Дросселирующие устройства в холодильных установках
Процесс дросселирования, то есть понижение давления, является неотъемлемым элементом холодильного цикла. Именно благодаря этому процессу и существует разница давления между зоной высокого давления и зоной низкого давления холодильного контура. Элемент холодильной системы, в котором происходит процесс дросселировния, называется дросселирующим устройством или расширительным устройством.
Рис. 1. Процесс дросселирования на диаграмме.
Дросселирование хладагента обеспечивается многократным снижением пропускной способности дросселирующего устройства относительно канала подачи хладагента (жидкостной линии). Это снижение может быть как постоянным, так и изменяемым (регулируемым). Существует несколько типов расширительных устройств.
Виды расширительных устройств.
Нерегулируемые
Как следует из названия, нерегулируемые дросселирующие устройства создают постоянное сопротивление движению хладагента и не реагируют на изменение режимов работы холодильной машины.
Нерегулируемое дросселирующие устройство подбирается заранее и, как правило, обеспечивает эффективную работу холодильной системы, только в каком-то одном режиме.
Конструктивно существует большое количество различных нерегулируемых расширительных устройств: дросселирующие шайбы, жиклеры, дюзы и т.д. Однако, самым распространенным, в практических холодильных установках, является дросселирующее устройство в виде капиллярной трубки.
Рис.2. Капиллярная трубка в составе холодильного контура.
Капиллярная трубка создает сопротивление движению хладагента не столько за счет меньшего диаметра канала, сколько за счет значительного удлинения. Как правило, степень дросселирования капиллярной трубки точно регулируется именно длиной трубки, а не изменением её сечения. В некоторых системах длина капиллярной трубки может достигать нескольких метров, что позволяет отмерять её длину при помощи обычной рулетки или линейки с достаточным уровнем точности.
Рис.
3. Медная капиллярная трубка.
Основным недостатком капиллярной трубки, как и любого нерегулируемого дросселирующего устройства, является неспособность адаптироваться к изменению режима работы холодильной машины. Любое дросселирующее устройство постоянного действия поддерживает только лишь перепад между зонами высокого и низкого давления, но не конкретное значение.
В случае, если необходимо поддерживать стабильное давление кипения хладагента, давление конденсации на агрегатах с капиллярными трубками так же должно быть стабильно. Снижение давления конденсации ниже расчетного повлечет за собой снижение давления кипения и общее снижение производительности агрегата, тогда как повышение давления повлечет снижение перегрева и риск гидроудара компрессора.
Так же постоянные дросселирующие устройства не могут контролировать значение перегрева хладагента на линии всасывания компрессора. Эффективная и безопасная работа установки может обеспечиваться только в небольшом диапазоне внешних условий.
Как следствие, нерегулируемые расширительные устройства применяются только в составе небольших агрегатов, работающих в постоянных режимах: бытовых холодильниках, простых кондиционерах и т.д.
Терморегулирующие расширительные вентили (ТРВ)
Для решения описанных недостатков нерегулируемых расширительных устройств, разработаны различные модели дросселирующих устройств регулируемых. Наибольшее распространение среди механических устройств получит так называемый Терморегулирующий расширительный вентиль или ТРВ.
Рис.4. ТРВ в составе холодильной системы.
Конструктивно ТРВ состоит из дюзы (канала определенного сечения, через который проходит хладагент), запорной иглы (устройства, перекрывающего движение хладагента через дюзу) и термостатирующей системы.
Термостатирующая система, в свою очередь, состоит из мембраны, на которую с одной стороны воздействуют давление хладагента в зоне низкого давления и специальная пружина, а с другой стороны мембрана соединена с термобаллоном (небольшая металлическая капсула, внутри которой находится хладагент, аналогичный заправленному в систему).
Рис.5 Конструкция ТРВ
Термобаллон ТРВ устанавливается на линии выхода хладагента из испарителя, где воспринимает на себя температуру выходящего хладагента. В том случае, если давление в термобаллоне (а значит и температура газа на выходе из испарителя) превосходит давление хладагента на значение, определяемое силой пружины, ТРВ открывается и подает хладагент в испаритель. В том случае, если температура газа на выходе снижается, ТРВ ограничивает подачу хладагента в испаритель.
