Испаритель с прямым циклом расширения что это

Испаритель с прямым циклом расширения что это

3. ИСПАРИТЕЛЬ С ПРЯМЫМ ЦИКЛОМ РАСШИРЕНИЯ

представлена схема испарителя с прямым циклом расширения, используемого в

холодильном контуре установки искусственного климата, которая работает при указанных

на схеме значениях температуры и давления в нормальном режиме, хладагент R22.

Жидкий R22 при давлении 14 бар, переохлажденный до температуры примерно

32°C, поступает в ТРВ (в целях упрощения показан ТРВ с внутренним уравниванием).

После прохода через калиброванное отверстие ТРВ жидкость дросселируется. Дав-

ление падает до величины около 4,6 бар. Часть жидкости выкипела, обеспечив тем самым

охлаждение парожидкостной смеси до температуры около 4°C. Состав смеси в точке B: при-

мерно 15% пара и около 85% жидкости, давление 4,6 бар, температура 4°C.

Парожидкостная смесь, продвигаясь через испаритель, поглощает тепло и

продолжает кипеть. В смеси остается все меньше и меньше жидкости и появляется все больше

и больше пара. Давление и температура остаются постоянными, равными 4,6 бар и 4°C соответ-

ственно, согласно соотношению между температурой и давлением насыщенных паров для R22.

Последняя капля жидкости выкипела при давлении 4,6 бар и температуре 4°C.

Следовательно, в этой точке имеем 100% пара при 4°C.

Трубопровод с парами находится в контакте с охлаждаемым воздухом,

температура паров повышается по мере прохождения зоны C-D. Давление остается постоян-

ным и равным 4,6 бар, но температура повышается.

Температура термобаллона ТРВ равна, например, 11°C, следовательно, пары меж-

ду точками С и D перегреты на 7 K.

3. ИСПАРИТЕЛЬ С ПРЯМЫМ

3.1. НОРМАЛЬНАЯ РАБОТА

Вопросам измерения и оценки величины перегрева

посвящены также следующие материалы настоящего пособия:

Хладагенты с большим температурным глайдом см. в разделе 58.

Установки, работающие на R407C, см. в разделе 102.2.

Установки, работающие на R407A, см. в разделе 102.3.

Источник

Испаритель с прямым циклом расширения что это

3. ИСПАРИТЕЛЬ С ПРЯМЫМ ЦИКЛОМ РАСШИРЕНИЯ

Одной из наиболее важных характеристик холодильного контура, без всякого сомне-

ния, является величина перегрева паров хладагента на выходе из испарителя.

Перегревом пара называют разность между температурой этого пара и температурой кипения

жидкости, из которой этот пар образовался, при постоянном давлении.

Для испарителей перегрев пара представляет собой разность между температурой, измерен-

ной с помощью термобаллона ТРВ, и температурой кипения, соответствующей показаниям

манометра НД (в большинстве случаев потерями давления в трубопроводе всасывания можно

пренебречь ввиду их малости).

В примере, приведенном

перегрев составляет: 11 – 4 = 7 K.

Если ремонтник замечает, что перегрев выходит за пределы этого диапазона, можно гово-

рить об аномалиях в работе установки.

3.2. ПЕРЕГРЕВ ХЛАДАГЕНТА В ИСПАРИТЕЛЯХ

С ПРЯМЫМ ЦИКЛОМ РАСШИРЕНИЯ

Обычно считается, что в испарителях с прямым циклом расширения

величина перегрева должна составлять от 5 до 8 K.

Хладагенты с большим температурным глайдом см. в разделе 58

Установки, работающие на R407C, см. в разделе 102.2.

Установки, работающие на R407A, см. в разделе 102.3.

Источник

Пособие для ремонтника

На рис 3.1 представлена схема испарителя с прямым циклом расширения, используемого в холодильном контуре установки искусственного климата, которая работает при указанных на схеме значениях температуры и давления в нормальном режиме, хладагент R22.
Точка А. Жидкий R22 при давлении 14 бар, переохлажденный до температуры примерно 32°С, поступает в ТРВ (в целях упрощения показан ТРВ с внутренним уравниванием).

