U procesu prijemnih ispitivanja, iznova se suočavamo sa greškama napravljenim prilikom projektovanja i ugradnje bakarnih cevovoda za freonske sisteme klimatizacije. Koristeći stečeno iskustvo, kao i oslanjajući se na zahtjeve regulatorni dokumenti, pokušali smo da spojimo osnovna pravila za organizaciju trasa bakrenih cjevovoda u okviru ovog članka.
Razgovarat ćemo konkretno o organizaciji ruta, a ne o pravilima za postavljanje bakrenih cjevovoda. Pitanja postavljanja cijevi, njihova relativnu poziciju, problemi pri odabiru prečnika freonskih cijevi, potreba za petljama za podizanje ulja, kompenzatorima itd. Zanemarit ćemo pravila za ugradnju određenog cjevovoda, tehnologiju izvođenja priključaka i druge detalje. Istovremeno će se pokrenuti pitanja šireg i opštijeg pogleda na uređaj. bakarne rute, razmatraju se neki praktični problemi.
Uglavnom ovaj materijal odnosi se na freonske klimatizacijske sisteme, bilo da se radi o tradicionalnim split sistemima, višezonskim klima uređajima ili preciznim klima uređajima. Međutim, nećemo se doticati ugradnje vodovodnih cijevi u rashladne sustave i ugradnje relativno kratkih freonskih cjevovoda unutar rashladnih mašina.
Regulatorna dokumentacija za projektovanje i ugradnju bakrenih cjevovoda
Među regulatornom dokumentacijom koja se odnosi na ugradnju bakrenih cjevovoda izdvajamo sljedeća dva standarda:
- STO NOSTROY 2.23.1–2011 „Ugradnja i puštanje u rad evaporativnih i kompresorsko-kondenzacionih jedinica sistema za klimatizaciju domaćinstva u zgradama i objektima“;
- SP 40–108–2004 „Projektovanje i ugradnja interni sistemi vodosnabdijevanje i grijanje zgrada iz bakarnih cijevi.”
Prvi dokument opisuje karakteristike ugradnje bakrenih cijevi u odnosu na parne kompresijske klimatizacijske sisteme, a drugi - u odnosu na sisteme grijanja i vodosnabdijevanja, međutim, mnogi zahtjevi su primjenjivi i na sisteme klimatizacije.
Izbor prečnika bakrenih cjevovoda
Prečnik bakrenih cevi se bira na osnovu kataloga i programa za proračun za opremu za klimatizaciju. U split sistemima, promjer cijevi se bira prema spojnim cijevima unutarnje i vanjske jedinice. U slučaju višezonskih sistema, najbolje je koristiti računske programe. IN precizni klima uređaji Koriste se preporuke proizvođača. Međutim, kod dugog puta freona mogu se pojaviti nestandardne situacije koje nisu naznačene u tehničkoj dokumentaciji.
Općenito, da bi se osigurao povratak ulja iz kruga u kućište kompresora i prihvatljivi gubici tlaka, brzina protoka u plinovodu mora biti najmanje 4 metra u sekundi za horizontalne dijelove i najmanje 6 metara u sekundi za uzlazne dijelove. Da bi se izbjegla pojava neprihvatljivog visoki nivo buke, maksimalna dozvoljena brzina protoka gasa je ograničena na 15 metara u sekundi.
Brzina protoka rashladnog sredstva u tečnoj fazi je mnogo niža i ograničena je potencijalnim uništenjem zapornih i kontrolnih ventila. Maksimalna brzina tečna faza - ne više od 1,2 metra u sekundi.
Na velikim nadmorskim visinama i dugim trasama, unutrašnji prečnik voda za tečnost treba izabrati tako da pad pritiska u njemu i pritisak stuba tečnosti (u slučaju uzlaznog cjevovoda) ne dovode do ključanja tečnosti na kraj linije.
U sistemima za preciznu klimatizaciju, gde dužina trase može da dostigne ili pređe 50 metara, vertikalni preseci gasovoda smanjenog prečnika često se usvajaju, po pravilu, jedne standardne veličine (za 1/8”).
Također napominjemo da često izračunata ekvivalentna dužina cjevovoda premašuje maksimum koji je odredio proizvođač. U tom slučaju, preporuča se koordinirati stvarnu rutu s proizvođačem klima uređaja. Obično se ispostavi da je višak dužine dozvoljen i do 50% maksimalna dužina rute navedene u katalozima. U ovom slučaju, proizvođač navodi potrebne promjere cjevovoda i postotak podcjenjivanja rashladnog kapaciteta. Prema iskustvu, potcjenjivanje ne prelazi 10% i nije odlučujuće.
