Metode de selectare a unităților compresor-condensare pentru sistemele de alimentare. Lansare unități compresor-condensare, punere în funcțiune

Grupul de companii MEL este un furnizor angro de sisteme de aer condiționat pentru Mitsubishi Heavy Industries.

www.site Această adresă e-mail protejat de roboții de spam. Trebuie să aveți JavaScript activat pentru a-l vizualiza.

Unitățile de compresor-condensare (CCU) pentru răcirea prin ventilație devin din ce în ce mai frecvente în proiectarea sistemelor centrale de răcire pentru clădiri. Avantajele lor sunt evidente:

În primul rând, acesta este prețul unui kW de frig. În comparație cu sistemele de răcire, răcirea cu aer de alimentare folosind KKB nu conține un lichid de răcire intermediar, de exemplu. apa sau solutii care nu ingheta, prin urmare este mai ieftin.

În al doilea rând, ușurința reglementării. O unitate compresor-condensator funcționează pentru o unitate de aer condiționat, astfel încât logica de control este uniformă și este implementată folosind controlere standard de control pentru unitatea de aer condiționat.

În al treilea rând, ușurința instalării KKB pentru răcirea sistemului de ventilație. Nu sunt necesare conducte suplimentare de aer, ventilatoare etc. Doar schimbătorul de căldură din evaporator este încorporat și atât. Chiar și izolarea suplimentară a conductelor de alimentare cu aer nu este adesea necesară.

Orez. 1. KKB LENNOX și diagrama conexiunii acestuia la unitatea de tratare a aerului.

Pe fundalul unor astfel de avantaje remarcabile, în practică întâlnim multe exemple de sisteme de ventilație a aerului condiționat în care unitățile de aer condiționat fie nu funcționează deloc, fie se defectează foarte repede în timpul funcționării. Analiza acestor fapte arată că adesea motivul este selecție incorectă KKB și evaporator pentru răcirea aerului de alimentare. Prin urmare, vom lua în considerare metodologia standard pentru selectarea unităților compresor-condensator și vom încerca să arătăm greșelile care se comit în acest caz.

Metoda INCORECTĂ, dar cea mai comună, pentru selectarea unui KKB și a evaporatorului pentru unitățile de tratare a aerului cu flux direct

Ca date inițiale, trebuie să cunoaștem debitul de aer al unității de alimentare. Să setăm ca exemplu 4500 m3/oră.
Unitatea de alimentare este cu flux direct, de ex. fara recirculare, functioneaza 100% cu aer exterior.
Să determinăm zona de construcție - de exemplu, Moscova. Parametrii calculați ai aerului exterior pentru Moscova sunt +28C și 45% umiditate. Luăm acești parametri drept parametri inițiali ai aerului la intrarea în evaporator al sistemului de alimentare. Uneori, parametrii aerului sunt luați „cu rezervă” și setați la +30C sau chiar +32C.
Să setăm parametrii necesari de aer la ieșirea sistemului de alimentare, adică. la intrarea în cameră. Adesea, acești parametri sunt setați cu 5-10C mai jos decât temperatura necesară a aerului de alimentare din cameră. De exemplu, +15C sau chiar +10C. Ne vom concentra pe valoarea medie de +13C.
Utilizarea în continuare diagrame i-d(Fig. 2) construim procesul de răcire cu aer în sistemul de răcire prin ventilație. Determinăm debitul de răcire necesar în condiții date. În versiunea noastră, debitul de răcire necesar este de 33,4 kW.
Selectăm KKB în funcție de debitul de răcire necesar de 33,4 kW. Există un model mare în apropiere și un model mai mic în apropiere în linia KKB. De exemplu, pentru producătorul LENNOX acestea sunt modele: TSA090/380-3 pentru 28 kW de rece și TSA120/380-3 pentru 35,3 kW de rece.

Acceptăm un model cu o rezervă de 35,3 kW, i.e. TSA120/380-3.

Și acum vă vom spune ce se va întâmpla la fața locului când unitatea de tratare a aerului și unitatea de tratare a aerului pe care am selectat-o lucrează împreună conform metodei descrise mai sus.

Prima problemă este productivitatea supraestimată a KKB.

Aparatul de aer condiționat cu ventilație este selectat pentru parametrii aerului exterior de +28C și 45% umiditate. Dar clientul intenționează să-l opereze nu numai când afară este +28C, încăperile sunt adesea deja fierbinți din cauza excesului de căldură interioară, începând de la +15C în exterior. Prin urmare, controlerul setează temperatura aerului de alimentare în cel mai bun caz la +20C și în cel mai rău caz chiar mai jos. KKB produce fie 100% performanță, fie 0% (cu rare excepții de control fără probleme atunci când se utilizează unități exterioare VRF sub formă de KKB). Când temperatura aerului exterior (de admisie) scade, KKB nu își reduce performanța (și de fapt chiar crește ușor datorită subrăcirii mai mari în condensator). Prin urmare, atunci când temperatura aerului la intrarea în evaporator scade, KKB va tinde să producă o temperatură mai scăzută a aerului la ieșirea din evaporator. Folosind datele noastre de calcul, temperatura aerului de ieșire este de +3C. Dar acest lucru nu poate fi, pentru că... Punctul de fierbere al freonului din evaporator este de +5C.

În consecință, scăderea temperaturii aerului la intrarea în evaporator la +22C și mai jos, în cazul nostru, duce la o performanță supraestimată a KKB. În continuare, freonul nu fierbe suficient în evaporator, agentul frigorific lichid revine la aspirația compresorului și, ca urmare, compresorul se defectează din cauza deteriorării mecanice.

Dar problemele noastre, destul de ciudat, nu se opresc aici.

A doua problemă este un EVAPORATATOR COBIT.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra selecției evaporatorului. La selectarea unei unități de tratare a aerului, sunt setați parametri specifici pentru funcționarea evaporatorului. În cazul nostru, aceasta este temperatura aerului la intrare +28C și umiditatea 45% și la ieșire +13C. Mijloace? evaporatorul este selectat EXACT pentru acești parametri. Dar ce se va întâmpla când temperatura aerului la intrarea în evaporator este, de exemplu, nu +28C, ci +25C? Răspunsul este destul de simplu dacă te uiți la formula pentru transferul de căldură al oricăror suprafețe: Q=k*F*(Tv-Tph). k*F – coeficientul de transfer de căldură și zona de schimb de căldură nu se vor modifica, aceste valori sunt constante. Tf - punctul de fierbere al freonului nu se va schimba, deoarece se mentine si la o constanta +5C (in functionare normala). Dar TV - temperatura medie a aerului a scăzut cu trei grade. În consecință, cantitatea de căldură transferată va deveni mai mică proporțional cu diferența de temperatură. Dar KKB „nu știe despre acest lucru” și continuă să ofere productivitatea necesară de 100%. Freonul lichid revine din nou la aspirația compresorului și duce la problemele descrise mai sus. Aceste. temperatura calculată a evaporatorului este MINIMĂ temperatura de functionare KKB.

Aici puteți obiecta: „Dar cum rămâne cu munca sistemelor split on-off?” Temperatura de proiectare în split este de +27C în cameră, dar de fapt pot funcționa până la +18C. Faptul este că în sistemele split suprafața evaporatorului este selectată cu o marjă foarte mare, de cel puțin 30%, doar pentru a compensa scăderea transferului de căldură atunci când temperatura camerei scade sau viteza ventilatorului unității interioare. scade. Și în sfârșit,

Problema trei – selectarea KKB „Cu REZERVĂ”...

Rezerva de productivitate la selectarea unui KKB este extrem de dăunătoare, deoarece Rezerva este freon lichid la aspirația compresorului. Și până la urmă avem un compresor blocat. În general, capacitatea maximă a evaporatorului ar trebui să fie întotdeauna mai mare decât capacitatea compresorului.

