Jak měřit přehřátí a podchlazení freon. Doplňování a dobíjení systému chladivem. Plnění klimatizace freonem pro podchlazení

18.10.2019

Doplňování a dobíjení systému chladivem

Jak ukazují statistiky, hlavním důvodem abnormálního provozu klimatizací a selhání kompresorů je nesprávné plnění chladicího okruhu chladivem. Nedostatek chladiva v okruhu může být způsoben náhodnými úniky. Nadměrné tankování je přitom zpravidla důsledkem chybného jednání personálu způsobeného jeho nedostatečnou kvalifikací. U systémů, které používají jako škrtící zařízení termostatický expanzní ventil (TXV), je podchlazení nejlepším indikátorem normální náplně chladiva. Slabé podchlazení značí nedostatečnou náplň, silné značí přebytek chladiva. Nabíjení lze považovat za normální, když je teplota podchlazování kapaliny na výstupu z kondenzátoru udržována v rozmezí 10-12 stupňů Celsia s teplotou vzduchu na vstupu do výparníku blízkou nominálním provozním podmínkám.

Teplota podchlazení Tp je definována jako rozdíl:
Tp \u003d Tk - Tf
Tk je teplota kondenzace odečtená z vysokotlakého manometru.
Tf - teplota freonu (potrubí) na výstupu z kondenzátoru.

1. Nedostatek chladiva. Příznaky.

Nedostatek freonu bude cítit v každém prvku okruhu, ale tento nedostatek je zvláště pociťován ve výparníku, kondenzátoru a vedení kapaliny. V důsledku nedostatečného množství kapaliny je výparník špatně naplněn freonem a chladicí výkon je nízký. Vzhledem k tomu, že ve výparníku není dostatek kapaliny, množství páry zde produkované dramaticky klesá. Protože objemová účinnost kompresoru převyšuje množství páry vycházející z výparníku, tlak v něm abnormálně klesá. Pokles vypařovacího tlaku vede ke snížení vypařovací teploty. Teplota vypařování může klesnout až do mínusu, což má za následek zamrznutí přívodního potrubí a výparníku a přehřátí páry bude velmi výrazné.

Teplota přehřátí Přehřátí T je definováno jako rozdíl:
T přehřátí = T f.i. – T sání.
T f.i. - teplota freonu (potrubí) na výstupu z výparníku.
T sání - teplota sání odečtená z manometru LP.
Normální přehřátí je 4-7 stupňů Celsia.

Při výrazném nedostatku freonu může přehřátí dosáhnout 12–14 ° C a v souladu s tím se také zvýší teplota na vstupu kompresoru. A jelikož chlazení elektromotorů hermetických kompresorů probíhá pomocí nasávaných par, kompresor se v tomto případě abnormálně přehřívá a může selhat. V důsledku zvýšení teploty par v sacím potrubí se zvýší i teplota páry ve výtlačném potrubí. Vzhledem k tomu, že v okruhu bude nedostatek chladiva, bude nedostatečné i v zóně podchlazování.

Nízká chladicí kapacita
Nízký tlak odpařování
Vysoké přehřátí
Nedostatečná hypotermie (méně než 10 stupňů Celsia)

Je třeba poznamenat, že v instalacích s kapilárními trubicemi jako škrtícím zařízením nelze podchlazení považovat za určující faktor pro posouzení správného množství náplně chladiva.

2. Přeplnění. Příznaky.

V systémech s expanzním ventilem jako škrtícím zařízením nemůže kapalina vniknout do výparníku, takže přebytečné chladivo je v kondenzátoru. abnormální vysoká úroveň kapalina v kondenzátoru zmenšuje teplosměnnou plochu, zhoršuje se chlazení plynu vstupujícího do kondenzátoru, což vede ke zvýšení teploty nasycených par a zvýšení kondenzačního tlaku. Na druhou stranu kapalina na dně kondenzátoru zůstává v kontaktu s venkovním vzduchem mnohem déle a to vede ke zvýšení zóny podchlazování. Protože se kondenzační tlak zvýší a kapalina opouštějící kondenzátor je dokonale ochlazena, bude podchlazení měřené na výstupu z kondenzátoru vysoké. Kvůli vysoký krevní tlak kondenzace, dochází ke snížení hmotnostního průtoku kompresorem a poklesu chladicího výkonu. V důsledku toho se také zvýší tlak odpařování. Vzhledem k tomu, že nadměrné nabíjení vede ke snížení hmotnostního průtoku páry, zhorší se chlazení elektromotoru kompresoru. Navíc se v důsledku zvýšeného kondenzačního tlaku zvyšuje proud elektromotoru kompresoru. Zhoršení chlazení a zvýšení odběru proudu vede k přehřívání elektromotoru a v konečném důsledku i k poruše kompresoru.

