

Щелкните здесь, чтобы загрузить таблицу SuperHeat & Subcool.

Переохлаждение и перегрев в промышленных холодильных установках

Что такое переохлаждение?

Прежде чем мы обсудим переохлаждение и перегрев, необходимо понять, что такое охлаждение. Охлаждение — это извлечение тепла или передача тепла механическими методами из одного места в другое. Под переохлаждением в холодильной технике подразумевается охлаждение хладагента в жидком состоянии при постоянном давлении до температуры ниже температуры насыщения, соответствующей давлению в конденсаторе.

Преимущества переохлаждения

  • Охлаждение улучшается, когда жидкий хладагент переохлаждается за счет циркуляции холодной воды в теплообменнике или другими способами. Как правило, увеличение холодопроизводительности на 1% может быть достигнуто на каждые 2 градуса переохлаждения жидкости. Из-за этой характеристики конструкции конденсаторов были изменены для достижения переохлаждения жидкости.

  • Производство мгновенного газа уменьшается в процессе расширения.

  • Достигнута большая свобода в управлении трубопроводами и расположением испарителя.

Методы переохлаждения

Хладагент можно переохладить следующими способами:

  • Путем усовершенствования и модификации конденсаторов с включением устройства переохлаждения.
  • Путем установки внутренних и внешних теплообменников для обеспечения переохлаждения.

Что такое перегрев?

После того, как жидкий хладагент поступает в испаритель, он обычно полностью испаряется до того, как попадает на выход из испарителя.Жидкость испаряется при низкой температуре, а пар становится холодным после полного испарения жидкости. Когда холодный пар проходит через испаритель, он продолжает поглощать тепло и становится перегретым. Когда пар становится перегретым, он поглощает ощутимое тепло в испарителе. Таким образом, эффект охлаждения на каждый фунт хладагента усиливается. Хладагент поглощает не только теплоту, необходимую для его испарения, но и избыточное количество явного тепла, за счет которого он перегревается

Эффект перегрева

Перегревом является явный нагрев паров хладагента при неизменном давлении в испарителе до температуры больше, чем температура насыщения, соответствующая давлению в испарителе.Хотя эффект охлаждения увеличивается за счет перегрева, плотность пара, выходящего из испарителя и поступающего в компрессор, снижается. Следовательно, количество пара, поступающего в компрессор, уменьшается за счет перегрева. Таким образом, мы видим, что мощность системы охлаждения увеличивается с перегревом пара, и одновременно с уменьшением плотности при перегреве холодопроизводительность уменьшается. Результат этих двух противоположных тенденций необходимо наблюдать, чтобы установить, увеличивается ли холодопроизводительность системы за счет перегрева.Однако перегрев обеспечивает полное испарение жидкого хладагента до того, как он попадет в компрессор.

Измерение перегрева и переохлаждения в системе кондиционирования воздуха

Измерение перегрева и переохлаждения в системе кондиционирования воздуха имеет решающее значение для процесса устранения неполадок. Чтобы помочь вам обновить свои навыки HVAC, эта статья даст всестороннее представление о динамике обоих терминов. Мы объясним значение каждого из них, как его измерить, кто может его измерить, ошибок, которых следует избегать, и наметим инструменты, которые вы можете использовать для измерения перегрева и переохлаждения.Читайте дальше, чтобы узнать больше.

Что такое перегрев?

Чтобы понять значение перегрева, который является сложным термином для начинающих технических специалистов, важно понимать насыщение. Насыщение — это термин, описывающий температуру, при которой вещество меняет свою форму. Это уровень, до которого жидкость должна нагреться, чтобы превратиться в пар, и газ, чтобы стать жидким. В первом случае насыщение используется взаимозаменяемо с точкой кипения и точкой конденсации во втором.

Исходя из вышеизложенного, перегрев представляет собой разницу между температурой паров хладагента и его температурой насыщения.

Что такое переохлаждение?

Когда происходит конденсация, это означает, что пар потерял свою предыдущую теплоту и теперь превращается в жидкость. Переохлаждение – это понижение температуры, при которой пар становится жидкостью.

