Freonun aşırı ısınması ve aşırı soğuması nedir? VRF sistemlerinin analizi. Soğutucu akışkan aşırı soğutma sistemi. Klimanın ağırlıkça freonla doldurulması

Bu yazımızda klima dolumunun en doğru yolundan bahsedeceğiz.

Herhangi bir freonu yeniden doldurabilirsiniz. Yeniden doldurma - yalnızca tek bileşenli freonlar (örneğin: R-22) veya izotropik (koşullu izotropik, örneğin: R-410) karışımlar

Soğutma ve iklimlendirme sistemlerini teşhis ederken, kondansatörün içinde meydana gelen işlemler servis mühendisinden gizlenir ve çoğu zaman sistemin bir bütün olarak verimliliğinin neden azaldığını onlardan anlayabilirsiniz.

Bunlara kısaca bakalım:

  1. Aşırı ısınan soğutucu akışkan buharı kompresörden kondensere geçer
  2. Hava akışının etkisi altında freon sıcaklığı yoğunlaşma sıcaklığına düşer
  3. Son freon molekülü sıvı faza geçene kadar sıcaklık, yoğuşma işleminin gerçekleştiği hattın tüm bölümü boyunca aynı kalır.
  4. Soğutma havası akışının etkisi altında, soğutucu akışkanın sıcaklığı yoğunlaşma sıcaklığından soğutulmuş sıvı freonun sıcaklığına düşer.
Kondansatörün içindeki freon basıncı aynıdır.
Basıncı bilerek, freon üreticisinin özel tablolarını kullanarak mevcut koşullar altında yoğuşma sıcaklığını belirleyebilirsiniz. Yoğuşma sıcaklığı ile kondenser çıkışındaki soğutulmuş freonun sıcaklığı arasındaki fark - aşırı soğutma sıcaklığı - genellikle bilinen bir değerdir (sistem üreticisine danışın) ve belirli bir sistem için bu değerlerin aralığı sabittir (örneğin: 10-12 °C).

Aşırı soğutma değeri üretici tarafından belirtilen aralığın altındaysa, freonun kondansatörde soğuması için zaman kalmaz - bu yeterli değildir ve yeniden doldurulması gerekir. Freon eksikliği sistemin verimliliğini azaltır ve üzerindeki yükü artırır.

Aşırı soğutma değeri aralığın üzerindeyse, çok fazla freon vardır, bir kısmını o seviyeye gelene kadar boşaltmanız gerekir. optimum değer. Fazla freon sistemdeki yükü arttırır ve servis ömrünü kısaltır.

Aşağıdakileri kullanmadan aşırı soğutma yoluyla yakıt ikmali:

  1. Basınç manifoldunu ve freon silindirini sisteme bağlıyoruz.
  2. Hatta bir termometre/sıcaklık sensörü takın yüksek basınç.
  3. Sistemi başlatalım.
  4. Yüksek basınç hattındaki (sıvı hattı) bir basınç göstergesi kullanarak basıncı ölçüyoruz ve belirli bir freonun yoğunlaşma sıcaklığını hesaplıyoruz.
  5. Bir termometre kullanarak, kondansatörün çıkışındaki aşırı soğutulmuş freonun sıcaklığını izliyoruz (yoğunlaşma sıcaklığı ve aşırı soğutma sıcaklığının toplamı aralığında olmalıdır).
  6. Freon sıcaklığı izin verilen seviyeyi aşarsa (aşırı soğutma sıcaklığı gerekli aralığın altındaysa) - yeterli freon yok, bu seviyeye ulaşıncaya kadar yavaş yavaş sisteme ekleyin. istenilen sıcaklık
  7. Freon sıcaklığı izin verilen seviyenin altındaysa (aşırı soğutma sıcaklığı aralığın üstündeyse), fazla miktarda freon vardır, bunun bir kısmının istenen sıcaklığa ulaşılıncaya kadar yavaşça serbest bırakılması gerekir.
Bu işlemin kullanılması birçok kez basitleştirir (şekillerdeki bağlantı şeması kullanım talimatlarında yer almaktadır):
  1. Cihazı sıfırlıyoruz, süper soğutma moduna geçiriyoruz ve freon tipini ayarlıyoruz.
  2. Manometre manifoldunu ve freon silindirini sisteme bağlayıp, yüksek basınç (sıvı) hortumunu cihazla birlikte verilen T parçasından bağlıyoruz.
  3. SH-36N sıcaklık sensörünü yüksek basınç hattına monte ediyoruz.
  4. Sistemi açıyoruz, aşırı soğutma değeri ekranda görüntüleniyor, gerekli aralıkla karşılaştırıyoruz ve görüntülenen değerin daha yüksek veya daha düşük olmasına bağlı olarak yavaş yavaş kanıyor veya freon ekliyoruz.
Bu yakıt ikmali yöntemi hacim veya ağırlığa göre yakıt ikmali yapmaktan daha doğrudur, çünkü bazen yaklaşık olan ara hesaplamalar yoktur.