Snížený chladicí výkon
Tlak odpařování se zvýšil
Zvýšený kondenzační tlak
Zvýšená hypotermie (více než 7 °C)

V systémech s kapilárními trubicemi jako škrtícím zařízením může přebytečné chladivo vniknout do kompresoru, což způsobí vodní rázy a případně selhání kompresoru.

2.1. NORMÁLNÍ OPERACE

Zvažte schéma na Obr. 2.1, zobrazující v řezu vzduchem chlazený kondenzátor v normálním provozu. Předpokládejme, že chladivo R22 vstupuje do kondenzátoru.

Bod A. Páry R22, přehřáté na teplotu asi 70°C, opouštějí výtlačné potrubí kompresoru a vstupují do kondenzátoru pod tlakem asi 14 barů.

Linka A-B. Přehřátí páry při konstantním tlaku klesá.

Bod B. Objeví se první kapky kapaliny R22. Teplota je 38°C, tlak stále cca 14 barů.

Linka B-C. Molekuly plynu pokračují v kondenzaci. Objevuje se stále více kapaliny, zůstává méně a méně páry.
Tlak a teplota zůstávají konstantní (14 bar a 38 °C) v souladu se vztahem tlak-teplota pro R22.

bod C Poslední molekuly plynu kondenzují při teplotě 38°C, kromě kapaliny v okruhu není nic. Teplota a tlak zůstávají konstantní kolem 38 °C a 14 barů.

Linka C-D. Veškeré chladivo zkondenzovalo, kapalina se dále ochlazuje působením vzduchu, který ochlazuje kondenzátor ventilátorem.

Bod D R22 na výstupu z kondenzátoru je pouze v kapalné fázi. Tlak je stále asi 14 barů, ale teplota kapaliny klesla na asi 32 °C.

Chování směsných chladiv, jako jsou hydrochlorfluoruhlovodíky (HCFC) s velkým teplotním skluzem, viz bod B oddílu 58.
Chování chladiv, jako jsou fluorované uhlovodíky (HFC), jako R407C a R410A, viz oddíl 102.

Změnu fázového stavu R22 v kondenzátoru lze znázornit následovně (viz obr. 2.2).

Z A do B. Snížení přehřátí par R22 ze 70 na 38 °C (zóna A-B je zóna odlehčení přehřátí v kondenzátoru).

V bodě B se objeví první kapky kapaliny R22.
B až C. Kondenzační R22 při 38°C a 14 barech (zóna B-C je kondenzační zóna v kondenzátoru).

V bodě C zkondenzovala poslední molekula páry.
C až D. Kapalné podchlazení R22 od 38 do 32°C (Zóna C-D je podchlazení kapalinou R22 v kondenzátoru).

Během celého tohoto procesu zůstává tlak konstantní, rovný indikaci vysokotlakého manometru (v našem případě 14 barů).
Uvažujme nyní, jak se v tomto případě chová chladicí vzduch (viz obr. 2.3).

Venkovní vzduch, který ochlazuje kondenzátor a vstupuje do vstupu o teplotě 25 °C, se ohřeje na 31 °C a odebírá teplo generované chladivem.

Změny teploty chladicího vzduchu při průchodu kondenzátorem a teploty kondenzátoru můžeme znázornit ve formě grafu (viz obr. 2.4), kde:

tae je teplota vzduchu na vstupu do kondenzátoru.

tas- teplota vzduchu na výstupu z kondenzátoru.

tK- kondenzační teplota odečtená z tlakoměru HP.

A6(čti: delta theta) teplotní rozdíl (rozdíl).

Obecně platí, že u vzduchem chlazených kondenzátorů teplotní rozdíl ve vzduchu A0 = (tas - tae) má hodnoty od 5 do 10 K (v našem příkladu 6 K).
Hodnota rozdílu mezi kondenzační teplotou a teplotou vzduchu na výstupu z kondenzátoru je také řádově 5 až 10 K (v našem příkladu 7 K).
Tedy celkový teplotní rozdíl ( tK - tae) se může pohybovat od 10 do 20 K (obvykle se jeho hodnota pohybuje kolem 15 K a v našem příkladu je to 13 K).