Почему вам нужно знать, как измерять перегрев и переохлаждение

Понимание измерения перегрева и переохлаждения очень важно для технического специалиста. Это помогает обнаружить причину проблемы в системе и реализовать правильный план действий.

 

Кроме того, измерение перегрева и переохлаждения избавляет техника от дорогостоящих ошибок. Хотя измерение является лишь одним из многих подходов к ремонту, оно по-прежнему важно для экспертной оценки.

Измерение перегрева и переохлаждения в системах кондиционирования воздуха: как это сделать

Измерение перегрева и переохлаждения в системе кондиционирования воздуха может значительно облегчить ремонт. Этот процесс упрощает перечисление проблем, требующих решения в системе кондиционирования воздуха.Ниже приведены шаги, которые необходимо предпринять для измерения каждого из них.

Измерение перегрева

Запустите систему охлаждения и дайте ей поработать примерно 10–15 минут. Это поможет создать стабильную температуру. Найдите сервисный клапан на всасывании между испарителем и компрессором и подсоедините его к манометрам коллектора хладагента. После этого присоедините термопару хомута к линии всасывания, расположенной рядом с сервисным клапаном всасывания.

Подключите термопару к цифровому термометру.После этого определите давление в линии всасывания с помощью манометра хладагента. Отметьте это давление и температуру линии всасывания по термометру. Теперь, используя график температуры хладагента, преобразуйте показания манометра в температуру насыщения испарителя.

После этого вычтите температуру насыщения из температуры термопары. Результатом здесь является перегрев переменного тока. Вы должны проверить технические характеристики вашей системы, чтобы узнать ее перегрев.Когда перегрев недостаточен, хладагент может вернуться в компрессор в жидкой форме, что приведет к повреждению. С другой стороны, чрезмерное количество может привести к перегреву компрессора и снижению производительности системы.

Неправильный перегрев также может сигнализировать о таких проблемах, как загрязнение змеевика конденсатора, забитый фильтр или проблемное устройство теплового расширения.

 

Измерение переохлаждения

Чтобы создать установившуюся температуру, включите систему охлаждения на десять-пятнадцать минут.Затем присоедините манометры коллектора хладагента к нагнетательному сервисному клапану. Следуйте этому, присоединив термопару хомута к линии хладагента, которая находится между выпускным отверстием конденсатора и ТРВ.

Затем измерьте давление конденсатора на рабочем клапане, проверив давление на манометрах коллектора хладагента. Проверьте цифровой термометр на температуру термопары. Теперь преобразуйте показание температуры в температуру насыщения конденсатора, используя диаграмму температуры хладагента.

Когда вы вычитаете температуру насыщения конденсатора из температуры термопары, вы находите свое переохлаждение. Как и перегрев, недостаточное переохлаждение может быть вызвано неисправностью терморегулирующего клапана, низкой заправкой хладагента и недостаточным потоком воздуха через конденсатор.

Распространенные ошибки при измерении перегрева и переохлаждения в системах кондиционирования воздуха

Для человека, который плохо знаком с миром ОВК, вполне нормально сталкиваться с проблемами на начальном этапе. Ниже мы перечислили некоторые распространенные ошибки, чтобы помочь вам избежать их:

  • Измерение давления в компрессоре, а не в испарителе: При этом вы получаете ложное значение перегрева, которое часто бывает выше.Это может привести к неправильной настройке системы TXV в соответствии с цифрами. Вы также можете совершить ошибку, полагаясь на инструменты, которые неправильно откалиброваны и неточны. Запись перегрева, когда система еще не находится в устойчивом состоянии. Незнание правильных значений. Не следуя правильным шагам и двигаясь слишком быстро.

Кто может измерять перегрев и переохлаждение в системах кондиционирования воздуха?

Измерение перегрева и переохлаждения в системе кондиционирования воздуха — задача, которая может быть выполнена неправильно без надлежащих навыков и осторожности.Среди техников это требует как опыта, так и соответствия проверенным стандартам. Если у вас нет нужной квалификации, лучше всего доверить замер специалистам.

