Ce este supraîncălzirea freonului și hipotermia. Analiza sistemelor VRF. Sistem de subrăcire a agentului frigorific. Umplerea aparatului de aer condiționat cu freon în masă

În acest articol, vom vorbi despre cel mai precis mod de a alimenta aparatele de aer condiționat.

Puteți umple orice freon. Alimentare cu combustibil - doar amestecuri de freoni monocomponent (de exemplu: R-22) sau izotrope (condițional izotrope, de exemplu: R-410)

Când se diagnostichează sistemele de răcire și aer condiționat, procesele care au loc în interiorul condensatorului sunt ascunse inginerului de service și, adesea, de la acestea se poate înțelege de ce a scăzut eficiența sistemului în ansamblu.

Să le privim pe scurt:

  1. Vaporii de agent frigorific supraîncălziți trec de la compresor la condensator
  2. Sub acțiunea fluxului de aer, temperatura freonului scade până la temperatura de condensare
  3. Până când ultima moleculă de freon trece în faza lichidă, temperatura rămâne aceeași pe toată secțiunea conductei în care are loc procesul de condensare.
  4. Sub acțiunea fluxului de aer de răcire, temperatura agentului frigorific scade de la temperatura de condensare la temperatura freonului lichid răcit.
Presiunea freonului este aceeași în interiorul condensatorului.
Cunoscând presiunea, conform tabelelor speciale ale producătorului de freon, este posibilă determinarea temperaturii de condensare în condițiile actuale. Diferența dintre temperatura de condensare și temperatura freonului răcit la ieșirea condensatorului - temperatura de subrăcire - este de obicei o valoare cunoscută (verificată cu producătorul sistemului) și intervalul acestor valori pentru acest sistem. este fix (de exemplu: 10-12 ° C).

Dacă valoarea subrăcirii este sub intervalul specificat de producător, atunci freonul nu are timp să se răcească în condensator - nu este suficient și este necesară realimentarea. Lipsa freonului reduce eficiența sistemului și crește sarcina asupra acestuia.

Dacă valoarea subrăcirii este peste interval - există prea mult freon, trebuie să scurgeți o parte înainte de a ajunge valoare optimă. Un exces de freon crește sarcina asupra sistemului și reduce durata de viață a acestuia.

Alimentare prin subrăcire fără a utiliza:

  1. Conectăm colectorul manometric și cilindrul cu freon la sistem.
  2. Instalăm un termometru/senzor de temperatură pe linie presiune ridicata.
  3. Pornim sistemul.
  4. Folosind manometrul de pe linia de înaltă presiune (linia de lichid), măsurăm presiunea, calculăm temperatura de condensare pentru acest freon.
  5. Folosind un termometru, controlăm temperatura freonului suprarăcit la ieșirea din condensator (ar trebui să fie în intervalul sumei temperaturii de condensare și a temperaturii de suprarăcire).
  6. Dacă temperatura freonului depășește valoarea admisă (temperatura de suprarăcire este sub intervalul necesar) - nu există suficient freon, adăugați-l încet în sistem până când ajunge temperatura dorită
  7. Dacă temperatura freonului este sub temperatura admisă (temperatura de suprarăcire este peste intervalul) - freonul este în exces, unele trebuie să fie eliminate încet până când se atinge temperatura dorită.
Cu utilizarea acestui proces este mult simplificat (schema de conectare din figuri este în manualul de instrucțiuni):
  1. Resetăm dispozitivul la zero, îl punem în modul hipotermie, setăm tipul de freon.
  2. Conectam colectorul de măsurare și cilindrul de freon la sistem, iar furtunul de înaltă presiune (lichid) este conectat prin tee-ul în formă de T furnizat cu dispozitivul.
  3. Instalăm senzorul de temperatură SH-36N pe linia de înaltă presiune.
  4. Pornim sistemul, pe ecran va fi afișată valoarea subrăcirii, o comparăm cu intervalul necesar și, în funcție de valoarea afișată este mai mare sau mai mică, curățăm încet sau adăugăm freon.
Această metodă de realimentare este mai precisă decât realimentarea după volum sau greutate, deoarece nu există calcule intermediare, care uneori sunt aproximative.

