Главная
О компании
Информация
Цены
Контакты



Многоканальный телефон:

 
(495) 640-89-23 



 109431, г.Москва,
ул. Авиаконструктора Миля, д.11 корп.1
info@holod-project.ru
Проектирование
Производство
Холодильная техника
Решения
Монтаж
Определение количества хладагента и объема ресивера для холодильных установок. 

Количество хладагента

Для расчета количества хладагента холодильной установки применяется коэффициент заполнения К, то есть, отношение объема заполненной жидкостью секции VF к общему объему V данной секции установки.

К= V F/V,    

ОБЩАЯ МАССА ХЛАДАГЕНТА В СИСТЕМЕ = СУММА (Vс*Рж*К+(1-К)*Vс*Рп),  

где Vс - внутренний объем секций установки,

Рж - плотность жидкости, кг/м3; Рп - плотность пара, кг/м3.

 

Значения плотности берутся с учетом температуры и давления хладагента на рассматриваемом участке установки, из таблиц свойств пара, либо, из диаграмм свойств используемого хладагента. Для оценки достаточно расчетов только по жидким составляющим. Коэффициенты секций, однозначно заполненных только паром или только жидкостью, вычисляются cогласно определению, коэффициент K для следующих узлов будет равняться: 

Узел


Жидкостный трубопровод
 (от конденсатора до расширительного клапана)

1

Всасывающий трубопровод
 (от испарителя до компрессора)

0

Нагнетательный трубопровод
 (от компрессора до конденсатора)

0

Испаритель и конденсатор заполнены паром и жидкостью. Для них существуют опытные величины коэффициентов заполнения, зависящие от конструкционных особенностей и уровня нагрузки на секцию.

Теплообменники воздушного охлаждения

Узел


Конденсатор

0,5 - 0,6

Испаритель

0,18
 (полная нагрузка)

 

0,3
 (частичная нагрузка)

Необходимо, разумеется, также учитывать составляющую имеющегося в наличии ресивера. Его размеры сильно зависят от схемы холодильного контура, (см. далее). В силу этого, количество хладагента рассчитывается сначала, без учета ресивера.

Теплообменники водяного охлаждения

Узел

   

Пластинчатый испаритель
(подача воды снизу)

0,8

Пластинчатый конденсатор

0,25 - 0,35

Кожухотрубный конденсатор
(конденсация в кожухе)

0,3 - 0,4

Кожухотрубный испаритель
(испарение в отдельной трубке)

0,5 - 0,6

Установки со сложной конструкцией, включающие в себя промежуточныме регенеративные теплообменники, системы регулирования производительности компрессоров через обводной трубопровод (байпассирование), аккумуляторы жидкого хладагента на линии всасывания и прочее должны рассматриваться в таком же ключе.

Кроме того, при простое оборудования хладагент скапливается в наиболее холодных частях установки. Для установок с теплообменниками воздушного охлаждения - это открытые в холодное время года участки установки. Коэффициент заполнения для соответствующих узлов (плотность - при минимальной температуре окружающей среды) будет иметь следующие значения:

Узел

    

Конденсатор

1

Нагнетательный трубопровод от регулятора давления до конденсатора

1

Нагнетательный трубопровод без регулятора давления

0

Жидкостный трубопровод

1

Полученные величины количества хладагента для установок, эксплуатируемых во всех режимах, и при простое, необходимо сравнить.

Наибольшая из них будет соответствовать требуемому количеству хладагента без ресивера.

Объем ресивера

Ресивер предназначен для предотвращения сбоев в работе холодильной установки, возникающих при различных штатных ситуациях и при изменении условий окружающей среды.

Необходимо также заранее определить, будет ли ресивер использоваться для приема всего объема хладагента, к примеру, на время ремонтных работ, или только для компенсации расхода хладагента вследствие различных условий эксплуатации (частичная нагрузка, изменившаяся температура окружающей среды). Промежуточное решение - холодильные установки с системой регулирования давления в конденсаторе с регуляторами давления и трубопроводом обвода конденсатора.

Следует стремиться к использованию по возможности, меньшего по объему ресивера, чтобы сократить количество хладагента в системе, и, соответственно, снизить затраты на его закупку и нанесение возможного экологического вреда при аварии. Слишком большой ресивер не создаст дополнительных трудностей, но обойдется дорого. Неоправданно маленький ресивер, может стать причиной выхода из строя установки.

Количество хладагента, и все зависимые от него параметры, известны. Предназначение подлежащего использованию ресивера, очевидно. Таким образом, можно приступить к расчету его объема.

Серийные установки с теплообменниками водяного охлаждения (чиллеры) имеют компактную конструкцию. Количество хладагента для них рассчитано производителем и указано в сопроводительной документации. Вследствие укороченной длины трубопроводов уход хладагента едва ли может достигнуть критических масштабов, поэтому в таких установках используются ресиверы малого размера или не устанавливаются вовсе.

Не исключена при определенных обстоятельствах и эксплуатация холодильных установок с теплообменниками воздушного охлаждения также без ресивера. Такие установки должны быть оснащены конденсатором с резервной производительностью, т.е. иметь дополнительный объем, или на протяжении всего срока эксплуатации работать практически в стабильном режиме. Наряду с этим, требуется точное заполнение системы. Малые холодильные установки с такой конструкцией встречаются крайне редко, а аналогичные установки большой производительности с воздушным охлаждением практически неосуществимы. Объёмное расширение, например, жидкого хладагента R22 в температурных пределах от -18oC и до +50oC (температура конденсации) составляет 25%.

Для компактных холодильных установок с воздушным охлаждением (с короткими трубопроводами, двумя воздушными потоками, встроенным конденсатором) этого также достаточно, если система оснащена малым компенсационным ресивером, его объем должен быть пропорционален степени удаленности конденсатора от холодильной установки. Несмотря на это, при холодном пуске компенсационный ресивер и жидкостный трубопровод заполнены только паром. Проходит достаточно много времени, пока эти узлы вновь не заполнятся жидкостью, жидкий хладагент не поступит на расширительный клапан и давление всасывания не достигнет значения, достаточного для обеспечения стабильной работы холодильной установки. На это время клапан регулятора давления на всасывании должен быть перекрыт. Продолжительность данной фазы должна быть, по возможности, минимальна, так как, в это время снабжение компрессора маслом не гарантировано.

Чтобы разрешить эту проблему, имеет смысл контролировать давление в конденсаторе путем регулирования воздушного потока. Например, путём регулирования частоты вращения вентилятора или путём регулирования расхода воздуха с помощью механических регуляторов. Оба метода направлены на создание достаточно высокого давления конденсации в возможно короткие сроки.

 

Ресивер с остаточным заполнением, предназначенный для приема всего объема хладагента.

На практике большинство установленных ресиверов в состоянии вмещать весь объем хладагента системы и могут быть перекрыты с впускной и выпускной стороны. Также им необходимо удерживать как 10-15%-ный объем остаточного заполнения, так и парообразную прослойку до 10% собственного объема при температуре +20 oC, в случае заполнения общим количеством хладагента, циркулирующего в системе.



 
© 2008-2016г. Все права защищены.