Să încercăm să răspundem la întrebarea - cum să selectăm CORECT KKB pentru sistemele de alimentare?

În primul rând, este necesar să înțelegem că sursa de frig sub forma unui compresor-condensare nu poate fi singura din clădire. Condiționarea sistemului de ventilație poate elimina doar o parte din sarcina de vârf care intră în cameră cu aer de ventilație. Și, în orice caz, menținerea unei anumite temperaturi în interiorul camerei cade pe închideri locale ( unități interioare VRF sau ventiloconvector). Prin urmare, KKB nu ar trebui să accepte o anumită temperatură la răcirea ventilației (acest lucru este imposibil din cauza reglajului on-off), dar pentru a reduce aportul de căldură în incintă atunci când o anumită temperatură exterioară este depășită.

Exemplu de sistem de ventilație și aer condiționat:

Date inițiale: orașul Moscova cu parametri de proiectare pentru aer condiționat +28C și 45% umiditate. Debit aer de alimentare 4500 m3/oră. Excesul de căldură în cameră de la computere, oameni, radiații solare etc. sunt 50 kW. Temperatura estimată a camerei +22C.

Capacitatea de aer condiționat trebuie selectată astfel încât să fie suficientă în cele mai proaste condiții (temperaturi maxime). Dar și aparatele de aer condiționat cu ventilație ar trebui să funcționeze fără probleme chiar și cu unele opțiuni intermediare. Mai mult, de cele mai multe ori, sistemele de aer condiționat de ventilație funcționează doar la 60-80% sarcină.

Setăm temperatura calculată a aerului exterior și temperatura calculată a aerului interior. Aceste. Sarcina principală a KKB este de a răci aerul de alimentare la temperatura camerei. Când temperatura aerului exterior este mai mică decât temperatura necesară a aerului interior, KKB NU SE PORNEȘTE. Pentru Moscova, de la +28C până la temperatura necesară a camerei de +22C, obținem o diferență de temperatură de 6C. În principiu, diferența de temperatură în evaporator nu trebuie să fie mai mare de 10C, deoarece temperatura aerului de alimentare nu poate fi mai mică decât punctul de fierbere al freonului.

Determinăm performanța necesară a KKB pe baza condițiilor de răcire ale aerului de alimentare de la temperatura de proiectare de la +28C la +22C. Rezultatul a fost 13,3 kW de rece (diagrama i-d).

Selectăm 13,3 KKB din linia popularului producător LENNOX în funcție de performanța cerută. Selectăm cel mai apropiat KKB MAI MICI T.S.A.036/380-3с cu o productivitate de 12,2 kW.

Selectăm evaporatorul de alimentare din cei mai răi parametri pentru acesta. Aceasta este temperatura aerului exterior egală cu temperatura interioară necesară - în cazul nostru + 22C. Productivitatea la rece a evaporatorului este egală cu productivitatea KKB, adică. 12,2 kW. Plus o rezerva de performanta de 10-20% in caz de contaminare a vaporizatorului etc.

Determinăm temperatura aerului de alimentare la o temperatură exterioară de +22C. obținem 15C. Peste punctul de fierbere al freonului +5C și peste temperatura punctului de rouă +10C, aceasta înseamnă că nu este necesară izolarea conductelor de aer de alimentare (teoretic).

Determinăm excesul de căldură rămas în incintă. Rezultă 50 kW de exces de căldură intern plus o mică parte din aerul de alimentare 13,3-12,2 = 1,1 kW. Total 51,1 kW – performanță calculată pentru sistemele locale de control.

Concluzii: Ideea principală asupra căreia aș dori să atrag atenția este necesitatea de a proiecta unitatea compresor-condensator nu pentru temperatura maximă a aerului exterior, ci pentru cea minimă din domeniul de funcționare al aparatului de aer condiționat de ventilație. Calculul KKB și evaporatorul efectuat pentru temperatura maximă a aerului de alimentare duce la faptul că funcționarea normală va avea loc numai în intervalul de temperaturi exterioare de la temperatura de proiectare și mai sus. Iar dacă temperatura exterioară este mai mică decât cea calculată, va exista o fierbere incompletă a freonului în evaporator și întoarcerea agentului frigorific lichid la aspirația compresorului.

Evaporatoare

În evaporator, agentul frigorific lichid fierbe și se transformă în stare de vapori, eliminând căldura din mediul răcit.

Evaporatoarele sunt împărțite în:

după tipul de mediu răcit - pentru răcirea mediilor gazoase (aer sau alte amestecuri de gaze), pentru răcirea lichidelor de răcire (lichizi de răcire), pentru răcire solide(produse, substanțe tehnologice), evaporatoare-condensatoare (în cascadă mașini frigorifice Oh);

în funcţie de condiţiile de mişcare a mediului răcit – cu circulatie naturala mediu frigorific, cu circulație forțată a mediului frigorific, pentru răcirea mediilor staționare (răcirea prin contact sau congelarea produselor);

prin metoda de umplere - tipuri inundate și neinundate;

după metoda de organizare a mișcării agentului frigorific în aparat - cu circulație naturală a agentului frigorific (circularea agentului frigorific sub influența unei diferențe de presiune); cu circulație forțată a lichidului de răcire (cu pompă de circulație);

in functie de metoda de organizare a circulatiei lichidului racit - cu un sistem inchis de lichid racit (carca si tub, manta si serpentina), cu sistem deschis lichid răcit (panou).

Cel mai adesea, mediul de răcire este aerul - un lichid de răcire universal care este întotdeauna disponibil. Evaporatoarele diferă prin tipul de canale în care curge și fierbe agentul frigorific, profilul suprafeței de schimb de căldură și organizarea mișcării aerului.

Tipuri de evaporatoare

Evaporatoarele cu tub din tablă sunt utilizate în frigiderele de uz casnic. Fabricat din două foi cu canale ștanțate. După combinarea canalelor, foile sunt îmbinate prin sudură cu role. Evaporatorului asamblat i se poate da aspectul unei structuri în formă de U sau O (sub forma unei camere cu temperatură scăzută). Coeficientul de transfer de căldură al evaporatoarelor cu tub din tablă variază de la 4 la 8 V/(m-pătrat * K) la o diferență de temperatură de 10 K.

a, b - în formă de O; c - panou (raft vaporizator)

Evaporatoarele cu tub neted sunt serpentine realizate din țevi care sunt atașate la rafturi cu console sau lipire. Pentru ușurința instalării, evaporatoarele cu tub neted sunt fabricate sub formă de baterii montate pe perete. O baterie de acest tip (baterii evaporative cu tub neted montate pe perete de tipurile BN și BNI) este utilizată pe nave pentru echiparea camerelor de depozitare a alimentelor. Pentru răcirea camerelor de furnizare, se folosesc baterii montate pe perete cu tub neted proiectate de VNIIholodmash (ON26-03).

Evaporatoarele cu tuburi cu aripioare sunt cele mai utilizate pe scară largă în echipamentele comerciale de refrigerare. Evaporatoarele sunt realizate din țevi de cupru cu diametrul de 12, 16, 18 și 20 mm cu grosimea peretelui de 1 mm sau bandă de alamă L62-T-0,4 cu grosimea de 0,4 mm. Pentru a proteja suprafața țevilor de coroziunea de contact, acestea sunt acoperite cu un strat de zinc sau cromat.

Pentru echiparea mașinilor frigorifice cu o capacitate de la 3,5 până la 10,5 kW, se folosesc evaporatoare IRSN (evaporator cu perete uscat cu tub cu aripioare). Evaporatoarele sunt realizate din teava de cupru cu diametrul de 18 x 1 mm, aripioarele sunt din banda de alama de 0,4 mm grosime cu pasul aripioarelor de 12,5 mm.