С точки зрения физических параметров, ТРВ регулирует перегрев хладагента на выходе из испарителя независимо от остальных параметров работы установки.
Электронные дросселирующие устройства
Отдельным пунктом стоит выделить расширительные устройства, управляемые электронными системами: Электронные расширительные вентили или ЭРВ.
ЭРВ контролируют перегрев газа на выходе из испарителя аналогично ТРВ. Различие заключается в методе измерения параметров установки.
Если ТРВ использует исключительно механический способ регулирования подачи хладагента, то в состав ЭРВ входи специальный микроконтроллер, воспринимающий информацию о температуре газа и давлении от специальных датчиков. Датчики ЭРВ устанавливаются на контур аналогично термобаллону ТРВ и линии выравнивания.
Контроль работы дросселирующих устройств.
Любое дросселирующие устройство имеет своей целью ограничивать поток хладагента в испаритель таким образом, что бы, с одной стороны, не допустить попадания жидкого хладагента в компрессор, а, с другой стороны, обеспечить максимальное заполнение испарителя.
Основным параметром, определяющим корректность работы дросселирующего устройства, является перегрев хладагента на выходе из испарителя. В системах с нерегулируемым дросселирующим устройством повлиять на перегрев возможно только косвенно – изменяя давление конденсации или количества хладагента в системе.
Таким образом, для контроля работы ТРВ необходимо измерить перегрев.
Высокое значение перегрева может иметь различные причины, поэтому, прежде чем регулировать ТРВ, необходимо убедиться, что изменение перегрева не вызвано недостатком хладагента или потерями давления на жидкостной линии.
Низкое значение перегрева всегда свидетельствует о некорректной работе ТРВ.
Регулировка ТРВ и ЭРВ.
Регулировка ТРВ
В том случае, если значение перегрева отклоняется от номинального, а все иные возможные причины исключены, производится регулировка ТРВ. Настройка ТРВ осуществляется поворотом регулировочного винта.
Рис.6. Регулировочный винт ТРВ.
В зависимости от применяемого хладагента и модели вентиля, поворот винта на один оборот может привести к различным изменениям в работе ТРВ. В том случае, если реакция вентиля на вращение регулировочного винта неизвестна, не рекомендуется поворачивать регулировочный винт более чем на один оборот за один прием.
Рис.7. Вращение регулировочного винта по часовой стрелке увеличивает перегрев.
Вращение против часовой стрелки – уменьшает.
После настройки ТРВ регулировочным винтом, новые замеры перегрева целесообразно производить не ранее чем через 20 минут. В противном случае, перегрев может не успеть стабилизироваться.
Регулировка ЭРВ
ЭРВ, как цифровое устройство, не требует как такового регулирования. Будучи единожды настроенным, микроконтроллер будет поддерживать заданное значение без отклонений.
Ошибки в работе ЭРВ могут быть вызваны либо некорректной первичной настройкой, либо выходом из строя одного из элементов.
Процесс контроля работы ЭРВ сводится к сравнению показаний датчиков давления и температуры с эталонными.
Приглашаем Вас на обучение по курсам:
— ХП1 – Ремонт и обслуживание холодильного оборудования
На курсе вы обучитесь ремонтировать и производить диагностику холодильников, морозильных камер, ларей, а так же полупромышленных холодильных установок. По окончанию обучения Вы получите удостоверение установленного образца.
— ХП3 – Ремонт и сервисное обслуживание холодильного оборудования
Данный курс в первую очередь будет полезен для сотрудников сервисных служб и рабочего персонала связанного с холодильным оборудованием
— ПХ2 — Сервис и техническое обслуживание холодильного оборудования, работающего на природных хладагентах
Курс предназначен для специалистов с опытом ремонта бытового и полупромышленного холодильного оборудования. По итогу обучения вы получите удостоверение установленного образца, который дает разрешение на обслуживание данных холодильных установок.
В теоретической и практической части обучения, мы расскажем вам о новейших технологиях ремонта и монтажа оборудования. А так же во время практических работ мы предлагаем современные инструменты и новые методики работы.
Для изучения теории слушателям, мы предложим учебное пособие: Экологические аспекты, безопасная эксплуатация, сервис и обслуживание холодильного оборудования и систем кондиционирования воздуха от 2020 года.
