Что такое перегрев фреона
Что происходит с перегревом?
Отметим, что перегрев должен быть минимально допустимым, не провоцирующий пульсаций давления на входе из испарителя. Как на испарителе охлаждения жидкости, так и на испарителе воздухоотделителя с непосредственным охлаждением воздуха, величина перегрева позволяет дать оценку степени заполнения воздухоотделителя. Проводя диагностику любой холодильной машины, основным показателем является величина перегрева (рис.83.6).
Следует всегда быть внимательными, поскольку недопустимое снижение перегрева свидетельствует о заливе испарителя жидким хладагентом, что может стать причиной возникновения губительных для компрессора гидравлических ударов. Аналогичный риск имеет место и в охладителях жидкости.
Что касается водоохлаждающих машин, то для них перегреву пара на выходе из испарителя свойственно меняться от 4 К до 8 К (рис.83.7). Если речь идет о моноблочных агрегатах, то они имеют заводскую настройку ТРВ, которую изменять не рекомендуется.
В холодильных машинах высокой производительности, компрессор, как правило, оборудуют регулятором производительности. В данных агрегатах может быть установлено несколько параллельных компрессоров. Если в одном холодильном контуре работает три компрессора, то расход хладагента меняется в зависимости от количества работающих компрессоров: 100% — 3 действующих компрессора, 66% — 2 действующих компрессора, 33% — 1 компрессор и 0% — компрессоры отключены.
Поскольку ТРВ один, то ему необходимо подавать хладагент в испаритель независимо от режима работы централи. Номинальную холодопроизводитеьность определяют тогда, когда расход хладагента составляет 100%. Исходя из этого следует, что ТРВ необходимо адаптироваться к изменениям расхода. Ему нужно поддерживать перегрев пара в указанных пределах, когда холодопроизводительность составляет 100%, 66% и 33%. При регулировании холодопроизводительности (меняется число работающих компрессоров) перегрев не остается постоянным.
По мере снижения температуры воды на входе в испаритель, датчик температуры подает команду на включение одного, а после — двух других компрессоров. ТРВ оказывается переразмеренным и испаритель начинает переполняться жидким хладагентом. Иногда ТРВ может стать причиной возникновения пульсаций давления в испарителе, соответственно, и на входе в компрессор.
В нашем случае (сравниваем рис.83.8 и рис.83.9) перегрев снижается с 6 К (производительность 100%) до 9 С – 4 С=5 К (минимальная производительность).
Теперь отрегулируем ТРВ на перегрев 6 К. При увеличении производительности перегрев снова измениться. Поэтому не следует менять заводскую настройку ТРВ самостоятельно, не понимая последствий такого вмешательства.
Если необходимо произвести настройку ТРВ на определенную величину перегрева в централи по производству ледяной воды, то выполнять ее следует при максимальной производительности централи (100%) и температуре воды на входе в испаритель равной 12 С. Не нужно настраивать ТРВ на малый перегрев, поскольку при снижении холодопроизводительности он будет уменьшаться. Необходимо всегда проверять величину перегрева, поскольку при пониженной холодопроизводительности перегрев не должен опускаться ниже 4 К.
Данная проблема не возникнет, если в централи установлен электронный ТРВ, поскольку встроенный процессор постоянно поддерживает перегрев на оптимальном уровне.
Вернемся к рисунку 83.8. Централь работается с максимальной холодопроизводительностью (задействованы все три компрессора), и перепад температур по воде равен 5 К. Известно, что расход воды через испаритель является постоянной величиной, поэтому если компрессор работает, то перепад температур по воде не может быть больше 5 К.
Частый вопрос: Что такое перегрев хладагента?
Температура перегрева фреона это разница между температурой кипения и температурой непосредственно на всасывании. Как правило для фреонов она порядка 10-15 гр.
Что такое перегрев паров хладагента?
Сильный перегрев.
Пары фреона в испарителе будут нагреваться, и их температура может достигнуть температуры в помещении, отсюда ∆t ˃ 7. При этом холодопроизводительность системы понизится, давление на всасывании понизится, нагретые пары фреона могут вывести из строя статор компрессора.
Как вычислить перегрев?
Температура перегрева Т перегрева определяется как разность: Т перегрева = Т ф. и. – Т всас.