Alexey Matveev,
Raskhodka şirketinde teknik uzman

Sistemin soğutucu akışkanla yetersiz ve aşırı doldurulması

İstatistikler, klimaların anormal çalışmasının ve kompresör arızasının ana nedeninin, soğutma devresinin soğutucu akışkanla yanlış doldurulması olduğunu göstermektedir. Devrede soğutucu akışkan eksikliği kazara meydana gelen sızıntılardan kaynaklanabilir. Aynı zamanda aşırı doldurma, kural olarak, personelin yetersiz niteliklerinden kaynaklanan hatalı eylemlerinin bir sonucudur. Kısma cihazı olarak termal genleşme valfi (TEV) kullanan sistemler için normal soğutucu akışkan şarjının en iyi göstergesi aşırı soğutmadır. Zayıf hipotermi şarjın yetersiz olduğunu gösterir; güçlü hipotermi ise soğutucu akışkanın fazla olduğunu gösterir. Kondenser çıkışındaki sıvının aşırı soğutma sıcaklığı 10-12 santigrat derece arasında tutulduğunda ve evaporatör girişindeki hava sıcaklığı nominal çalışma koşullarına yakın olduğunda şarj normal kabul edilebilir.

Aşırı soğutma sıcaklığı Tp fark olarak tanımlanır:
Tp = Tk – Tf
Тк – yoğunlaşma sıcaklığı, HP basınç göstergesinden okunur.
Tf – kondenser çıkışındaki freonun (borunun) sıcaklığı.

1. Soğutucu akışkan eksikliği. Belirtiler

Devrenin her elemanında freon eksikliği hissedilecektir ancak bu eksiklik özellikle evaporatör, kondenser ve sıvı hattında hissedilir. Yetersiz sıvının bir sonucu olarak, evaporatör freonla yetersiz doldurulur ve soğutma kapasitesi düşüktür. Evaporatörde yeterli sıvı bulunmadığından burada üretilen buhar miktarı önemli ölçüde düşer. Kompresörün hacimsel çıkışı evaporatörden gelen buhar miktarını aştığı için içindeki basınç anormal şekilde düşer. Buharlaşma basıncındaki bir düşüş, buharlaşma sıcaklığında bir azalmaya yol açar. Buharlaşma sıcaklığı sıfırın altına düşebilir, bu da giriş borusunun ve evaporatörün donmasına neden olur ve buharın aşırı ısınması çok önemli olur.

Kızgınlık sıcaklığı T kızgınlık farkı olarak tanımlanır:
T aşırı ısınma = T f.i. - Çok kötü.
T fi. - evaporatörün çıkışındaki freonun (borunun) sıcaklığı.
T emme. - LP basınç göstergesinden okunan emme sıcaklığı.
Normal aşırı ısınma 4-7 santigrat derecedir.