Пособие подготовлено специалистами нашего учебного центра.
Подробнее о датах практических занятий Вы можете узнать в разделе Расписание.
Дросселирующее устройство — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
Дросселирующие устройства представляют собой различные гидравлические сопротивления, служащие для уменьшения расхода или давления в какой-то системе или в определенных ее частях. Например, проходя через не полностью открытую задвижку или другое подобное препятствие, поток теряет часть своей энергии. На рис. 19, г показана картина огибания потоком выступающей задвижки. Перед задвижкой наблюдается типичное сужение потока, за задвижкой — расширение. Потери давления вычисляют по формуле ( 48), причем коэффициент местного сопротивления t, зависит от степени открытия задвижки, меняясь от незначительной величины при полностью открытой задвижке до бесконечности при закрытой задвижке. [1]
Схема редукционно-охладительной установки ( РОУ-I, РОУ-2 и.
[2] |
Дросселирующее устройство одновременно является эффективным пылеуловителем и действует аналогично трубе Вен-турй. Скорость газового потока в дросселирующих устройствах достигает 250 — 320 м / сек. Их устанавливают как перед электрофильтрами, так и после них. В последнем случае электрофильтры рассчитывают для работы под повышенным давлением и дросселирование чистого газа предусмотрено в этих схемах временно — до установки газовых турбин, в которых в дальнейшем может быть использована энергия сжатого газа. [4]
Дросселирующее устройство перед флотатором выполняется в виде диафрагмы с расширяющимися по ходу движения воды конусом.
| Винтовой расходомер. 1 — корпус. 2 — струе. аы. [6] |
Дросселирующие устройства исполняются трех видов ( рис. 6): острая диафрагма ( наиболее распространенная), сопло и труба Вентури. При прохождении среды через суженное отверстие увеличивается скорость потока, часть потенциальной энергии потока переходит в кинетическую. Величина перепада давления ( Рг и Р2) до и после сужения зависит от количества протекающего газа или жидкости, что дает возможность вычислить их расход. [7]
| Основные технические данные и размеры дросселирующих устройств БРОУ 43 ЭМ.| Огнозные технические данные и размеры охладителей пара БРОУ ЧЗЭМ. [8] |
Дросселирующие устройства различных исполнений отличаются расчетными параметрами пара, полной длиной L, размером LI и массой. [9]
Все дросселирующие устройства должны быть снабжены указателями степени их открытия и иметь фиксаторы для закрепления в различных положениях.
[10]
Все дросселирующие устройства должны снабжаться указателями степени их открытия или закрытия и иметь фиксаторы для закрепления устройств в различных положениях. Управление высоко расположенными регулирующими устройствами ведется на высоте не более 1 7 м от пола или специальной площадки. Необходимо систематически следить за исправностью всех вентиляционных решеток и в особенности регулируемых, где повреждения поворотных устройств или отдельных перьев может вызвать уменьшение объема подаваемого или удаляемого воздуха. [11]
Все дросселирующие устройства должны быть снабжены указателями степени их открытия или закрытия и иметь фиксаторы для закрепления устройств в различных положениях. Управление высоко расположенными регулирующими устройствами ведут на высоте не более 1 7 м от пола или специальной площадки. Необходимо систематически следить за исправностью всех вентиляционных решеток и в особенности регулируемых, где повреждения поворотных устройств или отдельных перьев может вызвать уменьшение объема подаваемого или удаляемого воздуха.
Какие дросселирующие устройства устанавливаются на линиях непрерывной продувки испарителей и парообразователей. [13]
Управляющие дросселирующие устройства интересующих нас типов состоят из дросселей переменного и постоянного сечений, которые соединяются таким образом, что могут в соответствии с требованиями изменять сопротивление потоку жидкости, подаваемой от источника питания к гидродвигателю при перемещении управляющего элемента в зависимости от какого-либо внешнего сигнала. Будем считать, что о характере нагрузки нам ничего не известно и что величина перепада давлений на гидродвигателе рт и расход через него qm могут независимо принимать любые значения вплоть до максимального. Нашей задачей является составление эквивалентной схемы для каждого типа дросселирующего устройства и его рабочего режима, а также вывод на основе этой схемы функциональной зависимости между рт, qm, положением штока х ( или другого входного сигнала) и известными постоянными величинами.