Alexey Matveev,
specialist tehnic al companiei Raskhodka

Subîncărcarea și reîncărcarea sistemului cu agent frigorific

După cum arată statisticile, principalul motiv pentru funcționarea anormală a aparatelor de aer condiționat și defecțiunea compresoarelor este încărcarea necorespunzătoare a circuitului de refrigerare cu agent frigorific. Lipsa agentului frigorific din circuit se poate datora unor scurgeri accidentale. În același timp, realimentarea excesivă, de regulă, este rezultatul acțiunilor eronate ale personalului, cauzate de calificarea insuficientă a acestora. Pentru sistemele care utilizează o supapă de expansiune termostatică (TXV) ca dispozitiv de reglare, subrăcirea este cel mai bun indicator al încărcării normale a agentului frigorific. Subrăcirea slabă indică faptul că încărcarea este insuficientă, puternică indică un exces de agent frigorific. Încărcarea poate fi considerată normală atunci când temperatura de subrăcire a lichidului la ieșirea din condensator este menținută în intervalul 10-12 grade Celsius, cu temperatura aerului la intrarea în evaporator apropiată de condițiile nominale de funcționare.

Temperatura de subrăcire Tp este definită ca diferență:
Tp \u003d Tk - Tf
Tk este temperatura de condensare citită de la manometrul HP.
Tf - temperatura freonului (teava) la iesirea din condensator.

1. Lipsa agentului frigorific. Simptome.

Lipsa freonului se va simți în fiecare element al circuitului, dar această deficiență se resimte mai ales la evaporator, condensator și linia de lichid. Ca urmare a unei cantități insuficiente de lichid, evaporatorul este slab umplut cu freon și capacitatea de răcire este scăzută. Deoarece nu există suficient lichid în evaporator, cantitatea de abur produsă acolo scade dramatic. Deoarece randamentul volumetric al compresorului depășește cantitatea de abur provenită din evaporator, presiunea din acesta scade anormal. O scădere a presiunii de evaporare duce la o scădere a temperaturii de evaporare. Temperatura de evaporare poate scădea la minus, rezultând înghețarea conductei de admisie și a vaporizatorului, iar supraîncălzirea aburului va fi foarte semnificativă.

Temperatura de supraîncălzire T supraîncălzirea este definită ca diferența:
T supraîncălzire = T f.i. – T de aspirație.
T f.i. - temperatura freonului (teava) la iesirea din evaporator.
T aspiratie - temperatura de aspiratie citita de la manometrul LP.
Supraîncălzirea normală este de 4-7 grade Celsius.

Cu o lipsă semnificativă de freon, supraîncălzirea poate ajunge la 12-14 ° C și, în consecință, temperatura la admisia compresorului va crește și ea. Și întrucât răcirea motoarelor electrice ale compresoarelor ermetice se realizează cu ajutorul vaporilor de aspirație, în acest caz compresorul se va supraîncălzi anormal și se poate defecta. Datorită creșterii temperaturii vaporilor din conducta de aspirație, va crește și temperatura vaporilor din conducta de refulare. Deoarece va exista o lipsă de agent frigorific în circuit, acesta va fi insuficient și în zona de subrăcire.

    Astfel, principalele semne ale lipsei de freon:
  • Capacitate redusă de răcire
  • Presiune scăzută de evaporare
  • Supraîncălzire mare
  • Hipotermie insuficientă (mai puțin de 10 grade Celsius)

Trebuie remarcat faptul că în instalațiile cu tuburi capilare ca dispozitiv de reglare, subrăcirea nu poate fi considerată un factor determinant pentru aprecierea cantității corecte de încărcare a agentului frigorific.