Точка В. После прохода через калиброванное отверстие ТРВ жидкость дросселируется. Давление падает до величины около 4,6 бар. Часть жидкости выкипела, обеспечив тем самым охлаждение парожидкостной смеси до температуры около 4°С. Состав смеси в точке В: примерно 15% пара и около 85% жидкости, давление 4,6 бар, температура 4°С.

Зона между В-С. Парожидкостная смесь, продвигаясь через испаритель, поглощает тепло и продолжает кипеть. В смеси остается все меньше и меньше жидкости и появляется все больше и больше пара. Давление и температура остаются постоянными, равными 4,6 бар и 4°С соответственно, согласно соотношению между температурой и давлением насыщенных паров для R22.

Точка С. Последняя капля жидкости выкипела при давлении 4,6 бар и температуре 4°С. Следовательно, в этой точке имеем 100% пара при 4°С.

Зона между С и D. Трубопровод с парами находится в контакте с охлаждаемым воздухом, температура паров повышается по мере прохождения зоны C-D. Давление остается постоянным и равным 4,6 бар, но температура повышается.

Точка D. Температура термобаллона ТРВ равна, например, 11 °С, следовательно, пары между точками С и D перегреты на 7 К.

Рассмотрим теперь, что происходит с воздухом, проходящим через испаритель (см. рис. 3.2).

Рекомендуемые значения температурных напоров для испарителей установить довольно сложно, поскольку они зависят от влажности окружающего воздуха в установках искусственного климата и величины снежной «шубы» на испарителях в холодильных установках для торгового оборудования.
Однако для испарителей, охлаждающих воздух, как правило могут быть приняты следующие значения перепадов температур и температурных напоров:

Одной из наиболее важных характеристик холодильного контура, без всякого сомнения, является величина перегрева паров хладагента на выходе из испарителя.
Перегревом пара называют разность между температурой этого пара и температурой кипения жидкости, из которой этот пар образовался, при постоянном давлении.

Для испарителей перегрев пара представляет собой разность между температурой, измеренной с помощью термобаллона ТРВ, и температурой кипения, соответствующей показаниям манометра НД (в большинстве случаев потерями давления в трубопроводе всасывания можно пренебречь ввиду их малости).

Обычно считается, что в испарителях с прямым циклом расширения величина перегрева должна составлять от 5 до 8 К.
Если ремонтник замечает, что перегрев выходит за пределы этого диапазона, можно говорить об аномалиях в работе установки.

Источник

Пособие для ремонтника

На рис 3.1 представлена схема испарителя с прямым циклом расширения, используемого в холодильном контуре установки искусственного климата, которая работает при указанных на схеме значениях температуры и давления в нормальном режиме, хладагент R22.
Точка А. Жидкий R22 при давлении 14 бар, переохлажденный до температуры примерно 32°С, поступает в ТРВ (в целях упрощения показан ТРВ с внутренним уравниванием).

Точка В. После прохода через калиброванное отверстие ТРВ жидкость дросселируется. Давление падает до величины около 4,6 бар. Часть жидкости выкипела, обеспечив тем самым охлаждение парожидкостной смеси до температуры около 4°С. Состав смеси в точке В: примерно 15% пара и около 85% жидкости, давление 4,6 бар, температура 4°С.

Зона между В-С. Парожидкостная смесь, продвигаясь через испаритель, поглощает тепло и продолжает кипеть. В смеси остается все меньше и меньше жидкости и появляется все больше и больше пара. Давление и температура остаются постоянными, равными 4,6 бар и 4°С соответственно, согласно соотношению между температурой и давлением насыщенных паров для R22.

Точка С. Последняя капля жидкости выкипела при давлении 4,6 бар и температуре 4°С. Следовательно, в этой точке имеем 100% пара при 4°С.

