|
|
В связи с тем что жидкий хладагент
и масло смешиваются полностью, скорость потока смеси в жидкостном
трубопроводе не имеет значения для циркуляции масла. Главным фактором,
который необходимо учитывать при выборе размера трубопровода, является
соответствующее давление хладагента перед регулирующим вентилем. Если
давление жидкого хладагента опускается до величины, при которой его
температура ниже температуры насыщения, часть жидкости мгновенно испаряется,
охлаждая оставшийся жидкий хладагент до более низкой температуры насыщения.
Дроссельный пар отрицательно влияет на работу системы, так
как он увеличивает перепад давлений вследствие трения, уменьшает
производительность регулятора потока, корродирует иглу регулирующего вентиля
и его седло, может быть причиной избыточного шума и неустойчивой подачи
жидкого хладагента в испаритель.
Для обеспечения нормальной работы системы необходимо,
чтобы температура хладагента, поступающего в регулятор потока, была несколько
ниже температуры насыщения. В боль-шинстве установок жидкий хладагент
достаточно переохлаждается в конденсаторе. Однако величина переохлаждения зависит
от конкретных условий эксплуатации установки.
В агрегатах с воздушным и в большинстве агрегатов с
водяным охлаждением конденсатора температура жидкого хладагента обычно выше
температуры окружающей среды, поэтому нет поступления тепла в жидкость. Единственной
причиной, которая может привести к вскипанию жидкости, является перепад
давлений в жидкостном трубопроводе. Кроме снижения давления из-за трения при
течении хладагента через трубопровод образуется перепад давлений,
эквивалентный напору столба жидкости, при подаче жидкого хладагента вверх по
вертикальному трубопроводу. Напор столба 1 м жидкого хладагента приблизительно эквивалентен давлению 12 кПа. Например, если конденсатор ресивер размещены в
подвале здания и из них жидкий хладагент должен поступать в испаритель,
расположенный тремя этажами выше или примерно на высоте 9 м, в конструкции системы необходимо предусмотреть для преодоления давления столба жидкости перепад
давлений, равный 0,1 МПа.
При использовании испарительных или водяных конденсаторов,
в которых температура конденсации ниже температуры окружающей среды, или в
любом другом случае следует избегать, чтобы жидкостные трубопроводы проходили
через горячие зоны, например котельные помещения или доменные цехи. Если
система не сконструирована соответствующим образом, переохлажденная в
конденсаторе жидкость нагревается в ресивере или жидкостном трубопроводе. При
работе с испарительньш конденсатором, когда имеются ресивер и змеевик
переохлаждения, рекомендуется, чтобы поток хладагента направлялся от
конденсатора к ресиверу, а затем к змеевику переохлаждения. В исключительных
случаях может возникнуть необходимость в теплоизоляции ресивера и жидкостного
трубопровода.
В типовом компрессорно-конденсаторном агрегате с обычным
ресивером вполне вероятно незначительное переохлаждение жидкости, если
ресивер не заполнен почти полностью жидким хладагентом. Пар, находящийся в
ресивере, будет конденсироваться при контакте с переохлажденной жидкостью, и
это постепенно приведет хладагент к состоянию насыщения.
При нормальной температуре конденсации действительна
зависимость между величиной переохлаждения и соответствующим изменением
давления насыщения.
Например, переохлаждение R12 на 3 °С позволяет работать с
перепадом давлений 64 кПа, R22— 102 кПа, R502— 108 кПа без мгновенного
испарения хладагента в жидкостном трубопроводе. Для предыдущего примера с
размещением ком- прессорно-конденсаторного агрегата в подвале и вертикальной
подачей хладагента на высоту 9 м, что соответствует примерно 0,1 МПа,
требуемое переохлаждение только для преодоления влияния напора жидкости будет
равно 4,72 °С при работе на R12, 3,06 °С —при работе на R22 и 2,92 °С —при
работе на R502.
Нужное переохлаждение обеспечивается конденсатором, но для
системы с очень высокими вертикальными трубопроводами может возникнуть
необходимость применения теплообменника. Когда имеются длинные трубопроводы
хладагента и температура всасываемого пара в компрессорно-конденсаторном
агрегате приближается к комнатной, теплообменник около конденсатора может не
обеспечить достаточную разность температур охлаждаемой жидкости. В таком случае
возникает необходимость в индивидуальных теплообменниках для каждого
испарителя.
В исключительных случаях, когда требуется значительное
.переохлаждение, можно использовать следующие способы. Специальный
теплообменник с отдельным регулирующим вентилем обеспечивает максимальное
охлаждение хладагента без ухудшения работы системы. Можно также снизить
производительность конденсатора, в результате чего при более высокой рабочей
температуре конденсации жидкость переохлаждается больше. Для преодоления
значительного перепада давлений используют также насосы для жидкого
хладагента.
Перепад давлений в жидкостном трубопроводе не
вызывает увеличения потребляемой мощности, а производительность системы
снижается из-за потерь на трение в жидкостном трубопроводе незначительно. В
связи с этим перепад давлений в жидкостном трубопроводе вследствие трения
составляет величину 21—35 кПа. Однако, когда имеется соответствующее
переохлаждение, можно удовлетворительно работать со значительно более высоким
перепадом давлений. В общую величину трения входят потери в трубопроводе
из-за таких элементов, как электромагнитные вентили, фильтры-осушители и
ручные вентили.
Для уменьшения зарядки хладагента до минимума жидкостные
трубопроводы практически могут быть меньшего размера. В большинстве систем
разумным является определение размера жидкостного трубопровода на основе
перепада давлений, эквивалентного 1,11 °С переохлаждения.
Ограничение скорости потока в жидкостном трубопроводе
возможно из-за повреждения трубопровода при гидравлическом ударе, вызываемого
быстрым закрытием электромагнитного вентиля. При использовании этих вентилей
необходимо избегать
|