Evaporatörde soğutucu akışkanın sıvı fazdan gaz haline geçiş süreci aynı basınçla gerçekleşir; evaporatör içindeki basınç her yerde aynıdır. Evaporatörde bir maddenin sıvı halden gaz haline geçmesi (kaynayarak uzaklaşması) işlemi sırasında, çevreye ısı veren kondenserden farklı olarak evaporatör ısıyı emer. O. iki ısı eşanjörü aracılığıyla, iki madde arasında ısı alışverişi işlemi gerçekleşir: evaporatörün çevresinde bulunan soğutulmuş madde ve yoğunlaştırıcının çevresinde bulunan dış hava.
Sıvı freon akış şeması
Solenoid valf - soğutucu akışkanın evaporatöre akışını kapatır veya açar, her zaman ya tamamen açıktır ya da tamamen kapalıdır (sistemde mevcut olmayabilir)
Termostatik genleşme valfi (TEV), evaporatördeki soğutucu akışkanın kaynama yoğunluğuna bağlı olarak soğutucu akışkanın evaporatöre akışını düzenleyen hassas bir cihazdır. Sıvı soğutucunun kompresöre girmesini önler.
Sıvı freon genleşme valfına girer, soğutucu genleşme valfindeki membrandan kısılır (freon püskürtülür) ve basınç düşüşü nedeniyle kaynamaya başlar, damlacıklar buharlaştırıcı boru hattının tüm bölümü boyunca yavaş yavaş gaza dönüşür. Genleşme valfinin kısma cihazından başlayarak basınç sabit kalır. Freon kaynamaya devam eder ve evaporatörün belirli bir bölümünde tamamen gaza dönüşür ve ardından evaporatörden geçerek gaz, odadaki hava tarafından ısıtılmaya başlar.
Örneğin, freonun kaynama noktası -10 °C ise, odadaki sıcaklık +2 °C ise, evaporatörde gaza dönüşen freon ısınmaya başlar ve evaporatörden çıkışta sıcaklığı -3, -4 °C olmalıdır yani Δt (soğutucu akışkanın kaynama noktası ile evaporatör çıkışındaki gaz sıcaklığı arasındaki fark) = 7-8 olmalıdır, mod budur normal operasyon sistemler. Belirli bir Δt için, buharlaştırıcının çıkışında kaynatılmamış freon parçacıklarının olmayacağını bileceğiz (hiç olmamalıdır); eğer boruda kaynama meydana gelirse, o zaman gücün tamamı maddeyi soğutmak için kullanılmaz. Boru, freonun ortam sıcaklığına kadar ısınmaması için termal olarak yalıtılmıştır, çünkü Soğutucu gaz kompresör statorunu soğutur. Sıvı freon hala boruya giriyorsa, bu, sisteme verilen dozun çok büyük olduğu veya buharlaştırıcının zayıf (kısa) olduğu anlamına gelir.
Δt 7'den azsa, evaporatör freonla doldurulur, kaynamaya zamanı kalmaz ve sistem düzgün çalışmaz, kompresör de sıvı freonla doldurulur ve arızalanır. Büyük taraftaki aşırı ısınma, küçük taraftaki aşırı ısınma kadar tehlikeli değildir; Δt ˃ 7'de kompresör statorunun aşırı ısınması meydana gelebilir, ancak hafif bir aşırı ısınma kompresör tarafından hissedilmeyebilir ve çalışma sırasında tercih edilir.
Hava soğutucu içerisinde bulunan fanlar yardımıyla evaporatördeki soğuk hava uzaklaştırılır. Bu olmasaydı, tüpler buzla kaplanacak ve aynı zamanda soğutucu akışkan doyma sıcaklığına ulaşacak ve bu noktada kaynaması duracak ve ardından basınç düşüşüne bakılmaksızın sıvı freon buharlaştırıcıya herhangi bir zarar vermeden girecektir. buharlaşıyor, kompresörü su basıyor.
→ Soğutma ünitelerinin montajı
Ana aparat ve yardımcı ekipmanların montajı
Bir soğutma ünitesinin ana cihazları, doğrudan kütle ve ısı transfer işlemlerine dahil olan cihazları içerir: kondansatörler, evaporatörler, alt soğutucular, hava soğutucular, vb. Alıcılar, yağ ayırıcılar, kir tutucular, hava ayırıcılar, pompalar, fanlar ve soğutmaya dahil olan diğer ekipmanlar ünite yardımcı ekipmanlara dahildir.
Kurulum teknolojisi, cihazların fabrika hazırlık derecesine ve tasarım özelliklerine, ağırlıklarına ve kurulum tasarımlarına göre belirlenir. İlk olarak, boru hatlarının döşenmesine başlamanıza olanak tanıyan ana ekipman kurulur. Isı yalıtımının ıslanmasını önlemek için düşük sıcaklıklarda çalışan cihazların destek yüzeyine su yalıtım tabakası uygulanır, ısı yalıtım tabakası döşenir ve ardından tekrar su yalıtım tabakası döşenir. Isı köprülerinin oluşumunu engelleyecek koşulları oluşturmak için tüm metal parçalar(sabitleme kayışları) cihazlara 100-250 mm kalınlığında ahşap antiseptik çubuklar veya contalar vasıtasıyla uygulanır.
Isı değiştiriciler. Isı eşanjörlerinin çoğu, kuruluma hazır fabrikalar tarafından tedarik edilir. Böylece kabuk-borulu kondenserler, evaporatörler, alt soğutucular montajlı olarak, elementel, sprey, evaporatif kondenserler ve panel, dalgıç evaporatörler montaj üniteleri olarak tedarik edilmektedir. Kanatlı borulu evaporatörler, direkt serpantinli ve tuzlu su evaporatörleri üretilebilir kurulum organizasyonu kanatlı boruların bölümlerinden yerinde.
Kabuk ve boru cihazları (kapasitif ekipmanın yanı sıra) kombine akış yöntemiyle monte edilir. Kaynaklı aparatları desteklerin üzerine yerleştirirken, tüm kaynakların muayene için erişilebilir olduğundan, muayene sırasında çekiçle vurulduğundan ve ayrıca tamir edildiğinden emin olun.
Cihazların yataylığı ve düşeyliği terazi ve çekül ile veya ölçme aletleri kullanılarak kontrol edilir. Cihazların dikeyden izin verilen sapmaları 0,2 mm, yatay olarak - 1 m başına 0,5 mm'dir.Cihazın bir toplama veya çökeltme tankı varsa, yalnızca kendi yönünde eğime izin verilir. Kabuk ve borulu dikey kondansatörlerin dikeyliği özellikle dikkatlice doğrulanır, çünkü boruların duvarları boyunca suyun film akışını sağlamak gerekir.
Elemental kapasitörler (yüksek metal tüketimleri nedeniyle endüstriyel tesislerde nadir durumlarda kullanılırlar) üzerine monte edilir. metal çerçeve Alıcının üzerinde, aşağıdan yukarıya doğru eleman eleman, elemanların yataylığı, bağlantı flanşlarının tekdüze düzlemi ve her bölümün dikeyliği kontrol edilir.
Sulama ve evaporatif kondenserlerin kurulumu, bir tava, ısı değişim boruları veya bobinleri, fanlar, yağ ayırıcı, pompa ve bağlantı parçalarının sıralı kurulumundan oluşur.
Soğutma ünitelerinde kondenser olarak kullanılan hava soğutmalı cihazlar bir kaide üzerine monte edilir. Eksenel fanı kılavuz kanatçığa göre ortalamak için plaka üzerinde dişli plakasının iki yönde hareket etmesine olanak sağlayan yuvalar bulunmaktadır. Fan motoru dişli kutusuna ortalanmıştır.