Koncept celkového teplotního rozdílu je velmi důležitý, protože pro daný kondenzátor zůstává tato hodnota téměř konstantní.

S použitím hodnot uvedených ve výše uvedeném příkladu by pro venkovní teplotu vzduchu na vstupu do kondenzátoru 30 °C (tj. tae = 30 °C) měla být kondenzační teplota tk:
tae + Dbfull = 30 + 13 = 43 °С,
což bude odpovídat hodnotě HP na tlakoměru asi 15,5 bar pro R22; 10,1 bar pro R134a a 18,5 bar pro R404A.

2.2. PODCHLAZENÍ U VZDUCHEM CHLAZENÝCH KONDENZÁTORŮ

Jednou z nejdůležitějších charakteristik při provozu chladicího okruhu je bezesporu stupeň podchlazení kapaliny na výstupu z kondenzátoru.

Podchlazení kapaliny je rozdíl mezi teplotou, při které kapalina při daném tlaku kondenzuje, a teplotou samotné kapaliny při stejném tlaku.

Víme, že kondenzační teplota vody při atmosférický tlak rovných 100°C. Když tedy vypijete sklenici vody, která má teplotu 20°C, z hlediska termické fyziky pijete vodu přechlazenou o 80 K!

V kondenzátoru je podchlazení definováno jako rozdíl mezi kondenzační teplotou (čtenou z vysokotlakého tlakoměru) a teplotou kapaliny měřenou na výstupu z kondenzátoru (nebo v přijímači).

V příkladu znázorněném na Obr. 2,5, podchlazení P / O \u003d 38 - 32 \u003d 6 K.
Normální podchlazení chladiva ve vzduchem chlazených kondenzátorech je typicky v rozmezí 4 až 7 K.

Když je míra podchlazení mimo normální teplotní rozsah, často to znamená abnormální pracovní proces.
Níže proto budeme analyzovat různé případy anomální hypotermie.

2.3. ANALÝZA PŘÍPADŮ ANOMÁLNÍHO PODCHLAZENÍ.

Jednou z největších obtíží práce opraváře je, že nevidí procesy probíhající uvnitř potrubí a v chladicím okruhu. Nicméně měření míry podchlazení může poskytnout relativně přesný obrázek o chování chladiva v okruhu.

Všimněte si, že většina konstruktérů dimenzuje vzduchem chlazené kondenzátory tak, aby zajišťovaly podchlazení na výstupu z kondenzátoru v rozsahu 4 až 7 K. Zvažte, co se stane v kondenzátoru, pokud je podchlazení mimo tento rozsah.

A) Snížené podchlazení (obvykle méně než 4 K).

Na Obr. 2.6 ukazuje rozdíl ve stavu chladiva uvnitř kondenzátoru při normálním a abnormální hypotermie.
Bodová teplota tB = tc = tE = 38°C = kondenzační teplota tK. Měření teploty v bodě D udává hodnotu tD = 35 °C, podchlazení 3K.

Vysvětlení. Když chladicí okruh funguje normálně, poslední molekuly páry kondenzují v bodě C. Dále se kapalina dále ochlazuje a potrubí je po celé délce (zóna C-D) naplněno kapalnou fází, což umožňuje dosažení normální hodnoty podchlazení (např. 6 K ).

V případě nedostatku chladiva v kondenzátoru není zóna C-D zcela naplněna kapalinou, pouze malá část této zóny je zcela obsazena kapalinou (zóna E-D) a její délka nestačí k zajištění běžného podchlazení.
Díky tomu se při měření hypotermie v bodě D dostanete určitě její hodnotu pod normál (v příkladu na obr. 2.6 - 3 K).
A čím méně chladiva je v instalaci, tím méně bude jeho kapalné fáze na výstupu z kondenzátoru a tím menší bude jeho stupeň podchlazení.
V limitu, při výrazném nedostatku chladiva v chladicím okruhu, bude na výstupu z kondenzátoru směs pára-kapalina, jejíž teplota se bude rovnat teplotě kondenzace, to znamená, že podchlazení se bude rovnat 0 K (viz obr. 2.7).

Nedostatečná náplň chladiva tedy vždy vede ke snížení podchlazení.

Z toho vyplývá, že kompetentní opravář nebude bez rozmyslu přidávat chladivo do instalace, aniž by se ujistil, že nedochází k únikům a aniž by se ujistil, že podchlazení je abnormálně nízké!