Проблема, с которой вы можете столкнуться, когда будете делать это самостоятельно, связана с ошибочным диагнозом проблемы. На первый взгляд может показаться, что проблема связана с хладагентом. Следовательно, применение того, что было бы правильным решением, может привести к неверным результатам. Чтобы этого не произошло, для выполнения работы следует вызвать мастера сервисной службы.

Кроме того, в вашем штате могут существовать юридические ограничения в отношении того, кто может устранять определенные проблемы с HVAC.Вы должны следить за этим, чтобы предотвратить осложнения. Техническим результатом проверки перегрева и переохлаждения вашего кондиционера является перезаряд или недозаряд системы. Этот дисбаланс может вызвать серьезные проблемы.

Подводя итоги, лучше доверить техническое обслуживание систем перегрева и переохлаждения эксперту.

Инструменты для измерения перегрева и переохлаждения в системах кондиционирования воздуха

Для точного измерения перегрева/переохлаждения в системе кондиционирования воздуха вам потребуется набор инструментов.Первым среди них является датчик перегрева/переохлаждения. Цены на это могут варьироваться от менее ста долларов до трехсот.

Возможно, вы захотите приобрести манометр, который подходит для большинства хладагентов. Примерами являются R134a, R22, R410a и R404a. Они избавят вас от необходимости вводить характеристики хладагента, с которым вы работаете в полевых условиях.

Еще один инструмент, который вам может понадобиться, — это программный инструмент для преобразования давления. Существует множество из них для устранения неполадок HVAC, и вы даже можете найти некоторые из них, которые можно использовать бесплатно.Они поставляются в версиях для Android и iOS, обладают качествами, которые адаптируются к тому, над чем вы работаете, и предлагают динамический набор функций.

 

Как предотвратить проблемы с кондиционером

Измерения перегрева и переохлаждения необходимы при наличии проблем в системе. Чтобы избежать этих дорогостоящих технических процессов, вы можете следовать приведенным ниже советам.

Змеевик конденсатора

Змеевик конденсатора отвечает за передачу внутреннего тепла во внешнюю часть здания.Он начинает работать со сбоями, когда он покрыт грязью и другими материалами, влияющими на эффективность. Ваша система работает усерднее, но дает меньшие результаты.

Чтобы избежать этого, создайте для своего устройства специальную процедуру очистки. Чем больше санитарного контроля получает устройство, тем меньше вероятность возникновения проблем.

Змеевик испарителя

Эта катушка является неотъемлемой частью системы. Он заполнен хладагентом, но также нуждается в тепле для правильной работы. Когда есть проблема с воздушным потоком, ваша катушка замерзает и производит меньше воздуха или вообще не производит его внутри.

Проблемы со змеевиками часто связаны с грязными воздушными фильтрами. Таким образом, регулярная очистка и замена имеют решающее значение для предотвращения проблем.

Воздуховоды

В зависимости от используемого типа кондиционера ваша система подает воздух через сеть воздуховодов. Если в этих линиях возникают утечки, выходная мощность кондиционера теряется в стенах, а это означает, что блок должен работать усерднее, чтобы компенсировать это.

Чтобы предотвратить этот сценарий, вы можете запланировать регулярные проверки технического обслуживания с экспертом по HVAC.Это поможет обнаружить и устранить проблемы раньше.

Вентиляторы

Обычно в вашей системе кондиционирования воздуха вы найдете пару вентиляторов. Один нагнетает воздух на змеевик испарителя для охлаждения, а другой, находящийся на улице, отводит тепло. Любой из них может выйти из строя из-за изношенных ремней или недостаточной смазки. Когда это происходит, игнорирование проблемы может привести к отказу компрессора, который повредит ваш кондиционер.

Хладагент

Хладагент помогает отводить тепло из дома.В некоторых случаях его становится недостаточно из-за утечек в линиях хладагента. Реагирование на это заключается не только в добавлении большего количества хладагента, но и в отслеживании этих утечек в целях ремонта. Это отнимает время, дорого и потребует эксперта.

Лучше всего проводить периодические проверки, чтобы своевременно обнаруживать утечки и экономить средства.

