Dalam proses pengujian penerimaan, berulang kali kita harus menghadapi kesalahan yang dibuat selama desain dan pemasangan pipa tembaga untuk sistem pendingin udara freon. Menggunakan akumulasi pengalaman, serta mengandalkan persyaratan dokumen peraturan, kami mencoba menggabungkan aturan dasar pengorganisasian jalur pipa tembaga dalam kerangka artikel ini.
Kami akan berbicara secara khusus tentang organisasi rute, dan bukan tentang aturan pemasangan pipa tembaga. Masalah penempatan pipa, mereka posisi relatif, masalah pemilihan diameter pipa freon, kebutuhan loop pengangkat oli, kompensator, dll. Kami akan mengabaikan aturan pemasangan pipa tertentu, teknologi pembuatan sambungan, dan detail lainnya. Pada saat yang sama, isu-isu mengenai pandangan yang lebih luas dan umum mengenai desain jalur tembaga akan diangkat, dan beberapa masalah praktis akan dipertimbangkan.
Terutama bahan ini menyangkut sistem pendingin udara freon, baik itu sistem split tradisional, sistem pendingin udara multi-zona, atau AC presisi. Namun kami tidak akan membahas pemasangan pipa air pada sistem chiller dan pemasangan pipa freon yang relatif pendek di dalam mesin pendingin.
Dokumentasi peraturan untuk desain dan pemasangan pipa tembaga
Di antara dokumentasi peraturan mengenai pemasangan pipa tembaga, kami menyoroti dua standar berikut:
- STO NOSTROY 2.23.1–2011 “Pemasangan dan commissioning unit evaporatif dan kondensasi kompresor sistem pendingin udara rumah tangga di gedung dan struktur”;
- SP 40–108–2004 “Desain dan pemasangan sistem internal pasokan air dan pemanas bangunan dari pipa tembaga.”
Dokumen pertama menjelaskan fitur pemasangan pipa tembaga sehubungan dengan sistem pendingin udara kompresi uap, dan yang kedua - sehubungan dengan sistem pemanas dan pasokan air, namun banyak persyaratan juga berlaku untuk sistem pendingin udara.
Pemilihan diameter pipa tembaga
Diameter pipa tembaga dipilih berdasarkan katalog dan program perhitungan peralatan AC. Dalam sistem split, diameter pipa dipilih sesuai dengan pipa penghubung unit indoor dan outdoor. Dalam kasus sistem multi-zona, yang terbaik adalah menggunakan program perhitungan. DI DALAM AC presisi Rekomendasi pabrikan digunakan. Namun, dengan rute freon yang panjang, mungkin timbul situasi non-standar yang tidak ditunjukkan dalam dokumentasi teknis.
Secara umum, untuk memastikan pengembalian oli dari sirkuit ke bak mesin kompresor dan kehilangan tekanan yang dapat diterima, laju aliran dalam saluran gas harus minimal 4 meter per detik untuk bagian horizontal dan minimal 6 meter per detik untuk bagian menaik. Untuk menghindari terjadinya hal-hal yang tidak dapat diterima level tinggi kebisingan, kecepatan aliran gas maksimum yang diijinkan dibatasi hingga 15 meter per detik.
Laju aliran refrigeran dalam fase cair jauh lebih rendah dan dibatasi oleh potensi kerusakan katup penutup dan katup kontrol. Kecepatan maksimum fase cair - tidak lebih dari 1,2 meter per detik.
Pada ketinggian tinggi dan rute yang panjang, diameter bagian dalam saluran cairan harus dipilih sehingga penurunan tekanan di dalamnya dan tekanan kolom cairan (dalam kasus pipa menaik) tidak menyebabkan cairan mendidih di titik tersebut. akhir garis.
Dalam sistem pengkondisian udara presisi, di mana panjang rute dapat mencapai atau melebihi 50 meter, bagian vertikal saluran gas dengan diameter yang diperkecil sering kali diadopsi, sebagai suatu peraturan, dengan satu ukuran standar (sebesar 1/8”).
Kami juga mencatat bahwa seringkali panjang pipa ekuivalen yang dihitung melebihi batas maksimum yang ditentukan oleh pabrikan. Dalam hal ini, disarankan untuk mengoordinasikan rute sebenarnya dengan produsen AC. Biasanya ternyata kelebihan panjang diperbolehkan hingga 50% panjang maksimum rute yang ditunjukkan dalam katalog. Dalam hal ini, pabrikan menunjukkan diameter pipa yang diperlukan dan persentase perkiraan kapasitas pendinginan yang terlalu rendah. Menurut pengalaman, perkiraan yang terlalu rendah tidak melebihi 10% dan tidak menentukan.
Loop pengangkat minyak
Loop pengangkat oli dipasang di hadapan bagian vertikal dengan panjang 3 meter atau lebih. Pada ketinggian yang lebih tinggi, loop harus dipasang setiap 3,5 meter. Dalam hal ini, loop pengangkat oli balik dipasang di titik teratas.
Namun ada pengecualian di sini juga. Ketika menyetujui rute non-standar, pabrikan dapat merekomendasikan pemasangan loop pengangkat oli tambahan atau menolak yang tambahan. Khususnya, dalam kondisi rute yang panjang, untuk mengoptimalkan ketahanan hidraulik, disarankan untuk mengabaikan putaran atas terbalik. Dalam proyek lain, karena kondisi khusus, pada ketinggian sekitar 3,5 meter, dua loop perlu dipasang.
