Факторы, влияющие на подбор и монтаж фреонопроводов - УКЦ

При подборе и монтаже фреонопроводов каждой линии необходимо учитывать следующие факторы:

а) Потери давления хладагента в соединительных трубках.

Потери давления в соединительных трубках уменьшают холодо- и теплопроизводительность системы. Потери давления хладагента в соединительных трубках принято оценивать потерями температуры кипения или конденсации, выраженными в ºС.

Как говорилось выше, температура кипения и конденсации зависят от давления и наоборот. Причём зависимость давления и температуры в рассматриваемом диапазоне практически линейная.

Применительно к фреону R22: давление составляет 584,4 кПа при температуре испарения +5ºС. Потери давления, приводящие к уменьшению температуры кипения на 1ºС, соответствуют 18,1 кПа.

Потери давления на линии всасывания заставляют компрессор работать при давлениях всасывания ниже, чем давление в испарителе. В этом случае производительность компрессора падает, снижается расход хладагента и уменьшается холодопроизводительность кондиционера.

Падение давления на линии нагнетания вынуждает компрессор работать с давлением более высоким, чем давление конденсации. Так же, как и в предыдущем случае, производительность компрессора и холодопроизводительность кондиционера снижается, хотя и не в такой степени.

Эти зависимости можно проследить по таблице 1.

Влияние потерь давления в линиях нагнетания и всасывания на холодопроизводительность.

Таблица 1.

Максимальные потери давления в линии нагнетания и всасывания не должны превышать 1ºС.

Потери давления в жидкостной линии практически не влияют на холодопроизводительность и потребляемую электрическую мощность. Тем не менее, потери давления в жидкостной линии также должны быть минимальными из-за опасности вскипания жидкого хладагента вследствие следующих причин:

Причина 1.
Повышение потери давления приводит к нагреву хладагента из-за трения его о стенки труб (переход механической энергии в тепловую);

Причина 2.
Из-за уменьшения давления хладагента может оказаться, что температура хладагента в трубе станет выше температуры конденсации.

В обоих случаях начинается кипение хладагента не в испарителе, а в трубопроводе высокого давления перед регулятором потока. В этих условиях напрасно теряется полезная холодопроизводительность (происходит охлаждение воздуха не в помещении, а в окружающем трубопровод пространстве). Кроме того, регулятор потока не может устойчиво работать на смеси жидкости и газа, т.к. резко уменьшается расход хладагента через регулятор.

б) Второй фактор, который необходимо учитывать при подборе и монтаже фреонопроводов заключается в проблеме возврата масла в компрессор.

Компрессор, как и любой работающий механизм, нуждается в смазке комплектующих. Для смазки элементов компрессора применяются специальные масла, способные работать в среде хладагента. Перед заправкой хладагента масло заливается в картер компрессора в количестве примерно 10% от объёма заправляемого хладагента.

При работе компрессора, и особенно в момент его включения, масло выбрасывается с газообразным хладагентом в линию нагнетания. Количество выбрасываемого масла зависит в первую очередь от типа компрессора, окружающих условий и режима работы. Масло, попавшее в линию нагнетания, может обратно вернуться в компрессор, только пройдя весь контур охлаждения. Если по каким-либо причинам этого не происходит, то компрессор при отсутствии смазки, может выйти из строя. Кроме того, масло должно возвращаться в компрессор небольшими порциями, чтобы не происходило гидравлического удара на впускном клапане.

Известные и широко используемые смазочные масла хорошо смешиваются с жидкими хладагентами. Поэтому в жидкостных линиях проблемы, связанные с возвратом масла, не возникают.

В газовых линиях смешение газообразного хладагента и масла не происходит. Масло может перемещаться по стенкам фреонопровода под действием газового потока, увлекающего за собой плёнку масла.

В горизонтальных участках линий нагнетания и всасывания перенос масла может обеспечиваться при относительно низких скоростях газообразного хладагента. Тем не менее, целесообразно предусмотреть небольшой уклон трубопроводов в направлении движения газового потока. Обычно этот уклон принимают равным 0,5%.

В вертикальных участках трубопроводов перенос масла может обеспечить только поток газообразного хладагента. Перенос масла в этом случае может происходить только при скорости газового потока не менее 5 м/сек на всех режимах работы кондиционера, в том числе и при работе с уменьшенной холодопроизводительностью.

Поскольку, холодопроизводительность и расход хладагента взаимосвязаны, то существует минимальная холодопроизводительность, при которой обеспечивается подъём масла в вертикальных трубопроводах линии всасывания и линии нагнетания для заданного диаметра трубопровода. Минимальная холодопроизводительность приведена в таблице 2 и в таблице 3.

Минимальная холодопроизводительность в кВт, обеспечивающая подъём масла в вертикальном трубопроводе линии всасывания.

(R22, Т_{испарения}=+5ºС, Т_{конденсации}= +40ºС)

Таблица 2.

Минимальная холодопроизводительность в кВт, обеспечивающая подъём масла в вертикальном трубопроводе линии нагнетания.

(R22, Т_{испарения}=+5ºС, Т_{конденсации}=+40ºС)

Таблица 3.

в) Третий фактор, который необходимо учитывать при подборе и монтаже фреонопроводов заключается в перетекании хладагента.

При включении компрессорно-конденсаторного блока часть жидкого хладагента может остаться в жидкостной линии, конденсаторе или испарителе. Когда компрессорно-конденсаторный блок выключен, жидкий хладагент начинает перетекать к самым холодным элементам системы.

Если испаритель расположен выше компрессорно-конденсаторного блока, то оставшийся в испарителе хладагент под действием силы тяжести может стечь вниз и смешаться с накопившимся внизу маслом (см. Рис.4). Кроме того, жидкий хладагент может заполнить выпускные клапаны компрессора.

Последствия такого явления были рассмотрены выше.

В этом случае рекомендуется на выходе из испарителя поставить маслосъёмную петлю, препятствующую перетеканию хладагента.