Önemli bir freon eksikliği ile aşırı ısınma 12–14 o C'ye ulaşabilir ve buna bağlı olarak kompresör girişindeki sıcaklık da artacaktır. Hermetik kompresörlerin elektrik motorları emme buharı kullanılarak soğutulduğu için bu durumda kompresör anormal derecede ısınacak ve arızalanabilecektir. Emme hattındaki buharın sıcaklığının artması nedeniyle basma hattındaki buharın sıcaklığı da artacaktır. Devrede soğutucu akışkan sıkıntısı yaşanacağından aşırı soğutma bölgesinde de soğutucu akışkan yetersiz olacaktır.

    Bu nedenle, freon eksikliğinin ana belirtileri şunlardır:
  • Düşük soğutma kapasitesi
  • Düşük buharlaşma basıncı
  • Yüksek kızgınlık
  • Yetersiz hipotermi (10 santigrat derecenin altında)

Kısma cihazı olarak kılcal boruların kullanıldığı kurulumlarda aşırı soğutmanın, doğru miktarda soğutucu şarjının değerlendirilmesi için belirleyici bir gösterge olarak kabul edilemeyeceğine dikkat edilmelidir.

2. Aşırı doldurma. Belirtiler

Kısma cihazı olarak genleşme valfi bulunan sistemlerde, sıvı evaporatöre giremez, dolayısıyla fazla soğutucu akışkan kondenserde depolanır. Anormal derecede yüksek seviye kondenserdeki sıvı ısı değişim yüzeyini azaltır, kondensere giren gazın soğuması bozulur, bu da doymuş buharların sıcaklığının artmasına ve yoğuşma basıncının artmasına neden olur. Öte yandan, kondenserin tabanındaki sıvının dış hava ile çok daha uzun süre temas halinde kalması, aşırı soğutma bölgesinin artmasına neden olur. Yoğuşma basıncı arttırıldığından ve yoğuşturucudan çıkan sıvı mükemmel şekilde soğutulduğundan, yoğuşturucu çıkışında ölçülen aşırı soğutma yüksek olacaktır. Artan yoğuşma basıncı nedeniyle kompresördeki kütle akışında azalma ve soğutma kapasitesinde düşüş olur. Bunun sonucunda buharlaşma basıncı da artacaktır. Aşırı şarjın buhar kütle akışında bir azalmaya yol açması nedeniyle soğutma elektrik motoru kompresör bozulacaktır. Ayrıca artan yoğuşma basıncı nedeniyle kompresör elektrik motorunun akımı da artar. Soğutmanın bozulması ve akım tüketiminin artması, elektrik motorunun aşırı ısınmasına ve sonuçta kompresörün arızalanmasına neden olur.

    Sonuç olarak. Soğutucu akışkanla şarjın ana belirtileri:
  • Soğutma kapasitesi düştü
  • Buharlaşma basıncı arttı
  • Yoğuşma basıncı arttı
  • Artan hipotermi (7 o C'den fazla)

Kısma cihazı olarak kılcal boruların kullanıldığı sistemlerde, fazla soğutucu akışkan kompresöre girerek su darbesine ve sonunda kompresör arızasına neden olabilir.

Bir yüzey kapasitörünün termal dengesi aşağıdaki ifadeye sahiptir:

Gİle ( h'den -h'ye 1'e)=K(t 2v -t 1v)itibaren, (17.1)

Nerede saate- yoğunlaştırıcıya giren buharın entalpisi, kJ/kg; h'den 1'e =c'den t'ye- yoğuşma entalpisi; itibaren=4,19 kJ/(kg×0 C) – suyun ısı kapasitesi; K– soğutma suyu akışı, kg/sn; t 1v, t 2v- kondenserin giriş ve çıkışındaki soğutma suyunun sıcaklığı. Yoğunlaştırılmış buhar akışı G k, kg/s ve entalpi saate hesaplamadan biliniyor buhar türbünü. Kondenser çıkışındaki kondens sıcaklığının buhar doyma sıcaklığına eşit olduğu varsayılmaktadır. t p basıncına karşılık gelen rk yoğuşma suyunun aşırı soğutulması dikkate alınarak D t'ye: tk = tp - D t'ye.