Lingkaran pengangkatan oli merupakan hambatan hidraulik tambahan dan harus diperhitungkan saat menghitung panjang rute ekivalen.
Saat membuat loop pengangkat oli, perlu diingat bahwa dimensinya harus sekecil mungkin. Panjang loop tidak boleh melebihi 8 diameter pipa tembaga.
Mengikat pipa tembaga
Beras. 1. Skema pengikatan pipa di salah satu proyek,
dari mana penjepit dipasang langsung ke pipa
tidak jelas, yang menjadi bahan kontroversi
Dalam hal mengencangkan pipa tembaga, kesalahan paling umum adalah mengencangkan dengan klem melalui insulasi, yang diharapkan dapat mengurangi dampak getaran pada pengencang. Situasi kontroversial dalam masalah ini juga dapat disebabkan oleh kurang detailnya gambar sketsa dalam proyek (Gbr. 1).
Padahal, untuk mengamankan pipa, sebaiknya digunakan klem pipa logam, terdiri dari dua bagian, dipilin dengan sekrup dan memiliki sisipan penyegel karet. Mereka akan memberikan peredam getaran yang diperlukan. Klem harus dipasang pada pipa, dan bukan pada insulasi, harus berukuran sesuai dan memberikan pengikatan yang kaku pada jalur ke permukaan (dinding, langit-langit).
Pemilihan jarak antara pengikatan pipa yang terbuat dari pipa tembaga padat umumnya dihitung menurut metodologi yang disajikan dalam Lampiran D dokumen SP 40–108–2004. KE metode ini harus digunakan jika menggunakan pipa non-standar atau jika terjadi situasi kontroversial. Dalam praktiknya, rekomendasi khusus lebih sering digunakan.
Dengan demikian, rekomendasi jarak antara penyangga pipa tembaga diberikan dalam tabel. 1. Jarak antara pengikatan pipa horizontal yang terbuat dari pipa semi keras dan pipa lunak dapat dikurangi masing-masing sebesar 10 dan 20%. Lebih banyak jika perlu nilai yang tepat Jarak antara pengencang pada pipa horizontal harus ditentukan dengan perhitungan. Setidaknya satu pengikat harus dipasang pada riser, berapa pun ketinggian lantainya.
Tabel 1 Jarak antar penyangga pipa tembaga
Perhatikan bahwa data dari tabel. 1 kira-kira bertepatan dengan grafik yang ditunjukkan pada Gambar. 1 pasal 3.5.1 SP 40–108–2004. Namun, kami telah menyesuaikan data standar ini agar sesuai dengan pipa berdiameter relatif kecil yang digunakan dalam sistem pendingin udara.
Kompensator ekspansi termal
ekspansi termal berbagai jenis
(a – berbentuk L, b – berbentuk O, c – berbentuk U)
untuk pipa tembaga
Sebuah pertanyaan yang sering membingungkan para insinyur dan pemasang adalah perlunya memasang kompensator ekspansi termal dan pilihan jenisnya.
Refrigeran dalam sistem pendingin udara umumnya memiliki suhu berkisar antara 5 hingga 75 °C (nilai yang lebih tepat bergantung pada elemen sirkuit pendingin mana yang terletak di antara pipa tersebut). Suhu lingkungan pada saat yang sama suhunya bervariasi antara –35 hingga +35 °C. Perbedaan suhu spesifik yang dihitung diambil tergantung di mana pipa tersebut berada, di dalam atau di luar ruangan, dan di antara elemen sirkuit pendingin mana (misalnya, suhu antara kompresor dan kondensor berada dalam kisaran 50 hingga 75 ° C , dan antara katup ekspansi dan evaporator - dalam kisaran 5 hingga 15 °C).
Secara tradisional, kompensator berbentuk U dan L digunakan dalam konstruksi. Perhitungan kapasitas kompensasi elemen pipa berbentuk U dan L dilakukan sesuai rumus (lihat diagram pada Gambar 2)
Di mana
Lk - jangkauan kompensator, m;
∆L - deformasi linier bagian pipa ketika suhu udara berubah selama pemasangan dan pengoperasian, m;
A adalah koefisien elastisitas pipa tembaga, SEBUAH = 33.
Deformasi linier ditentukan oleh rumus
∆L = α L ∆t,
L adalah panjang bagian pipa yang mengalami deformasi pada suhu pemasangan, m;
∆t - perbedaan suhu antara suhu pipa dalam mode berbeda selama operasi, °C;
α adalah koefisien muai panjang tembaga, sama dengan 16,6·10 –6 1/°C.
Misalnya, mari kita hitung jarak bebas yang diperlukan L ke dari penyangga bergerak pipa d = 28 mm (0,028 m) sebelum belokan, yang disebut overhang kompensator berbentuk L pada jarak ke penyangga tetap terdekat L = 10 m. Bagian pipa terletak di dalam ruangan (suhu pipa pada idle chiller 25 °C) antara mesin pendingin dan kondensor jarak jauh (suhu pengoperasian pipa 70 °C), yaitu ∆t = 70–25 = 45 °C.
Dengan menggunakan rumus yang kita temukan:
∆L = α · L · ∆t = 16,6 10 –6 10 45 = 0,0075 m.
Jadi, jarak 500 mm cukup untuk mengimbangi ekspansi termal pipa tembaga. Mari kita tekankan sekali lagi bahwa L adalah jarak ke tumpuan tetap pipa, L k adalah jarak ke tumpuan bergerak pipa.