Petlje za podizanje ulja
Petlje za podizanje ulja ugrađuju se u prisustvu vertikalnih dijelova dužine 3 metra ili više. Na višim nadmorskim visinama, petlje treba postaviti svakih 3,5 metra. U tom slučaju, petlja za podizanje povratnog ulja instalirana je na gornjoj tački.
Ali i ovdje postoje izuzeci. Prilikom dogovora o nestandardnoj ruti, proizvođač može ili preporučiti ugradnju dodatne petlje za podizanje ulja ili odbiti dodatne. Konkretno, u uvjetima duge rute, kako bi se optimizirao hidraulični otpor, preporučeno je napuštanje gornje petlje unatrag. U drugom projektu, zbog specifičnih uslova na usponu od oko 3,5 metara, bilo je potrebno ugraditi dvije petlje.
Petlja za podizanje ulja je dodatni hidraulički otpor i mora se uzeti u obzir prilikom izračunavanja ekvivalentne dužine rute.
Prilikom izrade petlje za podizanje ulja treba imati na umu da njene dimenzije trebaju biti što manje. Dužina petlje ne smije prelaziti 8 promjera bakrenog cjevovoda.
Pričvršćivanje bakrenih cjevovoda
Rice. 1. Šema pričvršćivanja cjevovoda u jednom od projekata,
od kojih je stezaljka pričvršćena direktno na cijev
nije očigledno, što je postalo predmet kontroverzi
Kada je u pitanju pričvršćivanje bakrenih cjevovoda, najčešća greška je pričvršćivanje stezaljkama kroz izolaciju, navodno da bi se smanjio utjecaj vibracija na pričvrsne elemente. Kontroverzne situacije u ovom broju može izazvati i nedovoljno detaljan crtež skice u projektu (Sl. 1).
Zapravo, za pričvršćivanje cijevi treba koristiti metalne stezaljke za vodovod, koje se sastoje od dva dijela, uvijena vijcima i imaju gumene umetke za brtvljenje. Oni će osigurati potrebno prigušivanje vibracija. Obujmice moraju biti pričvršćene na cijev, a ne na izolaciju, moraju biti odgovarajuće veličine i osigurati kruto pričvršćivanje trase za podlogu (zid, plafon).
Izbor razmaka između cevovodnih pričvršćenja od čvrstih bakarnih cevi se generalno izračunava prema metodologiji prikazanoj u Dodatku D dokumenta SP 40–108–2004. TO ovu metodu treba koristiti u slučaju korištenja nestandardnih cjevovoda ili u slučaju kontroverznih situacija. U praksi se češće koriste specifične preporuke.
Stoga su preporuke za razmak između nosača bakrenih cjevovoda date u tabeli. 1. Razmak između pričvršćivanja horizontalnih cjevovoda od polutvrdih i mekih cijevi može se uzeti manje za 10 odnosno 20%. Više ako je potrebno tačne vrijednosti Udaljenost između pričvrsnih elemenata na horizontalnim cjevovodima treba odrediti proračunom. Najmanje jedno pričvršćivanje mora biti ugrađeno na uspon, bez obzira na visinu poda.
Tabela 1 Udaljenost između nosača bakrenih cijevi
Imajte na umu da podaci iz tab. 1 približno se poklapa sa grafikom prikazanim na Sl. 1 tačka 3.5.1 SP 40–108–2004. Međutim, prilagodili smo podatke ovog standarda da odgovaraju cevovodima relativno malog prečnika koji se koriste u sistemima klimatizacije.
Kompenzatori toplinske ekspanzije
termička ekspanzija razne vrste
(a – L-oblik, b – O-oblik, c – U-oblik)
za bakrene cjevovode
Pitanje koje često zbunjuje inženjere i instalatere je potreba za ugradnjom kompenzatora toplinske ekspanzije i izbor njihovog tipa.
Rashladno sredstvo u klimatizacijskim sistemima uglavnom ima temperaturu u rasponu od 5 do 75 °C (preciznije vrijednosti zavise od toga između kojih elemenata rashladnog kruga se dotični cjevovod nalazi). Temperatura okoline varira u rasponu od –35 do +35 °C. Konkretne izračunate temperaturne razlike uzimaju se u zavisnosti od toga gdje se dotični cjevovod nalazi, u zatvorenom ili na otvorenom, i između kojih elemenata rashladnog kruga (na primjer, temperatura između kompresora i kondenzatora je u rasponu od 50 do 75 °C , a između ekspanzionog ventila i isparivača - u rasponu od 5 do 15 °C).
Tradicionalno se u građevinarstvu koriste spojnice u obliku slova U i L. Proračun kompenzacijskog kapaciteta elemenata cjevovoda u obliku slova U i L vrši se prema formuli (vidi dijagram na slici 2)
Gdje
Lk - doseg kompenzatora, m;
∆L - linearna deformacija dijela cjevovoda pri promjeni temperature zraka tokom instalacije i rada, m;
A je koeficijent elastičnosti bakrenih cijevi, A = 33.