Водостоки

В стоки собирается влага, использованная вашим кондиционером. Переполненные или забитые стоки не только влияют на систему, но и могут повредить ваш дом.Лучший способ справиться с этим — провести проверки, чтобы прояснить их.

Обратитесь к нам Сантехник Эрики в Бока-Ратон, Флорида

В этой статье мы подробно описали этапы измерения перегрева и переохлаждения в системах кондиционирования воздуха. Однако важно отметить, что одного этого недостаточно. Чтобы получить точные измерения и избежать ошибок, вам нужен правильный набор инструментов. Вы также можете работать вместе с опытным техником, чтобы наблюдать за вещами на практике.

Если вы являетесь домовладельцем во Флориде и вам нужен специалист для устранения неполадок в вашей системе, свяжитесь с нами по адресу Erica’s Plumbing. Мы проверенная временем компания, базирующаяся во Флориде. Мы также доступны 24/7. Запланируйте оценку прямо сейчас.

Страница не найдена! — КонсуЛаб

JavaScript деактивирован

Поскольку этот веб-сайт был протестирован без JavaScript, для некоторых функций потребуется JavaScript. Пожалуйста, включите JavaScript.

 

Страница не найдена!

Страница superheatassubcoolingdocument.pdf не может быть найдена. Пожалуйста, свяжитесь с нами по этому вопросу.

Отзывы

Пожалуйста, сообщите всем, что тренажеры C-12 отлично работают, они пользуются большим успехом у всех высших чинов, когда они останавливаются для посещения объекта.Учащимся нравится эта лабораторная часть. Кажется, что все они действительно лучше понимают системы Cat в конце, чем в первый раз. Вы можете видеть, что у них в голове гаснет лампочка после первой пары ошибок. Спасибо!

CM1 (SCW) Ингрэм, Микки, инструктор высшей школы CM, NCTC Gulfport, MS
Партнеры

 

Все партнеры
Консульская лаборатория

Консулаб производит учебные материалы, адаптированные для удовлетворения потребностей технических и профессиональных учебных заведений в области электротехники транспортных технологий.

Узнать больше
Связаться с

+1 (800) 567-0791 . 20:00–17:00 по восточному поясному времени

4210 Jean-Marchand Street
Quebec City, QC . Канада, G2C 1Y6

[email protected]

Больше информации

Copyright © 2022 Консулаб. Все права защищены.

 

Перегрев и переохлаждение холодильного оборудования — схема поиска и устранения неисправностей холодильника

Перегрев (имеется в виду перегрев пара хладагента, выходящего из испарителя) и переохлаждение (имеется в виду переохлаждение жидкого хладагента, выходящего из конденсатора), по-видимому, являются двумя важными процессами в практических парокомпрессионных холодильных системах и применяются для повышения эффективности (COP) и для избежать некоторых технических проблем, как будет объяснено ниже.

Перегрев

В процессе испарения хладагент частично испаряется через испаритель. По мере того, как холодный пар хладагента проходит через испаритель, поглощается дополнительное тепло для перегрева пара. При некоторых условиях такие потери давления, вызванные трением, увеличивают количество перегрева. Если в испарителе происходит перегрев, энтальпия хладагента повышается, извлекая дополнительное тепло и увеличивая охлаждающий эффект испарителя.Если он предусмотрен во всасывающем трубопроводе компрессора, полезного охлаждения не происходит. В некоторых холодильных системах могут использоваться парожидкостные теплообменники для перегрева насыщенного пара хладагента из испарителя жидким хладагентом, поступающим из конденсатора (рис. 3.32). Как видно из рисунка 3.32, теплообменник может обеспечить высокий КПД системы. В компрессоре также может быть получен перегрев хладагента. В этом случае насыщенный пар хладагента поступает в компрессор и перегревается за счет повышения давления, что приводит к повышению температуры.Перегрев, возникающий в процессе сжатия, не повышает эффективность цикла, но приводит к увеличению размера конденсационного оборудования и выпускного трубопровода компрессора. Увеличение холодопроизводительности за счет перегрева в испарителе обычно компенсируется уменьшением холодопроизводительности компрессора. Поскольку объемный расход компрессора постоянен, массовый расход и охлаждающий эффект снижаются из-за уменьшения плотности хладагента, вызванного перегревом.На практике хорошо известно, что на каждые 2,5 °С перегрева во всасывающей линии происходит потеря холодопроизводительности в размере 1 %. Изоляция всасывающих линий позволяет свести к минимуму нежелательный приток тепла. Охлаждение — это процесс отвода избыточного тепла от перегретого пара хладагента, и если его выполнять с помощью внешнего эффекта, это будет более полезно для COP. Деохлаждение часто считается нецелесообразным из-за низких температур (менее 10°C) и небольшого количества доступной энергии.