Dengan tidak adanya belokan dan penggunaan kompensator berbentuk U, kami menemukan bahwa untuk setiap 10 meter bagian lurus diperlukan kompensator setengah meter. Jika lebar koridor atau karakteristik geometris lainnya dari lokasi pemasangan pipa tidak memungkinkan pemasangan sambungan ekspansi dengan overhang 500 mm, sambungan ekspansi harus dipasang lebih sering. Dalam hal ini ketergantungannya, seperti terlihat dari rumusnya, bersifat kuadrat. Ketika jarak antar sambungan ekspansi dikurangi 4 kali lipat, perpanjangan sambungan ekspansi hanya akan menjadi 2 kali lebih pendek.
Untuk menentukan offset kompensator dengan cepat, akan lebih mudah menggunakan tabel. 2.
Tabel 2. Kompensator overhang L k (mm) tergantung pada diameter dan perpanjangan pipa
| Diameter pipa, mm | Perpanjangan 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 |
Terakhir, kami mencatat bahwa hanya boleh ada satu penyangga tetap di antara dua sambungan ekspansi.
Tempat-tempat potensial di mana sambungan ekspansi mungkin diperlukan, tentu saja, adalah tempat-tempat yang terdapat perbedaan suhu paling besar antara mode pengoperasian dan non-operasional AC. Karena refrigeran terpanas mengalir antara kompresor dan kondensor, dan terpanas suhu rendah khas untuk area luar ruangan di musim dingin, yang paling kritis adalah bagian pipa luar ruangan dalam sistem pendingin dengan kondensor jarak jauh, dan dalam sistem pendingin udara presisi - saat menggunakan AC kabinet internal dan kondensor jarak jauh.
Situasi serupa terjadi di salah satu fasilitas, di mana kondensor jarak jauh harus dipasang pada rangka yang berjarak 8 meter dari gedung. Pada jarak ini, dengan perbedaan suhu melebihi 100 °C, hanya ada satu saluran keluar dan pengikatan pipa yang kaku. Seiring waktu, tikungan pipa muncul di salah satu pengencang, dan kebocoran muncul enam bulan setelah sistem dioperasikan. Tiga sistem yang dipasang sejajar satu sama lain memiliki cacat yang sama dan memerlukan perbaikan darurat dengan mengubah konfigurasi rute, memasang kompensator, menguji tekanan ulang, dan mengisi ulang sirkuit.
Terakhir, faktor lain yang harus diperhitungkan ketika menghitung dan merancang kompensator ekspansi termal, terutama yang berbentuk U, adalah peningkatan yang signifikan pada panjang ekivalen rangkaian freon karena penambahan panjang pipa dan empat tikungan. Jika total panjang rute mencapai nilai kritis (dan jika kita berbicara tentang perlunya menggunakan kompensator, panjang rute jelas cukup besar), maka diagram akhir yang menunjukkan semua kompensator harus disetujui oleh pabrikan. Dalam beberapa kasus, melalui upaya bersama dimungkinkan untuk mengembangkan solusi yang paling optimal.
Rute sistem pendingin udara harus disembunyikan di alur, saluran dan poros, baki dan gantungan, sedangkan ketika diletakkan tersembunyi, akses ke sambungan dan perlengkapan yang dapat dilepas harus disediakan dengan memasang pintu dan panel yang dapat dilepas, yang pada permukaannya harus ada tidak ada tonjolan yang tajam. Selain itu, ketika memasang pipa secara tersembunyi, palka servis atau pelindung yang dapat dilepas harus disediakan di lokasi sambungan dan perlengkapan yang dapat diturunkan.
Bagian vertikal harus disemen hanya dalam kasus luar biasa. Pada dasarnya, disarankan untuk menempatkannya di saluran, relung, alur, serta di belakang panel dekoratif.
Bagaimanapun, peletakan pipa tembaga yang tersembunyi harus dilakukan dalam selubung (misalnya, dalam bergelombang pipa polietilen Oh). Penggunaan pipa PVC bergelombang tidak diperbolehkan. Sebelum menyegel area peletakan pipa, perlu untuk melengkapi diagram pemasangan yang sudah terpasang untuk bagian ini dan melakukan uji hidraulik.
Pemasangan pipa tembaga secara terbuka diperbolehkan di tempat yang mencegah kerusakan mekanis. Area terbuka dapat ditutup dengan elemen dekoratif.
Harus dikatakan bahwa pemasangan pipa melalui dinding tanpa selongsong hampir tidak pernah diamati. Namun, izinkan kami mengingatkan Anda bahwa untuk melewati struktur bangunan perlu disediakan selongsong (kotak), misalnya yang terbuat dari pipa polietilen. Diameter bagian dalam selongsong harus lebih besar 5–10 mm dari diameter luar pipa yang akan dipasang. Kesenjangan antara pipa dan casing harus ditutup dengan lembut bahan tahan air memungkinkan pipa bergerak sepanjang sumbu longitudinal.
Saat memasang pipa tembaga, Anda harus menggunakan alat yang dirancang khusus untuk tujuan ini - penggulungan, pembengkokan pipa, pengepres.
Cukup banyak informasi berguna Informasi mengenai pemasangan pipa freon dapat diperoleh dari pemasang sistem pendingin udara yang berpengalaman. Informasi ini sangat penting untuk disampaikan kepada para desainer, karena salah satu masalah industri desain adalah keterisolasiannya dari instalasi. Akibatnya, proyek menyertakan solusi yang sulit diterapkan dalam praktik. Seperti yang mereka katakan, kertas akan tahan terhadap apa pun. Mudah digambar, sulit dieksekusi.