Un evaporator cu tub cu aripioare echipat cu un ventilator pentru circulația forțată a aerului se numește răcitor de aer. Coeficientul de transfer de căldură al unui astfel de schimbător de căldură este mai mare decât cel al unui evaporator cu aripioare și, prin urmare, dimensiunile și greutatea dispozitivului sunt mai mici.

defecțiune a vaporizatorului transfer tehnic de căldură

Evaporatoarele cu carcasă și tub sunt evaporatoare cu circulație închisă a lichidului răcit (lichid de răcire sau mediu de proces lichid). Lichidul răcit trece prin evaporator sub presiunea creată de pompa de circulație.

În evaporatoarele cu carcasă și tuburi inundate, agentul frigorific fierbe pe suprafața exterioară a tuburilor, iar lichidul răcit curge în interiorul tuburilor. Sistem inchis circulația vă permite să reduceți sistemul de răcire datorită contactului redus cu aerul.

Pentru a răci apa, se folosesc adesea evaporatoare cu înveliș și tub cu agent frigorific care fierbe în interiorul conductelor. Suprafața de schimb de căldură se realizează sub formă de țevi cu aripioare interioare și agentul frigorific fierbe în interiorul țevilor, iar lichidul răcit curge în spațiul inter-tub.

Funcționarea evaporatoarelor

· La exploatarea evaporatoarelor, este necesar să se respecte cerințele instrucțiunilor producătorilor, prezentelor Reguli și instrucțiunilor de producție.

· Când presiunea pe conductele de refulare ale evaporatoarelor atinge un nivel mai mare decât cel prevăzut în proiect, motoarele electrice și lichidele de răcire ale evaporatoarelor trebuie oprite automat.

· Nu este permisă funcționarea evaporatoarelor cu ventilație defectuoasă sau oprită, cu instrumente de control și măsură defecte sau absența acestora, dacă în încăpere există o concentrație de gaz care depășește 20% din limita inferioară de concentrație de propagare a flăcării.

· Informațiile despre modul de funcționare, timpul de lucru de compresoare, pompe și evaporatoare, precum și problemele de funcționare trebuie să fie reflectate în jurnalul de funcționare.

· Scoaterea evaporatoarelor din modul de funcționare în modul de rezervă trebuie efectuată în conformitate cu instrucțiunile de producție.

· După oprirea evaporatorului supape de închidere pe conductele de aspirație și refulare trebuie să fie închise.

Temperatura aerului în compartimentele de evaporare în orele de lucru nu trebuie să fie mai mică de 10 °C. Când temperatura aerului este sub 10 °C, este necesar să se scurgă apa din alimentarea cu apă, precum și din sistemul de răcire a compresorului și sistemul de încălzire a vaporizatorului.

· În departamentul de evaporare trebuie să existe diagrame tehnologice ale echipamentelor, conductelor și instrumentarului, instrucțiuni de operare pentru instalații și jurnalele de funcționare.

· Întreținerea evaporatoarelor este efectuată de personalul de exploatare sub îndrumarea unui specialist.

· Reparația de rutină a echipamentelor de evaporare include operațiuni de întreținere și inspecție, dezasamblarea parțială a echipamentelor cu repararea și înlocuirea pieselor și componentelor de uzură.

· La utilizarea evaporatoarelor, cerințele pentru operare sigură vase sub presiune.

· Întreținerea și repararea evaporatoarelor trebuie să fie efectuate în măsura și în termenele specificate în pașaportul producătorului. acest echipament.

Funcționarea evaporatoarelor nu este permisă în următoarele cazuri:

1) cresterea sau scaderea presiunii fazei lichide si vaporoase peste sau sub standardele stabilite ;

2) defecțiuni ale supapelor de siguranță, echipamentelor de instrumentare și automatizări;

3) neverificarea instrumentarului;

4) elemente de fixare defecte;

5) detectarea scurgerilor de gaz sau transpirație în suduri, îmbinări cu șuruburi, precum și încălcarea integrității structurii evaporatorului;

6) fază lichidă care intră în conducta de gaz în fază de vapori;

7) oprirea alimentării cu lichid de răcire la evaporator.

Reparatie vaporizator

Evaporator prea slab . Generalizarea simptomelor

În această secțiune, vom defini defecțiunea „evaporatorului prea slab” ca orice defecțiune care duce la o scădere anormală a capacității de răcire din cauza defecțiunii evaporatorului însuși.

Algoritm de diagnosticare

O defecțiune de tip „evaporator prea slab” și, în consecință, o scădere anormală a presiunii de evaporare, este cel mai ușor de identificat, deoarece aceasta este singura defecțiune în care, concomitent cu o scădere anormală a presiunii de evaporare, este normală sau ușor redusă. se realizează supraîncălzirea.

Aspecte practice

3tuburile și aripioarele de schimb de căldură ale evaporatorului sunt murdare

Riscul apariției acestui defect apare în principal în instalațiile care sunt prost întreținute. Un exemplu tipic al unei astfel de instalații este un aparat de aer condiționat care nu are filtru de aer la intrarea în evaporator.

Când curățați vaporizatorul, uneori este suficient să suflați aripioarele cu un jet aer comprimat sau azot în direcția opusă mișcării aerului în timpul funcționării instalației, dar pentru a face față complet murdăriei, este adesea necesar să folosiți curățare specială și detergenti. În unele cazuri deosebit de grave, poate fi chiar necesară înlocuirea evaporatorului.

Filtru de aer murdar

La aparatele de aer condiționat, contaminarea filtrelor de aer instalate la intrarea în evaporator duce la o creștere a rezistenței la fluxul de aer și, în consecință, la o scădere a fluxului de aer prin evaporator, ceea ce determină o creștere a diferenței de temperatură. Apoi reparatorul trebuie să curețe sau să schimbe filtrele de aer (cu filtre de calitate similară), fără a uita să asigure accesul liber la aerul exterior atunci când instalează filtre noi.

Pare util să vă reamintim că filtrele de aer trebuie să fie în stare perfectă. Mai ales la ieșirea cu fața către evaporator. Mediile filtrante nu trebuie lăsate să se rupă sau să piardă din grosime prin spălări repetate.

Dacă filtrul de aer este în stare proastă sau nu este potrivit pentru evaporator, particulele de praf nu vor fi captate bine și vor cauza contaminarea tuburilor și aripioarelor evaporatorului în timp.

Transmisia curea ventilatorului evaporatorului alunecă sau este ruptă

Dacă cureaua (sau curelele) ventilatorului alunecă, viteza de rotație a ventilatorului scade, ceea ce duce la o scădere a fluxului de aer prin evaporator și la o creștere a diferenței de temperatură a aerului (în limită, dacă cureaua este ruptă, nu există aer. curge deloc).

Înainte de a strânge cureaua, reparatorul trebuie să verifice uzura acesteia și, dacă este necesar, să o înlocuiască. Bineînțeles, reparatorul ar trebui să verifice și alinierea curelelor și să inspecteze temeinic sistemul de transmisie (curațenie, degajări mecanice, grăsime, tensiune), precum și starea motorului de antrenare cu aceeași grijă ca și ventilatorul în sine. Fiecare reparator, desigur, nu poate avea în stoc toate modelele existente de curele de transmisie în mașina sa, așa că mai întâi trebuie să verificați cu clientul și să selectați setul potrivit.

Rolie cu lățime variabilă a canelurii prost reglată

Majoritatea aparatelor de aer condiționat moderne sunt echipate cu motoare de antrenare a ventilatorului, pe axa cărora este instalat un scripete cu diametru variabil (lățime variabilă a jgheabului).