Linearna deformacija je određena formulom
∆L = α L ∆t,
L je dužina deformiranog dijela cjevovoda na temperaturi instalacije, m;
∆t - temperaturna razlika između temperatura cevovoda u različitim režimima tokom rada, °C;
α je koeficijent linearne ekspanzije bakra, jednak 16,6·10 –6 1/°C.
Na primjer, izračunajmo potrebnu slobodnu udaljenost L do od pokretnog nosača cjevovoda d = 28 mm (0,028 m) prije skretanja, takozvani prevjes kompenzatora u obliku slova L na udaljenosti do najbližeg fiksnog oslonca L = 10 m Cjevovodna dionica se nalazi u zatvorenom prostoru (temperatura cjevovoda na rashladnom uređaju 25 °C) između rashladne mašine i daljinskog kondenzatora (radna temperatura cjevovoda 70 °C), odnosno ∆t = 70–25 = 45. °C.
Koristeći formulu nalazimo:
∆L = α · L · ∆t = 16,6 10 –6 10 45 = 0,0075 m.
Dakle, udaljenost od 500 mm je sasvim dovoljna za kompenzaciju toplinskog širenja bakrenog cjevovoda. Naglasimo još jednom da je L udaljenost do fiksnog nosača cjevovoda, Lk je udaljenost do pokretnog nosača cjevovoda.
U nedostatku zavoja i upotrebe kompenzatora u obliku slova U, nalazimo da je za svakih 10 metara pravog dijela potreban kompenzator od pola metra. Ako širina koridora ili druge geometrijske karakteristike mjesta ugradnje cjevovoda ne dopuštaju postavljanje dilatacijske spojnice s prepustom od 500 mm, dilatacijske spojnice treba postavljati češće. U ovom slučaju, zavisnost je, kao što se vidi iz formula, kvadratna. Kada se razmak između dilatacija smanji za 4 puta, produžetak dilatacije će postati samo 2 puta kraći.
Da biste brzo odredili pomak kompenzatora, prikladno je koristiti tablicu. 2.
Tabela 2. Prepust kompenzatora L k (mm) u zavisnosti od prečnika i produžetka cevovoda
| Prečnik cjevovoda, mm | Izduženje ΔL, mm | |||
| 5 | 10 | 15 | 20 | |
| 12 | 256 | 361 | 443 | 511 |
| 15 | 286 | 404 | 495 | 572 |
| 18 | 313 | 443 | 542 | 626 |
| 22 | 346 | 489 | 599 | 692 |
| 28 | 390 | 552 | 676 | 781 |
| 35 | 437 | 617 | 756 | 873 |
| 42 | 478 | 676 | 828 | 956 |
| 54 | 542 | 767 | 939 | 1 084 |
| 64 | 590 | 835 | 1 022 | 1 181 |
| 76 | 643 | 910 | 1 114 | 1 287 |
| 89 | 696 | 984 | 1 206 | 1 392 |
| 108 | 767 | 1 084 | 1 328 | 1 534 |
| 133 | 851 | 1 203 | 1 474 | 1 702 |
| 159 | 930 | 1 316 | 1 612 | 1 861 |
| 219 | 1 092 | 1 544 | 1 891 | 2 184 |
| 267 | 1 206 | 1 705 | 2 088 | 2 411 |
Na kraju, napominjemo da između dvije dilatacijske spojnice treba postojati samo jedan fiksni nosač.
Potencijalna mjesta gdje mogu biti potrebni dilatacijski spojevi su, naravno, ona gdje postoji najveća temperaturna razlika između radnog i neradnog načina rada klima uređaja. Budući da najtoplije rashladno sredstvo teče između kompresora i kondenzatora, a najtoplije niske temperature tipičan je za vanjske prostore u zimskom periodu, najkritičniji su vanjski dijelovi cjevovoda u rashladnim sistemima sa daljinskim kondenzatorima, a kod preciznih klimatizacijskih sistema - kada se koriste interni ormarni klima uređaji i daljinski kondenzator.
Slična situacija je nastala i na jednom od objekata, gdje su daljinski kondenzatori morali biti postavljeni na ram 8 metara od zgrade. Na ovoj udaljenosti, sa temperaturnom razlikom većom od 100 °C, postojao je samo jedan izlaz i kruto pričvršćivanje cjevovoda. Vremenom se pojavila krivina cijevi u jednom od pričvršćivača, a curenje se pojavilo šest mjeseci nakon što je sistem pušten u rad. Tri paralelno postavljena sistema imala su isti kvar i zahtijevala su hitne popravke sa promjenom konfiguracije rute, uvođenjem kompenzatora, ponovnim ispitivanjem pritiska i dopunom strujnog kruga.