Oleh karena itu, semua kursus pelatihan lanjutan di Pusdiklat APIK dilakukan oleh guru-guru yang berpengalaman di bidang pekerjaan konstruksi dan instalasi. Bahkan untuk spesialisasi manajemen dan desain, guru dari bidang implementasi diundang untuk memberikan siswa persepsi komprehensif tentang industri.
Jadi, salah satu aturan dasarnya adalah memastikan pada tingkat desain bahwa ketinggian pemasangan nyaman untuk pemasangan rute freon. Disarankan untuk menjaga jarak ke langit-langit dan langit-langit palsu minimal 200 mm. Saat menggantung pipa pada tiang, panjang yang paling nyaman adalah 200 hingga 600 mm. Pin yang lebih pendek sulit untuk digunakan. Kancing yang lebih panjang juga tidak nyaman untuk dipasang dan mungkin goyah.
Saat memasang pipa di baki, jangan menggantung baki lebih dekat ke langit-langit dari 200 mm. Selain itu, disarankan untuk menyisakan sekitar 400 mm dari baki ke langit-langit untuk kenyamanan menyolder pipa.
Cara paling mudah untuk meletakkan rute eksternal di baki. Jika kemiringannya memungkinkan, maka dalam nampan dengan penutup. Jika tidak, pipa dilindungi dengan cara lain.
Masalah yang berulang pada banyak objek adalah kurangnya penandaan. Salah satu komentar paling umum ketika bekerja di bidang pengawasan arsitektur atau teknis adalah menandai kabel dan pipa sistem pendingin udara. Untuk kemudahan pengoperasian dan pemeliharaan sistem selanjutnya, disarankan untuk menandai kabel dan pipa setiap panjangnya 5 meter, serta sebelum dan sesudahnya. struktur bangunan. Penandaannya harus menggunakan nomor sistem dan jenis pipa.
Saat memasang pipa yang berbeda di atas satu sama lain pada bidang (dinding) yang sama, perlu memasang pipa yang lebih rendah yang paling mungkin membentuk kondensat selama pengoperasian. Dalam hal peletakan dua saluran gas dari sistem yang berbeda secara paralel di atas satu sama lain, saluran yang aliran gasnya lebih berat harus dipasang di bawah.
Kesimpulan
Saat merancang dan memasang fasilitas besar dengan banyak sistem pendingin udara dan rute yang panjang perhatian khusus perhatian harus diberikan pada pengaturan jalur pipa freon. Pendekatan untuk mengembangkan kebijakan pemasangan pipa secara umum akan membantu menghemat waktu baik pada tahap desain maupun pemasangan. Selain itu, pendekatan ini menghindari banyak kesalahan yang ditemui dalam konstruksi nyata: kompensator ekspansi termal yang terlupakan atau sambungan ekspansi yang tidak sesuai dengan koridor karena sistem teknik yang berdekatan, skema pengikatan pipa yang salah, perhitungan ekuivalen yang salah. panjang pipa.
Seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman implementasi, dengan mempertimbangkan tip dan rekomendasi ini benar-benar memiliki efek positif pada tahap pemasangan sistem pendingin udara, secara signifikan mengurangi jumlah pertanyaan selama pemasangan dan jumlah situasi ketika sangat mendesak untuk menemukan solusi atas masalah tersebut. masalah yang kompleks.
Yuri Khomutsky, editor teknis majalah Climate World
Loop pengangkat oli dan pengunci oli (perangkap) aktif pipa gas, ketika evaporator lebih tinggi dari unit kondensasi kompresor (CCU).
Loop pengangkat minyak dan pengunci minyak (perangkap) pada pipa gas ketika evaporator berada di bawah unit kompresor-kondensasi (CCU).
| EROPA LE |
Panjang hingga 10 M |
Panjangnya hingga 20 m |
Panjangnya hingga 30 m |
|||
|
Ø
gas, MM |
Ø
cairan, MM |
Ø
gas, MM |
Ø
cairan, MM |
Ø
gas, MM |
Ø
cairan, MM |
|
| 6 | 18 | 12 | 18 | 12 | 18 | 12 |
| 8 | 18 | 12 | 18 | 12 | 18 | 16 |
| 10 | 18 | 12 | 22 | 16 | 22 | 16 |
| 14 | 22 | 16 | 22 | 16 | 28 | 16 |
| 16 | 22 | 16 | 28 | 16 | 28 | 18 |
| 18 | 28 | 16 | 28 | 18 | 28 | 18 |
| 21 | 28 | 16 | 28 | 18 | 28 | 22 |
| 25 | 28 | 18 | 28 | 18 | 35 | 22 |
| 28 | 28 | 18 | 35 | 22 | 35 | 22 |
| 31 | 35 | 18 | 35 | 22 | 35 | 22 |
| 37 | 35 | 22 | 35 | 22 | 35 | 28 |
| 41 | 35 | 22 | 35 | 22 | 35 | 28 |
Perkiraan jumlah zat pendingin yang dibutuhkan untuk mengisi sistem pendingin sistem KKB (M jumlah.) ditentukan dengan rumus berikut:
M jumlah. = M kkb + M isp. + M tr. ;
Di mana M kkb(kg) - massa refrigeran per KKB (ditentukan berdasarkan tabel 2),M isp.- massa zat pendingin per evaporator (ditentukan oleh rumus),M tr.- massa zat pendingin per pipa (ditentukan oleh rumus).