Наличие дросселирующего устройства в гидроцилиндре позволяет регулировать скорость опускания наклонной части стояка. В верхней части гидроцилиндра 2 расположена гидрозащелка, предназначенная для фиксирования наклонной части наливного стояка в крайнем верхнем положении и препятствующая ее самопроизвольному опусканию. Изменение расстояния между герметизирующей крышкой и осью вертикальной стойки стояка в пределах от 2 25 до 3 05 м обеспечивается лопастным гидроприводом 6 и механизмом изменения вылета стояка. [15]
Страницы: 1 2 3 4
Внедрение и применение дросселирующих устройств в холодильном оборудовании
Линда РанЛинда Ран
Ханчжоу Yemoo холодильного оборудования Co.
, Ltd — помощникОпубликовано 2 ноября 2015 г.
+ Подписаться
Внедрение и применение дросселирующего устройства в холодильном оборудовании
Функция дроссельного клапана:
Дроссельный клапан уменьшает давление жидкого хладагента высокого давления, чтобы обеспечить разницу давлений между конденсатором и испарителем и сделать жидкий хладагент в испаритель испаряется и поглощает тепло под низким давлением и, наконец, достигает цели охлаждения.
Во-вторых, дроссельный клапан может регулировать поток хладагента в испаритель, чтобы адаптироваться к изменению тепловой нагрузки испарителя, чтобы холодильное устройство могло работать более эффективно.
Обычно используемый дроссельный механизм имеет следующие :
Расширительный клапан ручного типа, расширительный клапан с плавающим шаром, терморасширительный клапан и капиллярный расширительный клапан.
Расширительный клапан ручного типа
:Конструкция расширительного клапана ручного типа аналогична обычному запорному клапану, но его сердцевина представляет собой конус в форме иглы или конус с V-образным вырезом. И его замечательную характеристику нелегко сломать.
Расширительный клапан с плавающим шаром:
Расширительный клапан с плавающим шаром в основном используется для полного жидкостного испарителя. Для этого типа испарителя требуется определенная высота уровня жидкости, которая соответствует характеристикам расширительного клапана с плавающим шаром. В зависимости от расхода жидкого хладагента его можно разделить на два типа: прямой и непрямой.
Терморегулирующий клапан:
Терморегулирующий клапан регулирует подачу хладагента в испаритель, регулируя степень перегрева хладагента на выходе из испарителя. Он широко используется в системах кондиционирования воздуха или низкотемпературных системах (особенно фреоновых холодильных системах) с неполным испарителем жидкости.
Производительность является важным параметром ТРВ. Основные факторы, влияющие на производительность: перепад давления до и после расширительного клапана, температура испарения, степень переохлаждения хладагента.
Капиллярный расширительный клапан:
Капиллярный расширительный клапан основан на принципе «прохождение жидкости легче воздуха». Капилляр имеет свои преимущества: простая конструкция, отсутствие движущихся частей, низкая цена, меньше хладагента. Его недостатком является то, что он имеет плохие характеристики регулирования и не может быть отрегулирован при изменении условий работы.
Шесть дросселирующих устройств для холодильного оборудования. — чиллеры |Водяные чиллеры, воздухоохладители,винтовые/спиральные/центробежные чиллеры,промышленные | Чиллеры HVAC
Перейти к содержимомуПредыдущий Следующий
- Посмотреть увеличенное изображение
Функция дроссельного механизма: дросселирование и снижение давления жидкого хладагента высокого давления для обеспечения разницы давлений между конденсатором и испарителем, чтобы хладагент в испарителе испарялся при требуемом низком давлении для достижения цели охлаждения; Расход хладагента, подаваемого в испаритель, адаптируется к изменению тепловой нагрузки испарителя.