Konačno, još jedan faktor koji treba uzeti u obzir pri proračunu i projektovanju dilatacijskih spojeva, posebno onih u obliku slova U, je značajno povećanje ekvivalentne dužine freonskog kruga zbog dodatne dužine cjevovoda i četiri krivine. Ako ukupna dužina rute dosegne kritične vrijednosti (a ako govorimo o potrebi korištenja kompenzatora, dužina rute je očito prilično velika), tada konačni dijagram koji pokazuje sve kompenzatore treba dogovoriti s proizvođačem. U nekim slučajevima, zajedničkim naporima je moguće razviti najoptimalnije rješenje.
Trase klimatizacijskih sistema treba polagati skrivene u brazde, kanale i šahtove, tacne i na vješalice, dok pri skrivenom polaganju treba omogućiti pristup odvojivim priključcima i armaturama ugradnjom vrata i panela koji se skidaju, na čijoj površini treba biti da nema oštrih izbočina. Također, pri skrivenom polaganju cjevovoda, na mjestima demontažnih priključaka i armatura treba predvidjeti servisne otvore ili uklonjive štitnike.
Vertikalne presjeke treba cementirati samo u izuzetnim slučajevima. Uglavnom, preporučljivo ih je postaviti u kanale, niše, brazde, kao i iza ukrasnih panela.
U svakom slučaju, skriveno polaganje bakrenih cjevovoda mora se izvesti u kućištu (na primjer, u valovitim polietilenske cijevi Oh). Upotreba valovitih PVC cijevi nije dozvoljena. Prije brtvljenja područja polaganja cjevovoda, potrebno je popuniti montažnu shemu za ovu dionicu i izvršiti hidraulička ispitivanja.
Otvoreno polaganje bakrenih cijevi dopušteno je na mjestima koja sprječavaju njihovo mehaničko oštećenje. Otvorene površine mogu se prekriti ukrasnim elementima.
Mora se reći da se polaganje cjevovoda kroz zidove bez rukava gotovo nikada ne primjećuje. Međutim, podsjećamo da je za prolaz kroz građevinske konstrukcije potrebno osigurati rukave (futrole), na primjer, izrađene od polietilenskih cijevi. Unutrašnji prečnik čahure treba da bude 5-10 mm veći od spoljašnjeg prečnika cevi koja se polaže. Razmak između cijevi i kućišta mora biti zabrtvljen mekom vodootporni materijal omogućavajući cijev da se kreće duž uzdužne ose.
Prilikom ugradnje bakrenih cijevi trebali biste koristiti alat posebno dizajniran za tu svrhu - valjanje, savijanje cijevi, presa.
Prilično korisne informacije Informacije o ugradnji freonskih cijevi možete dobiti od iskusnih instalatera klimatizacijskih sistema. Posebno je važno prenijeti ovu informaciju projektantima, jer je jedan od problema dizajnerske industrije njegova izolacija od instalacije. Kao rezultat toga, projekti uključuju rješenja koja je teško implementirati u praksi. Kako kažu, papir će izdržati sve. Lako za crtanje, teško za izvođenje.
Inače, zbog toga sve kurseve napredne obuke u Centru za obuku i konsultacije APIK provode nastavnici sa iskustvom u oblasti građevinarstva. instalacioni radovi. Čak i za menadžment i dizajn specijalnosti, nastavnici iz oblasti implementacije su pozvani da studentima pruže sveobuhvatnu percepciju industrije.
Dakle, jedno od osnovnih pravila je osigurati na nivou dizajna visinu za polaganje freonskih puteva koja je pogodna za ugradnju. Preporučljivo je održavati razmak od najmanje 200 mm od stropa i od spuštenog stropa. Prilikom vješanja cijevi na klinove, najudobnije dužine potonjih su od 200 do 600 mm. Sa iglama kraće dužine je teško raditi. Duži klinovi su također nezgodni za ugradnju i mogu se klati.
Prilikom postavljanja cjevovoda u ladicu, ne kačite ladicu bliže stropu od 200 mm. Štoviše, preporuča se ostaviti oko 400 mm od ladice do stropa za udobno lemljenje cijevi.
Najpogodnije je postaviti vanjske rute u ladice. Ako nagib dozvoljava, onda u ladicama s poklopcem. U suprotnom, cijevi su zaštićene na drugačiji način.
Problem koji se ponavlja za mnoge objekte je nedostatak oznaka. Jedan od najčešćih komentara pri radu u oblasti arhitektonskog ili tehničkog nadzora je obeležavanje kablova i cjevovoda sistema za klimatizaciju. Radi lakšeg rada i naknadnog održavanja sistema, preporučuje se obeležavanje kablova i cevi svakih 5 metara dužine, kao i pre i posle građevinske konstrukcije. Označavanje treba koristiti broj sistema i tip cjevovoda.