Panel tuzlu su buharlaştırıcıları, beton bir yastık üzerinde bir yalıtım katmanı üzerine yerleştirilir. Metal buharlaştırıcı tankı üzerine monte edilmiştir. ahşap kirişler, karıştırıcıyı ve tuzlu su vanalarını takın, bağlayın drenaj borusu ve tankı suyla doldurarak yoğunluk açısından test edin. Gün içerisinde su seviyesinin düşmemesi gerekmektedir. Daha sonra su boşaltılır, çubuklar çıkarılır ve tank tabana indirilir. Montajdan önce panel bölümleri 1,2 MPa basınçta hava ile test edilir. Daha sonra bölümler tanka tek tek monte edilir, manifoldlar, bağlantı parçaları ve sıvı ayırıcı takılır, tank su ile doldurulur ve evaporatör tertibatı tekrar 1,2 MPa basınçtaki hava ile test edilir.
Pirinç. 1. Birleşik akış yöntemini kullanarak yatay kapasitörlerin ve alıcıların montajı:
a, b - yapım aşamasında olan bir binada; c - desteklerde; g - üst geçitlerde; I - askıdan önce kapasitörün konumu; II, III - vinç bomunu hareket ettirirken konumlar; IV - kurulum açık destek yapıları
Pirinç. 2. Kondansatörlerin montajı:
0 - temel: 1 - destekleyici metal yapılar; 2 - alıcı; 3 - kapasitör elemanı; 4 - bölümün dikeyliğini kontrol etmek için çekül hattı; 5 - elemanın yataylığını kontrol etmek için seviye; 6 - flanşların aynı düzlemdeki konumunu kontrol etmek için cetvel; b - sulama: 1 - suyun boşaltılması; 2 - palet; 3 - alıcı; 4 - bobinlerin bölümleri; 5 - destekleyici metal yapılar; 6 - su dağıtım tepsileri; 7 - su temini; 8 - taşma hunisi; c - buharlaştırıcı: 1 - su toplayıcı; 2 - alıcı; 3, 4 - seviye göstergesi; 5 - nozullar; 6 - damla giderici; 7 - yağ ayırıcı; 8 - emniyet valfleri; 9 - hayranlar; 10 - ön yoğunlaştırıcı; 11 - şamandıralı su seviye regülatörü; 12 - taşma hunisi; 13 - pompa; g - hava: 1 - destekleyici metal yapılar; 2 - tahrik çerçevesi; 3 - kılavuz kanadı; 4 - kanatlı ısı değişim borularının kesiti; 5 - bölümleri toplayıcılara bağlamak için flanşlar
Dalgıç buharlaştırıcılar da benzer şekilde monte edilir ve R12'li sistemler için 1,0 MPa ve R22'li sistemler için 1,6 MPa'lık bir inert gaz basıncında test edilir.
Pirinç. 2. Panel tuzlu su buharlaştırıcısının kurulumu:
a - tankın suyla test edilmesi; b - panel bölümlerinin hava ile test edilmesi; c - panel bölümlerinin montajı; d - evaporatör tertibatının su ve hava ile testi; 1 - ahşap kirişler; 2 - tank; 3 - karıştırıcı; 4 - panel bölümü; 5 - keçiler; 6 - test için hava besleme rampası; 7 - su tahliyesi; 8 - yağ karteri; 9-sıvı ayırıcı; 10 - ısı yalıtımı
Kapasitif ekipman ve yardımcı cihazlar. Doğrusal amonyak alıcıları yan tarafa monte edilmiştir yüksek basınç aynı temel üzerinde kondansatörün altında (bazen altında) ve cihazların buhar bölgeleri, sıvının kondenserden yerçekimi ile boşaltılması için koşullar yaratan bir dengeleme hattı ile bağlanır. Kurulum sırasında, kondansatördeki sıvı seviyesinden (dikey kondenserden çıkış borusunun seviyesi) yağ ayırıcı taşma kabı I'den sıvı borusunun seviyesine kadar en az 1500 mm'lik bir yükseklik farkı koruyun (Şek. 25). ). Yağ ayırıcının ve doğrusal alıcının markalarına bağlı olarak, kondenserin, alıcının ve yağ ayırıcının yüksekliklerindeki farklılıklar korunur: Referans literatürde belirtilen Yar, Yar, Nm ve Ni.
yanda alçak basınç kar tabakası sıcak amonyak buharları ile çözüldüğünde soğutma cihazlarından amonyağı boşaltmak için drenaj alıcıları ve ısı yükü arttığında akülerden salınması durumunda sıvıyı almak için pompasız devrelerdeki koruyucu alıcıların yanı sıra sirkülasyon alıcılarını takın. Yatay sirkülasyon alıcıları, üzerlerine yerleştirilen sıvı ayırıcılar ile birlikte monte edilir. Dikey sirkülasyonlu tanklarda buhar, tanktaki sıvıdan ayrıştırılır.
Pirinç. 3. Amonyak soğutma ünitesindeki kondansatörün, doğrusal alıcının, yağ ayırıcının ve hava soğutucunun kurulum şeması: KD - kondansatör; LR - doğrusal alıcı; BURADA - hava ayırıcı; SP - taşma camı; MO - yağ ayırıcı
Toplu freon kurulumlarında, kondansatörün üzerine doğrusal alıcılar monte edilir (dengeleme hattı olmadan) ve kondansatör doldurulurken freon, alıcıya titreşimli bir akışla girer.
Tüm alıcılar emniyet valfleri, basınç göstergeleri, seviye göstergeleri ve kapatma valfleri ile donatılmıştır.
Ara kaplar, ısı yalıtımının kalınlığı dikkate alınarak ahşap kirişler üzerindeki destek yapılarına monte edilir.
Pillerin soğutulması. Doğrudan soğutmalı freon piller, üreticiler tarafından kuruluma hazır olarak tedarik edilir. Tuzlu su ve amonyak aküleri kurulum sahasında üretilmektedir. Tuzlu su aküleri elektrik kaynaklı çelik borulardan yapılmıştır. Amonyak pillerinin üretimi için, -40 ° C'ye kadar sıcaklıklarda çalışmak için çelik 20'den ve -70 ° C'ye kadar sıcaklıklarda çalışmak için çelik 10G2'den dikişsiz sıcak haddelenmiş çelik borular (genellikle 38X3 mm çapında) kullanılır. C.
Akü tüplerinin çapraz spiral kaplaması için düşük karbonlu çelikten yapılmış soğuk haddelenmiş çelik şerit kullanılır. Borular, tedarik atölyeleri koşullarında yarı otomatik ekipman kullanılarak, kanatçıkların boruya sıkılığı ve belirtilen kanatçık aralığı (genellikle 20 veya 30 mm) için bir prob ile rastgele kontrol edilerek kanatlanır. Bitmiş boru bölümleri sıcak daldırma galvanizlidir. Pillerin imalatında karbondioksit ortamında yarı otomatik kaynak veya manuel elektrik arkı kullanılmaktadır. Kanatlı tüpler aküleri toplayıcılara veya bobinlere bağlar. Kollektör, raf ve bobin bataryaları standartlaştırılmış bölümlerden monte edilir.
Amonyak pilleri hava ile dayanıklılık (1,6 MPa) açısından 5 dakika ve yoğunluk (1 MPa) açısından 15 dakika süreyle test edildikten sonra, kaynaklı bağlantılar bir elektrokaplama tabancasıyla galvanizlenir.
Tuzlu su aküleri kurulumdan sonra 1,25 çalışma basıncına eşit su ile test edilir.
Piller, tavandaki (tavan pilleri) veya duvarlardaki (duvar pilleri) gömülü parçalara veya metal yapılara bağlanır. Tavan bataryaları, boruların ekseninden tavana 200-300 mm, duvar bataryaları - boruların ekseninden duvara 130-150 mm ve zeminden en az 250 mm mesafeye monte edilir. borunun dibine kadar. Amonyak pilleri takarken aşağıdaki toleranslar korunur: yükseklik ± 10 mm, duvara monte pillerin dikeyliğinden sapma, 1 m yükseklik başına 1 mm'den fazla değildir. Pilleri takarken, soğutucu buharının hareketinin tersi yönde 0,002'den fazla olmayan bir eğime izin verilir. Duvar bataryaları, zemin levhaları monte edilmeden veya bomlu yükleyiciler kullanılmadan önce vinçler kullanılarak monte edilir. Tavan bataryaları, tavanlara tutturulan bloklar aracılığıyla vinçler kullanılarak monte edilir.