Tabel 2. Massa refrigeran per KKB, kg
| EROPA LE | 6 | 8 | 10 | 14 | 16 | 18 | 21 | 25 | 28 | 31 | 37 | 41 |
| Massa pendingin, kg | 1,0 | 1,3 | 1,6 | 2,4 | 2,7 | 3,2 | 3,7 | 4,4 | 5,1 | 5,6 | 6,6 | 7,4 |
Massa zat pendingin per evaporator (dalam satu rangkaian) dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang disederhanakan:
M isp. = VOrang Spanyolx 0,316 − n ;
Di mana VOrang Spanyol(l) - volume internal evaporator (volume medium), yang ditunjukkan dalam deskripsi teknis pada unit ventilasi di bagian pendingin atau di papan nama,N- jumlah sirkuit evaporator. Rumus ini dapat digunakan dengan kinerja rangkaian evaporator yang sama. Dalam kasus beberapa sirkuit dengan performa berbeda, alih-alih "− n"harus diganti dengan"x bagian kapasitas sirkuit", misalnya, untuk sirkuit dengan produktivitas 30% maka akan menjadi "x 0,3».
Massa refrigeran per pipa (dalam satu rangkaian) dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
M tr. = M tr.zh x L tr.zh + M tr.s.x x L tr.s.;
Di mana M tr.zh Dan M tr.matahari(kg) – massa zat pendingin per 1 meter pipa cair dan pipa hisap (ditentukan berdasarkan Tabel 3),L tr.zh Dan L tr.matahari(m) – panjang pipa cairan dan hisap. Jika karena alasan apa pun diameter pipa yang sebenarnya dipasang tidak sesuai dengan yang direkomendasikan, maka selama perhitungan perlu untuk memilih nilai massa zat pendingin untuk diameter sebenarnya. Jika diameter pipa sebenarnya tidak sesuai dengan yang direkomendasikan, pabrikan dan pemasok melepaskan tanggung jawab garansi.
Tabel 3. Massa zat pendingin per 1 meter pipa, kg
| Pipa Ø, mm | 12 | 16 | 18 | 22 | 28 | 35 | 42 | 54 | 67 | 76 |
| Gas, kg/m | 0,007 | 0,014 | 0,019 | 0,029 | 0,045 | 0,074 | 0,111 | 0,182 | 0,289 | 0,377 |
| Cairan, kg/m | 0,074 | 0,139 | 0,182 | 0,285 | 0,445 | 0,729 | 1,082 | 1,779 | 2,825 | 3,689 |
CONTOH
Perlu dihitung jumlah refrigeran yang harus diisi untuk sistem yang terdiri dari evaporator rangkaian ganda, dua buah EUROPA LE 25 KKB, dengan panjang pipa KKB1 cair 14 m, KKB1 isap 14,5 m, KKB2 cair 19,5 m, KKB2 isap 20,5 m, volume internal evaporator 2 ,89 l.
M total.1 = M kkb1 + M isp.1 + M tr.1 =
= 4,4 + (VOrang Spanyol
= 4,4 + (2,89 x 0,316 2) + (0,182 x 14 + 0,045 x 14,5) = 8,06 kg
M jumlah .2 = M kkb 2 + M isp .2 + M tr .2 =
= 4,4 + (VOrang Spanyolx 0,316 jumlah rangkaian evaporator) + M tr.l x L tr.l + M tr.su x L tr.su =
= 4,4 + (2,89 x 0,316 2) + (0,182 x 19,5 + 0,074 x 20,5) = 9,92 kg
Spesialis Airkat Klimatekhnik akan memilih skema pasokan pendingin yang paling efektif dan segera menghitung biayanya. Harga juga mungkin sudah termasuk: desain, pemasangan dan pekerjaan commissioning. Untuk mendapatkan saran, Anda dapat menghubungi cabang dan kantor perwakilan perusahaan mana pun.
Metode perhitungan diameter pipa pendingin menggunakan nomogram
1. Data awal yang diadopsi saat menyusun nomogram.
A. Kerugian maksimum pada jaringan pipa:
Pada saluran hisap pada -8°C: 2°K;
Pada saluran hisap pada -13 °C, - 18 °C, -28 °C dan -38 °C: 1,5 °K;
Pada saluran pembuangan: 1 °K
Pada saluran cair: 1 °K.
B.Kecepatan:
Kecepatan aliran gas maksimum yang diijinkan adalah 15 m/s, agar tidak melebihi tingkat kebisingan yang tidak dapat diterima bagi lingkungan;
Laju aliran gas minimum yang diijinkan;
a) dalam pipa vertikal dengan tikungan: kecepatan gas minimum di bagian vertikal dipilih dari kondisi memastikan pengembalian oli ke kompresor dan bergantung pada suhu zat pendingin dan diameter pipa;
b) pada pipa horizontal: tidak lebih rendah dari 3,5 m/s untuk memastikan pengembalian oli normal;
Kecepatan maksimum fase cair tidak lebih dari 1,5 m/s untuk menghindari kerusakan katup elektromagnetik selama water hammer.
C. Konsep panjang ekuivalen .
Untuk memperhitungkan hambatan lokal (katup, belokan), konsep panjang ekivalen diperkenalkan, yang ditentukan dengan mengalikan panjang sebenarnya garis dengan faktor koreksi. Nilai koefisiennya adalah sebagai berikut:
Untuk panjang 8 hingga 30 m: 1,75
Untuk panjang lebih dari 30 m: 1,50.