Prilikom postavljanja različitih cjevovoda jedan iznad drugog na istoj ravni (zidu), potrebno je ugraditi niže onaj koji će najvjerovatnije stvarati kondenzat tokom rada. U slučaju paralelnog polaganja dva gasovoda različitih sistema jedan iznad drugog, ispod se ugrađuje onaj u kome teče teži gas.
Zaključak
Prilikom projektovanja i ugradnje velikih objekata sa više sistema klimatizacije i dugih trasa posebnu pažnju treba obratiti pažnju na organizaciju trasa freonskih cjevovoda. Ovaj pristup razvoju opće politike polaganja cijevi pomoći će uštedjeti vrijeme kako u fazi projektovanja tako iu fazi instalacije. Osim toga, ovaj pristup vam omogućava da izbjegnete mnogo grešaka koje se susreću u stvarnoj konstrukciji: zaboravljeni kompenzatori toplinske ekspanzije ili dilatacijski spojevi koji se ne uklapaju u hodnik zbog susjednih inženjerskih sistema, pogrešne sheme pričvršćivanja cijevi, pogrešni proračuni ekvivalenta dužina cjevovoda.
Kako je iskustvo implementacije pokazalo, uzimanje u obzir ovih savjeta i preporuka zaista ima pozitivan učinak u fazi ugradnje klimatizacijskih sistema, značajno smanjujući broj pitanja prilikom ugradnje i broj situacija kada je hitno potrebno pronaći rješenje za složen problem.
Yuri Khomutsky, tehnički urednik časopisa Climate World
Metoda proračuna prečnika rashladni cjevovodi koristeći nomograme
1. Početni podaci usvojeni prilikom sastavljanja nomograma.
A. Maksimalni gubici u cjevovodima:
Na usisnom vodu na -8°C: 2°K;
Na usisnom vodu na -13 °C, -18 °C, -28 °C i -38 °C: 1,5 °K;
Na potisnom vodu: 1 °K
Linija za tečnost: 1 °K.
B. Brzine:
Maksimalna dozvoljena brzina protoka gasa je 15 m/s, kako se ne bi prekoračio nivo buke koji je neprihvatljiv za okolinu;
Minimalni dozvoljeni protok gasa;
a) u vertikalnim cijevima sa krivinama: minimalna brzina plina u vertikalnim presjecima bira se iz uslova osiguranja povrata ulja u kompresor i zavisi od temperature rashladnog sredstva i prečnika cjevovoda;
b) u horizontalnim cijevima: ne manje od 3,5 m/s kako bi se osigurao normalan povrat ulja;
Maksimalna brzina tečne faze nije veća od 1,5 m/s kako bi se izbjeglo uništavanje elektromagnetnih ventila tokom vodenog udara.
C. Koncept ekvivalentne dužine .
Da se uzme u obzir lokalni otpor(ventili, zavoji), uvodi se koncept ekvivalentne dužine, koja se određuje množenjem stvarne dužine linije sa faktorom korekcije. Vrijednosti koeficijenata su sljedeće:
Za dužine od 8 do 30 m: 1,75
Za dužine preko 30 m: 1,50.
D. Teorijski uslovi rada :
Temperatura kondenzacije: +43°S - bez pothlađivanja;
Temperatura usisnih plinova;
a) za -8°S i -18°S: +18°S
b) za -28°S i -38°S: 0°S
2. Korištenje nomograma za odabir promjera cijevi.
A. Odaberite nomogram koji odgovara korištenom rashladnom sredstvu.
B. Usisni vodovi.
Odaberite nomogram čija je referentna temperatura usisavanja najbliža podešenoj temperaturi;
Duž ordinatne ose nacrtajte navedeni kapacitet hlađenja, a duž apscisne ose stvarnu izmerenu dužinu linije (korekcija za ekvivalentnu dužinu je već uzeta u obzir prilikom konstruisanja nomograma).
Blizu tačke presjeka koja se nalazi na ovaj način, odaberite odgovarajući najprikladniji prečnik. Odlučujući faktor u ovom slučaju uvijek je uzimanje u obzir ograničenja brzine protoka:
Pronađena tačka se mora pomeriti udesno ako želite da smanjite gubitak pritiska što je više moguće;
Ako je pronađena tačka u zoni prihvatljivog gubitka, treba je pomeriti ulevo (vidi primere).
Za provjeru ispravnosti odabranog promjera potrebno je za dati kapacitet hlađenja i odabranu vrijednost prečnika iz nomograma odrediti dužinu cijevi kojoj odgovaraju gubici navedeni u naslovu nomograma. Tada se stvarni gubici mogu izračunati pomoću formule:
∆R(∆ T) činjenica = ∆R(∆ T)nom x D fak
Dnom.