Что такое перегрев в испарителе?
Перегрев — это параметр, поддерживаемый ТРВ. Перегрев, измеренный на выходе испарителя, определяется как разность между фактической температурой хладагента в термобаллоне и температурой испарения, которая зависит от давления вит испарителе.
В каком виде хладагент поступает в испаритель?
Жидкий хладагент дросселируется в испаритель через терморегулирующий вентиль, работающий на основе эффекта Джоуля — Томсона. Линия уменьшения давления 4-3. Линия кипения 3-2. За счет низкого давления хладагент вскипает в испарителе, переходит в газообразное состояние, поглощая при этом тепловую энергию.
Как правильно измерить температуру перегрева фреона?
Что такое «непосредственно на всасывании»? Возле компрессора, что ли? Температуру перегрева 3-7К следует мерить в 3-5 см от испарителя, где обычно крепится термобаллончик ТРВ, если он используется.
Что такое перегрев?
Перегре́в — нагрев механизма или иного устройства до температуры, вредящей или препятствующей его нормальной работе. Значительный перегрев приводит к быстрому разрушению и авариям.
Как определить перегрев кондиционера?
Перегрев— это разница между температурой испарения хладагента определённой по давлению насыщения в холодильном контуре и температурой после испарителя. Практически определяется путём измерения давления на всасывающем вентиле кондиционера и температуры всасывающей трубки на расстоянии 15-20 см от компрессора.
Что такое точка кипения фреона?
Как работают терморегулирующие вентиля?
Терморегулирующий вентиль контролирует поток жидкого холодильного агента, поступающего в испаритель прямого расширения, поддерживая постоянный перегрев паров хладагента на выходе из испарителя. … Контролируя перегрев, ТРВ заполняет поверхность испарителя настолько, чтобы не дать частицам жидкости попасть в компрессор.
Какие энергетические процессы происходят в цикле работы холодильной машины?
Цикл состоит из двух адиабатических процессов (1—2, 3—4) и двух изотермических процессов (4—1, 2—3). В этом цикле в испарителе холодильной машины происходит кипение хладагента (линия 4—1) при температуре To и давлении pk за счёт теплоты охлаждаемой среды.
Что такое перегрев фреона
продажа монтаж сервис
Как заправить кондиционер 410 фреоном по перегреву? (заправка кондиционера)
Чтобы заправить кондиционер своими руками, нужно понять что происходит внутри холодильного контура, при включенном (работающем) кондиционере. Поэтому для начала поясню что такое перегрев:
Теоретически, согласно труда французского автора П. Котзаглоаниана:
«Перегревом пара называют разность между температурой этого пара и температурой кипения жидкости, из которой этот пар образовался, при постоянном давлении. Для испарителей перегрев пара представляет собой разность между температурой, измеренной с помощью термобаллона ТРВ, и температурой кипения, соответствующей показаниям манометра НД.
В примере перегрев составляет: 11-4=7К.»
Могу предположить, что на рисунке проиллюстрирован опыт с хладогентом R22.
Хочу пояснить, что при работе кондиционера хладагент начинает кипеть в испарителе (внутренний блок кондиционера). На выходе из испарителя он переходит в газообразную форму (т.е. жидкость полностью переходит в пар или газ), затем по мере продвижения к конденсатору хладагент продолжает нагреваться выше точки температуры кипения, т.е. он перегревается.
Перегретый пар. Перегрев
После того, как вся вода превратилась в газ или пар, добавление тепла увеличит температуру пара
и превысит температуру кипения 100оС. Любое повышение температуры пара выше температуры
кипения (100оС) называется перегревом. Пар при 107оС перегрет на 7оС
кипит при температуре 4оС в испарителе и затем температура газообразного хладагента повышается,
это значит увеличение перегрева. Если изменение фазового состояния хладагента из жидкости в газ или
пар происходит при 4оС и затем температура газообразного хладагента увеличивается до 7оС,
это означает, что он перегрет на 3оС.
Зная давление, можно по таблице определить температуру кипения R410A:
Кстати, измерения надо проводить только после 5-10 минут после включения кондиционера. Нужно чтобы фреон распредилился по контуру, и кондиционер вышел на заданный производителем режим работы.
