Современные системы кондиционирования

Архив рубрики «Теоретические основы технологии получения холода»

С целью увеличения энергетической отдачи морозильных циклов могут использовать многокомпонентные хладагенты. Многокомпонентный хладагент может проявлять собственные свойства подобно однокомпонентному, не разделяясь в процессе морозильного цикла на составляющие. Такой многокомпонентный хладагент называется азеотропным. Если в морозильном цикле любая из составляющих многокомпонентного хладагента проявляет себя как чистое вещество, вне зависимости от присутствия других хладагентов, такой хладагент называется неазеотропным. При помощи неазеотропных хладагентов возможно получать…
Читать дальше ДИАГРАММЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ ЦИКЛОВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ХЛАДАГЕНТОВ

Исследуя настоящий холодильный цикл путем измерения параметров в явных точках морозильной машины, можно расценить отклонения lg P-I диаграммы от общепризнанных мерок и, исходя из этого, определить характер поломки морозильной машины. Фактически мерят температуру и давление в характерных точках морозильной машины, ток мотора компрессора, перегрев испарителя, переохлаждение конденсатора. Ниже приведены некоторое количество примеров отклонения lg P-I диаграммы от нормы и первопричины этих отклонений (неисправности). Высокое давление конденсации Первопричинами повышенного давления при охлаждении воздухом конденсатора имеют все шансы быть: недоступность обдува конденсатора; высокая внешняя температура. Первопричинами повышенного давления при водяном охлаждении имеют все шансы быть: малое численность охлаждающей воды; повышенная температура охлаждающей воды. Для двух типов охлаждения: засорение либо частичная закупорка конденсатора; присутствие в системе воздуха либо неконденсирующихся газов. 1. На рис. 3.2.18 показана lg P-I диаграмма при "слабом" конденсаторе, не обеспечивающем нужной теплоотдачи. Характерными отклонениями lg P-I диаграммы и показателями являются: увеличение давления конденсации; • увеличение температуры нагнетания; • увеличение температуры улетучивания (незначительное); сокращение перепада температуры воздуха, проходящего через конденсатор; • повышение рабочего тока компрессора; выход в свет пузырьков газа в жидкой фракции хладагента (наблюдается в смотровом стекле на жидкостной линии); увеличение температуры головки компрессора; возможны вибрации температуры на выходе ТРВ. Неисправности, коие могут возникнуть вследствие "слабого" конденсатора: • отказ компрессора; • падение холодопроизводительности; перегрев компрессора. Таблица 3.2.5. Перемена параметров при "слабом" конденсаторе

Перемена параметров

Давление конденсации,

Увеличивается

Давление испарения, Р а

Увеличивается незначительно

Температура нагнетания, Т„

Увеличивается

Температура всасывания,

Увеличивается незначительно

Перегрев, SH

Без перемен

Переохлаждение, SC

Без перемен

Коэффициент сжатия, PjP a

Повышается

Объемная производительность, V

Увеличивается незначительно

Холодопроизводительность, q

Понижается

Тепловой эквивалент работы компрессора: Aw

Увеличивается

2. 2 причиной увеличения давления конденсации может быть перезаправка морозильной машины хладагентом. Характерными отклонениями при перезаправке хладагентом считаются (рис. 3.2.19): • увеличение давления конденсации; • увеличение температуры нагнетания; • увеличение переохлаждения. Неисправности, коие могут возникнуть при перезаправке морозильной машины: отказ компрессора; • срабатывание измерителя высокого давления; • перегрев компрессора. Рис. 3.2.19. lgP-[ диаграмма при перезаправке морозильной машины хладагентом Таблица 3.2,6. Перемена параметров при перезаправке морозильной машины хладагентом