D. Kondisi operasi teoritis :
Suhu kondensasi: +43°С - tanpa subcooling;
Suhu gas masuk;
a) untuk -8°С dan -18°С: +18°С
b) untuk -28°С dan -38°С: 0°С
2. Menggunakan nomogram untuk memilih diameter pipa.
A. Pilih nomogram yang sesuai dengan refrigeran yang digunakan.
B. Garis hisap.
Pilih nomogram yang referensi suhu isapnya paling dekat dengan suhu yang disetel;
Plot sepanjang sumbu ordinat kapasitas pendinginan yang ditentukan, dan sepanjang sumbu absis panjang garis terukur yang sebenarnya (koreksi untuk panjang ekuivalen telah diperhitungkan saat membuat nomogram).
Di dekat titik persimpangan yang ditemukan dengan cara ini, pilih diameter yang paling sesuai. Faktor penentu dalam hal ini adalah selalu memperhitungkan batasan laju aliran:
Titik yang ditemukan harus digeser ke kanan jika ingin mengurangi kehilangan tekanan sebanyak mungkin;
Jika titik yang ditemukan berada pada zona kerugian yang dapat diterima, maka harus digeser ke kiri (lihat Contoh).
Untuk memeriksa kebenaran diameter yang dipilih, untuk kapasitas pendinginan tertentu dan nilai diameter yang dipilih, perlu untuk menentukan dari nomogram panjang pipa yang sesuai dengan kerugian yang ditunjukkan dalam judul nomogram. Maka kerugian riil dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
∆Р(∆ Т) fakta = ∆Р(∆ Т)nom x D palsu
Dno.
∆Р(∆ Т) fakta- masing-masing, kehilangan tekanan (atau suhu) aktual dan nominal yang ditunjukkan dalam header nomogram;
D palsu- panjang pipa aktual yang diukur;
D no.- panjang pipa, ditentukan dari nomogram pada titik perpotongan diameter pipa yang dipilih dan ordinat kapasitas pendinginan yang ditentukan.
Saat memilih diameter pipa, Anda harus memperhatikan posisi nilai diameter yang diperoleh sehubungan dengan kurva yang membatasi laju aliran yang diizinkan dalam pipa: untuk pipa horizontal - tidak lebih rendah dari 3,5 m/s, untuk pipa vertikal - tidak lebih rendah dari nilai yang sesuai dengan kecepatan gas kurva "minimum" di pipa pengembalian minyak vertikal." Untuk pipa vertikal, nilai diameter yang dipilih harus berada di sebelah kiri kurva ini. Pada saat yang sama, diinginkan bahwa kecepatan gas tidak melebihi 15 m/s jika tingkat kebisingan di dalam pipa penting untuk instalasi.
C. Jalur pembuangan.
Metode pemilihan diameternya sama dengan saluran hisap, namun nilai referensi untuk suhu kondensasi diambil sebesar +43 °C.
D. Saluran pipa kembar.
Dirancang untuk jalur hisap atau pelepasan vertikal menaik dengan laju aliran variabel (unit multi-kompresor, kompresor dengan kontrol kapasitas atau instalasi multi-ruang), serta untuk diameter pipa tunggal yang melebihi 2 5/8".
Untuk menentukan diameter pipa ganda, pertama-tama Anda harus memilih diameter yang diizinkan dari satu pipa menaik untuk kapasitas pendinginan tertentu, serupa dengan titik “A”. Kemudian, dengan menggunakan tabel yang ditunjukkan di kiri atas diagram, carilah diameter yang direkomendasikan untuk sepasang pipa menaik yang setara dengan nilai yang ditemukan untuk satu pipa. Pasangan ini dipilih dalam proporsi sekitar 1/3 2/3 dari kapasitas pendinginan yang ditentukan.
E. Garis cair.
Kehilangan tekanan pada saluran cair ditentukan oleh dua faktor:
Kehilangan tekanan dinamis, tergantung pada kecepatan pergerakan fluida (ditunjukkan langsung dalam nomogram);
Kehilangan tekanan statis karena perbedaan ketinggian kolom (dihitung tergantung pada tata letak instalasi, dengan mempertimbangkan nilai kerugian statis per meter tinggi kenaikan pipa: untuk cairan R22 pada suhu +43 oC - 0,112 bar atau 0,28 oK per 1 m, dan dengan memperhitungkan subcooling ≈ 0,12 bar atau ≈ 0,3 °K).
Perpipaan ini harus berukuran hati-hati untuk menghindari kehilangan tekanan melebihi subcooling yang diijinkan. Jika tidak, zat pendingin dapat mendidih secara spontan dalam pipa cair (penguapan dini). Jika sirkuit berisi katup kerja cepat (misalnya, katup solenoid), kecepatan fluida dalam pipa tidak boleh melebihi 1,5 m/s. Tidak ada batasan yang lebih rendah mengenai kecepatan pergerakan fluida dalam pipa (lihat Contoh 1). Untuk saluran yang menghubungkan kapasitor ke penerima, kecepatan ini harus selalu di bawah 0,5 m/s. Bagaimanapun, penerima harus ditempatkan di bawah kondensor. Perbedaan ketinggian minimum adalah 0,3 m. Jika kondisi ini tidak terpenuhi, lebih banyak zat pendingin yang terakumulasi di kondensor daripada yang dihitung, yaitu kinerjanya akan lebih rendah dan tekanan kondensasi akan lebih tinggi dari yang dihitung.