В рассматриваемом случае в кондиционере используется фреон R410A, температура на улице 18гр.С, в комнате 25гр.С, вентилятор внутреннего блока работает на максимальной скорости.
Перегрев = 4,7-0,2=4,5 гр.С
Стоит особо отметить что если требуется частая заправка кондиционера фреоном, то это значит, что присутствуют неисправности кондиционера!
Чтобы лучше понять процессы внутри холодильной машины рекомендую ознакомиться с кратким курсом «Основы холодильной техники»
По теории вроде бы все, а теперь опишу сам процесс «заправка кондиционера фреоном»:
1 Включаю кондиционер на охлаждение.
правила расположения баллона с фреоном при заправке, в зависимости от конструкции баллона (наличие/отсутствие сифона)
3 Сразу же подключаю к сервисному порту шланг с манометром (другой конец уже подключен к баллону).
4 Устанавливаю на газовую (толстую) трубку под теплоизоляцию датчик цифрового термометра.
5 Переворачиваю вверх дном баллон с фреоном, так как нам нужна заправка жидким фреоном.
9 Температура медленно начнет понижаться до 5-11 градусов (зависит от внешней температуры воздуха), гайки и вентиль оттаивают ото льда (инея).
10 В конце процесса заправки, Вы должны наблюдать увеличение эффективности охлаждения испарителя (внутренний блок), при этом перегрев должен составлять 4-7 градуса. Значение перегрева зависит от окружающей температуры (см. табл. Зависимость значения перегрева от окружающей температуры).
11 В процессе заправки также надо проанализировать вот эту диаграмму:
Еще может пригодиться вот эта таблица:
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ НА СОСТОЯНИЕ ХЛАДАГЕНТОВ
Соотношение между температурой и давлением является одним из основных факторов, определяющих состояние хладагента как в испарителе, так и в конденсаторе, а также в обычной емкости с хладагентом. Ниже приведены более подробные объяснения влияния температуры и давления на состояние хладагента.
Кипение воды при понижении давления.
Известно, что для начала кипения воды при нормальном атмосферном давлении нужно нагреть воду до 100С. При вакуумировании фреоновой трассы кондиционера, с целью удаления паров, содержащих воду, вода, которая может находиться в трубках и испарителе, имеет температуру окружающей среды, то есть гораздо ниже 100С.
С помощью несложного опыта, можно пояснить действие вакуумирования на процесс закипания воды.
Пусть в прозрачной емкости будет вода, ее температура 30 С, емкость находится при атмосферном давлении. Понятно, что вода не кипит. Но, при подключении емкости к мощному вакуумному насосу, после начала вакуумирования видно, что вода начинает кипеть, несмотря на то, что ее температура составляет только 30С.
Это явление можно объяснить:
До тех пор, пока силы Fi и Fe уравновешены, они взаимно нейтрализуются и в сосуде ничего не происходит.
*Модель процесса кипения, не является строrо научной, но помогает в доступной форме объяснить процессы кипения и конденсации.
СОСТОЯНИЕ ФРЕОНА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ
Вакуумирование (понижение давления) внутри сосуда вызывает кипение воды.
Подогрев воды вызывает её кипение. Подогрев yвeличивает внутреннюю cилу Fi, действуюшую в жидкости.
В результате подогрева сила Fi становится больше силы Fe, внешная сила больше не может удерживать воду в сосуде и начинается ее кипение.
Итак, чтобы вызвать кипение жидкости нужно повысить внутреннюю силу (noдoгревая жидкость), или nонuзumь внешнее давление над ее свободной поверхностью (вaкумируя сосуд).
Как вызвать кипение, поливая сосуд холодной водой?
В предыдущем примере мы вскипятили воду, вакуумируя сосуд и нарушая тем самым равновесие между силами Fe и Fi.
Когда вода закипит, закроем изолирующий вентиль сосуда. Кипение полностью прекратиться.
Потому что молекулы пара, образующиеся в процессе кипения жидкости, скапливаясь над ее поверхностью, увеличивают давление в сосуде. Когда давление становится достаточным для установления нового состояния равновесия между силами Fe и Fi кипение останавливается. Кипение начинается снова, если сосуд nолить холодной водой.