Переохлаждение

Это процесс охлаждения жидкого хладагента ниже температуры его конденсации при заданном давлении (рис. 3.32). Переохлаждение обеспечивает поступление 100% жидкого хладагента в расширительное устройство, предотвращая попадание пузырьков пара в поток хладагента через расширительный клапан. Если переохлаждение вызвано методом теплопередачи, внешним по отношению к холодильному циклу, хладагентный эффект системы увеличивается, поскольку переохлажденная жидкость имеет меньшую энтальпию, чем насыщенная жидкость.Переохлаждение достигается за счет охлаждения линии жидкости системы с использованием системы с более высокой температурой. Проще говоря, переохлаждение охлаждает хладагент больше и соответственно обеспечивает следующее:

• увеличение энергетической нагрузки,
• снижение потребления электроэнергии,
• сокращение времени понижения температуры,
• более равномерная температура охлаждения и
• снижение первоначальных затрат.

Обратите внимание, что производительность простой парокомпрессионной холодильной системы можно значительно улучшить за счет дополнительного охлаждения жидкого хладагента, выходящего из змеевика конденсатора.Это переохлаждение жидкого хладагента может быть достигнуто путем добавления механического контура переохлаждения в обычный цикл сжатия пара. Система переохлаждения может быть либо специальной системой механического переохлаждения, либо интегрированной системой механического переохлаждения (Khan and Zubair, 2000). В специальной системе механического переохлаждения имеется два конденсатора, по одному для каждого основного цикла и цикла переохлаждения, тогда как в интегрированной системе механического переохлаждения имеется только один конденсатор, обслуживающий как основной цикл, так и цикл переохлаждения.

Например, переохлаждение R-22 на 13°C увеличивает охлаждающий эффект примерно на 11%. Если переохлаждение обеспечивается за пределами цикла, каждый градус переохлаждения будет повышать производительность системы (приблизительно на 1%). Переохлаждение внутри цикла может быть не столь эффективным из-за компенсирующих эффектов в других частях цикла. Механическое переохлаждение может быть добавлено к существующим системам или встроено в новые. Он идеально подходит для любого процесса охлаждения, в котором может потребоваться большая производительность или должны быть снижены эксплуатационные расходы.Он доказал свою экономическую эффективность в различных областях применения и рекомендуется для крупных супермаркетов, складов, заводов и т. д. На рис. 3.33 показан типичный переохладитель для коммерческих холодильных установок.

Устранение неполадок в системах HVAC/R, использующих перегрев и переохлаждение хладагента от Masterflex


Устранение неполадок и обслуживание систем охлаждения и кондиционирования воздуха может быть сложным процессом как для начинающего, так и для опытного специалиста HVAC/R.Независимо от вашего опыта, размера оборудования или местоположения, для устранения неполадок в системе важно, чтобы вы хорошо разбирались в основах охлаждения, включая принципы перегрева и переохлаждения. Вам также необходимо иметь правильные инструменты и ноу-хау для применения этих принципов, чтобы использовать инструмент быстро и эффективно.

Методы поиска и устранения неисправностей часто требуют одновременного знания значений температуры, давления, напряжения и силы тока в системе, а это означает, что однофункциональный измеритель не позволит провести полный анализ системы.Часто требуется несколько инструментов.