Зона между С и D. Трубопровод с парами находится в контакте с охлаждаемым воздухом, температура паров повышается по мере прохождения зоны C-D. Давление остается постоянным и равным 4,6 бар, но температура повышается.

Точка D. Температура термобаллона ТРВ равна, например, 11 °С, следовательно, пары между точками С и D перегреты на 7 К.

Рассмотрим теперь, что происходит с воздухом, проходящим через испаритель (см. рис. 3.2).

Рекомендуемые значения температурных напоров для испарителей установить довольно сложно, поскольку они зависят от влажности окружающего воздуха в установках искусственного климата и величины снежной «шубы» на испарителях в холодильных установках для торгового оборудования.
Однако для испарителей, охлаждающих воздух, как правило могут быть приняты следующие значения перепадов температур и температурных напоров:

Одной из наиболее важных характеристик холодильного контура, без всякого сомнения, является величина перегрева паров хладагента на выходе из испарителя.
Перегревом пара называют разность между температурой этого пара и температурой кипения жидкости, из которой этот пар образовался, при постоянном давлении.

Для испарителей перегрев пара представляет собой разность между температурой, измеренной с помощью термобаллона ТРВ, и температурой кипения, соответствующей показаниям манометра НД (в большинстве случаев потерями давления в трубопроводе всасывания можно пренебречь ввиду их малости).

Обычно считается, что в испарителях с прямым циклом расширения величина перегрева должна составлять от 5 до 8 К.
Если ремонтник замечает, что перегрев выходит за пределы этого диапазона, можно говорить об аномалиях в работе установки.

Источник

Принципы работы терморегулирующего вентиля (ТРВ)

Если температура термобаллона превысит 11 С, то это повлечет и увеличение давления (оно станет больше 6 бар) и ТРВ откроется. Когда температура и давление станут ниже 11 С и 6 бар соответственно, то ТРВ закроется.

Получается, что при соответствующей настройке регулировочной пружины ТРВ (1,4 бар), будет поддерживаться постоянная разница между температурой кипения и температурой термобаллона в 7 К.

Основные причины аномального перегрева

На (рис. 5.1) tB= tE= температуре кипения=4 С. В точке D температура составляет 18 С, а перегрев составляет 14 К.

Объясняется это следующим образом: если холодильный контур имеет нормальную работу, то последние капли жидкости в точке С уже выкипели. Далее пары продолжают нагреваться – участок C-D. Когда участок C-D заполнен парами, обеспечивается нормальный перегрев.

Когда в испарителе хладагент находится в недостаточном количестве, длина участка, заполненного парами, увеличивается (рис.5.1 точка Е), в результате чего перегрев значительно возрастает. Если температура в точке D достигнет 18 С, то перегрев составит 14 К.

Чрезмерно низкий перегрев (меньше 5 К)

Практика показывает, что даже после выполнения настроек ТРВ, системе необходимо 20 минут для того, чтобы войти в новый режим.

В стабильно работающих установках открытие ТРВ действительно приводит к увеличению давления кипения, в связи с этим необходимо знать, что в функции ТРВ не входит его регулировка. Основное назначение ТРВ – это оптимальное заполнение испарителя при различных тепловых нагрузках для обеспечения постоянного перегрева всасываемых паров.

Как перегрев влияет на холодопроизводительность?

Поэтому для максимальной холодопроизводительности необходимо следить, чтобы испаритель был как можно больше заполнен хладагентом. Снижая перегрев необходимо следить, чтобы жидкость не попадала на вход в компрессор. Если в системе слишком большой перегрев, то это означает, что ТРВ пропускает слишком мало жидкости (почти закрыт). Низкая холодопроизводительность испарителя свидетельствует о том, что перепад температур Δθ на входе-выходе является незначительным. Давление кипения на выходе из ТРВ падает, и трубопровод покрывается инеем. При низком перегреве отверстие ТРВ пропускает много жидкости или полностью открыто. Если в испарителе содержится много жидкости, то наблюдается высокая холодопроизводительность и перепад температур Δθ для охлаждаемого воздуха является нормальным. В этом случае в компрессор могут попадать губительные для него частицы жидкости.