3. Contoh praktis.
A. Pemilihan perpipaan untuk instalasi tipikal (satu unit, satu ruang pendingin).
Data awal: refrigeran R22;
suhu penguapan -18 °C;
jarak kompresor/ruang 40 m;
jarak kompresor/kondensor 20 m;
kapasitas pendinginan yang dikonsumsi W, pada -16 °C;
kapasitas pendinginan terukur W, pada -18 °C.
Berdasarkan nomogram untuk R22 pada Tisp = -18"C, kita tentukan bahwa dengan kapasitas pendinginan 23000 W dan rugi-rugi 1,5 oK, panjang pipa vertikal dengan diameter 1 5/8" harus sekitar 30 m , dan panjang pipa horizontal dengan diameter 2 1/8" sekitar 150 m.
Kerugian pada pipa sepanjang 40 m dapat dihitung dengan menggunakan rumus di atas. Untuk pipa dengan bagian horizontal dan vertikal, diameter bagian yang berbeda dipilih, kerugian di setiap bagian dihitung, dan kemudian hasilnya dijumlahkan. Saat menentukan diameter pipa, perlu memperhitungkan nilai kondisi tunak dari kapasitas pendinginan unit pada suhu kesetimbangan, dan bukan kapasitas pendinginan yang diperlukan untuk memastikan pengoperasian ruang dalam mode kontinu.
Dapat dicatat bahwa di antara data awal yang diperhitungkan ketika memilih diameter pipa dari berbagai pilihan yang valid, tergantung pada kebutuhan dan batasan instalasi, prioritas diberikan pada kehilangan tekanan, kecepatan, tingkat kebisingan, biaya pengoperasian, dan penanaman modal.
B. Pemilihan diameter pipa untuk instalasi multi-ruang dengan sentral satuan kompresor(CDB).
Untuk menentukan diameter bagian pipa yang umum untuk semua ruang, panjang yang diperhitungkan sebagai jarak dari Biro Desain Pusat ke ruang terjauh harus diperhitungkan;
Untuk menentukan diameter pipa untuk setiap ruang, jarak dari ruang ini ke Biro Desain Pusat harus diperhitungkan sebagai panjang.
Diagram instalasi
dan 1 1/8" pada -13 °C (nilai pertama adalah garis cair, nilai kedua adalah garis isap).
Ruang 2: W, 45 m: 1/2" dan 1 1/8" pada -8 °C.
♦Ruang 1+2: L, 70 m: 5/8" dan 1 5/8" pada -18 °C.
Ruang 3: 3.000 W, 60 m: 3/8" dan 3/4" pada -8 °C. (-13 °C)
Ruang 4: 6.000 W, 50 m: 1/2" dan 1 1/8" pada -18 °C.
♦Kamera 3+4: 9 000 W, 60 m: 1/2" dan I 3/8" pada -18 °C
♦Ruang 1+2+3+4: W, 70 m: 3/4" dan 2 1/8" pada -18 °C.
♦Pipa utama ganda naik: 1 5/8" = 7/8" + 1 3/8".
Pendekatan ini memperhitungkan panjang pipa dan kehilangan tekanan yang disebabkan oleh panjangnya, dengan mempertimbangkan bahwa ruangan memiliki suhu penguapan yang berbeda dan kehilangan ini setidaknya sama dengan pengatur tekanan penguapan.
Saat merancang unit pendingin, unit kompresor evaporasi mungkin perlu ditempatkan di lantai dasar atau di ruang bawah tanah, dan kondensor berpendingin udara di atap gedung. Dalam kasus seperti ini, perhatian khusus harus diberikan pilihan yang tepat diameter dan konfigurasi pipa pembuangan, memastikan sirkulasi minyak pelumas dalam sistem.
Pada unit pendingin freon, tidak seperti unit amonia, minyak pelumas larut dalam freon, terbawa bersama uap yang keluar dari kompresor dan dapat terakumulasi di berbagai tempat dalam sistem perpipaan. Agar oli yang keluar dari kompresor naik melalui pipa pembuangan ke kondensor, dipasang loop siphon pada bagian horizontal pipa sebelum berpindah ke bagian vertikal, tempat oli terakumulasi. Ukuran loop dalam arah horizontal harus minimal. Biasanya dibuat dari tikungan yang ditekuk pada sudut 90°. Uap freon yang melewati siphon “memecah” minyak yang terkumpul di sana dan membawanya ke atas pipa.
Pada unit refrigerasi dengan kapasitas refrigerasi yang konstan (tidak diatur), kecepatan pergerakan freon di dalam pipa tidak berubah. Dalam instalasi seperti itu, jika tinggi bagian vertikal 2,5 m atau kurang, siphon tidak perlu dipasang. Jika tingginya lebih dari 2,5 m, perlu memasang siphon di awal riser dan siphon tambahan (loop pengangkat minyak) setiap 5-7 m, dan bagian horizontal pipa dipasang dengan kemiringan ke arah penambah vertikal.
Diameter pipa pembuangan ditentukan dengan rumus:
Di mana: V= G/ρ- laju aliran volumetrik freon, m 3 /s; ρ, kg/m 3 - kepadatan freon; G- laju aliran massa freon (kg/s) - G A =Q 0 /(saya 1"" +saya 4), yang nilainya ditentukan dengan menggunakan diagram i-lg P untuk freon yang digunakan dalam instalasi pada kapasitas pendinginan yang diketahui (ditentukan) ( pertanyaan 0), suhu penguapan ( ke) dan suhu kondensasi ( tk).