Hava soğutucuları. Bir kaide üzerine (kaide üstü hava soğutucular) monte edilirler veya tavandaki gömülü parçalara (monte edilmiş hava soğutucular) bağlanırlar.
Kaideli hava soğutucuları, bir pergel vinç kullanılarak akış-birleşik bir yöntem kullanılarak monte edilir. Kurulumdan önce kaide üzerine izolasyon döşenir ve drenaja doğru en az 0,01 eğimle döşenen drenaj boru hattını kanalizasyon şebekesine bağlamak için bir delik açılır. Monte edilmiş hava soğutucuları tavan radyatörleriyle aynı şekilde monte edilir.
Pirinç. 4. Pil kurulumu:
a - elektrikli forklift için piller; b - vinçli tavan bataryası; 1 - örtüşme; 2- gömülü parçalar; 3 - blok; 4 - sapanlar; 5 - pil; 6 - vinç; 7 - elektrikli forklift
Cam borulardan yapılmış soğutma bataryaları ve hava soğutucuları. Bobin tipi tuzlu su akülerinin yapımında cam borular kullanılır. Borular raflara yalnızca düz kısımlarda bağlanır (rulolar sabitlenmez). Pillerin destekleyici metal yapıları duvarlara tutturulur veya tavandan asılır. Direkler arasındaki mesafe 2500 mm'yi geçmemelidir. 1,5 m yüksekliğe kadar olan duvar bataryaları tel örgülerle korunmaktadır. Hava soğutucuların cam boruları da benzer şekilde monte edilir.
Akülerin ve hava soğutucularının üretimi için düz uçlu borular alınır ve flanşlarla bağlanır. Kurulumdan sonra aküler 1,25 çalışma basıncına eşit su ile test edilir.
Pompalar. Santrifüj pompalar, amonyak ve diğer sıvı soğutucuları, soğutucuları ve soğutulmuş suyu, yoğuşmayı pompalamak, ayrıca drenaj kuyularını boşaltmak ve soğutma suyunu sirküle etmek için kullanılır. Sıvı soğutucu akışkan sağlamak için yalnızca pompa gövdesine yerleştirilmiş bir elektrik motoruna sahip CG tipi sızdırmaz, contasız pompalar kullanılır. Elektrik motorunun statoru yalıtılmıştır ve rotor, çarklarla aynı mile monte edilmiştir. Mil yatakları, basma borusundan alınan ve daha sonra emme tarafına aktarılan sıvı soğutucu akışkan ile soğutulup yağlanır. Sızdırmaz pompalar -20°C'nin altındaki sıvı sıcaklığında sıvı giriş noktasının altına monte edilir (pompanın bozulmasını önlemek için emme yüksekliği 3,5 m'dir).
Pirinç. 5. Pompa ve fanların kurulumu ve hizalanması:
a - kurulum santrifüj pompası bir vinç kullanarak kirişler boyunca; b - fanın gergi halatları kullanılarak vinçle montajı
Salmastra kutusu pompalarını monte etmeden önce eksiksiz olup olmadıklarını kontrol edin ve gerekirse bir inceleme yapın.
Santrifüj pompalar, bir vinç, bir kaldırma tertibatı ile temel üzerine veya bir vinç veya kol kullanılarak silindirler veya bir metal levha üzerindeki kirişler boyunca monte edilir. Pompayı kütlesine kör cıvatalar yerleştirilmiş bir temel üzerine monte ederken, dişlerin sıkışmaması için cıvataların yanına ahşap kirişler yerleştirilir (Şekil 5, a). Yüksekliği, yataylığı, hizalamayı, sistemdeki yağın varlığını, rotorun düzgün dönüşünü ve salmastra kutusunun (yağ keçesi) salmastrasını kontrol edin. Doldurma kutusu
Bezin dikkatlice doldurulması ve bozulmadan eşit şekilde bükülmesi gerekir Bezin aşırı sıkılması, aşırı ısınmasına ve enerji tüketiminin artmasına neden olur. Pompayı alım tankının üstüne monte ederken, emme borusuna bir çek valf takılıdır.
Hayranlar. Çoğu fan, kuruluma hazır bir ünite olarak sağlanır. Fanı bir vinç veya gergi halatlı vinç (Şekil 5, b) ile temel, kaide veya metal yapılar (titreşim yalıtım elemanları aracılığıyla) üzerine monte ettikten sonra, kurulumun yüksekliği ve yatay konumu doğrulanır (Şekil 5, C). Ardından rotor kilitleme cihazını çıkarın, rotoru ve mahfazayı inceleyin, ezik veya başka hasar olmadığından emin olun, rotorun düzgün dönüşünü ve tüm parçaların sabitlenme güvenilirliğini manuel olarak kontrol edin. Rotorun dış yüzeyi ile mahfaza arasındaki boşluğu kontrol edin (0,01 tekerlek çapından fazla olmamalıdır). Rotorun radyal ve eksenel salgısı ölçülür. Fanın boyutuna (sayısına) bağlı olarak maksimum radyal salgı 1,5-3 mm, eksenel 2-5 mm'dir. Ölçüm toleransın aşıldığını gösteriyorsa statik balanslama yapılır. Fanın dönen ve sabit parçaları arasındaki boşluklar da ölçülür ve bunlar 1 mm dahilinde olmalıdır (Şekil 5, d).
Şu tarihte: Deneme çalışma 10 dakika içinde gürültü ve titreşim seviyesini kontrol edin ve durduktan sonra tüm bağlantıların sabitlenmesinin güvenilirliğini, yatakların ısınmasını ve yağ sisteminin durumunu kontrol edin. Yük testlerinin süresi 4 saat olup, bu süre zarfında fanın çalışma koşulları altında stabilitesi kontrol edilir.
Soğutma kulelerinin montajı. Küçük film tipi soğutma kuleleri (I PV), yüksek düzeyde fabrika hazırlığı ile kurulum için tedarik edilir. Soğutma kulesinin yatay montajı doğrulanır, boru hattı sistemine bağlanır ve su sirkülasyon sistemi yumuşatılmış su ile doldurulduktan sonra miplast veya polivinil klorür plakalardan yapılmış nozulların sulama düzgünlüğü suyun konumu değiştirilerek ayarlanır. püskürtme memeleri.
Daha büyük soğutma kuleleri kurarken, havuz ve bina yapılarının inşaatından sonra bir fan takılır, soğutma kulesi difüzörü ile hizası doğrulanır, su dağıtım oluklarının veya kollektörlerin ve nozüllerin konumu suyun eşit şekilde dağıtılması için ayarlanır. sulama yüzeyi.
Pirinç. 6. Soğutma kulesinin eksenel fanının pervanesinin kılavuz kanatla hizalanması:
a - çerçeveyi destekleyici metal yapılara göre hareket ettirerek; b - kablo gerginliği: 1 - pervane göbeği; 2 - bıçaklar; 3 - kılavuz kanadı; 4 - soğutma kulesi kasası; 5 - destekleyici metal yapılar; 6 - şanzıman; 7 - elektrik motoru; 8 - merkezleme kabloları
Hizalama, çerçevenin ve elektrik motorunun sabitleme cıvataları için oluklarda hareket ettirilmesiyle ayarlanır (Şekil 6, a) ve en büyük fanlarda, kılavuz kanatçığa ve destekleyici metal yapılara bağlanan kabloların gerginliği ayarlanarak eş eksenlilik sağlanır. (Şekil 6, b). Daha sonra elektrik motorunun dönme yönünü, düzgünlüğünü, salgısını ve çalışma mili dönüş hızlarındaki titreşim seviyesini kontrol edin.