Yoğuşmanın aşırı soğutulması(kondenser boynundaki basınçtaki buharın doyma sıcaklığı ile yoğuşma pompasının emme borusundaki yoğuşma sıcaklığı arasındaki fark), doymuş buharın kısmi basıncında ve sıcaklığındaki bir azalmanın sonucudur. kondansatörün hava ve buhar direncinin varlığı (Şekil 17.3).

Şekil 17.3. Kondenserdeki buhar-hava karışımının parametrelerindeki değişiklikler: a – buharın kısmi basıncındaki p p ve kondenserdeki p k basıncındaki değişiklik; b – buhar sıcaklığındaki değişiklik t p ve bağıl hava içeriği ε

Dalton yasasını yoğunlaştırıcıda hareket eden buhar-hava ortamına uyguladığımızda: p k = p p + p v, Nerede r p Ve içerdeyim– karışımdaki kısmi buhar ve hava basınçları. Buhar kısmi basıncının kondenser basıncına ve bağıl hava içeriğine bağlılığı e=G V / G k şu şekle sahiptir:

(17.2)

Yoğuşturucuya girerken bağıl hava içeriği küçüktür ve r p » r k. Buhar yoğunlaştıkça değer e artar ve buharın kısmi basıncı azalır. Alt kısımda kısmi hava basıncı en belirgindir çünkü hava yoğunluğunun ve değerinin artması nedeniyle artar e. Bu, buhar ve yoğuşma sıcaklığının azalmasına yol açar. Ek olarak, kapasitörün farkla belirlenen bir buhar direnci vardır.

D r k = r k - r k' .(17.3)

Genellikle D rk=270-410 Pa (deneysel olarak belirlenmiştir).

Kural olarak, ıslak buhar, yoğunlaşma sıcaklığı buharın kısmi basıncı tarafından benzersiz bir şekilde belirlenen yoğunlaştırıcıya girer: daha düşük bir kısmi buhar basıncı, daha düşük bir doyma sıcaklığına karşılık gelir. Şekil 17.3,b'de kondenserdeki buhar sıcaklığı t p ve bağıl hava içeriği ε'deki değişimlerin grafikleri gösterilmektedir. Böylece buhar-hava karışımı buharın emme ve yoğuşma yerine doğru hareket ettikçe, doymuş buharın kısmi basıncı azaldıkça, kondenserdeki buharın sıcaklığı da düşer. Bu, havanın varlığı ve buhar-hava karışımındaki nispi içeriğinin artmasının yanı sıra, kondenserin buhar direncinin varlığı ve buhar-hava karışımının toplam basıncındaki bir azalma nedeniyle oluşur.



Bu koşullar altında, yoğuşma suyunun aşırı soğuması Dt k =t p -tk oluşur, bu da soğutma suyuyla ısı kaybına ve türbin ünitesinin rejeneratif sisteminde yoğuşmanın ilave ısıtılması ihtiyacına yol açar. Ayrıca, kazan besleme suyunun rejeneratif olarak ısıtılması için boru sisteminin korozyonuna neden olan yoğuşma suyunda çözünmüş oksijen miktarında bir artış eşlik eder.

Hipotermi 2-3 0 C'ye ulaşabilir. Bununla mücadele etmenin bir yolu, buhar-hava karışımının ejektör ünitelerine emildiği kondenser boru demetine hava soğutucuları kurmaktır. Modern PTU'larda aşırı soğutmaya 1 0 C'den fazla izin verilmez. Teknik çalışma kuralları, türbin ünitesine %1'den az olması gereken izin verilen hava emme miktarını kesin olarak belirler. Örneğin, güçlü türbinler için Kuzeydoğu=300 MW hava emişi 30 kg/saatten fazla olmamalı ve Kuzeydoğu=800 MW – en fazla 60 kg/saat. Minimum buhar direncine ve boru demetinin rasyonel bir düzenlemesine sahip olan modern kondansatörlerde, türbin ünitesinin nominal çalışma modunda neredeyse hiç aşırı soğutma yoktur.