∆R(∆ T) činjenica- stvarni i nazivni gubici pritiska (ili temperature) naznačeni u zaglavlju nomograma;
D fak- stvarna izmjerena dužina cjevovoda;
D nom.- dužina cjevovoda, određena iz nomograma na mjestu presjeka odabranog prečnika cjevovoda i ordinate navedenog rashladnog kapaciteta.
Prilikom odabira prečnika cevi treba obratiti pažnju na položaj dobijene vrednosti prečnika u odnosu na krivulje koje ograničavaju dozvoljene protoke u cevi: za horizontalne cjevovode - ne manje od 3,5 m/s, za vertikalne cjevovode - ne niže od vrijednosti koje odgovaraju "minimalnoj" krivulji brzine plina u vertikalnim povratnim cijevima ulja." Za vertikalne cjevovode, odabrana vrijednost promjera treba biti lijevo od ove krive. Istovremeno, poželjno je da brzina gasa ne prelazi 15 m/s ako je nivo buke u cevima važan za instalaciju.
C. Ispusni vodovi.
Metoda odabira promjera je ista kao i za usisne vodove, ali se referentna vrijednost za temperaturu kondenzacije uzima na +43 °C.
D. Dvostruki cjevovodi.
Dizajniran za uzlazne vertikalne usisne ili potisne vodove sa varijabilnim protokom (agregati s više kompresora, kompresori sa kontrolom kapaciteta ili višekomorne instalacije), kao i za pojedinačne prečnike cevovoda koji prelaze 2 5/8".
Da biste odredili promjere dvostrukih cjevovoda, prvo morate odabrati dozvoljeni promjer jednog uzlaznog cjevovoda za dati kapacitet hlađenja, slično točki "A". Zatim, koristeći tablicu prikazanu u gornjem lijevom dijelu dijagrama, pronađite preporučene prečnike para cjevovoda koji se dižu ekvivalentne pronađenoj vrijednosti jednog cjevovoda. Ovaj par se bira u omjeru od oko 1/3 ÷ 2/3 navedenog kapaciteta hlađenja.
E. Linije za tečnost.
Gubici tlaka u vodovima za tekućinu određuju dva faktora:
Dinamički gubitak pritiska, u zavisnosti od brzine kretanja tečnosti (naveden direktno u nomogramima);
Gubici statičkog pritiska zbog razlike u visinama stubova (izračunati u zavisnosti od rasporeda instalacije, uzimajući u obzir vrednost statičkih gubitaka po metru visine cevovoda: za tečnost R22 na temperaturi od +43 oC - 0,112 bara ili 0,28 oK po 1 m, a uzimajući u obzir pothlađivanje ≈ 0,12 bara ili ≈ 0,3 °K).
Ove cijevi moraju biti pažljivo dimenzionirane kako bi se izbjegli gubici tlaka koji prelaze dozvoljeno pothlađivanje. U suprotnom je moguće spontano ključanje rashladnog sredstva u cevovodu za tečnost (preuranjeno isparavanje). Ako krug sadrži ventile brzog djelovanja (na primjer, elektromagnetne ventile), brzina fluida u cjevovodima ne bi trebala biti veća od 1,5 m/s. Nema nižih ograničenja za brzinu kretanja fluida u cijevima (vidi primjer 1). Za vodove koji povezuju kondenzator sa prijemnikom, ova brzina bi uvijek trebala biti ispod 0,5 m/s. U svakom slučaju, prijemnik mora biti smješten ispod kondenzatora. Minimalna visinska razlika je 0,3 m Ako se ovi uvjeti ne ispune, u kondenzatoru će se akumulirati više rashladnog sredstva nego što je izračunato, odnosno njegov učinak će biti manji, a tlak kondenzacije veći od izračunatog.
3. Praktični primjeri.
A. Izbor cjevovoda za tipičnu instalaciju (jedna jedinica, jedna rashladna komora).
Početni podaci: R22 rashladno sredstvo;
temperatura isparavanja -18 °C;
udaljenost kompresora/komora 40 m;
udaljenost kompresora/kondenzatora 20 m;
utrošeni kapacitet hlađenja W, na -16 °C;
nazivni kapacitet hlađenja W, na -18 °C.
Prema nomogramu za R22 na Tisp = -18 "C, utvrđujemo da sa kapacitetom hlađenja od 23000 W i gubicima od 1,5 oK, dužina vertikalnog cevovoda prečnika 1 5/8" treba da bude oko 30 m. , a dužina horizontalnog cjevovoda prečnika 2 1/8" oko 150 m.
Gubici za cjevovod od 40 m mogu se izračunati korištenjem gornje formule. Za cjevovode s horizontalnim i vertikalnim presjecima odabiru se različiti promjeri presjeka, izračunavaju se gubici u svakoj sekciji, a zatim se rezultati zbrajaju. Prilikom određivanja prečnika cevovoda potrebno je uzeti u obzir stabilnu vrednost rashladnog kapaciteta agregata na ravnotežnoj temperaturi, a ne kapacitet hlađenja koji je neophodan da bi se obezbedio rad komore u neprekidnom režimu.