Sıvılaştırılmış gazın buhar fazının tüketiminin kaptaki doğal buharlaşma oranını aşması durumunda, elektrikli ısıtma nedeniyle sıvı fazın buhar fazına buharlaşma sürecini hızlandıran buharlaştırıcıların kullanılması gerekir. ve tüketiciye hesaplanan hacimde gaz tedarikini garanti eder.
LPG evaporatörünün amacı, sıvılaştırılmış hidrokarbon gazlarının (LPG) sıvı fazını, elektrikle ısıtılan evaporatörler kullanılarak oluşan buhar fazına dönüştürmektir. Buharlaştırma üniteleri bir, iki, üç veya daha fazla elektrikli evaporatörle donatılabilir.
Evaporatörlerin montajı hem bir evaporatörün hem de birkaçının paralel olarak çalışmasına izin verir. Dolayısıyla tesisatın verimliliği aynı anda çalışan evaporatör sayısına göre değişiklik gösterebilmektedir.
Buharlaştırma ünitesinin çalışma prensibi:
Buharlaştırma ünitesi açıldığında otomasyon ısınır buharlaştırma tesisi 55C'ye kadar. Buharlaştırma ünitesinin sıvı fazı girişindeki solenoid valf, sıcaklık bu parametrelere ulaşana kadar kapalı olacaktır. Kesme vanasındaki seviye kontrol sensörü (kapatma vanasında seviye göstergesi varsa) seviyeyi izler ve aşırı dolum durumunda giriş vanasını kapatır.
Evaporatör ısınmaya başlar. 55°C'ye ulaşıldığında giriş manyetik valfi açılacaktır. Sıvılaştırılmış gaz, ısıtılmış boru kaydına girer ve buharlaşır. Bu sırada evaporatör ısınmaya devam eder ve çekirdek sıcaklığı 70-75°C'ye ulaştığında ısıtma bobini kapatılır.
Buharlaşma süreci devam ediyor. Evaporatör göbeği yavaş yavaş soğur ve sıcaklık 65°C'ye düştüğünde ısıtma bobini tekrar açılır. Döngü tekrarlanır.
Buharlaştırma ünitesi komple seti:
Buharlaştırma ünitesi, gaz tutucularda doğal buharlaşmanın buhar fazını kullanmak için buharlaştırma ünitesini atlayarak, buhar fazı bypass hattının yanı sıra indirgeme sistemini kopyalamak için bir veya iki düzenleyici grupla donatılabilir.
Basınç regülatörleri kurulum için kullanılır basıncı ayarla buharlaştırma tesisinden tüketiciye çıkışta.
- 1. aşama - orta basınç ayarı (16'dan 1,5 bar'a).
- 2. aşama - tüketiciye (örneğin, bir gaz kazanına veya gaz pistonlu enerji santraline) tedarik ederken gerekli basınca 1,5 bar'dan düşük basınç ayarı.
PP-TEC buharlaştırma ünitelerinin avantajları “Yenilikçi Fluessiggas Technik” (Almanya)
1. Kompakt tasarım, hafif;
2. Ekonomik ve güvenli çalışma;
3. Büyük ısı gücü;
4. Uzun servis ömrü;
5. Düşük sıcaklıklarda kararlı çalışma;
6. Sıvı fazın buharlaştırıcıdan çıkışı için çoğaltılmış kontrol sistemi (mekanik ve elektronik);
7. Filtrenin ve solenoid valfin buzlanmasının önlenmesi (yalnızca PP-TEC)
Paket içeriği:
Gaz sıcaklık kontrolü için çift termostat,
- sıvı seviye kontrol sensörleri,
- sıvı faz girişindeki solenoid valfler
- güvenlik tertibatı seti,
- termometreler,
- boşaltma ve hava tahliyesi için küresel vanalar,
- Dahili sıvı fazlı gaz ayırıcı,
- giriş/çıkış bağlantı parçaları,
- güç kaynağını bağlamak için terminal kutuları,
- elektrik kontrol paneli.
PP-TEC evaporatörlerin avantajları
Bir buharlaştırma tesisi tasarlanırken üç unsur her zaman dikkate alınmalıdır:
1. Belirtilen performansın sağlanması,
2. Evaporatör çekirdeğinin aşırı ısınmasına ve hipotermiye karşı gerekli korumayı oluşturun.
3. Soğutucunun buharlaştırıcıdaki gaz iletkenine olan konumunun geometrisini doğru şekilde hesaplayın
Evaporatörün performansı yalnızca ağdan tüketilen güç kaynağı voltajının miktarına bağlı değildir. Önemli bir faktör, konumun geometrisidir.
Doğru hesaplanmış konum, etkili kullanımısı transfer aynaları ve bunun sonucunda evaporatörün verimliliğinde artış.
Firma mühendisleri “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Almanya) evaporatörlerinde doğru hesaplamalarla bu katsayıyı %98'e çıkarmayı başardılar.
“PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Almanya) şirketinin buharlaştırmalı tesisleri ısının yalnızca yüzde ikisini kaybediyor. Geri kalan miktar gazı buharlaştırmak için kullanılır.
Neredeyse tüm Avrupalı ve Amerikalı buharlaştırma ekipmanı üreticileri, “fazladan koruma” kavramını (aşırı ısınma ve aşırı soğumaya karşı koruma fonksiyonlarının çoğaltılmasının uygulanması için bir koşul) tamamen hatalı bir şekilde yorumlamaktadır.
"Yedek koruma" kavramı, farklı üreticilere ait kopya elemanların ve farklı çalışma prensiplerinin kullanılması yoluyla, bireysel çalışma üniteleri ve üniteleri veya tüm ekipman için "güvenlik ağının" uygulanmasını ifade eder. Ancak bu durumda ekipmanın arızalanma olasılığı en aza indirilebilir.
Birçok üretici, giriş besleme hattına aynı üreticiden seri olarak bağlanan iki manyetik valf takarak bu işlevi (hipotermiye ve LPG'nin sıvı fraksiyonunun tüketiciye girmesine karşı korurken) uygulamaya çalışır. Veya seri bağlı vanaları açmak/açmak için iki sıcaklık sensörü kullanırlar.
Durumu hayal edin. Bir solenoid valf açık kalmış. Valfin arızalı olduğunu nasıl anlarsınız? MÜMKÜN DEĞİL! İkinci vananın arızalanması durumunda aşırı soğutma sırasında güvenli çalışmayı zamanında sağlama fırsatını kaybeden tesis, çalışmaya devam edecektir.
PP-TEC evaporatörlerde bu fonksiyon tamamen farklı bir şekilde uygulanmıştır.
Buharlaşma kurulumlarında, “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Almanya) şirketi, hipotermiye karşı korumanın üç unsurunun bir arada çalışması için bir algoritma kullanır:
1. Elektronik cihaz
2. Manyetik valf
3. Kapatma vanasındaki mekanik kapatma vanası.
Her üç element de kesinlikle farklı prensip sıvı formdaki buharlaşmamış gazın tüketici boru hattına girdiği bir durumun imkansızlığı hakkında güvenle konuşmamızı sağlayan eylemler.
“PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Almanya) şirketinin buharlaştırma kurulumlarında, evaporatörün aşırı ısınmaya karşı korunmasında da aynı şey uygulandı. Öğeler hem elektronik hem de mekaniği içerir.
“PP-TEC “Yenilikçi Fluessiggas Technik” (Almanya) şirketi, kesme vanasının sürekli ısıtılması olasılığı ile evaporatörün boşluğuna bir sıvı kesme vanası entegre etme işlevini dünyada ilk uygulayan şirket oldu. kapak.