La finalizarea ajustării, este necesar să se asigure obrazul mobil pe partea filetată a butucului folosind un șurub de blocare, în timp ce șurubul trebuie înșurubat cât mai strâns posibil, asigurându-se cu atenție că piciorul șurubului se sprijină pe un suport special. plat situat pe partea filetată a butucului și împiedicând deteriorarea filetului. În caz contrar, dacă filetul este strivit de șurubul de blocare, ajustarea ulterioară a adâncimii canelurii va fi dificilă și poate fi chiar complet imposibilă. După reglarea scripetei, ar trebui în orice caz să verificați curentul consumat de motorul electric (vezi descrierea următoarei defecțiuni).

Pierderi mari de presiune pe calea aerului din evaporator

Dacă un scripete cu diametru variabil este reglat la viteza maxima a ventilatorului, dar debitul de aer ramane insuficient, ceea ce inseamna ca pierderile in calea aerului sunt prea mari in raport cu viteza maxima a ventilatorului.

Odată ce sunteți ferm convins că nu există alte probleme (un obturator sau un robinet este închis, de exemplu), ar trebui considerat recomandabil să înlocuiți scripetele în așa fel încât să creșteți viteza de rotație a ventilatorului. Din nefericire, creșterea vitezei ventilatorului nu necesită doar înlocuirea scripetelui, ci implică și alte consecințe.

Ventilatorul evaporatorului se rotește în sens opus

Riscul unei astfel de defecțiuni există întotdeauna în timpul punerii în funcțiune. instalatie noua atunci când ventilatorul evaporatorului este echipat cu un motor de antrenare trifazat (în acest caz, este suficient să schimbați două faze pentru a restabili sensul de rotație dorit).

Motorul ventilatorului, fiind proiectat pentru alimentarea cu energie dintr-o retea cu frecventa de 60 Hz, este conectat la o retea cu frecventa de 50 Hz.

Această problemă, care din fericire este destul de rară, poate afecta în principal motoarele fabricate în SUA și concepute pentru a fi utilizate la o putere de 60 Hz AC. Vă rugăm să rețineți că unele motoare fabricate în Europa și destinate exportului pot necesita și o frecvență de alimentare de 60 Hz. Puteți înțelege rapid cauza acestei defecțiuni prin simpla citire de către reparator a caracteristicilor tehnice ale motorului pe placa specială atașată la acesta.

3murdarea unui numar mare de aripioare de evaporator

Dacă multe aripioare ale vaporizatorului sunt acoperite cu murdărie, rezistența la mișcarea aerului prin acesta crescut, ceea ce duce la o scădere a fluxului de aer prin evaporator și o creștere a scăderii temperaturii aerului.

Și atunci reparatorul nu va avea de ales decât să curețe temeinic părțile contaminate ale aripioarelor vaporizatorului de pe ambele părți folosind un pieptene special cu pasul dinților care se potrivește exact cu distanța dintre aripioare.

Întreținerea vaporizatorului

Constă în asigurarea eliminării căldurii de pe suprafața de transfer termic. În aceste scopuri, alimentarea cu agent frigorific lichid către evaporatoare și răcitoare de aer este reglementată pentru a crea nivelul necesar în sistemele inundate sau în cantitatea necesară pentru a asigura supraîncălzirea optimă a aburului evacuat în sistemele neinundate.

Siguranța sistemelor de evaporare depinde în mare măsură de reglarea alimentării cu agent frigorific și de ordinea în care sunt pornite și oprite evaporatoarele. Alimentarea cu agent frigorific este reglată astfel încât să prevină pătrunderea vaporilor din lateral presiune mare. Acest lucru se realizează prin operațiuni de control ușoare și menținerea nivelului necesar în receptorul liniar. La conectarea evaporatoarelor deconectate la un sistem de operare, este necesar să se prevină funcționarea umedă a compresorului, care poate apărea din cauza eliberării aburului din vaporizatorul încălzit împreună cu picături de agent frigorific lichid atunci când fierbe brusc după o intervenție neglijentă sau neconsiderată. deschiderea supapelor de închidere.

Procedura de conectare a evaporatorului, indiferent de durata opririi, ar trebui să fie întotdeauna după cum urmează. Opriți alimentarea cu agent frigorific la evaporatorul de funcționare. Închideți supapa de aspirație de pe compresor și deschideți treptat supapa de închidere de pe evaporator. După aceasta, supapa de aspirație a compresorului este de asemenea deschisă treptat. Apoi se reglează alimentarea cu agent frigorific către evaporatoare.

Pentru a asigura un transfer eficient de căldură în evaporatoarele unităților frigorifice cu sisteme cu saramură, asigurați-vă că întreaga suprafață de transfer de căldură este scufundată în saramură. În evaporatoare tip deschis Nivelul saramurului trebuie să fie la 100-150 mm deasupra secțiunii evaporatorului. Când utilizați evaporatoarele cu carcasă și tub, asigurați eliberarea în timp util a aerului prin supapele de aer.

La întreținerea sistemelor de evaporare, acestea monitorizează dezghețarea (încălzirea) în timp util a stratului de îngheț de pe radiatoare și răcitoare de aer, verifică dacă conducta de scurgere a apei topite este înghețată, monitorizează funcționarea ventilatoarelor, etanșeitatea trapelor de închidere și a ușilor la evita pierderile de aer răcit.

La dezghețare, monitorizați alimentarea uniformă a vaporilor de încălzire, evitând încălzirea neuniformă piese individuale dispozitiv și să nu depășească viteza de încălzire de 30 Ch.

Alimentarea cu agent frigorific lichid la răcitoarele de aer din instalațiile fără pompă este controlată de nivelul din răcitorul de aer.

In instalatii cu circuitul pompei reglați uniformitatea fluxului de agent frigorific în toate răcitoarele de aer în funcție de viteza de îngheț.

Referințe

· Instalare, operare si reparare echipamente frigorifice. Manual (Ignatiev V.G., Samoilov A.I.)

În evaporator, procesul de trecere a agentului frigorific din starea de fază lichidă în starea gazoasă are loc cu aceeași presiune în interiorul evaporatorului este aceeași peste tot. În timpul procesului de tranziție a unei substanțe de la lichid la gazos (fierbe) în evaporator, evaporatorul absoarbe căldură, spre deosebire de condensator, care eliberează căldură în mediu. Că. prin două schimbătoare de căldură are loc procesul de schimb de căldură între două substanțe: substanța răcită, care se află în jurul evaporatorului și aerul exterior, care se află în jurul condensatorului.

Diagrama fluxului de freon lichid

Supapa electromagnetică - oprește sau deschide fluxul de agent frigorific către evaporator, este întotdeauna fie complet deschisă, fie complet închisă (poate să nu fie prezentă în sistem)

Supapa de expansiune termostatică (TEV) este un dispozitiv precis care reglează debitul de agent frigorific în evaporator în funcție de intensitatea fierberii agentului frigorific în evaporator. Împiedică agentul frigorific lichid să intre în compresor.

Freonul lichid intră în supapa de expansiune, agentul frigorific este reglat prin membrana din supapa de expansiune (freonul este pulverizat) și începe să fiarbă din cauza scăderii presiunii, picăturile se transformă treptat în gaz pe întreaga secțiune a conductei evaporatorului. Pornind de la dispozitivul de reglare a supapei de expansiune, presiunea rămâne constantă. Freonul continuă să fiarbă și într-o anumită secțiune a evaporatorului se transformă complet în gaz și apoi, trecând prin evaporator, gazul începe să fie încălzit de aerul care se află în cameră.