Može se primijetiti da među početnim podacima koji se uzimaju u obzir pri odabiru promjera cjevovoda iz niza važećih opcija, ovisno o potrebama i ograničenjima instalacije, prioritet imaju gubici tlaka, brzina, razina buke, radni troškovi, i kapitalne investicije.
B. Izbor prečnika cevovoda za višekomorne instalacije sa centralnom kompresorskom jedinicom (CDB).
Da bi se odredio prečnik dijela cjevovoda koji je zajednički za sve komore, uzeta dužina treba uzeti u obzir kao udaljenost od Centralnog projektantskog biroa do najudaljenije komore;
Za određivanje promjera cjevovoda za svaku komoru, udaljenost od ove komore do Centralnog projektantskog biroa treba uzeti u obzir kao dužinu.
Instalacioni dijagram
i 1 1/8" na -13 °C (prva vrijednost je vod za tečnost, druga je usisni vod).
Komora 2: Š, 45 m: 1/2" i 1 1/8" na -8 °C.
♦Komorija 1+2: Š, 70 m: 5/8" i 1 5/8" na -18 °C.
Komora 3: 3.000 W, 60 m: 3/8" i 3/4" na -8 °C. (-13 °C)
Komora 4: 6.000 W, 50 m: 1/2" i 1 1/8" na -18 °C.
♦Kamera 3+4: 9 000 W, 60 m: 1/2" i I 3/8" na -18 °C
♦Komorija 1+2+3+4: Š, 70 m: 3/4" i 2 1/8" na -18 °C.
♦Uspinje dvostruki glavni vod zajedničkog cjevovoda: 1 5/8" = 7/8" + 1 3/8".
Ovaj pristup uzima u obzir i dužinu cjevovoda i gubitke tlaka uzrokovane ovom dužinom, uzimajući u obzir da komore imaju različite temperature isparavanja i da su ti gubici barem isti kao na regulatoru tlaka isparavanja.
Ulje u freonski lanac
Ulje u freonskom sistemu je neophodno za podmazivanje kompresora. Stalno napušta kompresor - cirkulira u freonskom krugu zajedno s freonom. Ako se iz bilo kojeg razloga ulje ne vrati u kompresor, CM neće biti dovoljno podmazan. Ulje se rastvara u tečnom freonu, ali se ne rastvara u pari. Cjevovodi se kreću:
- nakon kompresora - pregrijana para freona + uljna magla;
- nakon isparivača - pregrijana para freona + uljni film na zidovima i kapljice ulja;
- nakon kondenzatora - tečni freon sa uljem otopljenim u njemu.
Stoga se na parovodima mogu pojaviti problemi sa zadržavanjem ulja. To se može riješiti održavanjem dovoljne brzine kretanja pare u cjevovodima, potrebnim nagibom cijevi i ugradnjom petlji za podizanje ulja.
Isparivač je ispod.
a) Petlje za struganje ulja treba da budu postavljene u intervalima od svakih 6 metara na cjevovodima koji se dižu kako bi se olakšao povratak ulja u kompresor;
b) Napravite sabirnu jamu na usisnom vodu nakon ekspanzijskog ventila;
Isparivač je viši.
a) Na izlazu iz isparivača, postavite vodenu zaptivku iznad isparivača kako biste spriječili da tekućina iscuri u kompresor kada je mašina parkirana.
b) Napravite sabirnu jamu na usisnom vodu nakon isparivača kako biste sakupili tečno rashladno sredstvo koje se može nakupiti tokom gašenja. Kada se kompresor ponovo uključi, rashladno sredstvo će brzo ispariti: preporučljivo je napraviti jamu podalje od senzorskog elementa ekspanzijskog ventila kako bi se izbjeglo da ova pojava utiče na rad ekspanzijskog ventila.
c) Na horizontalnim dijelovima ispusni cjevovod nagib od 1% u smjeru kretanja freona kako bi se olakšalo kretanje ulja u pravom smjeru.
Kondenzator je ispod.
U ovoj situaciji nisu potrebne posebne mjere opreza.