СОСТОЯНИЕ ХЛАДАГЕНТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ
Небольшая масса водяных паров, содержащихся в емкости, охлаждается значительно быстрее, чем большая масса воды.
В результате пары воды сжимаются быстрее, чем жидкость, и внешняя сила Fe (действующая в паровой фазе) уменьшается быстрее, чем внутренняя сила Fi (действующая в жидкости).
Когда сила Fе становится меньше силы Fi равновесие нарушается и кипение возобновляется.
Разница в удельной массе жидкости и ее пара.
Удельная масса тела это масса едиицы объема данного тела (например, 1 литр воды имеет массу 1 килограмм).
Один литр жидкого R22 при температуре 20°С имеет массу 1,2 кг, однако 1 литр паров R22, при той же температуре и атмосферном давлении, имеет массу 0.038 кг, то есть в 1,2/0,038 = 31 раз меньшую.
при 20°С и атмосферном давлении 31 литр паров R22 имеет такую же массу, как литр жидкого R22.
В результате испарения жидкого R22 при 20°С, образующиеся пары занимают объем в 31 раз больший, чем объем жидкости, из которой они образовались.
Поэтому диаметр жидкостных линий в кондиционерах всегда меньше, чем диаметр naтрубков нагнетания (всасывания), хотя давления в двух магистралях почти одинаковы.
Соотношение между давлением и температурой.
Попробуем представить, что происходит внутри сосуда, содержащего R22 в жидкой фазе, когда его температура растет.
В первом сосуде жидкий R22 находится при температуре 20°С и манометр показывает. что давление в емкости составляет 8 бар. Если температура возрастает небольшое количество жидкости испаряется, а сама жидкость при этом расширяется что приводит к повышению уровня жидкости в сосуде и небольшому снижению объема паров.
Однако, принимая во внимание то, что для размещения объема паров, образовавшихся в результате выкипания некоторого объема жидкости, требуется пространство, примерно в 30 раз большее, чем объем, который занимала испарившаяся жидкость, пары в сосуде сжимаются и давление в нем повышается по мере того, как растет температура.
Поэтому во втором сосуде, температура которого составляет 27С манометр показывает давление 10 бар.
Если температура продолжает расти и доходит, например, до 34°С, количество паров увеличивается гораздо быстрее по сравнению с повышением уровня жидкости и давление достигает 12,2 бар.
Таким образом, при росте температуры жидкости внутренняя сила Fi увеличивается, что приводит к испарению определенного количества жидкости. Высвобождающийся за счет этого объем оказывается слишком малым для образовавшегося количества паров, происходит их сжатие, давление растет одновременно растет внешняя сила Fe, и так до тех пор, пока не установится равновесие сил Fi и Fe.
Итак, в замкнутом сосуде состояние смеси паров с порождающей их жидкостью (их называют насыщенными парами или парожидкостной смесью в состоянии насыщения) подчиняется очень точному соотношению (зависящему от природы жидкости) между температурой жидкости и давлением насыщенных паров.
Принципы работы терморегулирующего вентиля (ТРВ)
Если температура термобаллона превысит 11 С, то это повлечет и увеличение давления (оно станет больше 6 бар) и ТРВ откроется. Когда температура и давление станут ниже 11 С и 6 бар соответственно, то ТРВ закроется.
Получается, что при соответствующей настройке регулировочной пружины ТРВ (1,4 бар), будет поддерживаться постоянная разница между температурой кипения и температурой термобаллона в 7 К.
Основные причины аномального перегрева
На (рис. 5.1) tB= tE= температуре кипения=4 С. В точке D температура составляет 18 С, а перегрев составляет 14 К.
Объясняется это следующим образом: если холодильный контур имеет нормальную работу, то последние капли жидкости в точке С уже выкипели. Далее пары продолжают нагреваться – участок C-D. Когда участок C-D заполнен парами, обеспечивается нормальный перегрев.
Когда в испарителе хладагент находится в недостаточном количестве, длина участка, заполненного парами, увеличивается (рис.5.1 точка Е), в результате чего перегрев значительно возрастает. Если температура в точке D достигнет 18 С, то перегрев составит 14 К.