Перемена параметров

Давление конденсации, Р к

Увеличивается

Давление испарения, Р а

Увеличивается незначительно

Температура нагнетания, Т„

Увеличивается

Температура всасывания, Ты

Без перемен

Перегрев, SH

Увеличивается незначительно

Переохлаждение, SC

Увеличивается

Коэффициент сжатия, Р /Р,

Повышается

Объемная производительность, V

Увеличивается незначительно

Холодопроизводительность, q

Без перемен

Тепловой эквивалент работы компрессора, A w

Увеличивается

Невысокое давление улетучивания Причинами низкого давления улетучивания могут быть: • малое численность хладагента (недозаправка либо утечка хладагента); • мало хладагента проходит через регулятор подачи хладагента (ТРВ либо капиллярную трубку). 1. При малом численности хладагента lg P-I диаграмма примет вид, показанный на рис. 3.2.20. Характерными отклонениями lg P-I диаграммы являются: • падение давления испарения; • падение или недоступность переохлаждения. Неисправности, коие могут возникнуть при малом численности хладагента: срабатывание датчика невысокого давления; отказ компрессора; падение холодопроизводительности; сокращение рабочего тока компрессора. Таблица 3.2.7. Перемена параметров при малом численности хладагента

Перемена параметров

Давление конденсации, Ц

Понижается не слишком заметно

Давление испарения, P t

Понижается

Температура нагнетания, Т а

Увеличивается

Температура всасывания, 7^

Увеличивается

Перегрев, SH

Увеличивается

Переохлаждение, SC

Понижается

Коэффициент сжатия, Р к /Р„

Увеличивается

Объемная производительность, V

Увеличивается

Холодопроизводительность, q

Понижается

Тепловой эквивалент работы компрессора, A w

Увеличивается незначительно

2. Малое численность хладагента (рис. 3.2.21), проходящее через регулятор потока, приводит к: • понижению давления испарения; повышению переохлаждения. Первопричинами этого имеет возможность быть: • загрязнение фильтров, влагопоглотителя, регулятора потока; • неправильная настройка или поломку ТРВ. Неисправности, коие могут возникнуть при малом численности хладагента, проходящем через регулятор потока: срабатывание датчика невысокого давления; отказ компрессора; • падение холодопроизводительности; • сокращение рабочего тока компрессора. Рис. 3.2.21. lg P-I диаграмма при малом численности хладагента, проходящего через регулятор потока Таблица 3.2.8. Перемена параметров при малом численности хладагента, проходящего через регулятор потока

Перемена параметров

Давление конденсации, Р к

Понижается не слишком заметно

Давление испарения, R,

Понижается

Температура нагнетания, Т„

Увеличивается

Температура всасывания,

Увеличивается

Перегрев, SH

Увеличивается

Переохлажденне, SC

Увеличивается

Коэффициент сжатия, Ц /Р,

Увеличивается

Объемная производительность, V

Увеличивается

Холодопроизводительность, q

Увеличивается

Тепловой эквивалент работы компрессора, А„.

Увеличивается

Высокое давление конденсации и улетучивания При применении терморегулирующего вентиля Очень большой поток хладагента, проходящий через вентиль, приводит к повышению давления улетучивания (рис. 3.2.22). Первопричины могут быть следующими: неточно отрегулирован ТРВ; • неверно установлен термобаллон. Рис. 3.2,22. lg P-I диаграмма при неправильной настройке ТРВ Таблица 3.2.9. Перемена параметров при неправильной настройке ТРБ