Ako je kondenzator niži od KIB-a, tada visina dizanja ne smije biti veća od 5 metara. Međutim, ako CIB i sistem u cjelini nisu najbolji kvalitet, tada tečni freon može imati poteškoća s podizanjem čak i na manjim visinskim razlikama.
a) Preporučljivo je ugraditi zaporni ventil na ulaz kondenzatora kako bi se spriječilo da tekući freon teče u kompresor nakon isključivanja rashladna mašina. To se može dogoditi ako se kondenzator nalazi unutra okruženje sa temperaturom višom od temperature kompresora.
b) Na horizontalnim dijelovima ispusnog cjevovoda, nagib od 1% duž smjera kretanja freona kako bi se olakšalo kretanje ulja u pravom smjeru
Kondenzator je veći.
a) Da biste spriječili protok tekućeg rashladnog sredstva iz komprimatora u kompresor kada je rashladna mašina zaustavljena, postavite ventil ispred regulatora pritiska.
b) Petlje za podizanje ulja treba da budu postavljene u intervalima od svakih 6 metara na cjevovodima koji se dižu kako bi se olakšao povratak ulja u kompresor;
c) Na horizontalnim dijelovima ispusnog cjevovoda potreban je nagib od 1% kako bi se olakšalo kretanje nafte u ispravnom smjeru.
Rad petlje za podizanje ulja.
Kada nivo ulja dostigne gornji zid cijevi, ulje će biti potisnuto dalje prema kompresoru.
Proračun freonskih cjevovoda.
Ulje se otapa u tekućem freonu, tako da se brzina u tečnim cjevovodima može održavati niskom - 0,15-0,5 m/s, što će osigurati nizak hidraulički otpor kretanja. Povećanje otpora dovodi do gubitka rashladnog kapaciteta.
Ulje se ne otapa u pari freona, tako da se brzina u parovodima mora održavati visokom kako bi se ulje prenosilo parom. Prilikom kretanja, dio ulja prekriva zidove cjevovoda - ovaj film se također pomiče parom velike brzine. Brzina na izlaznoj strani kompresora je 10-18m/s. Brzina na usisnoj strani kompresora je 8-15m/s.
Na horizontalnim dionicama vrlo dugih cjevovoda dozvoljeno je smanjenje brzine na 6 m/s.
primjer:
Početni podaci:
Rashladno sredstvo R410a.
Potreban kapacitet hlađenja 50kW=50kJ/s
Tačka ključanja 5°C, temperatura kondenzacije 40°C
Pregrijavanje 10°C, pothlađivanje 0°C
Rješenje usisne cijevi:
1. Specifični kapacitet hlađenja isparivača je q u=H1-H4=440-270=170kJ/kg
Zasićena tečnost | Zasićena para |
||||||||
Temperatura, °C | Pritisak zasićenja, 10 5 Pa | Gustina, kg/m³ | Specifična entalpija, kJ/kg | Specifična entropija, kJ/(kg*K) | Pritisak zasićenja, 10 5 Pa | Gustina, kg/m³ | Specifična entalpija, kJ/kg | Specifična entropija, kJ/(kg*K) | Specifična toplota isparavanja, kJ/kg |
2. Maseni protok freona
m= 50 kW/ 170 kJ/kg = 0,289 kg/s
3. Specifična zapremina pare freona na usisnoj strani
v sunce = 1/33,67kg/m³= 0,0297m³/kg
4. Zapreminski protok pare freona na usisnoj strani
Q= v sunce * m
Q=0,0297m³/kg x 0,289kg/s =0,00858m³/s
5.Unutarnji prečnik cjevovoda
Od standardnih bakarnih freonskih cjevovoda biramo cijev vanjskog promjera 41,27 mm (1 5/8"), odnosno 34,92 mm (1 3/8").
Vanjski Prečnik cevovoda se često bira u skladu sa tabelama datim u „Uputstvu za instalaciju“. Prilikom sastavljanja ovakvih tabela uzimaju se u obzir brzine pare potrebne za prijenos ulja.
Proračun zapremine punjenja freonom
Pojednostavljeno izračunavanje mase punjenja rashladnog sredstva vrši se pomoću formule koja uzima u obzir volumen vodova tekućine. Ova jednostavna formula ne uzima u obzir linije za paru, jer je zapremina koju zauzima para vrlo mala:
Mzapr = P Ha. * (0,4 x V isp + TO g* V res + V f.m.), kg,
P Ha. - gustina zasićene tečnosti (freon) PR410a = 1,15 kg/dm³ (na temperaturi od 5°C);
V isp - unutrašnja zapremina hladnjaka zraka (hladnjaci zraka), dm³;
V res - unutrašnja zapremina prijemnika rashladna jedinica, dm³;
V l.m - unutrašnja zapremina vodova za tečnost, dm³;
TO g je koeficijent koji uzima u obzir shemu instalacije kondenzatora:
TO g=0,3 za kompresorsko-kondenzacijske jedinice bez hidrauličkog regulatora tlaka kondenzacije;
TO g=0,4 kada se koristi hidraulični regulator pritiska kondenzacije (ugradnja jedinice na otvorenom ili verzija sa daljinskim kondenzatorom).
Akaev Konstantin Evgenijevič
Kandidat tehničke nauke St. Petersburg University of Food and Low Temperature Technologies