Чрезмерно низкий перегрев (меньше 5 К)
Практика показывает, что даже после выполнения настроек ТРВ, системе необходимо 20 минут для того, чтобы войти в новый режим.
В стабильно работающих установках открытие ТРВ действительно приводит к увеличению давления кипения, в связи с этим необходимо знать, что в функции ТРВ не входит его регулировка. Основное назначение ТРВ – это оптимальное заполнение испарителя при различных тепловых нагрузках для обеспечения постоянного перегрева всасываемых паров.
Как перегрев влияет на холодопроизводительность?
Поэтому для максимальной холодопроизводительности необходимо следить, чтобы испаритель был как можно больше заполнен хладагентом. Снижая перегрев необходимо следить, чтобы жидкость не попадала на вход в компрессор. Если в системе слишком большой перегрев, то это означает, что ТРВ пропускает слишком мало жидкости (почти закрыт). Низкая холодопроизводительность испарителя свидетельствует о том, что перепад температур Δθ на входе-выходе является незначительным. Давление кипения на выходе из ТРВ падает, и трубопровод покрывается инеем. При низком перегреве отверстие ТРВ пропускает много жидкости или полностью открыто. Если в испарителе содержится много жидкости, то наблюдается высокая холодопроизводительность и перепад температур Δθ для охлаждаемого воздуха является нормальным. В этом случае в компрессор могут попадать губительные для него частицы жидкости.
Воздействие температуры охлаждаемого воздуха
Если охлаждаемый воздух поступает к испарителю с температурой 25 С, то участка трубопровода А-В достаточно, чтобы обеспечить перегрев паров в 7 К. Давление кипения в этом случае соответствует 5,2 барам, что является эквивалентом температурному напору Δθполн 18 К.
В данном случае установка работает нормально, температура окружающей среды падает, как и температура на входе в испаритель. Допустим, что температура на входе в испаритель снизилась на 20 С. При прежних настройках ТРВ перегрев остается почти постоянным – 7 К. Чтобы перегрев паров остался прежним при более низкой температуре, необходимо увеличить участок трубопровода испарителя, где происходит обмен между воздухом и парами хладагента. При температуре наружного воздуха 20 С длина участка А?-В больше для обеспечения перегрева 7 К, чем участка А-Б при температуре 25 С, для обеспечения аналогичного перегрева паров. Поскольку в данных участках находятся только пары, то можно утверждать, что при температуре воздуха на входе в испаритель 20 С в нем находится меньше жидкого хладагента, нежели при температуре 25 С.
При поступлении в ТРВ более холодного воздуха он начинается закрываться, что приводит к снижению количества жидкости и уменьшении холодопроизводительность. Давление кипения также снижается. Говоря другими словами, при снижении температуры воздуха на входе в испаритель, сечение ТРВ становится меньше, для сохранения необходимого перегрева. При этом давление кипения также уменьшается. Температурный напор Δθполн остается неизменным, если давление конденсации не меняется и правильно отрегулировано.
Производительность ТРВ
Аналогичная ситуация происходит и с терморегулирующим вентилем: при снижении расхода жидкости давление между входом и выходом уменьшается, и увеличивается при его повышении. Также следует помнить о том, что увеличение расхода жидкости хладагента, проходящего через терморегулирующий вентиль, повышает его производительность, а, следовательно, и мощность установки.
Необходимо различать следующие понятия: производительность ТРВ, поглощающая способность испарителя и холодопроизводительность.
Под производительностью терморегулирующего вентиля понимают максимальный расход, способный пропускать данный элемент при полностью открытом отверстии и фиксированном перепаде давления ΔР. Исходя из этого, можно сделать вывод, что производительность напрямую зависит от диаметра сечения сменного клапанного узла внутри ТРВ. Данная зависимость отображена на схеме рис.8.2.
Проходное сечение В обладает большим диаметром чем b, а, следовательно, может пропускать больше жидкости. Таким образом, терморегулирующий вентиль с клапанным узлом, имеющим сечение В, обладает большей производительностью, чем ТРВ с патроном сечением b.
При этом производительность ТРВ и холодопроизводительность испарителя должны быть равны, поскольку через ТРВ может проходить столько жидкости, сколько сможет выкипеть в испарителе.
В приведенной ниже таблице 8.1 указаны данные по выбору ТРВ для установки на R22.