Taşıyıcı

Kurulum, ayar ve bakım talimatları

SÜPER SOĞUTMA VE AŞIRI ISINMANIN HESAPLANMASI

Hipotermi

1. Tanım


doymuş soğutucu buharının yoğunlaşması (Tc)
ve sıvı hattındaki sıcaklık (Tl):

PO = Tk Tzh.

Kolektör

sıcaklık)


3. Ölçüm adımları

filtrenin yanındaki sıvı hattına elektronik
kurutucu. Boru yüzeyinin temiz olduğundan emin olun,
ve termometre ona sıkıca dokunuyor. Şişenin kapağını kapatın veya
Termometreyi yalıtmak için köpük sensörü
çevredeki havadan.


alçak basınç).

boşaltma hattındaki basınç.

Ünite çalışırken ölçümler yapılmalıdır.
optimal tasarım koşulları altında çalışır ve gelişir
maksimum performans.

4. R 22 için basınç-sıcaklık dönüşüm tablosuna göre

doymuş buharın yoğunlaşma sıcaklığını bulun
soğutucu (Tk).

5. Termometrenin ölçtüğü sıcaklığı kaydedin

sıvı hattında (Tj) bulun ve sıcaklıktan çıkarın
yoğunlaşma Ortaya çıkan fark değer olacaktır
hipotermi.

6. Sistem soğutucuyla doğru şekilde doldurulmuşsa

hipotermi 8 ila 11°C arasında değişir.
Hipotermi 8°C'nin altındaysa,
soğutucu ekleyin ve 11°C'nin üzerindeyse çıkarın
aşırı freon.

Basma hattındaki basınç (sensöre göre):

Yoğuşma sıcaklığı (tablodan):

Sıvı hattı sıcaklığı (termometre): 45°C

Hipotermi (hesaplanmış)

Hesaplama sonuçlarına göre soğutucu ekleyin.

Aşırı ısınma

1. Tanım

Hipotermi sıcaklık farkıdır.
emme (Tv) ve doymuş buharlaşma sıcaklığı
(Ti):

PG = TVTi.

2.Ölçüm ekipmanı

Kolektör
Düzenli veya Dijital termometre(sensörlü

sıcaklık)

Filtre veya yalıtım köpüğü
R 22 için basınçtan sıcaklığa dönüşüm tablosu.

3. Ölçüm adımları

1. Sıvı termometre ampulünü veya sensörünü yerleştirin

yanındaki emme hattına elektronik
kompresör (10-20 cm). Yüzeyin olduğundan emin olun
boru temiz ve termometre borunun üstüne sıkıca dokunuyor
aksi halde termometre okumaları yanlış olacaktır.
Ampulü veya sensörü yalıtmak için köpükle örtün.
Termometreyi çevredeki havadan çıkarın.

2. Manifoldu tahliye hattına yerleştirin (sensör

yüksek basınç) ve emme hattı (sensör
alçak basınç).

3. Koşullar stabil hale geldikten sonra kaydedin

boşaltma hattındaki basınç. Dönüşüm tablosuna göre
R 22 için basınçtan sıcaklığa sıcaklığı bulun
doymuş soğutucu buharlaşması (Ti).

4. Termometrenin ölçtüğü sıcaklığı kaydedin

emme hattında (TV) kompresörden 10-20 cm uzakta.
Bazı ölçümler yapın ve hesaplayın
ortalama emme hattı sıcaklığı.

5. Buharlaşma sıcaklığını sıcaklıktan çıkarın

emme. Ortaya çıkan fark değer olacaktır
soğutucunun aşırı ısınması.