2. Supraumplere. Simptome.

În sistemele cu supapă de expansiune ca dispozitiv de reglare, lichidul nu poate pătrunde în evaporator, deci excesul de agent frigorific se află în condensator. anormal nivel inalt lichidul din condensator reduce suprafața de schimb de căldură, răcirea gazului care intră în condensator se deteriorează, ceea ce duce la creșterea temperaturii vaporilor saturați și la creșterea presiunii de condensare. Pe de altă parte, lichidul din partea inferioară a condensatorului rămâne în contact cu aerul exterior mult mai mult timp, ceea ce are ca rezultat o zonă de subrăcire mai mare. Deoarece presiunea de condensare este crescută și lichidul care iese din condensator este perfect răcit, subrăcirea măsurată la ieșirea din condensator va fi mare. Datorită presiunii crescute de condensare, are loc o reducere a debitului de masă prin compresor și o scădere a capacității de răcire. Ca urmare, presiunea de evaporare va crește și ea. Deoarece supraîncărcarea reduce fluxul de masă de vapori, răcirea motor electric compresorul se va deteriora. Mai mult, din cauza presiunii crescute de condensare, curentul motorului electric al compresorului creste. Deteriorarea răcirii și creșterea consumului de curent conduc la supraîncălzirea motorului electric și, în cele din urmă, la defectarea compresorului.

    Rezultat. Principalele semne ale reîncărcării cu agent frigorific:
  • Capacitate de răcire redusă
  • Presiunea de evaporare a crescut
  • Creșterea presiunii de condensare
  • Hipotermie crescută (mai mult de 7 ° C)

În sistemele cu tuburi capilare ca dispozitiv de reglare, excesul de agent frigorific poate intra în compresor, provocând lovituri de aripă și eventual defecțiunea compresorului.

Bilanțul termic al unui condensator de suprafață are următoarea expresie:

G la ( h la -h la 1)=W(t 2v -t 1v)de la catre, (17.1)

Unde h la- entalpia aburului care intră în condensator, kJ/kg; h la 1 =c la t la- entalpia condensului; de la catre\u003d 4,19 kJ / (kg × 0 С) - capacitatea termică a apei; W– consum de apă de răcire, kg/s; t 1v, t 2v- temperatura apei de racire la intrarea si iesirea din condensator. Consum de abur condensat G k, kg/s și entalpie h la cunoscute din calcul turbină cu abur. Se presupune că temperatura condensului la ieșirea din condensator este egală cu temperatura de saturație a aburului. t p corespunzător presiunii sale r laținând cont de subrăcirea condensului D t la: t k \u003d t p - D t la.

Subrăcirea condensului(diferența dintre temperatura de saturație a aburului la presiunea din gâtul condensatorului și temperatura condensului din conducta de aspirație a pompei de condens) este o consecință a scăderii presiunii parțiale și a temperaturii aburului saturat din cauza prezența aerului și rezistența la vapori a condensatorului (Fig. 17.3).

Fig.17.3. Modificarea parametrilor amestecului de abur-aer din condensator: a - modificarea presiunii parțiale a aburului p p și a presiunii în condensator p k; b - modificarea temperaturii aburului t p și a conținutului relativ de aer ε

Aplicând legea lui Dalton la mediul abur-aer care se deplasează în condensator, avem: p k \u003d p p + p în, Unde r pși r in sunt presiunile parțiale ale vaporilor și aerului din amestec. Dependența presiunii parțiale a vaporilor de presiunea din condensator și de conținutul relativ de aer e=G in / G k arata asa:

(17.2)

La intrarea în condensator, conținutul relativ de aer este scăzut și r p » r k. Pe măsură ce aburul se condensează, valoarea e crește și presiunea parțială a vaporilor scade. În partea inferioară, presiunea parțială a aerului este cea mai semnificativă, deoarece. creste datorita cresterii densitatii aerului si a valorii e. Acest lucru duce la o scădere a temperaturii aburului și a condensului. În plus, există o rezistență la vapori a condensatorului, determinată de diferență

D p k \u003d p k - p k´ .(17.3)

De obicei D r la\u003d 270-410 Pa (determinat empiric).

De regulă, aburul umed intră în condensator, a cărui temperatură de condensare este determinată în mod unic de presiunea parțială a vaporilor: o presiune parțială a vaporilor mai scăzută corespunde unei temperaturi de saturație mai scăzute. Figura 17.3, b prezintă grafice ale modificărilor temperaturii aburului t p și ale conținutului relativ de aer ε din condensator. Astfel, pe măsură ce amestecul de abur-aer se deplasează la locul de aspirație și condensare a aburului, temperatura aburului din condensator scade, deoarece presiunea parțială a aburului saturat scade. Acest lucru se datorează prezenței aerului și creșterii conținutului său relativ în amestecul vapori-aer, precum și prezenței rezistenței la vapori a condensatorului și scăderii presiunii totale a amestecului vapori-aer.