Точка 1: Производительность ТРВ 3,32 кВт при tk=50 С и to=0 С (ΔР=18,4-4=14,4 бар)
Точка 2: Производительность ТРВ 2,88 кВт при tk=35 С и to=0 С (ΔР=12,5-4=8,5 бар)
Точка 2: Производительность ТРВ 2,53 кВт при tk=35 С и to=10 С (ΔР=12,5-5,8=6,7 бар)
Следовательно, для температуры кипения 0 С производительность снижается с 3,32 до 2,88 кВт при уменьшении ΔР с 14,4 до 8,5 бар, что равняется 13%.
При температуре конденсации 35 С производительность терморегулирующего вентиля снижается с 2,88 до 2,53 кВт и ΔР уменьшается с 8,5 до 6,7 бар – 12%.
Поэтому ТРВ и маркируются по производительности. Некоторые изготовители указывают номинальную производительность данной величины для определенных условий работы (+5/+32 С переохлаждение 4 К). Так, номинальная производительность ТРВ компании DANFOSS марки TEX5-3 составляет 3 тонны, а ALCO марки TIE4HW – 4 тонны.
Стоит помнить, что номинальная производительность обозначает только порядок величины, а ее конкретное значение будет показано на практике. Определяется оно рабочим перепадом и паспортом ТРВ, устанавливающим определенное значение производительности для данного проходного сечения.
Пульсации ТРВ
В точке to хорошо налаженный ТРВ обеспечит перегрев 7 К. В целом, установка показывает стабильную работу и необходимый перегрев. На промежутке времени t1 открываем вентиль на один оборот, после чего сразу видим, как он быстро переходит на пульсирующий режим работы. При этом перегрев меняется от 2 до 14 К. Показания манометра НД также свидетельствуют о пульсации давления кипения, которые совпадают по частоте с изменениями кривой 2. На следующем промежутке t2 ТРВ открываем еще на оборот. При этом частота пульсации начинает быстро возрастать, и перегрев находится в промежутке 0-12 К.
Если дотронутся до всасывающего трубопровода, то можно отчетливо ощутить гидроудары, которые передаются в компрессор. При этом корпус компрессора будет холодным. Чем больше открываем регулировочный винт ТРВ, тем больше повышается его производительность. Пульсация свидетельствует о том, что пропускная способность ТРВ выше производительности испарителя.
Негативные нюансы пульсации
При дальнейшем открытии ТРВ, пульсации прекратятся, низкое давление стабилизируется, а температуры 1 и 2 приобретут одинаковое значение. Компрессор станет работать в условиях, когда на его входе имеются неиспарившиеся частицы. Правда, данный режим может привести к негативным последствиям.
Настройка терморегулирующего вентиля
Давайте рассмотрим наиболее простой и верный способ. К используемым манометрам подключаем электронный термометр, датчик которого крепим на термобаллоне ТРВ (рис.8.4). Для того, чтобы обеспечить стабильность настроек необходимо все действия производить при температуре близкой к отключению компрессора. Категорически не рекомендуется их выполнять при высокой температуре ТРВ в охлаждаемом объеме.
Предлагаемая технология настройки основана на том, что вначале необходимо ТРВ вывести на предельный режим, во время которого начнутся пульсации. Для этого ТРВ медленно открывается до появления пульсации (показания манометра НД и термометра остаются неизменными). При возникновении пульсаций перегрева необходимо прикрывать ТРВ до тех пор, пока они не прекратятся.
Не следует вращать регулировочный винт больше, чем на один оборот, поскольку предельный режим пульсации может наступить через ¼, а иногда и через 1/8 оборота. После всех совершенных изменений необходимо выждать порядка 15 минут. В конечном результате это поможет сократить общее время настройки.
Если в период работы установки в пульсирующем режиме слегка закрыть ТРВ (пол-оборота), то это будет значить, что терморегулирующий вентиль настроен на минимально возможный перегрев. В этом случае заполнение испарителя жидким хладагентом станет оптимальным, и пульсации прекратятся.
Стоит учитывать, что давление конденсации должно оставаться практически стабильным, но максимально приближенным к номинальным условиям работы, поскольку от нее зависит производительность ТРВ.