6. Genleşme valfi doğru ayarlanmışsa

Aşırı ısınma 4 ila 6°C arasında değişir. Daha azıyla
aşırı ısınma, evaporatöre çok fazla miktar giriyor
soğutucu ve vanayı kapatmanız gerekir (vidayı çevirin)
saat yönünde). Daha fazla aşırı ısınma ile
Evaporatöre çok az soğutucu girer ve
vanayı hafifçe açmanız gerekir (vidayı ters çevirin)
saat yönünde).

4. Aşırı soğutma hesaplaması örneği

Emme hattı basıncı (sensöre göre):

Buharlaşma sıcaklığı (tablodan):

Emme hattı sıcaklığı (termometre): 15°C

Aşırı ısınma (hesaplanmıştır)

Genleşme valfini aşağıdaki talimatlara göre hafifçe açın.

hesaplama sonuçları (çok fazla aşırı ısınma).

DİKKAT

YORUM

Genleşme valfini ayarladıktan sonra şunu unutmayın.
kapağı tekrar yerine yerleştirin. Yalnızca aşırı ısınmayı değiştirin
Alt soğutmayı ayarladıktan sonra.

Çalışma seçenekleri soğutma ünitesi: normal aşırı ısınmayla çalışma; yetersiz aşırı ısınma ile; şiddetli aşırı ısınma.

Normal aşırı ısınmayla çalışma.

Soğutma ünitesi diyagramı

Örneğin, soğutucu 18 bar basınçta beslenir ve emme basıncı 3 bardır. Soğutucu akışkanın evaporatörde kaynadığı sıcaklık t 0 = −10 °C, evaporatör çıkışında soğutucu akışkanın bulunduğu borunun sıcaklığı t t = −3 °C'dir.

Yararlı aşırı ısınma ∆t = t t − t 0 = −3− (−10) = 7. Bu normal operasyon ile soğutma ünitesi hava ısı değiştirici. İÇİNDE buharlaştırıcı Freon, buharlaştırıcının yaklaşık 1/10'unda (buharlaştırıcının ucuna daha yakın) tamamen kaynayarak gaza dönüşür. Gaz daha sonra oda sıcaklığına kadar ısıtılacaktır.

Aşırı ısınma yetersiz.

Çıkış sıcaklığı örneğin -3 değil -6 °C olacaktır. Daha sonra aşırı ısınma sadece 4 °C'dir. Sıvı soğutucu akışkanın kaynamasının durduğu nokta evaporatör çıkışına yaklaşır. Böylece evaporatörün büyük bir kısmı sıvı soğutucu akışkanla doldurulur. Bu, termostatik genleşme valfinin (TEV) evaporatöre daha fazla freon sağlaması durumunda meydana gelebilir.

Evaporatörde ne kadar çok freon varsa, o kadar çok buhar oluşacak, emme basıncı o kadar yüksek olacak ve freonun kaynama noktası artacaktır (artık -10 değil, -5 °C diyelim). Basınç arttığından, soğutucu akış hızı arttığından ve kompresörün tüm buharları dışarı pompalayacak zamanı olmadığından (kompresörün ek kapasitesi yoksa) kompresör sıvı freonla dolmaya başlayacaktır. Bu tür çalışmayla soğutma kapasitesi artacaktır ancak kompresör arızalanabilir.

Şiddetli aşırı ısınma.

Genleşme valfinin performansı daha düşükse, evaporatöre daha az freon girecek ve daha erken kaynayacaktır (kaynama noktası evaporatör girişine yaklaşacaktır). Genleşme valfinin tamamı ve ondan sonraki tüpler donacak ve buzla kaplanacak, ancak evaporatörün yüzde 70'i hiç donmayacaktır. Evaporatördeki freon buharları ısınacak ve sıcaklıkları oda sıcaklığına ulaşabilecek, dolayısıyla ∆t ˃ 7 olacaktır. Bu durumda sistemin soğutma kapasitesi düşecek, emme basıncı düşecek ve ısınan freon buharları Kompresör statörüne zarar verin.



Paylaşmak