În astfel de condiții, se formează suprarăcirea condensului Dt la =t p -t to, ceea ce duce la pierderea de căldură cu apa de răcire și la necesitatea încălzirii suplimentare a condensului în sistemul regenerativ al instalației cu turbine. În plus, este însoțită de o creștere a cantității de oxigen dizolvat în condens, ceea ce provoacă coroziunea sistemului de conducte de încălzire regenerativă a apei de alimentare a cazanului.

Subrăcirea poate ajunge la 2-3 0 C. Mijlocul de combatere a acesteia este instalarea de răcitoare de aer în fasciculul de tuburi al condensatorului, din care amestecul vapori-aer este aspirat în instalațiile de ejectoare. În PTU-urile moderne, suprarăcirea este permisă nu mai mult de 1 0 C. Regulile tehnice de funcționare prescriu cu strictețe aspirația admisă a aerului în instalația de turbină, care ar trebui să fie mai mică de 1%. De exemplu, pentru turbine cu putere N E=300 MW de aspirație a aerului nu trebuie să depășească 30 kg / h și N E\u003d 800 MW - nu mai mult de 60 kg / h. Condensatoarele moderne cu rezistență minimă la vapori și aranjarea rațională a fasciculului de tuburi, în modul nominal de funcționare al instalației cu turbine, practic nu au subrăcire.

purtător

Instrucțiuni de instalare, reglare și întreținere

CALCULUL DE SUBRACICIRE ȘI DE SUPRACĂLZIRE

hipotermie

1. Definiție


condensarea vaporilor saturați de agent frigorific (Tc)
și temperatura în linia de lichid (Tl):

ON = Tk Tzh.

Colector

temperatura)


3. Etape de măsurare

electronic la linia de lichid de lângă filtru
desicant. Asigurați-vă că suprafața țevii este curată,
iar termometrul o atinge strâns. Acoperiți balonul sau
senzor de spumă pentru izolarea termometrului
din aerul din jur.


presiune scăzută).

presiunea în conducta de refulare.

Măsurătorile trebuie luate atunci când unitatea
funcționează în condiții optime de proiectare și se dezvoltă
performanță maximă.

4. Conform tabelului de conversie presiune-temperatura pentru R 22

găsiți temperatura de condensare a aburului saturat
agent frigorific (TC).

5. Notează temperatura măsurată de termometru

pe linia lichidului (Tl) și se scade din temperatură
condensare. Diferența rezultată va fi valoarea
hipotermie.

6. Când sistemul este încărcat corespunzător cu agent frigorific

subrăcirea este de la 8 la 11°C.
Dacă subrăcirea sa dovedit a fi mai mică de 8 ° C, trebuie
adăugați agent frigorific, iar dacă este mai mare de 11 ° C îndepărtați
excesul de freon.

Presiune în conducta de refulare (conform senzorului):

Temperatura de condensare (din tabel):

Temperatura liniei lichidului (cu termometru): 45°C

Hipotermie (prin calcul)

Adăugați agent frigorific conform rezultatelor calculului.

Supraîncălzi

1. Definiție

Subrăcirea este diferența dintre temperatură
temperatura de aspirație (Tw) și de evaporare saturată
(Ti):

PG = TV Ti.

2. Echipamente de măsurare

Colector
Obișnuit sau Termometru digital(cu senzor

temperatura)

Filtru sau spumă termoizolantă
Tabel de conversie presiune-temperatura pentru R 22.

3. Etape de măsurare

1. Așezați becul sau senzorul termometrului pentru lichid

electronice la linia de aspirație de lângă
compresor (10 20 cm). Asigurați-vă că suprafața
țeava este curată, iar termometrul își atinge strâns partea de sus
piese, altfel citirea termometrului va fi incorectă.
Acoperiți balonul sau senzorul cu spumă pentru a-l menține cald.
Țineți termometrul departe de aerul ambiant.

2. Introduceți colectorul în conducta de refulare (senzor

presiune înaltă) și conductă de aspirație (senzor
presiune scăzută).

3. După ce condițiile se stabilesc, înregistrați

presiunea în conducta de refulare. Conform tabelului de conversie
presiunea la temperatură pentru R 22 găsiți temperatura
evaporarea agentului frigorific saturat (Ti).