Dacă, de exemplu, punctul de fierbere al freonului este -10 °C, temperatura în cameră este de +2 °C, freonul, transformându-se în gaz în evaporator, începe să se încălzească și la ieșirea din evaporator temperatura ar trebui să fie egală cu -3, -4 °C, astfel Δt (diferența dintre punctul de fierbere al agentului frigorific și temperatura gazului la ieșirea din evaporator) ar trebui să fie = 7-8, aceasta este funcționarea normală a sistemului. Pentru un Δt dat, vom ști că nu vor exista particule de freon nefiert la ieșirea din evaporator (nu ar trebui să existe dacă fierberea are loc în conductă, atunci nu toată puterea este folosită pentru a răci substanța); Conducta este izolata termic astfel incat freonul sa nu se incalzeasca la temperatura ambianta, deoarece Gazul frigorific răcește statorul compresorului. Dacă freonul lichid încă intră în conductă, înseamnă că doza furnizată sistemului este prea mare sau evaporatorul este slab (scurt).

Dacă Δt este mai mic de 7, atunci evaporatorul este umplut cu freon, nu are timp să fiarbă și sistemul nu funcționează corect, compresorul este de asemenea umplut cu freon lichid și eșuează. Supraîncălzirea pe o parte mai mare nu este la fel de periculoasă ca supraîncălzirea pe o parte mai mică la Δt ˃ 7, poate apărea supraîncălzirea statorului compresorului, dar un ușor exces de supraîncălzire poate să nu fie simțit de compresor și este de preferat în timpul funcționării.

Cu ajutorul ventilatoarelor amplasate în răcitorul de aer, frigul este îndepărtat din evaporator. Dacă acest lucru nu s-ar întâmpla, atunci tuburile s-ar acoperi cu gheață și, în același timp, agentul frigorific ar atinge temperatura de saturație, la care se oprește din fierbere, iar apoi, chiar și indiferent de scăderea de presiune, freonul lichid ar intra în evaporator fără evaporându-se, inundând compresorul.

În cazul în care consumul de fază de vapori gaz lichefiat depășește rata de evaporare naturală în recipient, este necesar să se utilizeze evaporatoare, care, datorită încălzirii electrice, accelerează procesul de vaporizare a fazei lichide în faza de vapori și garantează alimentarea cu gaz către consumator în volumul calculat. .

Scopul evaporatorului GPL este transformarea fazei lichide a gazelor de hidrocarburi lichefiate (GPL) într-o fază de vapori, care are loc prin utilizarea evaporatoarelor încălzite electric. Unitățile de evaporare pot fi echipate cu unul, două, trei sau mai multe evaporatoare electrice.

Instalarea evaporatoarelor permite funcționarea unui evaporator sau mai multor în paralel. Astfel, productivitatea instalației poate varia în funcție de numărul de evaporatoare care funcționează simultan.

Principiul de funcționare al unității de evaporare:

Când unitatea de evaporare este pornită, automatizarea se încălzește instalație de evaporare pana la 55C. Electrovalva de la intrarea în fază lichidă a unității de evaporare va fi închisă până când temperatura atinge acești parametri. Senzorul de control al nivelului din supapa de închidere (dacă există un indicator de nivel în supapa de închidere) monitorizează nivelul și închide supapa de admisie atunci când este supraumplută.

Evaporatorul începe să se încălzească. Când se atinge 55°C, supapa magnetică de admisie se va deschide. Gazul lichefiat intră în registrul conductei încălzite și se evaporă. În acest moment, evaporatorul continuă să se încălzească, iar când temperatura miezului ajunge la 70-75°C, serpentina de încălzire va fi oprită.

Procesul de evaporare continuă. Miezul evaporatorului se răcește treptat, iar când temperatura scade la 65°C, serpentina de încălzire va fi pornită din nou. Ciclul se repetă.

Set complet unitate de evaporare:

Unitatea de evaporare poate fi echipată cu unul sau două grupuri de reglare pentru a duplica sistemul de reducere, precum și linia de bypass în faza de vapori, ocolind unitatea de evaporare pentru utilizarea fazei de abur a evaporării naturale în rezervoare de gaz.

Regulatoarele de presiune sunt utilizate pentru a seta presiunea dorită la ieșirea unității de evaporare către consumator.

Etapa 1 - reglarea presiunii medii (de la 16 la 1,5 bar).
Etapa a 2-a - reglarea presiunii joase de la 1,5 bar la presiunea necesară la alimentarea către consumator (de exemplu, la o centrală pe gaz sau la o centrală cu piston pe gaz).

Avantajele unităților de evaporare PP-TEC „Innovative Fluessiggas Technik” (Germania)

1. Design compact, greutate redusă;
2. Operare economică și sigură;
3. Mare putere termică;
4. Durată lungă de viață;
5. Funcționare stabilă la temperaturi scăzute;
6. Sistem de control duplicat pentru ieșirea fazei lichide din evaporator (mecanic și electronic);
7. Antigivrarea filtrului și a electrovalvei (numai PP-TEC)

Pachetul include:

Termostat dublu pentru controlul temperaturii gazului,
- senzori de control al nivelului lichidului,
- electrovalve la intrarea în fază lichidă
- set supape de siguranță,
- termometre,
- supape cu bilă pentru golire și dezaerare,
- separator de gaz în fază lichidă încorporat,
- fitinguri de intrare/ieșire,
- cutii terminale pentru conectarea sursei de alimentare,
- panou de control electric.

Avantajele evaporatoarelor PP-TEC

La proiectarea unei instalații de evaporare, trebuie întotdeauna luate în considerare trei elemente:

1. Asigurați performanța specificată,
2. Creați protecția necesară împotriva hipotermiei și supraîncălzirii miezului evaporatorului.
3. Calculați corect geometria locației lichidului de răcire la conductorul de gaz din evaporator

Performanța evaporatorului depinde nu numai de cantitatea de tensiune de alimentare consumată din rețea. Un factor important este geometria locației.

O aranjare corect calculată asigură utilizarea eficientă a oglinzii de transfer de căldură și, ca urmare, crește eficiența evaporatorului.

În evaporatoarele „PP-TEC „Innovative Fluessiggas Technik” (Germania), prin calcule corecte, inginerii companiei au realizat o creștere a acestui coeficient la 98%.

Instalațiile de evaporare ale companiei „PP-TEC „Innovative Fluessiggas Technik” (Germania) pierd doar două procente din căldură. Cantitatea rămasă este folosită pentru a evapora gazul.

Aproape toți producătorii europeni și americani de echipamente de evaporare interpretează complet eronat conceptul de „protecție redundantă” (o condiție pentru implementarea dublării funcțiilor de protecție împotriva supraîncălzirii și suprarăcirii).

Conceptul de „protecție redundantă” presupune implementarea „plasei de siguranță” a unităților și unităților de lucru individuale sau a întregului echipament, prin utilizarea elementelor duplicate de la diferiți producători și cu principii de funcționare diferite. Numai în acest caz poate fi minimizată posibilitatea defecțiunii echipamentului.

Mulți producători încearcă să implementeze această funcție (protejând în același timp împotriva hipotermiei și pătrunderii fracției lichide a GPL către consumator) prin instalarea a două supape magnetice conectate în serie de la același producător pe linia de alimentare de intrare. Sau folosesc doi senzori de temperatură pentru pornirea/deschiderea supapelor conectate în serie.

Imaginează-ți situația. O supapă electromagnetică este blocată deschisă. Cum puteți determina că supapa a eșuat? ÎN NICI UN CAZ! Instalația va continua să funcționeze, pierzând capacitatea de a asigura funcționarea în siguranță la timp în timpul suprarăcirii în cazul defecțiunii celei de-a doua supape.