Hiçbir buharlaştırma teknolojisi üreticisi bu tescilli işlevi kullanmaz. Isıtılmış bir kesici kullanarak, “PP-TEC “Yenilikçi Fluessiggas Technik” (Almanya) buharlaştırma üniteleri, LPG'nin ağır bileşenlerini buharlaştırmayı başardı.
Birbirinden kopyalayan birçok üretici, regülatörlerin önündeki çıkışa bir kesme vanası takmaktadır. Gazın içerdiği merkaptanlar, kükürt ve ağır gazlar çok yüksek yoğunluk Soğuk bir boru hattına girerken yoğunlaşırlar ve boruların, kesme vanalarının ve regülatörlerin duvarlarında birikirler, bu da ekipmanın servis ömrünü önemli ölçüde azaltır.
PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Almanya) evaporatörlerinde, erimiş haldeki ağır çökeltiler, buharlaştırma ünitesindeki bir boşaltma küresel vanası aracılığıyla uzaklaştırılana kadar bir separatörde tutulur.
“PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Almanya) şirketi merkaptanları keserek tesislerin ve düzenleyici grupların hizmet ömründe önemli bir artış elde etmeyi başardı. Bu, regülatör membranlarının sürekli değiştirilmesini gerektirmeyen veya bunların tamamen pahalı bir şekilde değiştirilmesini gerektirmeyen, buharlaştırma ünitesinin arızalanmasına yol açan işletme maliyetlerinin karşılanması anlamına gelir.
Ve buharlaştırma ünitesinin girişindeki solenoid valfı ve filtreyi ısıtmak için uygulanan fonksiyon, donma sırasında bile suyun içlerinde birikmesini önler. solenoid valfler tetiklendiğinde devre dışı bırakın. Veya sıvı fazın buharlaştırma ünitesine girişini sınırlayın.
Alman “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Almanya) şirketinin buharlaştırma üniteleri, uzun yıllar boyunca güvenilir ve istikrarlı bir çalışma sağlar.
Pek çok tamirci bize sıklıkla şu soruyu sorar: "Devrelerinizde neden güç kaynağı örneğin evaporatöre her zaman yukarıdan sağlanıyor; evaporatörleri bağlarken bu zorunlu bir gereklilik midir?" Bu bölüm bu konuya açıklık getiriyor.
A) Biraz tarih
Soğutulan hacimdeki sıcaklık düştüğünde, genel sıcaklık farkı neredeyse sabit kaldığından kaynama basıncının da aynı anda düştüğünü biliyoruz (bkz. bölüm 7. “Soğutulan havanın sıcaklığının etkisi”).
Birkaç yıl önce bu özellik, pozitif sıcaklık odalarındaki ticari soğutma ekipmanlarında, soğutma odasının sıcaklığı gerekli değere ulaştığında kompresörleri durdurmak için sıklıkla kullanılıyordu.
Bu özellik teknolojisi:
iki ön-
LP regülatörü
Basınç regülasyonu
Pirinç. 45.1.
İlk olarak, LP rölesi ana ve güvenlik rölesi olmak üzere ikili bir işlev gerçekleştirdiğinden, ana termostat olmadan yapmayı mümkün kıldı.
İkinci olarak, her döngü sırasında evaporatörün buzunun çözülmesini sağlamak için, sistemi, kompresörün 0 ° C'nin üzerindeki bir sıcaklığa karşılık gelen bir basınçta başlayacağı ve böylece buz çözme sisteminden tasarruf edecek şekilde yapılandırmak yeterliydi!
Ancak kompresör durduğunda kaynama basıncının oda sıcaklığına tam olarak karşılık gelmesi için soğutma odası buharlaştırıcıda sürekli sıvı bulunması gerekiyordu. Bu nedenle o zamanlar evaporatörler çoğunlukla alttan besleniyordu ve her zaman yarıya kadar sıvı soğutucuyla dolduruluyordu (bkz. Şekil 45.1).
Günümüzde basınç regülasyonu aşağıdaki özelliklere sahip olduğundan oldukça nadiren kullanılmaktadır: olumsuz noktalar:
Kondenser hava soğutmalıysa (en yaygın durum), yoğuşma basıncı yıl boyunca büyük ölçüde değişir (bkz. bölüm 2.1. "Hava soğutmalı kondansatörler - Normal çalışma"). Yoğuşma basıncındaki bu değişiklikler mutlaka buharlaşma basıncında değişikliklere ve dolayısıyla buharlaştırıcıdaki genel sıcaklık düşüşünde değişikliklere yol açar. Bu nedenle soğutucu bölmedeki sıcaklık sabit tutulamayacak ve büyük değişikliklere maruz kalacaktır. Bu nedenle ya su soğutmalı kondansatörlerin kullanılması ya da kullanılması gerekmektedir. etkili sistem yoğunlaşma basıncının stabilizasyonu.
Tesisatın çalışmasında küçük anormallikler (kaynama veya yoğuşma basınçları açısından) meydana gelirse ve bu da evaporatördeki toplam sıcaklık farkında çok az da olsa bir değişikliğe neden olursa, soğutma odasındaki sıcaklık artık muhafaza edilemez. belirtilen sınırlar dahilinde.
Kompresör tahliye vanası yeterince sıkı değilse, kompresör durduğunda kaynama basıncı hızla artar ve kompresörün start-stop döngülerinin sıklığının artması tehlikesi ortaya çıkar.
Bu nedenle, soğutulmuş hacimdeki sıcaklık sensörü günümüzde en sık kompresörü kapatmak için kullanılır ve LP rölesi yalnızca koruma işlevlerini yerine getirir (bkz. Şekil 45.2).
Bu durumda, evaporatörü besleme yönteminin (aşağıdan veya yukarıdan) düzenleme kalitesi üzerinde neredeyse hiçbir gözle görülür etkisi olmadığını unutmayın.
B) Modern evaporatörlerin tasarımı
Evaporatörlerin soğutma kapasitesi arttıkça boyutları, özellikle imalatlarında kullanılan boruların uzunluğu da artar.
Yani, Şekil 2'deki örnekte. 45.3'e göre tasarımcı, 1 kW'lık bir performans elde etmek için, her biri 0,5 kW'lık iki bölümü seri olarak bağlamalıdır.
Ancak bu teknolojinin sınırlı bir uygulaması vardır. Aslında boru hatlarının uzunluğu iki katına çıktığında basınç kaybı da iki katına çıkar. Yani büyük buharlaştırıcılardaki basınç kayıpları hızla çok büyük hale gelir.
Bu nedenle, güç arttıkça üretici artık bireysel bölümleri seri olarak düzenlemez, ancak basınç kayıplarını mümkün olduğunca düşük tutmak için bunları paralel olarak bağlar.
Ancak bu, her evaporatöre kesinlikle aynı miktarda sıvı sağlanmasını gerektirir ve bu nedenle üretici, evaporatörün girişine bir sıvı dağıtıcısı yerleştirir.
Paralel bağlı 3 evaporatör bölümü
Pirinç. 45.3.
Bu tür buharlaştırıcılar için, yalnızca özel bir sıvı dağıtıcısı aracılığıyla çalıştırıldıkları için, onlara aşağıdan mı yoksa yukarıdan mı güç sağlanacağı sorusu artık buna değmez.
Şimdi boru hatlarını çeşitli buharlaştırıcı türleri için özelleştirmenin yollarına bakalım.
Başlangıç olarak, örnek olarak, düşük performansı sıvı dağıtıcı kullanımını gerektirmeyen küçük bir buharlaştırıcıyı ele alalım (bkz. Şekil 45.4).
Soğutucu akışkan evaporatör girişine E girer ve ardından ilk bölümden (1, 2, 3 kıvrımları) aşağıya doğru iner. Daha sonra ikinci bölümde yükselir (4, 5, 6 ve 7 numaralı virajlar) ve evaporatörü S çıkışında terk etmeden önce üçüncü bölümden (8, 9, 10 ve 11 numaralı virajlar) tekrar alçalır. Soğutucu akışkanın düştüğünü, yükseldiğini, sonra tekrar düştüğünü ve soğutulan havanın hareket yönüne doğru hareket ettiğini unutmayın.