Перемена параметров

Давление конденсации,

Увеличивается

Давление испарения, Р,

Увеличивается

Температура нагнетания, Т„

Понижается

Температура всасывания, Т„ с

Без перемен

Перегрев, SH

Понижается

Переохлаждение, SC

Увеличивается

Коэффициент сжатия, Р*/р,

Понижается не слишком заметно

Объемная производительность, V

Понижается

Холодопроизводительность, q

Понижается

Тепловой эквивалент работы компрессора, A w

Понижается не слишком заметно

Неисправности, коие могут возникнуть из-за лишнего численности хладагента в установке, использующей ТРВ в виде регулятора потока хладагента: • отказ компрессора; • падение холодопроизводительности; • сокращение рабочего тока компрессора; • срабатывание измерителя высокого давления. При применении капиллярной трубки Очень большой поток хладагента, проходящий через капиллярную трубку, приводит к повышению давления улетучивания (рис. 3.2.23). Первопричина — избыточное численность хладагента в установке. Неисправности, коие могут возникнуть из-за лишнего численности хладагента в установке с капиллярной трубкой в виде регулятора потока хладагента: • отказ компрессора; • падение холодопроизводительности; • сокращение рабочего тока компрессора; • срабатывание измерителя высокого давления. Рис. 3.2.23. lg /'-/диаграмма при большом потоке хладагента, проходя щего через капиллярную трубку Таблица 3.2.10. Перемена параметров при большом потоке хладагента, проходящего через капиллярную трубку

Перемена параметров

Давление конденсации, Р„

Увеличивается

Давление испарения, Р„

Увеличивается

Температура нагнетания, Т н

Понижается

Температура всасывания, Т вс

Без перемен

Перегрев, SH

Понижается

Переохлаждение, SC

Увеличивается

Коэффициент сжатия, PJP<>

Понижается не слишком заметно

Объемная производительность, V

Понижается

Холодопроизводительность, q

Без перемен

Тепловой эквивалент работы компрессора, А„

Понижается не слишком заметно

Невысокое давление улетучивания ("слабый" испаритель) Снижение давления улетучивания может происходить в связи того, что в испарителе не случается достаточный теплообмен (рис. 3.2.24). Первопричины могут быть следующие: малый поток воздуха проходит через испаритель; а) засорен невесомый фильтр; б) соскальзывает ремень вентилятора; в) вентилятор испарителя вертится в обратную сторону; г) засорен испаритель. невысокая температура воздуха на входе в испаритель. Неисправности, коие могут возникнуть при невысоком давлении испарения: • срабатывание датчика невысокого давления; отказ компрессора; падение холодопроизводительности; сокращение рабочего тока компрессора. Таблица 3.2.11. Перемена параметров при "слабом" испарителе

Перемена парамет

ров.

Давление конденсации, Р к

Понижается не слишком заметно

Давление испарения, Р„

Понижается

Температура нагнетания, Т а

Понижается

Температура всасывания, Т ьс

Понижается

Перегрев, SH

Понижается

Переохлаждение, SC

Без перемен

Коэффициент сжатия, Р к /Д

Увеличивается

Объемная производительность, V

Увеличивается

Холодопроизводительность, q

Понижается

Тепловой эквивалент работы компрессора, А я

Увеличивается незначительно

Рис. 3.2.25. lg P-I диаграмма при завышенных теплопритоках Таблица 3.2.12. Перемена параметров при завышенных теплопритоках

Перемена параметров

Давление конденсации, Р к

Увеличивается незначительно

Давление испарения, Р,

Увеличивается

Температура нагнетания, Т и

Увеличивается

Температура всасывания, Тж

Увеличивается

Перегрев, SH

Увеличивается

Переохлаждение, SC

Понижается

Коэффициент сжатия, Р к /Р„

Понижается

Объемная производительность, V

Понижается

Холодопроизводительность, q

Без перемен

Тепловой эквивалент работы компрессора, A w

Увеличивается незначительно

Невысокое давление конденсации и высокое давление улетучивания На рис. 3.2.26 представлен случай, как скоро давление конденсации ниже нормы, на тот момент как давление улетучивания превышает разрешенное значение. Подобное имеет возможность происходить из-за поломки компрессора (клапана на нагнетании либо на всасывании).…
Читать дальше ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ

ДИАГРАММА Морозильного ЦИКЛА Британский ученый Блэк (1760) показал, что при многократной температуре вещество может съедать или выделять тепло путем перемены агрегатного состояния, а также обеспечил количественную оценку тепловых преобразований при изменении агрегатного состояния вещества. Так, чтобы растворить 1 кг льда, нужно затратить 334 кДж энергии, а дабы испарить 1 кг воды, нужно затратить 2 258 кДж энергии (рис. 3.2.1). Процесс поглощения теплоты в данных t.'C 120 100 80 60 40 20 0 -20 Рис. 3.2.1. Энергетические признаки при изменении агрегатного состояния воды Таблица 3.1.3. Удельные теплоемкости паров хладагента R22 случаях случается при многократной температуре. Данные явления применяются во всех тепловых машинах при получении морозы и тепла. Несложная холодильная машина примет на вооружение явление поглощения тепла из охлаждаемой среды в период перехода препарата из жидкого состояния в газообразное при многократной температуре и давлении. Стоит отметить если капнуть на ладонь некоторой хладагент, например, эфир, то ладонь станет охлаждаться. При испарении хладагент отбирает тепло у ладони, а нагретые пары хладагента перейдут в находящуюся вокруг среду, отдав ей часть тепла ладони. Коль скоро этот хладагент замкнуть в изолированной термодинамической системе и сделать условия для сбора испарившегося хладагента и обратного его переустройства в жидкость, то данную часть хладагента можно снова использовать для охлаждения. Схема такой термодинамической системы приведена на рис. 3,2.2, а процессы, протекающие в системе, отображены в Р- V диаграмме на рис. 3.2.3. В камере, которую нужно охладить, присутствует испаритель. В испаритель поступает жидкий хладагент, коий затем испаряется, отбирая тепло у морозильной камеры (поток А на рис. 3.2,2 и кривая 4-1 на рис. 3.2.3). Регулируя давление, можно устроить так, чтобы хладагент преображался в пар при требуемой температуре (в разрешенных для этого хладагента пределах и при технически реализуемых давлениях). Затем нужно отобранное хладагентом тепло передать в находящуюся вокруг среду или принимать на вооружение для нагревания. Чтобы достичь желаемого результата хладагент сжимают компрессором (кривая 1-2 на рис. 3.2.3) и подталкивают в теплообменник, именуемый конденсатором. Конденсатор при многократном давлении отдает тепло находящейся вокруг среде, например, воздуху либо воде (поток В рис. 3.2.2, линия 2-3, рис. 3.2.3). Этим образом, мы получаем закрытый цикл морозильной маши ны, которая при помощи испарителя отбирает тепло из морозильной камеры и при помощи конденсатора отдает его иной среде. Тепло, отобранное испарителем, гармонично площади Ь-1-4-а, а отданное конденсатором — площади Ь-1-2-3-4-а. Работа морозильной машины, потраченная на исполнение цикла, пропорциональна площади 1-2-3-4. Французский инженер Карно (1824) рассчитал цикл морозильной машины, коия выполняет предельную работу при наименьших затратах, т.е. идеальный холодильный цикл (рис. 3.2.4). Такой цикл состоит из: • адиабатического сжатия паров в компрессоре (кривая 1-2); • изотермической конденсации паров в конденсаторе (кривая 2-3); • адиабатического расширения жидкости в расширителе (кривая 3-4); • изотермического парообразования жидкости в испарителе (4-1). Цикл Карно считается двухтемпературным, т.е. теплообмен случается между двумя источниками: • морозным источником (испарителем), коий при температуре съедает тепло Qo', • горячим источником (конденсатором), коий при температуре Г к отдает в находящуюся вокруг среду тепло Q^. Цикл Карно теоретически можно совершить при помощи следующих элементов: 1. Компрессора в отсутствии потерь, коий адиабатически (без теплообмена в Р- V координатах кое, а на выходе — невысокое (кривая 3-4, рис. 3.2.3). Рис. 3.2.4. Диаграмма морозильного цикла Карно в Р- V координатах…
Читать дальше ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