В данных указаниях по применению содержится информация по поиску и устранению неисправностей в системе охлаждения при применении принципов перегрева и переохлаждения к оборудованию HVAC/R. Он также научит вас правильным методам решения некоторых типичных задач по устранению неполадок с использованием термометров, цифровых мультиметров, модулей давления/вакуума и аксессуаров HVAC/R. Основные принципы работы с охлаждением приведены исключительно для иллюстрации того, как цифровые термометры, мультиметры и аксессуары могут сделать обслуживание и техническое обслуживание систем HVAC/R простым, быстрым и точным.


Холодильный цикл состоит из семи стадий:

    1. Сжатие горячего газа
    2. Охлаждение
    3. Конденсация
    4. Переохлаждение
    5. Расширение.
    6. Испарение
    7. Перегрев

Базовая парокомпрессионная холодильная система состоит из четырех основных компонентов: дозирующего устройства (например, капиллярная трубка, фиксированное отверстие/поршень или термостатический расширительный клапан), испарителя, компрессора и конденсатора. .

Рис. 1. Система охлаждения. В типичной холодильной системе компрессор направляет горячий газ в конденсатор. Затем сконденсированная жидкость проходит через расширительный клапан в испаритель, где испаряется и забирает тепло из охлаждаемой области. Затем газообразный хладагент поступает в компрессор, где в процессе сжатия повышается давление и температура. От компрессора хладагент направляется обратно в конденсатор, и цикл повторяется.

(См. рис. 1.) Энергия сжатия повышает давление пара до точки кипения, которая ниже температуры конденсирующей среды. Другими словами, компрессор повышает точку кипения хладагента до точки, при которой воздух (или вода), проходящий через конденсатор, достаточно низок, чтобы сконденсировать хладагент в жидкость. Дополнительные проходы в змеевике конденсатора охлаждают жидкий хладагент ниже его точки кипения, чтобы гарантировать, что он остается жидким, когда испытывает падение давления на пути к испарителю.Это охлаждение ниже точки кипения называется переохлаждением.

Дозирующее устройство на входе в испаритель действует как «плотина» для ограничения потока и снижения давления хладагента до новой более низкой температуры кипения. Эта новая точка кипения находится ниже температуры среды испарителя (воздуха или воды), поэтому воздух или вода, пересекающие испаритель, вызывают кипение хладагента. После того, как весь хладагент в испарителе превратился в пар, этот пар получит дополнительное тепло за счет дополнительных проходов в испарителе.Величина повышения температуры пара выше температуры кипения называется перегревом.

Компрессор снижает давление газа до высокого давления, одновременно повышая температуру газа. Затем горячий газ подается в конденсатор, где он охлаждается, рассеивая тепло и постоянно переводя газ обратно в жидкое состояние. ( Примечание: Жидкостные приемники обычно не используются в холодильных системах, которые обычно используют капиллярные трубки или стационарные дозирующие устройства.)

Когда жидкость под высоким давлением достигает дозатора, цикл начинается заново.

При обслуживании большинства систем охлаждения техник измеряет температуру и давление, чтобы определить производительность системы. Тщательный мониторинг температуры и давления для проверки надлежащего управления и работы может продлить срок службы системы и снизить потребление энергии.

Часто измерение температуры или давления в ключевых точках системы позволяет выявить проблемные места.Ниже приведены примеры таких измерений.


В испарителе системы преобразование жидкости в пар включает подвод тепла к жидкости при температуре ее кипения, обычно называемой температурой насыщения. После того, как весь хладагент превратился в пар, любое дополнительное повышение температуры выше точки кипения называется перегревом.

Для определения перегрева линии всасывания необходимо определить давление всасывания и две температуры — температуру кипения испарителя при заданном давлении и температуру хладагента на выходе из испарителя на линии всасывания, обычно называемый методом температуры/давления перегрева. .

В новых смесях хладагентов температура изменяется во время фазы кипения или насыщения. Это называется скольжением. Современные хладагенты с температурным скольжением 10 ° F (5 ° C) или выше используют температуру точки росы (DP). Это температура хладагента, когда последняя жидкость превратилась в пар. Любое повышение температуры пара выше температуры точки росы называется перегревом. (См. рис. 2.)