Şimdi oldukça büyük olan ve bir sıvı distribütörü tarafından çalıştırılan daha güçlü bir evaporatör örneğini ele alalım.
Toplam soğutucu akışının her bir kısmı, E bölümünün girişine girer, ilk sırada yükselir, ardından ikinci sıraya düşer ve S çıkışından bölümü terk eder (bkz. Şekil 45.5).
Başka bir deyişle, soğutucu akışkan daima soğutma havasının yönünün tersine hareket ederek borularda yükselir ve sonra düşer. Yani evaporatörün türü ne olursa olsun, soğutucu akışkan düşme ve yükselme arasında geçiş yapar.
Sonuç olarak, özellikle evaporatörün bir sıvı dağıtıcısı yoluyla beslendiği en yaygın durumda, bir buharlaştırıcının yukarıdan veya aşağıdan beslenmesi kavramı mevcut değildir.
Öte yandan her iki durumda da hava ve soğutucu akışkanın ters akım prensibine göre yani birbirlerine doğru hareket ettiğini gördük. Böyle bir prensibi seçmenin nedenlerini hatırlamakta fayda var (bkz. Şekil 45.6).
Poz. Şekil 1: Bu evaporatör, 7K süper ısı sağlayacak şekilde yapılandırılmış bir genleşme valfi tarafından çalıştırılır. Evaporatörden çıkan buharın bu şekilde aşırı ısınmasını sağlamak için, evaporatör boru hattının belirli bir bölümüne ılık hava üflenir.
Poz. 2: Aynı alandan bahsediyoruz ancak hava hareketinin yönü soğutucunun hareket yönü ile çakışıyor. Bu durumda bir önceki duruma göre daha soğuk hava ile üflendiği için buharın aşırı ısınmasını sağlayan boru hattı bölümünün uzunluğunun arttığı ifade edilebilir. Bu, evaporatörün daha az sıvı içerdiği, dolayısıyla genleşme valfinin daha kapalı olduğu, yani kaynama basıncının ve soğutma kapasitesinin daha düşük olduğu anlamına gelir (ayrıca bkz. bölüm 8.4. "Termostatik genleşme valfi. Alıştırma").
Poz. 3 ve 4: Evaporatöre yukarıdan değil, aşağıdan güç verilmesine rağmen, konum 2'de olduğu gibi. 1 ve 2'de aynı olay gözleniyor.
Bu nedenle, bu kılavuzda tartışılan doğrudan genleşmeli evaporatörlerin çoğu örneği üstten beslemeli olmasına rağmen, bu yalnızca sunumun basitliği ve netliği açısından yapılmıştır. Uygulamada, soğutma tesisatçısı sıvı distribütörünü evaporatöre bağlarken neredeyse hiçbir zaman hata yapmaz.
Şüpheniz olması durumunda, evaporatördeki hava akışının yönü çok açık bir şekilde belirtilmemişse, boruları evaporatöre bağlama yöntemini seçerken, Teknik Şartnamede beyan edilen soğutma performansını elde etmek için üreticinin talimatlarını kesinlikle takip edin. Evaporatör belgeleri.
Bir buhar sıkıştırma makinesi için en önemli unsurlardan biri. O gerçekleştirir ana süreç soğutma döngüsü– soğutulmuş ortamdan seçim. Kondenser, genleşme cihazı, kompresör vb. gibi soğutma devresinin diğer elemanları yalnızca güvenilir çalışma evaporatör, bu nedenle dikkat edilmesi gereken ikincisinin seçimidir.
Bundan, bir soğutma ünitesi için ekipman seçerken evaporatörle başlamanın gerekli olduğu anlaşılmaktadır. Birçok acemi tamirci sıklıkla hata yapar tipik hata ve kurulumu bir kompresörle tamamlamaya başlayın.
İncirde. Şekil 1, en yaygın buhar sıkıştırmasının diyagramını göstermektedir soğutma makinesi. Koordinatlarla belirtilen döngüsü: basınç R Ve Ben. İncirde. Şekil lb, soğutma çevriminin 1-7 arasındaki noktaları, soğutucu akışkanın durumunun (basınç, sıcaklık, özgül hacim) bir göstergesidir ve Şekil 2'dekiyle örtüşmektedir. 1a (durum parametrelerinin fonksiyonları).
Pirinç. 1 – Geleneksel bir buhar sıkıştırma makinesinin diyagramı ve koordinatları: RU genişletme cihazı, Pk– yoğunlaşma basıncı, Ro– kaynama basıncı.
Grafik gösterimi Şek. Şekil 1b, soğutucu akışkanın basınç ve entalpiye bağlı olarak değişen durumunu ve fonksiyonlarını göstermektedir. Çizgi segmenti ABŞekil 2'deki eğri üzerinde 1b, soğutucuyu doymuş buhar halinde karakterize eder. Sıcaklığı kaynamanın başlangıç noktasına karşılık gelir. Soğutucu buhar oranı %100'dür ve aşırı ısınma sıfıra yakındır. Eğrinin sağında AB Soğutucu akışkanın bir durumu vardır (soğutucu akışkan sıcaklığı daha fazla sıcaklık kaynamak).
Nokta İÇİNDE Belirli bir soğutucu akışkan için kritiktir çünkü basınç ne kadar yüksek olursa olsun maddenin sıvı hale geçemeyeceği sıcaklığa karşılık gelir. BC bölümünde, soğutucu akışkan doymuş bir sıvı durumuna sahiptir ve sol tarafta - aşırı soğutulmuş bir sıvı (soğutucu akışkanın sıcaklığı kaynama noktasından düşüktür).
Eğrinin İçinde ABC soğutucu akışkan buhar-sıvı karışımı halindedir (birim hacim başına buhar oranı değişkendir). Evaporatörde meydana gelen işlem (Şekil 1b) segmente karşılık gelir 6-1 . Soğutucu akışkan buharlaştırıcıya (nokta 6) kaynayan bir buhar-sıvı karışımı halinde girer. Bu durumda buharın payı spesifik soğutma döngüsüne bağlıdır ve %10-30'dur.
Evaporatör çıkışında kaynatma işlemi tamamlanamayabilir, süre 1 noktayla örtüşmeyebilir 7 . Evaporatörün çıkışındaki soğutucu akışkanın sıcaklığı kaynama noktasından yüksekse, aşırı ısınmış bir evaporatör elde ederiz. Bedeni ΔAşırı ısınma soğutucu akışkanın evaporatörün çıkışındaki sıcaklığı (nokta 1) ile doyma çizgisi AB'deki sıcaklığı (nokta 7) arasındaki farkı temsil eder:
ΔAşırı ısınma=T1 – T7
1 ve 7 noktaları çakışırsa, soğutucu sıcaklığı kaynama noktasına eşittir ve aşırı ısınma ΔAşırı ısınma sıfıra eşit olacaktır. Böylece su basmış bir evaporatör elde ederiz. Bu nedenle evaporatör seçerken öncelikle su basmış evaporatör ile aşırı ısınmış evaporatör arasında seçim yapmanız gerekir.
Eşit koşullar altında, taşmalı bir evaporatörün, ısı çıkarma işleminin yoğunluğu açısından aşırı ısınmaya göre daha avantajlı olduğunu unutmayın. Ancak taşmalı evaporatörün çıkışında soğutucu akışkanın doymuş buhar halinde olduğu ve kompresöre nemli bir ortam sağlamanın imkansız olduğu dikkate alınmalıdır. Aksi takdirde, kompresör parçalarının mekanik olarak tahrip olmasıyla birlikte su darbesi oluşma olasılığı yüksektir. Su basmış bir evaporatör seçerseniz, kompresöre doymuş buharın girmesine karşı ek koruma sağlamanın gerekli olduğu ortaya çıktı.