Všimněte si, že jak se do okruhu přidává chladivo, hladina kapaliny na dně kondenzátoru se zvýší, což způsobí zvýšení podchlazení.
Přejděme nyní k úvahám o opačném jevu, tedy přílišné hypotermii.

B) Zvýšená hypotermie (obvykle více než 7 K).

Vysvětlení. Výše jsme viděli, že nedostatek chladiva v okruhu vede ke snížení podchlazení. Na druhé straně se na dně kondenzátoru bude hromadit nadměrné množství chladiva.

V tomto případě se délka zóny kondenzátoru, zcela naplněné kapalinou, zvětšuje a může zabírat celou sekce E-D. Množství kapaliny v kontaktu s chladicím vzduchem se zvyšuje a tím se také zvětšuje množství podchlazení (v příkladu na obr. 2.8 P/O = 9 K).

Závěrem upozorňujeme, že měření velikosti podchlazení jsou ideální pro diagnostiku procesu fungování klasického chladicího zařízení.
V průběhu podrobné analýzy typických poruch uvidíme, jak přesně interpretovat data těchto měření v každém konkrétním případě.

Příliš nízké podchlazení (méně než 4 K) ukazuje na nedostatek chladiva v kondenzátoru. Zvýšené podchlazení (větší než 7 K) ukazuje na přebytek chladiva v kondenzátoru.

Vlivem gravitace se kapalina hromadí na dně kondenzátoru, takže vstup páry do kondenzátoru musí být vždy nahoře. Proto jsou možnosti 2 a 4 přinejmenším podivným řešením, které nebude fungovat.

Rozdíl mezi možnostmi 1 a 3 je především v teplotě vzduchu, který proudí přes zónu podchlazení. V 1. variantě vzduch, který zajišťuje podchlazení, vstupuje do podchlazovací zóny již ohřátý, protože prošel kondenzátorem. Návrh 3. možnosti by měl být považován za nejúspěšnější, protože implementuje výměnu tepla mezi chladivem a vzduchem podle principu protiproudu.

Tato možnost má nejlepší vlastnosti přenosu tepla a celkový design zařízení.
Přemýšlejte o tom, pokud jste se ještě nerozhodli, kterým směrem chladicího vzduchu (nebo vody) chcete procházet kondenzátorem.

Zlepšení účinnosti chlazení

instalace kvůli podchlazení chladiva

FGOU VPO "Pobaltská státní akademie rybářské flotily",

Rusko, ****@*** ru

Snižování spotřeby elektrické energie je v souvislosti se současnou energetickou situací v zemi i ve světě velmi důležitým aspektem života. Snížení spotřeby energie chladicích zařízení lze dosáhnout zvýšením chladicí kapacity chladicí jednotky. Posledně uvedené lze provádět pomocí různých typů podchlazovačů. Tedy uvažováno různé druhy podchlazovače a navrženy co nejúčinněji.

chladící výkon, podchlazení, regenerační výměník tepla, podchlazovač, var mezi trubkami, var mezi trubkami

Podchlazením kapalného chladiva před škrcení lze dosáhnout výrazného zvýšení účinnosti chladicího zařízení. Podchlazení chladiva lze dosáhnout instalací podchlazovače. Podchlazovač kapalného chladiva přicházející z kondenzátoru pod kondenzačním tlakem do regulačního ventilu je navržen tak, aby jej ochladil pod kondenzační teplotu. Existovat různé cesty podchlazení: vařením kapalného chladiva při středním tlaku, pomocí páry opouštějícího výparník a pomocí vody. Podchlazení kapalného chladiva umožňuje zvýšit chladicí kapacitu chladicího zařízení.

Jedním z typů výměníků tepla určených k podchlazení kapalných chladiv jsou regenerativní výměníky tepla. V zařízeních tohoto typu je podchlazení chladiva dosaženo díky výparům opouštějícím výparník.

V regeneračních výměnících tepla dochází k výměně tepla mezi kapalným chladivem přicházejícím ze sběrače do regulačního ventilu a parním činidlem opouštějícím výparník. Regenerační výměníky tepla se používají k provádění jedné nebo více z následujících funkcí:

1) zvýšení termodynamické účinnosti chladicího cyklu;

2) podchlazení kapalného chladiva, aby se zabránilo odpařování před regulačním ventilem;

3) odpařování malé množství kapalina odváděná z výparníku. Někdy, když se používají výparníky se zaplaveným typem, je vrstva kapaliny bohatá na olej záměrně odváděna do sacího potrubí, aby se zajistil návrat oleje. V těchto případech slouží regenerační výměníky tepla k odpařování kapalného chladiva z roztoku.