Чиллер с воздушным охлаждением GESON
Типы дросселирующих устройств можно разделить на，не то же самое, что дроссельное устройство в холодильнике:
(1) Ручной расширительный клапан;
(2) Расширительный клапан с плавающим шаром;
(3) Терморегулирующий клапан;
(4) Электронный расширительный клапан;
(5) Капилляр;
(6) Дроссельная короткая трубка;
1. Ручной расширительный клапан:
Используется только для аммиачной холодильной системы, экспериментального устройства, резервного байпаса и т. д. 008
2. Расширительный клапан с плавающим шаром:
В дополнение к дросселированию, снижению давления и регулировке расхода он также может поддерживать определенный уровень жидкости в испарителе. Применимо к: испарителям со свободной поверхностью жидкости, например:
Затопленный испаритель;
Резервуар для хранения циркулирующей жидкости низкого давления;
Интеркулер.
Особенности: простая структура; большие колебания уровня жидкости в поплавковой камере и большая ударная сила, передаваемая поплавком на сердечник клапана, который легко повредить.
3. Терморасширительный клапан:
Принцип работы: Открытие клапана контролируется перегревом газообразного хладагента на выходе из испарителя. Используется для: незаполненного испарителя. Тип: внутренний баланс, внешний баланс.
Расширительный клапан
Давление, создаваемое внешне уравновешенным терморасширительным клапаном, является давлением на выходе испарителя; давление, создаваемое внутренне сбалансированным терморасширительным клапаном, является выходным давлением расширительного клапана.
Внешний уравновешивающий терморасширительный клапан в основном используется в системах, где потери давления испарения или перепад давления велики, сопротивление потоку велико, испарительный змеевик длинный, колебания температуры велики, а давление испарения после дросселирования намного выше, чем давление на выходе из испарителя.
Для иллюстрации рассмотрим случай: две идентичные системы охлаждения, расширительный клапан 1 отбалансирован изнутри, расширительный клапан 2 отбалансирован снаружи, а перегрев настроен на 8k. После запуска системы расширительный клапан начинает регулироваться автоматически. Если выход испарителя действительно перегрет до 8К, внешний уравновешивающий ТРВ будет продолжать работать в этом состоянии. Из-за падения давления в испарителе внутренний уравновешивающий клапан ощущает давление. Если он слишком высок, клапан необходимо закрыть. Когда внутренний балансировочный клапан чувствует, что он 8к, то реальный перегрев на выходе из испарителя уже больше 8к, что приведет к неполной загрузке испарителя.
При выборе и подборе терморегулирующих клапанов учитывайте:
Тип хладагента;
Диапазон температур испарения;
Максимальная холодопроизводительность испарителя после клапана;
Разность давлений до и после клапана;
4.
Электронный расширительный клапанЭлектронный расширительный клапан использует электрический сигнал, генерируемый регулируемым параметром, для управления напряжением или током, подаваемым на расширительный клапан, для достижения цели регулировки подачи жидкости. Диапазон регулировки подачи жидкости широк, а реакция регулировки быстрая.
Управляющий сигнал электронного расширительного клапана
(1) Регулировка перегрева: используется для сухих испарителей для установки датчика температуры или датчика давления на выходе испарителя для сбора перегрева хладагента на выходе испарителя и обратной связи для регулировки открытия регулирующего клапана;
Составная регулировка с прямой и обратной связью может устранить запаздывание регулирования перегрева, вызванное теплоемкостью стенки испарительной трубы и датчика, улучшить качество регулирования системы и контролировать перегрев в заданном диапазоне в широком диапазоне температур испарения;
(2) Назначенные процедуры настройки: размораживание блока теплового насоса, контроль температуры нагнетания компрессора.
(3) Регулировка уровня жидкости: используется для затопленного испарителя.
5. Капилляр
Тонкая красная медная трубка диаметром 0,7–2,5 мм и длиной 0,6–6 м широко используется в небольших полностью закрытых устройствах прямого охлаждения. Емкость подачи жидкости зависит от: состояния хладагента на входе в капилляр (давление, температура) и геометрии капилляра (длина, внутренний диаметр).
Характеристики капилляра:
Простая структура и низкая цена;
Без движущихся частей;
Систему не нужно оборудовать резервуаром для жидкости, а заправка хладагентом невелика;
После остановки компрессора давление может быстро достичь равновесия, что снижает пусковую нагрузку двигателя;
Плохое качество регулировки, подача жидкости не регулируется при изменении условий работы;
Подходит для случаев, когда температура испарения не сильно меняется, а рабочие условия относительно стабильны.