Наилучшим методом определения перегрева с помощью продуктов Fluke является использование датчика температуры 80PK-8 с трубным хомутом и модуля давления/вакуума PV350 в сочетании с подходящим цифровым мультиметром Fluke с термопарой типа K и мВ. Вход.Трубный хомут позволяет проводить более быстрые и точные измерения температуры трубы, поскольку он крепится непосредственно к трубе без необходимости добавления изоляции или ленты, как в случае шариковой термопары. Модуль давления/вакуума позволяет точно и быстро измерять давление.

При измерении перегрева не забудьте дать системе поработать достаточно долго, чтобы температура и давление стабилизировались, одновременно проверяя нормальный поток воздуха, проходящий через испаритель. С помощью трубного хомута или трубного зонда с липучкой определите температуру всасывающей линии, прикрепив зонд к оголенному участку трубы на выходе из испарителя.Температуру трубы можно считать на входе компрессора на линии всасывания, если длина трубы составляет менее 15 футов от испарителя и между двумя точками имеется минимальный перепад давления. (См. рис. 3.)

Наилучшие результаты достигаются, когда труба не содержит оксидов или других посторонних материалов. Затем подсоедините модуль давления/вакуума к сервисному клапану всасывающей линии (или сервисному отверстию хладагента на манометрическом коллекторе). Запишите температуру и давление трубы.Это показание давления будет соответствовать давлению кипящего хладагента внутри испарителя, при условии отсутствия аномальных ограничений на линии всасывания. Используя это значение давления, найдите температуру кипения испарителя (или точку росы) по диаграмме PT для используемого типа хладагента. (См. рисунок 4 ниже; все значения давления указаны в фунтах на квадратный дюйм; красный шрифт Вакуум (дюймы ртутного столба) ) Вычтите температуру кипения/точки росы из температуры линии всасывания, чтобы найти перегрев.

Температуру на линии всасывания можно также измерить, прикрепив шариковую термопару к линии всасывания. Обязательно изолируйте термопару и используйте теплопроводящий компаунд, чтобы свести к минимуму ошибки, связанные с потерями тепла в окружающий воздух.


В конденсаторе системы преобразование пара в жидкость включает отвод тепла от хладагента при его температуре насыщения и конденсации. Любое дополнительное снижение температуры называется переохлаждением.Для определения переохлаждения жидкостной линии необходимо определить давление конденсации и две температуры — температуру конденсации при измеренном давлении конденсации и температуру хладагента на выходе из конденсатора на жидкостной линии. Температура жидкостной линии включает измерение температуры поверхности трубы на выходе из конденсатора. (См. рис. 5.) ( Примечание: Температура конденсации определяется на основе диаграммы PT. В новых смесях хладагентов с высокой температурой скольжения это называется температурой точки начала кипения (BP).См. рис. 2.)

Для измерения переохлаждения с помощью трубного хомута или трубного зонда с крючком и петлей дайте системе поработать достаточно долго, чтобы температура и давление стабилизировались. Убедитесь в нормальном потоке воздуха, а затем определите температуру в жидкостной линии, зажав трубный хомут вокруг жидкостной линии. Подсоедините модуль давления/вакуума к сервисному отверстию на жидкостной линии (или к линии нагнетания компрессора, если отсутствует сервисный порт клапана на жидкостной линии). Запишите температуру и давление в жидкостной линии.Преобразуйте давление в жидкостной линии в температуру, используя диаграмму PT для используемого типа хладагента. Разница этих двух температур является значением переохлаждения.


Данные измерений перегрева и переохлаждения могут быть полезны для определения различных условий в системе HVAC/R, включая количество заправленного хладагента и проверку рабочего состояния измерительного устройства. Эти измерения также можно использовать для определения эффективности конденсатора, испарителя и компрессора.

Прежде чем делать выводы на основе измеренных данных, важно проверить внешние условия, влияющие на работу системы. В частности, вы должны проверить и проверить надлежащий поток воздуха в кубических футах в минуту (куб. фут/мин) через поверхности змеевика и линейное напряжение, подаваемое на двигатель компрессора и соответствующие электрические нагрузки. Не забывайте искать очевидные проблемы на поверхностях змеевика, такие как грязные воздушные фильтры перед испарителем, или листья и внешний мусор, ограничивающий поток воздуха на конденсаторе.