Na Obr. 1 ukazuje schéma instalace RT.

Obr. 1. Schéma instalace regeneračního výměníku tepla

Nejjednodušší forma tepelného výměníku je získána kovovým kontaktem (svařováním, pájením) mezi kapalinovým a parním potrubím pro zajištění protiproudu. Obě potrubí jsou jako celek zakryta izolací. Pro maximální výkon musí být vedení kapaliny umístěno pod sacím vedením, protože kapalina v sacím vedení může proudit podél spodní tvořící přímky.

Nejrozšířenější v tuzemském průmyslu i v zahraničí jsou plášťové a trubkové regenerační výměníky tepla. V malém chladicí stroje Ach vyráběné zahraničními firmami se někdy používají spirálové výměníky tepla zjednodušené konstrukce, u kterých je kapalinová trubice navinuta na sací trubici. Společnost Dunham-Busk (USA) pro zlepšení přenosu tepla je kapalinová cívka navinutá na sacím potrubí vyplněna hliníkovou slitinou. Sací potrubí je opatřeno vnitřními hladkými podélnými žebry, které zajišťují dobrý přenos tepla do páry s minimálním hydraulickým odporem. Tyto výměníky tepla jsou určeny pro instalace s chladicím výkonem menším než 14 kW.

Pro instalace střední a velké produktivity se široce používají regenerační výměníky tepla typu shell-and-coil. V zařízeních tohoto typu je umístěna kapalinová cívka (nebo několik paralelních cívek) navinutých kolem vytlačovače válcová nádoba. Pára prochází v prstencovém prostoru mezi vytlačovačem a pouzdrem, přičemž poskytuje úplnější parní mytí povrchu kapalinového hada. Cívka je vyrobena z hladkých a častěji z vnější strany žebrovaných trubek.

Při použití výměníků tepla typu "trubka v potrubí" (zpravidla pro malé chladicí stroje) je věnována zvláštní pozornost zesílení přenosu tepla v zařízení. K tomuto účelu se používají buď žebrované trubice, nebo různé vložky (dráty, pásky atd.) v oblasti páry nebo v oblastech páry a kapaliny (obr. 2).

Obr.2. Regenerační výměník tepla typu "trubka v potrubí"

Obr. 2. Regenerační výměník tepla typu „trubka v potrubí“

Podchlazení varem kapalného chladiva při středním tlaku lze provádět v mezilehlých nádobách a ekonomizérech.

U nízkoteplotních chladicích jednotek s dvoustupňovou kompresí určuje termodynamickou dokonalost a efektivitu provozu celé chladicí jednotky do značné míry provoz mezinádoby instalované mezi kompresory prvního a druhého stupně. Mezilehlá nádoba plní následující funkce:

1) „sražení“ přehřátí páry za kompresorem prvního stupně, což vede ke snížení práce vynaložené na vysokotlaký stupeň;

2) ochlazení kapalného chladiva před jeho vstupem do regulačního ventilu na teplotu blízkou nebo rovnou saturační teplotě při středním tlaku, což snižuje ztráty v regulačním ventilu;

3) částečné oddělení oleje.

V závislosti na typu mezinádoby (svinuté nebo bez spirálové) se provádí schéma s jedno nebo dvoustupňovým škrcení kapalného chladiva. V bezčerpadlových systémech jsou preferovány serpentinové mezinádoby, ve kterých je kapalina pod kondenzačním tlakem a poskytuje kapalné chladivo do odpařovacího systému vícepodlažních chladniček.

Přítomnost spirály také vylučuje dodatečné mazání kapaliny v mezinádobě.

V systémech čerpadlo-cirkulace, kde je přívod kapaliny do odpařovacího systému zajišťován tlakem čerpadla, lze použít mezinádoby bez výměníku. Současné použití účinných odlučovačů ropných látek ve schématech chladicích jednotek (mycí nebo cyklónové na výtlačné straně, hydrocyklony v odpařovacím systému) umožňuje použít i bezcívkové mezinádoby - zařízení, která jsou efektivnější a konstrukčně jednodušší.