4. Notează temperatura măsurată de termometru

pe conducta de aspiratie (TV) la 10-20 cm de compresor.
Luați câteva măsurători și calculați
temperatura medie a conductei de aspirație.

5. Scădeți temperatura de evaporare din temperatură

aspiraţie. Diferența rezultată va fi valoarea
supraîncălzirea agentului frigorific.

6. Cu reglarea corectă a supapei de expansiune

supraîncălzirea este de la 4 la 6°C. Cu mai puțin
supraîncălzire, intră prea mult în evaporator
agent frigorific și trebuie să închideți supapa (rotiți șurubul
în sensul acelor de ceasornic). Cu mai multă supraîncălzire
evaporatorul primește prea puțin agent frigorific și
trebuie să deschideți ușor supapa (rotiți șurubul împotriva
mâna orelor).

4. Exemplu de calcul al subrăcirii

Presiune în conducta de aspirație (în funcție de senzor):

Temperatura de evaporare (din tabel):

Temperatura conductei de aspirație (cu termometru): 15°C

Supraîncălzire (prin calcul)

Deschideți supapa de expansiune conform

rezultatele calculului (supraîncălzire prea mare).

ATENŢIE

COMETARIU

După reglarea supapei de expansiune, nu uitați
înlocuiți-i capacul. Schimbați doar supraîncălzirea
după reglarea subrăcirii.

Opțiuni de locuri de muncă unitate frigorifică: functionare cu supraincalzire normala; cu supraîncălzire insuficientă; supraîncălzire severă.

Funcționare cu supraîncălzire normală.

Schema unității frigorifice

De exemplu, agentul frigorific este furnizat la o presiune de 18 bar, presiunea de aspirare este de 3 bar. Temperatura la care fierbe agentul frigorific în evaporator t 0 \u003d -10 ° C, la ieșirea din evaporator temperatura conductei cu agentul frigorific t t \u003d -3 ° C.

Supraîncălzire utilă ∆t \u003d t t - t 0 \u003d -3 - (-10) \u003d 7. Aceasta munca normala unitate frigorifică cu schimbător de căldură cu aer. LA evaporator freonul fierbe complet în aproximativ 1/10 din evaporator (mai aproape de capătul evaporatorului), transformându-se într-un gaz. În plus, gazul va fi încălzit la temperatura camerei.

Supraîncălzirea este insuficientă.

Temperatura de ieșire va fi, de exemplu, nu -3, ci -6 ° С. Apoi supraîncălzirea este de numai 4 °C. Punctul în care agentul frigorific lichid nu mai fierbe se apropie de orificiul de evacuare al vaporizatorului. Astfel, cea mai mare parte a vaporizatorului este umplută cu agent frigorific lichid. Acest lucru se poate întâmpla dacă supapa de expansiune termostatică (TRV) furnizează mai mult freon la evaporator.

Cu cât va fi mai mult freon în evaporator, cu atât se vor forma mai mulți vapori, cu atât presiunea de aspirație va fi mai mare și punctul de fierbere al freonului va crește (să spunem că nu -10, ci -5 ° C). Compresorul va începe să se umple cu freon lichid, deoarece presiunea a crescut, debitul de agent frigorific a crescut și compresorul nu are timp să pompeze toți vaporii (dacă compresorul nu are capacitate suplimentară). Cu această operație, capacitatea de răcire va crește, dar compresorul se poate defecta.

Supraîncălzire severă.

Dacă performanța supapei de expansiune este mai mică, atunci mai puțin freon va intra în evaporator și va fierbe mai devreme (punctul de fierbere se va apropia mai mult de intrarea în evaporator). Întreaga supapă de expansiune și conductele după aceasta vor îngheța și vor fi acoperite cu gheață, iar 70 la sută din evaporator nu va îngheța deloc. Vaporii de freon din evaporator se vor încălzi, iar temperatura acestora poate atinge temperatura din cameră, deci ∆t ˃ 7. În acest caz, capacitatea de răcire a sistemului va scădea, presiunea de aspirație va scădea, vaporii de freon încălziți pot scădea. deteriora statorul compresorului.

Acțiune