În evaporatoarele PP-TEC această funcție a fost implementat într-un mod complet diferit.

În instalațiile de evaporare, compania „PP-TEC „Innovative Fluessiggas Technik” (Germania) utilizează un algoritm pentru funcționarea combinată a trei elemente de protecție împotriva hipotermiei:

1. Dispozitiv electronic
2. Supapă magnetică
3. Supapă de închidere mecanică în supapa de închidere.

Toate cele trei elemente au absolut principiu diferit acțiuni, ceea ce ne permite să vorbim cu încredere despre imposibilitatea unei situații în care gazul neevaporat sub formă lichidă să intre în conducta consumatorului.

În instalațiile de evaporare ale companiei „PP-TEC „Innovative Fluessiggas Technik” (Germania), același lucru a fost implementat la protejarea evaporatorului de supraîncălzire. Elementele implică atât electronică, cât și mecanică.

Compania „PP-TEC „Innovative Fluessiggas Technik” (Germania) a fost prima din lume care a implementat funcția de integrare a unei supape de închidere a lichidului în cavitatea evaporatorului însuși cu posibilitatea de încălzire constantă a închiderii. supapă.

Niciun producător de tehnologie de evaporare nu utilizează această funcție proprie. Folosind un tăietor încălzit, unitățile de evaporare „PP-TEC „Innovative Fluessiggas Technik” (Germania) au putut evapora componentele grele ale GPL.

Mulți producători, copiendu-se unul pe celălalt, instalează o supapă de închidere la ieșirea din fața regulatoarelor. Mercaptanii, sulful și gazele grele conținute în gaz, care au un foarte densitate mare La intrarea într-o conductă rece, se condensează și se depun pe pereții conductelor, supapelor de închidere și regulatoarelor, ceea ce reduce semnificativ durata de viață a echipamentului.

În evaporatoarele PP-TEC „Innovative Fluessiggas Technik” (Germania), sedimentele grele în stare topită sunt păstrate într-un separator până când sunt îndepărtate printr-o supapă cu bilă de refulare din unitatea de evaporare.

Prin oprirea mercaptanilor, compania „PP-TEC „Innovative Fluessiggas Technik” (Germania) a reușit să obțină o creștere semnificativă a duratei de viață a instalațiilor și a grupurilor de reglementare. Asta înseamnă să ai grijă costurile de operare, care nu necesită înlocuirea constantă a membranelor regulatorului sau înlocuirea completă costisitoare a acestora, ceea ce duce la oprirea instalației de evaporare.

Și funcția implementată de încălzire a electrovalvei și a filtrului la intrarea în unitatea de evaporare împiedică acumularea apei în ele și, dacă este înghețată în electrovalve, cauzarea deteriorării atunci când este activată. Sau limitați intrarea fazei lichide în unitatea de evaporare.

Unitățile de evaporare ale companiei germane „PP-TEC „Innovative Fluessiggas Technik” (Germania) sunt fiabile și muncă stabilă pentru multi ani operare.

Una dintre cele mai multe elemente importante pentru o mașină de compresie a vaporilor este . Realizează procesul principal al ciclului de refrigerare - selecția din mediul răcit. Alte elemente ale circuitului frigorific, precum un condensator, un dispozitiv de expansiune, un compresor etc., asigură doar funcționarea fiabilă a evaporatorului, așa că trebuie acordată atenția cuvenită alegerii acestuia din urmă.

De aici rezultă că atunci când se selectează echipamentul pentru o unitate de refrigerare, este necesar să se înceapă cu evaporatorul. Mulți reparatori începători fac adesea greșeala greseala tipicași începeți finalizarea instalării cu un compresor.

În fig. Figura 1 prezintă o diagramă a celei mai comune mașini de refrigerare cu compresie de vapori. Ciclul său, specificat în coordonate: presiune RŞi i. În fig. 1b punctele 1-7 ale ciclului frigorific este un indicator al stării agentului frigorific (presiune, temperatură, volum specific) și coincide cu același din Fig. 1a (funcțiile parametrilor de stare).

Orez. 1 – Diagrama și coordonatele unei mașini convenționale de compresie a vaporilor: RU dispozitiv de expansiune, Pk- presiunea de condensare, Ro– presiunea de fierbere.

Reprezentare grafică fig. 1b prezintă starea și funcțiile agentului frigorific, care variază în funcție de presiune și entalpie. Segment AB pe curba din fig. 1b caracterizează agentul frigorific în stare de vapori saturati. Temperatura acestuia corespunde punctului de pornire al fierberii. Fracția de vapori a agentului frigorific este de 100%, iar supraîncălzirea este aproape de zero. În dreapta curbei AB agentul frigorific are o stare (temperatura agentului frigorific este mai mare decât punctul de fierbere).

Punct ÎN este critic pentru un anumit agent frigorific, deoarece corespunde temperaturii la care substanța nu poate intra în stare lichidă, indiferent cât de mare este presiunea. Pe secțiunea BC, agentul frigorific are starea unui lichid saturat, iar în partea stângă - un lichid suprarăcit (temperatura agentului frigorific este mai mică decât punctul de fierbere).

În interiorul curbei ABC agentul frigorific este în stare de amestec vapori-lichid (proporția de vapori pe unitatea de volum este variabilă). Procesul care are loc în evaporator (Fig. 1b) corespunde segmentului 6-1 . Agentul frigorific intră în evaporator (punctul 6) în starea de fierbere a amestecului vapori-lichid. În acest caz, ponderea aburului depinde de ciclul de refrigerare specific și este de 10-30%.

La ieșirea din evaporator este posibil ca procesul de fierbere să nu fie finalizat, punct 1 poate să nu coincidă cu punctul 7 . Dacă temperatura agentului frigorific la ieșirea din evaporator este mai mare decât punctul de fierbere, atunci obținem un evaporator supraîncălzit. Dimensiunea sa ΔSupraîncălzire reprezintă diferența dintre temperatura agentului frigorific la ieșirea din evaporator (punctul 1) și temperatura acestuia la linia de saturație AB (punctul 7):

ΔSupraîncălzire=T1 – T7

Dacă punctele 1 și 7 coincid, atunci temperatura agentului frigorific este egală cu punctul de fierbere și se supraîncălzi ΔSupraîncălzire voinţă egal cu zero. Astfel, obținem un evaporator inundat. Prin urmare, atunci când alegeți un evaporator, trebuie mai întâi să alegeți între un evaporator inundat și un evaporator supraîncălzit.

Rețineți că, în condiții egale, un evaporator inundat este mai avantajos din punct de vedere al intensității procesului de extracție a căldurii decât unul supraîncălzit. Dar trebuie luat în considerare faptul că la ieșirea evaporatorului inundat agentul frigorific se află într-o stare de vapori saturati și este imposibil să se furnizeze un mediu umed compresorului. În caz contrar, există o probabilitate mare de apariție a unui ciocan de berbec, care va fi însoțit de distrugerea mecanică a pieselor compresorului. Se pare că, dacă alegeți un evaporator inundat, atunci este necesar să asigurați o protecție suplimentară pentru compresor împotriva aburului saturat care intră în el.

Dacă preferați un evaporator cu supraîncălzire, atunci nu trebuie să vă faceți griji cu privire la protejarea compresorului și la introducerea aburului saturat în el. Probabilitatea producerii unui ciocan de berbec va apărea numai dacă valoarea supraîncălzirii se abate de la valoarea necesară. ÎN conditii normale funcționarea unității frigorifice, valoarea supraîncălzirii ΔSupraîncălzire ar trebui să fie între 4-7 K.