Vodní podchlazení lze dosáhnout v protiproudých podchlazovačích.

Na Obr. 3 znázorňuje dvoutrubkový protiproudý podchlazovač. Skládá se z jedné nebo dvou sekcí sestavených z dvojitých trubek zapojených do série (trubka v trubce). Vnitřní trubky jsou spojeny litinovými válci, vnější trubky jsou svařeny. Kapalná pracovní látka proudí v prstencovém prostoru v protiproudu k chladicí vodě pohybující se vnitřními trubkami. Trubky - ocelové bezešvé. Výstupní teplota pracovní látky z aparatury je obvykle o 2-3 °C vyšší než teplota přiváděné chladicí vody.

potrubí v potrubí"), z nichž každý je přiváděn kapalným chladivem přes rozdělovač a chladivo z lineárního přijímače vstupuje do prstencového prostoru, hlavní nevýhodou je omezená životnost z důvodu rychlého selhání rozdělovače. Mezinádoba , zase může být použit pouze pro chladicí systémy běžící na čpavek.

Rýže. 4. Náčrt kapalného freonového podchlazovače s varem v mezikruží

Obr. 4. Náčrt superchladiče s varem kapalného freonu v mezitrubkovém prostoru

Nejvhodnějším zařízením je kapalný freonový podchlazovač s varem v mezikruží. Schéma takového podchlazovače je na Obr. 4.

Konstrukčně se jedná o trubkový výměník tepla, v jehož mezikruží vře chladivo, chladivo z lineárního přijímače vstupuje do potrubí, je podchlazeno a následně přiváděno do výparníku. Hlavní nevýhodou takového superchladiče je pěnění kapalného freonu v důsledku tvorby olejového filmu na jeho povrchu, což vede k potřebě speciálního zařízení na odstraňování oleje.

Tak byla vyvinuta konstrukce, ve které je navrženo přivádět podchlazené kapalné chladivo z lineárního zásobníku do prstencového prostoru a zajistit (předběžným škrcení) var chladiva v potrubí. Toto technické řešení je znázorněno na Obr. 5.

Rýže. 5. Náčrt kapalného freonového podchlazovače s varem uvnitř potrubí

Obr. 5. Náčrt superchladiče s varem kapalného freonu uvnitř potrubí

Toto schéma zařízení umožňuje zjednodušit konstrukci podchlazovače, vyjma z něj zařízení pro odstraňování oleje z povrchu kapalného freonu.

Navržený kapalný freonový podchlazovač (ekonomizér) je pouzdro obsahující balík teplosměnných trubek s vnitřními žebry, dále trubku pro vstup chlazeného chladiva, trubku pro výstup chlazeného chladiva, trubky pro vstup škrcené chladivo, potrubí pro výstup parního chladiva.

Doporučená konstrukce umožňuje zabránit pěnění kapalného freonu, zvýšit spolehlivost a zajistit intenzivnější podchlazení kapalného chladiva, což následně vede ke zvýšení chladícího výkonu chladicí jednotky.

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY

1. Zelikovského o tepelných výměnících malých chladicích strojů. - M.: Potravinářství, 19. léta.

2. Produkce iontového chladu. - Kaliningrad: Princ. nakladatelství, 19. léta.

3. Chladicí jednotky Danilova. - M.: Agropromizdat, 19s.

ZLEPŠENÍ ÚČINNOSTI CHLADÍCÍCH ZAŘÍZENÍ DÍKY PŘECHLAZENÍ CHLADIVA

N. V. Lubimov, Y. N. Slastichin, N. M. Ivanova

Přechlazení kapalného freonu před výparníkem umožňuje zvýšit chladicí výkon chladicího zařízení. K tomuto účelu můžeme použít regenerační výměníky tepla a superchladiče. Efektivnější je ale superchladič s varem tekutého freonu uvnitř trubek.

chladící výkon, podchlazení, supercooler

Rýže. 1.21. Sema dendrit

Mechanismus krystalizace kovových tavenin při vysokých rychlostech ochlazování je tedy zásadně odlišný v tom, že vysokého stupně přechlazení je dosaženo v malých objemech taveniny. Důsledkem toho je rozvoj objemové krystalizace, která může být u čistých kovů homogenní. Krystalizační centra větší než kritická velikost jsou schopna dalšího růstu.