Aşırı ısınan bir evaporatörü tercih ederseniz, kompresörü koruma ve içine doymuş buhar alma konusunda endişelenmenize gerek yoktur. Su darbesi oluşma olasılığı yalnızca kızgınlık değerinin gereken değerden sapması durumunda ortaya çıkar. İÇİNDE normal koşullar soğutma ünitesinin çalışması, kızgınlık değeri ΔAşırı ısınma 4-7 K aralığında olmalıdır.
Aşırı ısınma göstergesi azaldığında ΔAşırı ısınma ortamdan ısı çekmenin yoğunluğu artar. Ama çok düşük değerlerde ΔAşırı ısınma(3K'dan az) kompresöre ıslak buhar girme olasılığı vardır, bu da su darbesine neden olabilir ve dolayısıyla kompresörün mekanik bileşenlerine zarar verebilir.
Aksi halde okuma oranı yüksek ΔAşırı ısınma(10 K'den fazla), bu, evaporatöre yetersiz soğutucu girdiğini gösterir. Soğutulan ortamdan ısı çıkışının yoğunluğu keskin bir şekilde azalır ve kompresörün termal koşulları kötüleşir.
Evaporatör seçerken, evaporatördeki soğutucu akışkanın kaynama noktasıyla ilgili başka bir soru ortaya çıkar. Bunu çözmek için öncelikle soğutma ünitesinin normal çalışması için soğutulan ortamın hangi sıcaklığının sağlanması gerektiğinin belirlenmesi gerekir. Soğutulan ortam olarak hava kullanılıyorsa, evaporatörün çıkışındaki sıcaklığa ek olarak, evaporatörün çıkışındaki nemin de hesaba katılması gerekir. Şimdi, geleneksel bir soğutma ünitesinin çalışması sırasında, buharlaştırıcı etrafındaki soğutulmuş ortamın sıcaklıklarının davranışını ele alalım (Şekil 1a).
Bu konuya girmemek için evaporatördeki basınç kayıplarını ihmal edeceğiz. Ayrıca soğutucu akışkan ile arasında ısı alışverişinin meydana geldiğini varsayacağız. çevre doğrudan akış şemasına göre gerçekleştirilir.
Uygulamada, böyle bir şema sıklıkla kullanılmaz, çünkü ısı transfer verimliliği açısından karşı akış şemasından daha düşüktür. Ancak soğutuculardan birinin sıcaklığı sabitse ve aşırı ısınma değerleri küçükse, ileri akış ve karşı akış eşdeğer olacaktır. Ortalama sıcaklık farkının akış düzenine bağlı olmadığı bilinmektedir. Doğrudan akışlı devrenin dikkate alınması, soğutucu ve soğutulmuş ortam arasında meydana gelen ısı alışverişi hakkında bize daha net bir fikir verecektir.
İlk önce sanal miktarı tanıtalım L, ısı değişim cihazının (yoğunlaştırıcı veya buharlaştırıcı) uzunluğuna eşittir. Değeri aşağıdaki ifadeden belirlenebilir: L=G/K, Nerede K– soğutucu akışkanın dolaştığı ısı değişim cihazının iç hacmine karşılık gelir, m3; S– ısı değişim yüzey alanı m2.
Eğer Hakkında konuşuyoruz bir soğutma makinesi hakkında ise, evaporatörün eşdeğer uzunluğu neredeyse işlemin gerçekleştiği tüpün uzunluğuna eşittir 6-1 . Bu nedenle dış yüzeyi soğutulmuş bir ortamla yıkanır.
Öncelikle hava soğutucu görevi gören evaporatöre dikkat edelim. İçinde havadan ısının uzaklaştırılması işlemi, doğal konveksiyonun bir sonucu olarak veya buharlaştırıcının zorla üflenmesi yardımıyla gerçekleşir. Modern soğutma ünitelerinde, doğal konveksiyonla hava soğutmanın etkisiz olması nedeniyle ilk yöntemin pratikte kullanılmadığını unutmayın.
Bu nedenle, hava soğutucunun, evaporatöre basınçlı hava akışı sağlayan ve boru şeklinde kanatlı bir ısı eşanjörü olan bir fanla donatıldığını varsayacağız (Şekil 2). Şematik gösterimi Şekil 2'de gösterilmektedir. 2b. Üfleme sürecini karakterize eden ana miktarları ele alalım.
Sıcaklık farkı
Evaporatördeki sıcaklık farkı şu şekilde hesaplanır:ΔT=Ta1-Ta2,
Nerede ΔTa 2 ila 8 K aralığındadır (zorlamalı hava akışına sahip boru şeklinde kanatlı buharlaştırıcılar için).
Yani soğutma ünitesinin normal çalışması sırasında evaporatörden geçen havanın 2 K'den düşük ve 8 K'den yüksek olmayacak şekilde soğutulması gerekir.
Pirinç. 2 – Hava soğutucudaki hava soğutmanın şeması ve sıcaklık parametreleri:
Ta1 Ve Ta2– hava soğutucunun giriş ve çıkışındaki hava sıcaklığı;
- FF– soğutucu sıcaklığı;
- L– evaporatörün eşdeğer uzunluğu;
- O– soğutucu akışkanın evaporatördeki kaynama noktası.
Maksimum sıcaklık farkı
Evaporatör girişindeki havanın maksimum sıcaklık basıncı aşağıdaki şekilde belirlenir:DTmax=Ta1 – Hedef
Bu gösterge, yabancı üreticiler nedeniyle hava soğutucuları seçerken kullanılır. soğutma teknolojisi Evaporatörün soğutma kapasitelerini sağlamak Qsp boyutuna bağlı olarak DTmax. Bir soğutma ünitesi için hava soğutucu seçme yöntemini düşünelim ve hesaplanan değerleri belirleyelim. DTmax. Bunu yapmak için, değer seçimine ilişkin genel kabul görmüş önerileri örnek olarak verelim. DTmax:
- İçin dondurucular DTmax 4-6 K dahilinde;
- ambalajlanmamış ürünler için depolama odaları için – 7-9 K;
- hava geçirmez şekilde paketlenmiş ürünler için depolama odaları için – 10-14 K;
- klima üniteleri için – 18-22 K.
Evaporatör çıkışındaki buharın aşırı ısınma derecesi
Evaporatörün çıkışındaki buharın aşırı ısınma derecesini belirlemek için aşağıdaki formu kullanın:F=ΔAşırı yük/DTmax=(T1-T0)/(Ta1-T0),
Nerede T1– evaporatörün çıkışındaki soğutucu buharının sıcaklığı.
Bu gösterge ülkemizde pratik olarak kullanılmamaktadır, ancak yabancı kataloglar hava soğutucuların soğutma kapasitesinin okunmasını şart koşmaktadır. Qsp F=0,65 değerine karşılık gelir.
Çalışma sırasında değer F 0'dan 1'e kadar almak gelenekseldir. Diyelim ki F=0, Daha sonra ΔТaşırı yük=0 ve evaporatörden çıkan soğutucu akışkan doymuş buhar halinde olacaktır. Bu hava soğutucu modeli için gerçek soğutma kapasitesi katalogda verilen rakamdan %10-15 daha fazla olacaktır.
Eğer F>0,65 ise belirli bir hava soğutucu modelinin soğutma kapasitesi katalogda verilen değerden daha az olmalıdır. Diyelim ki F>0,8 bu durumda bu modelin gerçek performansı katalogda verilen değerden %25-30 daha yüksek olacaktır.
Eğer F->1, daha sonra evaporatörün soğutma kapasitesi Soru->0(Şek. 3).