Воздействие температуры охлаждаемого воздуха

Если охлаждаемый воздух поступает к испарителю с температурой 25 С, то участка трубопровода А-В достаточно, чтобы обеспечить перегрев паров в 7 К. Давление кипения в этом случае соответствует 5,2 барам, что является эквивалентом температурному напору Δθполн 18 К.

В данном случае установка работает нормально, температура окружающей среды падает, как и температура на входе в испаритель. Допустим, что температура на входе в испаритель снизилась на 20 С. При прежних настройках ТРВ перегрев остается почти постоянным – 7 К. Чтобы перегрев паров остался прежним при более низкой температуре, необходимо увеличить участок трубопровода испарителя, где происходит обмен между воздухом и парами хладагента. При температуре наружного воздуха 20 С длина участка А?-В больше для обеспечения перегрева 7 К, чем участка А-Б при температуре 25 С, для обеспечения аналогичного перегрева паров. Поскольку в данных участках находятся только пары, то можно утверждать, что при температуре воздуха на входе в испаритель 20 С в нем находится меньше жидкого хладагента, нежели при температуре 25 С.

При поступлении в ТРВ более холодного воздуха он начинается закрываться, что приводит к снижению количества жидкости и уменьшении холодопроизводительность. Давление кипения также снижается. Говоря другими словами, при снижении температуры воздуха на входе в испаритель, сечение ТРВ становится меньше, для сохранения необходимого перегрева. При этом давление кипения также уменьшается. Температурный напор Δθполн остается неизменным, если давление конденсации не меняется и правильно отрегулировано.

Производительность ТРВ

Аналогичная ситуация происходит и с терморегулирующим вентилем: при снижении расхода жидкости давление между входом и выходом уменьшается, и увеличивается при его повышении. Также следует помнить о том, что увеличение расхода жидкости хладагента, проходящего через терморегулирующий вентиль, повышает его производительность, а, следовательно, и мощность установки.

Необходимо различать следующие понятия: производительность ТРВ, поглощающая способность испарителя и холодопроизводительность.

Под производительностью терморегулирующего вентиля понимают максимальный расход, способный пропускать данный элемент при полностью открытом отверстии и фиксированном перепаде давления ΔР. Исходя из этого, можно сделать вывод, что производительность напрямую зависит от диаметра сечения сменного клапанного узла внутри ТРВ. Данная зависимость отображена на схеме рис.8.2.

Проходное сечение В обладает большим диаметром чем b, а, следовательно, может пропускать больше жидкости. Таким образом, терморегулирующий вентиль с клапанным узлом, имеющим сечение В, обладает большей производительностью, чем ТРВ с патроном сечением b.

При этом производительность ТРВ и холодопроизводительность испарителя должны быть равны, поскольку через ТРВ может проходить столько жидкости, сколько сможет выкипеть в испарителе.

В приведенной ниже таблице 8.1 указаны данные по выбору ТРВ для установки на R22.

Точка 1: Производительность ТРВ 3,32 кВт при tk=50 С и to=0 С (ΔР=18,4-4=14,4 бар)

Точка 2: Производительность ТРВ 2,88 кВт при tk=35 С и to=0 С (ΔР=12,5-4=8,5 бар)

Точка 2: Производительность ТРВ 2,53 кВт при tk=35 С и to=10 С (ΔР=12,5-5,8=6,7 бар)

Следовательно, для температуры кипения 0 С производительность снижается с 3,32 до 2,88 кВт при уменьшении ΔР с 14,4 до 8,5 бар, что равняется 13%.

При температуре конденсации 35 С производительность терморегулирующего вентиля снижается с 2,88 до 2,53 кВт и ΔР уменьшается с 8,5 до 6,7 бар – 12%.