Pro kovy a slitiny je nejtypičtější formou růstu dendritický, poprvé popsán již v roce 1868 D.K. Černov. Na Obr. 1.21 ukazuje náčrt D.K. Černov, vysvětlující strukturu dendritu. Dendrit se obvykle skládá z kmene (osa prvního řádu), ze kterého vybíhají větve - osy druhého a následujících řádů. Dendritický růst probíhá v určitých krystalografických směrech s větvemi v pravidelných intervalech. Ve strukturách s mřížkami plošně centrovaných a tělo centrovaných krychlí probíhá dendritický růst ve třech vzájemně kolmých směrech. Experimentálně bylo zjištěno, že dendritický růst je pozorován pouze v přechlazené tavenině. Rychlost růstu je dána stupněm podchlazení. Problém teoretického stanovení rychlosti růstu v závislosti na stupni podchlazení dosud nedostal podložené řešení. Na základě experimentálních dat se má za to, že tuto závislost lze přibližně uvažovat ve formě V ~ (D Т) 2 .

Mnoho výzkumníků se domnívá, že při určitém kritickém stupni přechlazení je pozorován lavinový nárůst počtu krystalizačních center schopných dalšího růstu. Nukleace více a více nových krystalů může přerušit dendritický růst.

Rýže. 1.22. Transformace struktury

Podle nejnovějších zahraničních údajů je se zvýšením stupně podchlazení a teplotním gradientem před krystalizační frontou pozorována transformace struktury rychle tuhnoucí slitiny z dendritické na rovnoosou, mikrokrystalickou, nanokrystalickou a poté na amorfní stav (obr. 1.22).

1.11.5. Amorfizace taveniny

Na Obr. 1.23 znázorňuje idealizovaný TTT diagram (Time-Temperature-Transaction), který vysvětluje vlastnosti tuhnutí tavenin legovaných kovů v závislosti na rychlosti ochlazování.

Rýže. 1.23. TTT diagram: 1 - mírná rychlost chlazení:

2 – velmi vysoká rychlost chlazení;

3 - střední rychlost chlazení

Na svislou osu je vynesena teplota, na vodorovnou osu čas. Nad určitou teplotou tání - T P je kapalná fáze (tavenina) stabilní. Pod touto teplotou se kapalina podchlazuje a stává se nestabilní, protože je možné nukleaci a růst krystalizačních center. Při náhlém ochlazení se však pohyb atomů v silně podchlazené kapalině může zastavit a při teplotě pod T3 se vytvoří amorfní pevná fáze. U mnoha slitin je počáteční teplota amorfizace - ТЗ v rozmezí od 400 do 500 ºC. Většina tradičních ingotů a odlitků se chladí pomalu podle křivky 1 na Obr. 1.23. Během ochlazování se objevují a rostou krystalizační centra, která tvoří krystalovou strukturu slitiny v pevném stavu. Při velmi vysoké rychlosti ochlazování (křivka 2) se tvoří amorfní pevná fáze. Zajímavá je také střední rychlost ochlazování (křivka 3). Pro tento případ je možná smíšená varianta tuhnutí s přítomností krystalických i amorfních struktur. Taková varianta nastává v případě, kdy se započatý krystalizační proces nestihne dokončit během doby ochlazování na teplotu T3 Směsná varianta tuhnutí s tvorbou malých amorfních částic je vysvětlena na zjednodušeném schématu znázorněném v 1.24.

Rýže. 1.24. Schéma vzniku malých amorfních částic

Vlevo na tomto obrázku je znázorněna velká kapka taveniny obsahující v objemu 7 krystalizačních center schopných následného růstu. Uprostřed je stejná kapka rozdělena na 4 části, z nichž jedna neobsahuje krystalizační centra. Tato částice tuhne amorfně. Vpravo na obrázku je původní částice rozdělena na 16 částí, z nichž 9 bude amorfních. Na Obr. 1.25. je uvedena reálná závislost počtu amorfních částic vysokolegované slitiny niklu na velikosti částic a intenzitě chlazení v plynném prostředí (argon, helium).

Rýže. 1.25. Závislost počtu částic amorfní slitiny niklu na

velikost částic a intenzita chlazení v plynném prostředí

Přechod kovové taveniny do amorfního, nebo jak se také nazývá, sklovitého stavu je složitý proces a závisí na mnoha faktorech. V zásadě lze všechny látky získat v amorfním stavu, ale čisté kovy vyžadují tak vysoké rychlosti chlazení, které zatím moderní technické prostředky. Přitom vysoce legované slitiny včetně eutektických slitin kovů s metaloidy (B, C, Si, P) tuhnou v amorfním stavu při nižších rychlostech ochlazování. V tabulce. 1.9 ukazuje kritické rychlosti ochlazování během amorfizace niklových tavenin a některých slitin.