Значение перегрева может указывать на различные проблемы в системе, включая засорение фильтра-осушителя, недостаточную или чрезмерную заправку, неисправность дозатора, ограниченный поток воздуха, неправильный двигатель вентилятора или направление вентилятора. Перегрев линии всасывания является хорошей отправной точкой для диагностики, поскольку низкое значение указывает на попадание жидкого хладагента в компрессор. При нормальной работе хладагент, поступающий в компрессор, достаточно перегрет выше температуры кипения испарителя, чтобы гарантировать, что компрессор всасывает только пар, а не жидкий хладагент.В традиционных системах HVAC/R, в которых используются механические дозирующие устройства, такие как ТРВ или колпачковая трубка, перегрев будет варьироваться от 8 °F до 20 °F. В более новых системах, в которых используются электронные расширительные клапаны и полупроводниковые контроллеры, можно увидеть настройку перегрева от 5 ° F до 10 ° F.

Низкий или нулевой показатель перегрева указывает на то, что хладагент не набрал достаточно тепла в испарителе, чтобы полностью превратиться в пар. Жидкий хладагент, всасываемый в компрессор, обычно вызывает закупорку, которая может повредить клапаны компрессора и/или внутренние механические компоненты.Кроме того, жидкий хладагент в компрессоре при смешивании с маслом снижает смазку и увеличивает износ, вызывая преждевременный выход из строя.

С другой стороны, если показания перегрева слишком высокие — от 20 °F до 30 °F — это означает, что хладагент набрал больше тепла, чем обычно, или что испарителю не хватает хладагента. Возможные причины этого состояния включают недостаточную подачу, неправильно отрегулированное или просто сломанное дозирующее устройство. Дополнительные проблемы с высоким перегревом могут указывать на недостаточную заправку системы, ограничение подачи хладагента, наличие влаги в системе, засорение фильтра-осушителя или чрезмерную тепловую нагрузку испарителя.


Неправильное значение переохлаждения может указывать на различные проблемы в системе, включая избыточную и недостаточную заправку, засорение жидкостной линии или недостаточный расход воздуха конденсатора (или расхода воды при использовании конденсаторов с водяным охлаждением). Хладагент обычно переохлаждается от 10 ° F до 20 ° F на выходе из конденсатора, однако некоторое современное оборудование может иметь значения переохлаждения всего 4 градуса, чтобы соответствовать минимальным стандартам эффективности.

Например, очень низкое значение переохлаждения от нуля до 10 °F указывает на то, что хладагент не теряет нормальное количество тепла при прохождении через конденсатор. Возможные причины этого состояния включают недостаточный поток воздуха через конденсатор, проблемы с дозирующим устройством, такие как избыточная подача, неправильная регулировка или застревание в слишком открытом положении, или система может быть недостаточно заправлена. Часто проблема заключается просто в том, что поверхность змеевика конденсатора необходимо тщательно очистить, чтобы устранить ограничение воздушного потока.Чрезмерное переохлаждение означает, что хладагент охладился сильнее, чем обычно. Возможные причины включают перегрузку системы, ограничение в дозирующем устройстве, неправильную настройку (недоподачу) или неисправное управление давлением напора при низких температурах окружающей среды.


В следующий раз, когда вам потребуется обслуживать какое-либо оборудование HVAC/R, не забудьте набраться терпения и применить принципы, которые вы узнали из этого руководства по применению. Проверьте перегрев и переохлаждение агрегата.Обязательно проведите визуальный осмотр оборудования, чтобы убедиться, что все поверхности змеевика чистые и вентиляторы вращаются в правильном направлении. Вам нужны правильные инструменты и ноу-хау, чтобы применять эти принципы, чтобы использовать инструмент так, как он был разработан. Термометры Fluke, цифровые мультиметры, модули давления/вакуума и аксессуары Fluke HVAC/R помогут вам решить проблему и правильно отремонтировать оборудование с первого раза.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*