Jika kompresor pendingin dilengkapi dengan sistem kontrol kapasitas pendinginan (misalnya, dari 100% menjadi 25%), maka ketika dikurangi dan akibatnya, laju dan kecepatan aliran freon dalam pipa pelepasan naik dikurangi menjadi nilai minimal(8 m/s), kenaikan minyak akan berhenti. Oleh karena itu, pada unit pendingin dengan kapasitas kompresor yang dapat disesuaikan, bagian pipa yang menaik (riser) dibuat dari dua cabang paralel (Gbr. 1).
Diagram unit pendingin
Pada produktivitas pabrik maksimum, uap freon dan minyak naik melalui kedua saluran pipa. Pada kinerja minimum dan, oleh karena itu, kecepatan pergerakan freon di cabang utama ( B ) minyak menumpuk di siphon, mencegah pergerakan freon melalui pipa ini. Pada kasus ini freon dan oli hanya akan diangkat melalui pipa A .
Perhitungan pipa injeksi kembar diawali dengan penentuan diameter pipa tersebut. Karena kapasitas pendinginan (misalnya, 0,25 Q km) dan kecepatan uap freon yang diperlukan (8 m/s) diketahui, maka diameter pipa yang diperlukan ditentukan menggunakan rumus (1), setelah itu pipa dengan diameter adalah paling dekat dengan nilai yang diperoleh dengan perhitungan.
Diameter pipa cabang utama dB ditentukan dari kondisi bahwa pada produktivitas tanaman maksimum, ketika freon naik sepanjang kedua cabang paralel, rugi-rugi hidrolik pada cabang-cabang tersebut adalah sama:
G A + G B = G km (2)
ΔрA = ΔрB (3)
Dimana: λ - koefisien gesekan hidrolik; ζ - koefisien kerugian lokal.
Dari Gambar. 1 dapat diketahui panjang bagian, jumlah dan sifatnya resistensi lokal di kedua cabang kurang lebih sama. Itu sebabnya
Di mana
Contoh penyelesaian masalah penentuan diameter pipa injeksi mesin pendingin.
Tentukan diameter pipa pembuangan mesin pendingin untuk mendinginkan air pada sistem pengkondisian udara, dengan memperhatikan data awal sebagai berikut:
rentang kendali kinerja................................100-25%;
pendingin................................................. ....... ...............R 410A;
suhu didih................................................ ..........t o = 5 °C;
suhu kondensasi................................................ ... ....t k = 45 °C.
beban pendinginan................................................ ...............320kW;
Dimensi dan konfigurasi pipa ditunjukkan pada Gambar 1.
P(untuk freon R 410A) ditunjukkan pada Gambar. 1.
Parameter freon R410A pada titik-titik utama siklus diberikan pada Tabel 1.
Diagram siklus pendinginan pada diagram i-lg P(untuk freon R404A)
Tabel 1
Parameter freon R410A pada titik-titik penting dari siklus pendinginan(tabel ke Gambar 2)
| Poin | Suhu, °C |
Tekanan, Batang |
entalpi, kJ/kg |
Kepadatan, |
| 1 | 10 | 9,30 | 289 | 34,6 |
| 1"" | 5 | 9,30 | 131 | 34,6 |
| 2 | 75 | 27,2 | 331 | 88,5 |
| 3 | 43 | 27,2 | 131 | 960 |
| 4 | 5 | 9,30 | 131 | - |
Larutan.
Penentuan diameter pipa dimulai dengan pipa A , untuk itu diketahui kecepatan freon di dalamnya minimal harus 6 m/s, dan konsumsi freon harus minimal, yakni bila Q0 = 0,25·Q km= 0,25 x 320 = 80kW.
1) kapasitas pendinginan spesifik pada titik didih t 0 =5 °С:
Q 0 = 289 - 131 = 158 kJ/kg;
2) aliran massa total freon dalam pipa (di pipa pembuangan kompresor):
G km = Q o , km /q 0 = 320/158 = 2,025 kg/s;
3) aliran massal freon di dalam pipa A :
GA = 0,25 x 2,025 = 0,506 kg/s.
Penentuan diameter pipa A :
Pada tahun 1952 ia menerima diploma dari Universitas Teknik Tinggi Moskow. Bauman (Moskow) dan dikirim untuk didistribusikan ke Pabrik Kompresor Ural.
Pada tahun 1954, sekembalinya ke Moskow, ia bekerja di Peralatan Pendingin MRMK. Kemudian karirnya dilanjutkan di All-Union Scientific Research Refrigeration Institute (VNIHI) sebagai peneliti senior.
Pada tahun 1970 ia mempertahankan disertasinya dan menerima gelar Kandidat Ilmu Teknik.
Kemudian ia bekerja di organisasi desain di bidang yang berkaitan dengan desain unit pendingin dan sistem pendingin udara, pada saat yang sama ia mengajar dan menerjemahkan literatur teknis dari dalam bahasa Inggris.
Pengalaman yang diperoleh menjadi dasar populer alat bantu mengajar- “Kursus dan diploma desain unit pendingin dan sistem pendingin udara”, edisi ke-3 diterbitkan pada tahun 1989.
Saat ini, Boris Konstantinovich terus berhasil berkonsultasi dan melaksanakan pekerjaan desain (di lingkungan ACAD), unit pendingin dan sistem pendingin udara, dan juga menyediakan layanan terjemahan untuk literatur teknis dan teks dari bahasa Inggris dengan topik berikut: unit pendingin dan sistem pendingin udara.
Individu dan organisasi yang tertarik untuk bekerja sama, secara pribadi, dengan Yavnel B.K., silakan kirimkan permintaan ke.
Terima kasih.