Tabulka 1.9

dopravce

Pokyny pro instalaci, seřízení a údržbu

VÝPOČET PODCHLAZENÍ A PŘEHRÁVÁNÍ

podchlazení

1. Definice

kondenzace nasycených par chladiva (Tk)
a teplota v potrubí kapaliny (Tl):

ON = Tk Tzh.

Kolektor

teplota)

3. Kroky měření

elektronický do vedení kapaliny vedle filtru
vysoušedlo. Ujistěte se, že povrch potrubí je čistý,
a teploměr se jí pevně dotýká. Baňku přikryjte popř
pěnový senzor k izolaci teploměru
z okolního vzduchu.

nízký tlak).

tlak ve výtlačném potrubí.

Měření musí být provedeno při jednotce
pracuje za optimálních konstrukčních podmínek a vyvíjí se
maximální výkon.

4. Podle převodní tabulky tlaku na teplotu pro R 22

zjistěte kondenzační teplotu syté páry
chladivo (TC).

5. Zapište teplotu naměřenou teploměrem

na čáře kapaliny (Tl) a odečtěte ji od teploty
kondenzace. Výsledným rozdílem bude hodnota
podchlazení.

6. Když je systém správně naplněn chladivem

podchlazení je od 8 do 11°C.
Pokud se ukázalo, že podchlazení je nižší než 8 ° C, musíte
přidejte chladivo, a pokud je více než 11 °C, odstraňte
přebytek freonu.

Tlak ve výtlačném potrubí (podle snímače):

Kondenzační teplota (z tabulky):

Teplota vedení kapaliny (teploměrem): 45°C

Hypotermie (podle výpočtu)

Přidejte chladivo podle výsledků výpočtu.

Přehřát

1. Definice

Podchlazení je rozdíl mezi teplotou
sání (Tw) a teplotu nasyceného odpařování
(Ti):

PG = TV Ti.

2. Měřicí zařízení

Kolektor
Konvenční nebo elektronický teploměr (se senzorem

teplota)

Filtrační nebo tepelně izolační pěna
Tabulka převodu tlaku na teplotu pro R 22.

3. Kroky měření

1. Umístěte baňku kapalinový teploměr nebo senzor

elektronické do sacího potrubí vedle
kompresor (10 20 cm). Ujistěte se, že povrch
potrubí je čisté a teploměr se těsně dotýká jeho horní části
díly, jinak bude údaj teploměru nesprávný.
Baňku nebo senzor zakryjte pěnou, aby zůstaly teplé.
Udržujte teploměr mimo okolní vzduch.

2. Vložte rozdělovač do výtlačného potrubí (snímač

vysoký tlak) a sací vedení (snímač
nízký tlak).

3. Po stabilizaci podmínek zaznamenejte

tlak ve výtlačném potrubí. Podle převodní tabulky
tlak na teplotu pro R 22 najděte teplotu
odpařování nasyceného chladiva (Ti).

4. Zapište teplotu naměřenou teploměrem

na sacím potrubí (TV) 10-20 cm od kompresoru.
Proveďte několik měření a počítejte
průměrná teplota sacího potrubí.

5. Odečtěte teplotu vypařování od teploty

sání. Výsledným rozdílem bude hodnota
přehřátí chladiva.

6. Kdy správné nastavení expanzní ventil

přehřátí je od 4 do 6°C. S méně
přehřátí, do výparníku se dostane příliš mnoho
chladiva a musíte zavřít ventil (otočte šroubem
ve směru hodinových ručiček). S větším přehříváním
výparník přijímá příliš málo chladiva a
musíte ventil mírně otevřít (otočit šroubem proti
hodinová ručička).

4. Příklad výpočtu podchlazení

Tlak v sacím potrubí (podle snímače):

Teplota vypařování (z tabulky):

Teplota sacího potrubí (teploměrem): 15°C

Přehřátí (podle výpočtu)

Otevřete expanzní ventil podle

výsledky výpočtu (příliš velké přehřátí).

POZORNOST

KOMENTÁŘ

Po nastavení expanzního ventilu nezapomeňte
vyměňte jeho kryt. Změňte pouze přehřátí
po úpravě podchlazení.