Şekil 3 – evaporatörün soğutma kapasitesinin bağımlılığı Qsp aşırı ısınmadan F
Şekil 2b'de gösterilen süreç aynı zamanda diğer parametrelerle de karakterize edilir:
- aritmetik ortalama sıcaklık farkı DTsr=Tasr-T0;
- Evaporatörden geçen havanın ortalama sıcaklığı Dokunma=(Ta1+Ta2)/2;
- minimum sıcaklık farkı DTmin=Ta2-To.
Pirinç. 4 – Evaporatörde suyun soğutulması işlemini gösteren diyagram ve sıcaklık parametreleri:
Nerede Te1 Ve Te2 evaporatör giriş ve çıkışlarındaki su sıcaklığı;
- FF – soğutma suyu sıcaklığı;
- L – evaporatörün eşdeğer uzunluğu;
- T, soğutucu akışkanın evaporatördeki kaynama noktasıdır.
Sudaki sıcaklık farkı ise ΔTe=Te1-Te2, daha sonra kabuk ve borulu buharlaştırıcılar için ΔTe 5±1 K aralığında tutulmalıdır ve plakalı buharlaştırıcılar için gösterge ΔTe 5±1,5 K dahilinde olacaktır.
Hava soğutucularının aksine, sıvı soğutucularda maksimum değil minimum sıcaklık basıncını korumak gerekir. DTmin=Te2-To- Evaporatörün çıkışındaki soğutulmuş ortamın sıcaklığı ile soğutucunun evaporatördeki kaynama noktası arasındaki fark.
Kabuk-boru buharlaştırıcılar için minimum sıcaklık farkı DTmin=Te2-To 4-6 K ve plaka buharlaştırıcılar için - 3-5 K arasında tutulmalıdır.
Belirtilen aralık (buharlaştırıcı çıkışındaki soğutulan ortamın sıcaklığı ile buharlaştırıcıdaki soğutucu akışkanın kaynama noktası arasındaki fark) aşağıdaki nedenlerden dolayı korunmalıdır: fark arttıkça soğutma yoğunluğu azalmaya başlar, ve azaldıkça evaporatörde soğutulan sıvının donma riski artar, bu da mekanik arızaya neden olabilir.
Evaporatör tasarım çözümleri
Çeşitli soğutucu akışkanların kullanım yönteminden bağımsız olarak, evaporatörde meydana gelen ısı değişim süreçleri, soğutma ünitelerinin ve ısı eşanjörlerinin oluşturulduğu ana soğutma tüketen üretim teknolojik döngüsüne tabidir. Bu nedenle, ısı değişim sürecini optimize etme sorununu çözmek için, soğutma tüketen üretimin teknolojik döngüsünün rasyonel organizasyonuna yönelik koşulları dikkate almak gerekir.Bilindiği gibi ısı değiştirici kullanılarak belirli bir ortamın soğutulması mümkündür. Onun yapıcı çözüm bu cihazlara uygulanan teknolojik gereksinimlere göre seçilmelidir. Özellikle önemli nokta cihazın, aşağıdaki koşullar altında mümkün olan çevrenin ısıl işlem teknolojik sürecine uygunluğudur:
- çalışma prosesinin belirli bir sıcaklığının muhafaza edilmesi ve prosesin kontrol edilmesi (düzenlenmesi) sıcaklık koşulları;
- göre cihaz malzemesi seçimi kimyasal özelliklerçevre;
- ortamın cihazda kaldığı sürenin uzunluğu üzerinde kontrol;
- çalışma hızları ve basıncının yazışmaları.
- çalkantılı koşulların uygulanması için çalışma ortamının gerekli hızının sağlanması;
- en fazlasını yaratmak uygun koşullar yoğunlaşmayı, tortuyu, donmayı vb. gidermek için;
- Yaratılış uygun koşullarçalışma ortamının hareketi için;
- cihazın olası kirlenmesini önler.
Cihazın kullanım kolaylığı ve güvenilirliği, ayrılabilir bağlantıların sağlamlığı ve sıkılığı, sıcaklık deformasyonlarının telafisi, cihazın bakım ve onarım kolaylığı gibi faktörlerden etkilenir. Bu gereksinimler, bir ısı değişim ünitesinin tasarımı ve seçiminin temelini oluşturur. Ana rol bu gerekli olanın sağlanmasını içerir teknolojik süreç soğutma üretiminde.
Evaporatör için doğru tasarım çözümünü seçmek için aşağıdaki kurallara uymanız gerekir. 1) sıvıların soğutulması en iyi şekilde sert borulu bir ısı eşanjörü veya kompakt bir plakalı ısı eşanjörü kullanılarak yapılır; 2) boru şeklindeki kanatçıklı cihazların kullanımı şunlardan kaynaklanmaktadır: aşağıdaki koşullar: Çalışma ortamı ile ısıtma yüzeyinin her iki tarafındaki duvar arasındaki ısı transferi önemli ölçüde farklılık gösterir. Bu durumda kanatçıkların ısı transfer katsayısı en düşük olan tarafa takılması gerekir.
Isı eşanjörlerinde ısı alışverişinin yoğunluğunu arttırmak için aşağıdaki kurallara uymak gerekir:
- hava soğutucularında yoğuşmanın giderilmesi için uygun koşulların sağlanması;
- çalışma sıvılarının hareket hızını artırarak hidrodinamik sınır tabakasının kalınlığının azaltılması (tüpler arası bölmelerin montajı ve tüp demetinin geçitlere bölünmesi);
- ısı değişim yüzeyi etrafındaki çalışma sıvılarının akışının iyileştirilmesi (tüm yüzey, ısı değişim sürecine aktif olarak katılmalıdır);
- temel sıcaklık göstergelerine, termal dirençlere vb. uygunluk.
Isı değişim süreçlerinin iyileştirilmesi, soğutma makinelerinin ısı değişim ekipmanlarının iyileştirilmesine yönelik ana süreçlerden biridir. Bu bağlamda enerji ve kimya mühendisliği alanlarında araştırmalar yürütülmektedir. Bu, akışın rejim özelliklerinin, yapay pürüzlülük yaratılarak akışın türbülizasyonunun incelenmesidir. Ayrıca, ısı eşanjörlerini daha kompakt hale getirecek yeni ısı değişim yüzeyleri geliştirilmektedir.
Evaporatörü hesaplamak için rasyonel bir yaklaşım seçmek
Evaporatör tasarlanırken yapısal, hidrolik, mukavemet, ısıl ve teknik ve ekonomik hesaplamaların yapılması gerekmektedir. Seçimi performans göstergelerine bağlı olan çeşitli versiyonlarda gerçekleştirilirler: teknik ve ekonomik göstergeler, verimlilik vb.Bir yüzey ısı eşanjörünün termal hesaplamasını yapmak için, cihazın belirli çalışma koşullarını (ısı transfer yüzeylerinin tasarım boyutları, sıcaklık değişim sınırları ve soğutma hareketine göre modeller) dikkate alarak ısı dengesi denklemini çözmek gerekir. ve soğutulmuş ortam). Bu soruna çözüm bulmak için orijinal verilerden sonuç elde etmenizi sağlayacak kuralları uygulamanız gerekir. Ancak çok sayıda faktörden dolayı, bulun ortak karar farklı ısı eşanjörleri için mümkün değildir. Aynı zamanda, yaklaşık hesaplamalar için elle veya makineyle yapılması kolay birçok yöntem vardır.
Modern teknolojiler, özel programlar kullanarak bir evaporatör seçmenize olanak sağlar. Bunlar esas olarak ısı değişim ekipmanı üreticileri tarafından sağlanır ve gerekli modeli hızlı bir şekilde seçmenize olanak tanır. Bu tür programları kullanırken, evaporatörün standart koşullar altında çalışmasını varsaydıklarını dikkate almak gerekir. Gerçek koşullar standart koşullardan farklıysa evaporatör performansı farklı olacaktır. Bu nedenle, seçtiğiniz evaporatör tasarımının gerçek çalışma koşullarına göre doğrulama hesaplamalarının her zaman yapılması tavsiye edilir.