Când indicatorul de supraîncălzire scade ΔSupraîncălzire, intensitatea extragerii căldurii din mediu crește. Dar la valori extrem de mici ΔSupraîncălzire(mai puțin de 3K) există posibilitatea de a pătrunde abur umed în compresor, ceea ce poate provoca ciocănirea și, în consecință, deteriorarea componentelor mecanice ale compresorului.

În rest, cu o lectură mare ΔSupraîncălzire(mai mult de 10 K), aceasta indică faptul că în evaporator intră suficient agent frigorific. Intensitatea extragerii căldurii din mediul răcit scade brusc, iar condițiile termice ale compresorului se înrăutățesc.

Atunci când alegeți un evaporator, apare o altă întrebare legată de punctul de fierbere al agentului frigorific din evaporator. Pentru a rezolva acest lucru, este mai întâi necesar să se determine ce temperatură a mediului răcit trebuie asigurată pentru funcționarea normală a unității de refrigerare. Dacă aerul este utilizat ca mediu răcit, atunci, pe lângă temperatura de la ieșirea din evaporator, este necesar să se țină cont și de umiditatea de la ieșirea din evaporator. Acum să luăm în considerare comportamentul temperaturilor mediului răcit în jurul evaporatorului în timpul funcționării unei unități de refrigerare convenționale (Fig. 1a).

Pentru a nu aprofunda acest subiect, vom neglija pierderile de presiune pe evaporator. De asemenea, vom presupune că schimbul de căldură care are loc între agent frigorific și mediu efectuate conform unei scheme cu flux direct.

În practică, o astfel de schemă nu este adesea folosită, deoarece în ceea ce privește eficiența transferului de căldură este inferioară unei scheme în contracurent. Dar dacă unul dintre lichidele de răcire are o temperatură constantă, iar citirile de supraîncălzire sunt mici, atunci debitul direct și contracurent vor fi echivalente. Se știe că diferența medie de temperatură nu depinde de modelul de curgere. Luarea în considerare a circuitului cu flux direct ne va oferi o idee mai clară a schimbului de căldură care are loc între agent frigorific și mediu răcit.

Mai întâi, să introducem cantitatea virtuală L, egală cu lungimea dispozitivului de schimb de căldură (condensator sau evaporator). Valoarea acestuia poate fi determinată din următoarea expresie: L=W/S, Unde W– corespunde volumului intern al dispozitivului de schimb de căldură în care circulă agentul frigorific, m3; S– suprafata de schimb termic m2.

Dacă despre care vorbim despre o mașină de refrigerare, atunci lungimea echivalentă a evaporatorului este aproape egală cu lungimea tubului în care are loc procesul 6-1 . Prin urmare, suprafața sa exterioară este spălată cu un mediu răcit.

În primul rând, să fim atenți la evaporator, care acționează ca un răcitor de aer. În ea, procesul de îndepărtare a căldurii din aer are loc ca urmare a convecției naturale sau cu ajutorul suflarii forțate a evaporatorului. Rețineți că în unitățile frigorifice moderne prima metodă nu este practic utilizată, deoarece răcirea cu aer prin convecție naturală este ineficientă.

Astfel, vom presupune că răcitorul de aer este echipat cu un ventilator, care asigură un flux de aer forțat către evaporator și este un schimbător de căldură cu aripioare tubulare (Fig. 2). Reprezentarea sa schematică este prezentată în Fig. 2b. Să luăm în considerare principalele cantități care caracterizează procesul de suflare.

Diferența de temperatură

Diferența de temperatură în evaporator se calculează după cum urmează:

ΔT=Ta1-Ta2,

Unde ΔTa este în intervalul de la 2 la 8 K (pentru evaporatoarele cu aripioare tubulare cu flux de aer forțat).

Cu alte cuvinte, în timpul funcționării normale a unității frigorifice, aerul care trece prin evaporator trebuie să fie răcit nu mai mic de 2 K și nu mai mare de 8 K.

Orez. 2 – Schema și parametrii de temperatură ai răcirii cu aer pe răcitorul de aer:

Ta1Şi Ta2– temperatura aerului la intrarea și ieșirea răcitorului de aer;

FF– temperatura agentului frigorific;
L– lungimea echivalentă a evaporatorului;
Că– punctul de fierbere al agentului frigorific în evaporator.

Diferența maximă de temperatură

Presiunea maximă a temperaturii aerului la intrarea în evaporator se determină după cum urmează:

DTmax=Ta1 – To

Acest indicator este utilizat la selectarea răcitorilor de aer, deoarece producătorii străini tehnologia frigorifice asigură capacități de răcire a evaporatorului Qsp in functie de marime DTmax. Să luăm în considerare metoda de selectare a unui răcitor de aer pentru o unitate de refrigerare și să determinăm valorile calculate DTmax. Pentru a face acest lucru, să dăm ca exemplu recomandări general acceptate pentru selectarea valorii DTmax:

Pentru congelatoare DTmax este în intervalul 4-6 K;
pentru camere de depozitare pentru produse neambalate – 7-9 K;
pentru camere de depozitare pentru produse ambalate ermetic – 10-14 K;
pentru unități de aer condiționat – 18-22 K.

Gradul de supraîncălzire a aburului la ieșirea din evaporator

Pentru a determina gradul de supraîncălzire a aburului la ieșirea din evaporator, utilizați următorul formular:

F=ΔSuprasarcină/DTmax=(T1-T0)/(Ta1-T0),

Unde T1– temperatura vaporilor de agent frigorific la ieșirea din evaporator.

Acest indicator practic nu este folosit în țara noastră, dar cataloagele străine prevăd că citirile capacității de răcire a răcitorilor de aer Qsp corespunde valorii F=0,65.

În timpul funcționării valoarea F Se obișnuiește să se ia de la 0 la 1. Să presupunem că F=0, Atunci ΔТsuprasarcină=0, iar agentul frigorific care iese din evaporator va fi în stare de vapori saturati. Pentru acest model de răcitor de aer, capacitatea reală de răcire va fi cu 10-15% mai mare decât cifra dată în catalog.

Dacă F>0,65, atunci indicatorul de performanță de răcire pentru un anumit model de răcitor de aer ar trebui să fie mai mic decât valoarea dată în catalog. Să presupunem că F>0,8, atunci performanța reală pentru acest model va fi cu 25-30% mai mare decât valoarea dată în catalog.

Dacă F->1, apoi capacitatea de răcire a vaporizatorului Quse->0(Fig. 3).

Fig. 3 – dependența capacității de răcire a evaporatorului Qsp de la supraîncălzire F

Procesul descris în Fig. 2b este, de asemenea, caracterizat de alți parametri:

diferența de temperatură medie aritmetică DTsr=Tasr-T0;
temperatura medie a aerului care trece prin evaporator Tasp=(Ta1+Ta2)/2;
diferenta minima de temperatura DTmin=Ta2-To.

Orez. 4 – Diagrama și parametrii de temperatură care arată procesul de răcire cu apă pe evaporator:

Unde Te1Şi Te2 temperatura apei la intrările și ieșirile vaporizatorului;

FF – temperatura lichidului de răcire;
L – lungimea echivalentă a evaporatorului;
T este punctul de fierbere al agentului frigorific din evaporator.

Evaporatoarele în care mediul de răcire este lichid au aceiași parametri de temperatură ca și pentru răcitoarele cu aer. Valorile numerice ale temperaturilor lichidului răcit care sunt necesare pentru funcționarea normală a unității de refrigerare vor fi diferite de parametrii corespunzători pentru răcitoarele de aer.

Dacă diferența de temperatură în apă ΔTe=Te1-Te2, apoi pentru evaporatoarele cu carcasă și tub ΔTe trebuie menținută în intervalul 5±1 K, iar pentru evaporatoarele cu plăci indicatorul ΔTe va fi în intervalul 5±1,5 K.