Поэтому ТРВ и маркируются по производительности. Некоторые изготовители указывают номинальную производительность данной величины для определенных условий работы (+5/+32 С переохлаждение 4 К). Так, номинальная производительность ТРВ компании DANFOSS марки TEX5-3 составляет 3 тонны, а ALCO марки TIE4HW – 4 тонны.

Стоит помнить, что номинальная производительность обозначает только порядок величины, а ее конкретное значение будет показано на практике. Определяется оно рабочим перепадом и паспортом ТРВ, устанавливающим определенное значение производительности для данного проходного сечения.

Пульсации ТРВ

В точке to хорошо налаженный ТРВ обеспечит перегрев 7 К. В целом, установка показывает стабильную работу и необходимый перегрев. На промежутке времени t1 открываем вентиль на один оборот, после чего сразу видим, как он быстро переходит на пульсирующий режим работы. При этом перегрев меняется от 2 до 14 К. Показания манометра НД также свидетельствуют о пульсации давления кипения, которые совпадают по частоте с изменениями кривой 2. На следующем промежутке t2 ТРВ открываем еще на оборот. При этом частота пульсации начинает быстро возрастать, и перегрев находится в промежутке 0-12 К.

Если дотронутся до всасывающего трубопровода, то можно отчетливо ощутить гидроудары, которые передаются в компрессор. При этом корпус компрессора будет холодным. Чем больше открываем регулировочный винт ТРВ, тем больше повышается его производительность. Пульсация свидетельствует о том, что пропускная способность ТРВ выше производительности испарителя.

Негативные нюансы пульсации

При дальнейшем открытии ТРВ, пульсации прекратятся, низкое давление стабилизируется, а температуры 1 и 2 приобретут одинаковое значение. Компрессор станет работать в условиях, когда на его входе имеются неиспарившиеся частицы. Правда, данный режим может привести к негативным последствиям.

Настройка терморегулирующего вентиля

Давайте рассмотрим наиболее простой и верный способ. К используемым манометрам подключаем электронный термометр, датчик которого крепим на термобаллоне ТРВ (рис.8.4). Для того, чтобы обеспечить стабильность настроек необходимо все действия производить при температуре близкой к отключению компрессора. Категорически не рекомендуется их выполнять при высокой температуре ТРВ в охлаждаемом объеме.

Предлагаемая технология настройки основана на том, что вначале необходимо ТРВ вывести на предельный режим, во время которого начнутся пульсации. Для этого ТРВ медленно открывается до появления пульсации (показания манометра НД и термометра остаются неизменными). При возникновении пульсаций перегрева необходимо прикрывать ТРВ до тех пор, пока они не прекратятся.

Не следует вращать регулировочный винт больше, чем на один оборот, поскольку предельный режим пульсации может наступить через ¼, а иногда и через 1/8 оборота. После всех совершенных изменений необходимо выждать порядка 15 минут. В конечном результате это поможет сократить общее время настройки.

Если в период работы установки в пульсирующем режиме слегка закрыть ТРВ (пол-оборота), то это будет значить, что терморегулирующий вентиль настроен на минимально возможный перегрев. В этом случае заполнение испарителя жидким хладагентом станет оптимальным, и пульсации прекратятся.

Стоит учитывать, что давление конденсации должно оставаться практически стабильным, но максимально приближенным к номинальным условиям работы, поскольку от нее зависит производительность ТРВ.

Все перечисленные нами проблемы, возникающие при настройке ТРВ, мы проанализируем при более детальном изучении каждой из них. На данном этапе только сформулируем следующий вывод: не следует приступать к настройке ТРВ, если вы полностью не понимаете всех рекомендаций, поскольку процесс окажется для вас длительным и трудоемким. В качестве меры предосторожности — перед тем как приступить к настройке ТРВ, необходимо отметить начальную отметку и точно отсчитывать количество проделанных оборотов регулировочного винта. Самая точная регулировка винта может быть достигнута при его повороте на 1/8 оборота.

У Вас недостаточно прав для добавления комментариев.
Возможно, вам необходимо зарегистрироваться на сайте.

Источник