Spre deosebire de răcitoarele de aer, în răcitoarele de lichid este necesar să se mențină nu o presiune maximă, ci o presiune minimă DTmin=Te2-To– diferența dintre temperatura mediului răcit la ieșirea din evaporator și punctul de fierbere al agentului frigorific din evaporator.

Pentru evaporatoarele cu carcasă și tub, diferența minimă de temperatură este DTmin=Te2-To trebuie menținută în intervalul 4-6 K, iar pentru evaporatoarele cu plăci - 3-5 K.

Intervalul specificat (diferența dintre temperatura mediului răcit la ieșirea din evaporator și punctul de fierbere al agentului frigorific din evaporator) trebuie menținut din următoarele motive: pe măsură ce diferența crește, intensitatea răcirii începe să scadă, iar pe măsură ce scade, crește riscul de înghețare a lichidului răcit în evaporator, ceea ce poate cauza distrugerea mecanică a acestuia.

Soluții de proiectare a evaporatoarelor

Indiferent de metoda de utilizare a diverșilor agenți frigorifici, procesele de schimb de căldură care au loc în evaporator sunt supuse ciclului tehnologic principal de producție de refrigerare, conform căruia unități frigorificeși schimbătoare de căldură. Astfel, pentru a rezolva problema optimizării procesului de schimb de căldură, este necesar să se țină cont de condițiile de organizare rațională a ciclului tehnologic al producției consumatoare de refrigerare.

După cum se știe, răcirea unui anumit mediu este posibilă folosind un schimbător de căldură. Lui solutie constructiva ar trebui aleasă în funcție de cerinte tehnologice, care sunt prezentate acestor dispozitive. În special punct important este conformitatea dispozitivului cu procesul tehnologic de tratare termică a mediului, care este posibilă în următoarele condiții:

menținerea unei temperaturi date a procesului de lucru și controlul (reglarea) peste conditii de temperatura;
selectarea materialului dispozitivului, conform proprietăți chimice mediu;
control asupra duratei de timp în care mediul rămâne în dispozitiv;
respectarea vitezelor și presiunilor de funcționare.

Un alt factor de care depinde raționalitatea economică a dispozitivului este productivitatea. În primul rând, este influențată de intensitatea schimbului de căldură și de conformitatea cu rezistența hidraulică a dispozitivului. Aceste condiții pot fi îndeplinite în următoarele circumstanțe:

asigurarea vitezei necesare a mediilor de lucru pentru implementarea modului turbulent;
crearea celor mai potrivite condiții pentru îndepărtarea condensului, a depunerilor, a înghețului etc.;
Creare conditii favorabile pentru circulația mijloacelor de lucru;
prevenirea posibilei contaminări a dispozitivului.

Alte cerințe importante sunt, de asemenea, greutatea redusă, compactitatea, simplitatea designului, precum și ușurința de instalare și reparare a dispozitivului. Pentru a respecta aceste reguli, ar trebui să se țină cont de factori precum configurația suprafeței de încălzire, prezența și tipul pereților despărțitori, metoda de așezare și fixare a tuburilor în foile tubulare, dimensiunile de gabarit, aranjarea camerelor, fundului etc. .

Ușurința de utilizare și fiabilitatea dispozitivului este influențată de factori precum rezistența și etanșeitatea conexiunilor detașabile, compensarea deformărilor de temperatură și ușurința întreținerii și reparației dispozitivului. Aceste cerințe formează baza pentru proiectarea și selectarea unei unități de schimb de căldură. Rolul principal aceasta presupune asigurarea necesarului proces tehnologicîn producția frigorifică.

Pentru a alege soluția potrivită de proiectare pentru evaporator, trebuie să vă ghidați după următoarele reguli. 1) răcirea lichidelor se face cel mai bine folosind un schimbător de căldură tubular rigid sau un schimbător de căldură compact cu plăci; 2) utilizarea dispozitivelor cu aripioare tubulare se datorează următoarelor condiții: transferul de căldură între mediul de lucru și peretele de pe ambele părți ale suprafeței de încălzire este semnificativ diferit. În acest caz, aripioarele trebuie instalate pe partea cu cel mai mic coeficient de transfer termic.

Pentru a crește intensitatea schimbului de căldură în schimbătoarele de căldură, este necesar să respectați următoarele reguli:

asigurarea condițiilor corespunzătoare pentru eliminarea condensului în răcitoarele de aer;
reducerea grosimii stratului limită hidrodinamic prin creșterea vitezei de mișcare a fluidelor de lucru (instalarea pereților inter-tubi și împărțirea fasciculului de tuburi în pasaje);
îmbunătățirea fluxului de fluide de lucru în jurul suprafeței de schimb de căldură (întreaga suprafață ar trebui să participe activ la procesul de schimb de căldură);
respectarea indicatoarelor de bază de temperatură, rezistențe termice etc.

Analizând rezistențele termice individuale, puteți alege cel mai mult cel mai bun mod cresterea intensitatii schimbului de caldura (in functie de tipul schimbatorului de caldura si de natura fluidelor de lucru). Într-un schimbător de căldură lichid, este rațional să instalați partiții transversale numai cu mai multe curse în spațiul conductei. În timpul schimbului de căldură (gaz cu gaz, lichid cu lichid), cantitatea de lichid care curge prin spațiul dintre tuburi poate fi extrem de mare și, ca urmare, indicatorul de viteză va atinge aceleași limite ca în interiorul tuburilor, adică de ce instalarea partițiilor va fi irațională.

Îmbunătățirea proceselor de schimb de căldură este unul dintre principalele procese de îmbunătățire a echipamentelor de schimb de căldură ale mașinilor frigorifice. În acest sens, se desfășoară cercetări în domeniile energiei și ingineriei chimice. Acesta este studiul caracteristicilor de regim al curgerii, turbulizarea curgerii prin crearea de rugozitate artificială. În plus, sunt dezvoltate noi suprafețe de schimb de căldură, care vor face schimbătoarele de căldură mai compacte.

Alegerea unei abordări raționale pentru calcularea evaporatorului

La proiectarea unui evaporator, trebuie efectuate calcule structurale, hidraulice, de rezistență, termice și tehnice și economice. Ele sunt realizate în mai multe versiuni, a căror alegere depinde de indicatori de performanță: indicatori tehnici și economici, eficiență etc.

Pentru a efectua un calcul termic al unui schimbător de căldură de suprafață, este necesar să se rezolve ecuația echilibrului termic, ținând cont de anumite condiții de funcționare ale dispozitivului (dimensiunile de proiectare ale suprafețelor de transfer de căldură, limitele schimbării temperaturii și modelele legate de mișcarea răcirii). și mediu refrigerat). Pentru a găsi o soluție la această problemă, trebuie să aplicați reguli care vă vor permite să obțineți rezultate din datele originale. Dar datorită numeroșilor factori, găsiți solutie generala nu este posibil pentru diferite schimbătoare de căldură. În același timp, există multe metode de calcule aproximative care sunt ușor de efectuat manual sau cu mașina.

Tehnologiile moderne vă permit să selectați un evaporator folosind programe speciale. Acestea sunt furnizate în principal de producătorii de echipamente de schimb de căldură și vă permit să selectați rapid modelul dorit. Atunci când se utilizează astfel de programe, este necesar să se țină cont de faptul că acestea presupun funcționarea evaporatorului în condiții standard. Dacă condițiile reale diferă de condițiile standard, performanța evaporatorului va fi diferită. Astfel, este recomandabil să efectuați întotdeauna calcule de verificare a designului evaporatorului pe care l-ați ales, în raport cu condițiile reale de funcționare ale acestuia.