2014-06-12
1
Treść dzisiejszego wykładu:
Systemy zasilania parowaczy:
ciśnieniowy
grawitacyjny
pompowy
Elementy rozprężne w systemach chłodniczych:
rurka kapilarna
automatyczny/termostatyczny/elektroniczny
zawór
zawór pływakowy
zawór ręczny
Zasilanie parowaczy czynnikiem ziębniczym –
jakie warunki powinno spełniać?
• zapewnienie korzystnych warunków przejmowania ciepła
przez czynnik (doprowadzenie odpowiedniej ilości
czynnika w celu zwilżenia możliwie dużej powierzchni,
małe opory przepływu, unikanie niekorzystnego działania
ciśnienia hydrostatycznego słupa cieczy powodującego
wzrost temperatury parowania),
• zabezpieczenie sprężarek przed możliwością zassania
ciekłego czynnika,
• mała pojemność cieplna parowacza,
• zapewnienie odprowadzania oleju,
• łatwość odszraniania (w oziębiaczach powietrza),
• automatyzacja zasilania.
Zasilanie parowaczy czynnikiem ziębniczym
Podział parowaczy w zależności od systemu zasilania:
•Parowacze suche – czynnik ziębniczy doprowadzany jest w
postaci dwufazowej (ciecz+para) o wysokim stopniu
suchości pary i opuszcza je w stanie pary przegrzanej.
Zazwyczaj wrzenie czynnika odbywa się wewnątrz rur.
Doprowadzenie czynnika bezpośrednio z zaworu
rozprężnego
•Parowacze mokre (zalane) – czynnik ziębniczy
doprowadzany jest w postaci cieczy a opuszcza je para
mokra. Zazwyczaj dostarczanie cieczy odbywa się ze
zbiornika zasilającego – oddzielacza cieczy
Układ ciśnieniowy
Czynnik ziębniczy jest doprowadzany do parowacza pod
wpływem różnicy ciśnień pomiędzy częścią
wysokociśnieniową a niskociśnieniową instalacji.
Różnica ciśnień wywołana przez sprężarkę musi być
wystarczająca aby pokonać wszystkie opory hydrauliczne na
drodze przepływu czynnika (w tym zawór rozprężny i
ciśnienie hydrostatyczne słupa cieczy gdy parowacz
znajduje się powyżej zbiornika cieczy).
Zasilanie parowaczy czynnikiem ziębniczym
2014-06-12
2
Zasilanie parowaczy przez termostatyczny zawór rozprężny (TZR)
w systemie ciśnieniowym.
Zasilanie parowaczy czynnikiem ziębniczym
System grawitacyjny
Przepływ czynnika przez parowacz odbywa się wskutek
różnicy ciśnień słupów cieczy i mieszanki cieczowo-parowej
w polu grawitacyjnym.
Zasilanie parowacza w systemie ciśnieniowym.
Zasilanie parowaczy czynnikiem ziębniczym
System grawitacyjny cd.
Istnieje optymalna wysokość słupa cieczy dla każdego
parowacza, dla którego dopływa do niego odpowiednia ilość
czynnika zależna od obciążenia cieplnego (na wylocie jest
sucha para nasycona tj. zerowe przegrzanie).
Korzystne rezultaty stosowania układu grawitacyjnego
uzyskano stosując go do zasilania płytowych parowaczy do
oziębiania wody (Grasso).
Zasilanie parowaczy czynnikiem ziębniczym
aa
Wg lit. [1]
2014-06-12
3
System pompowy
Przepływ czynnika przez parowacz/parowacze wymuszany
jest przez pompę.
Zasilanie parowaczy (dolne) w systemie pompowym.
Zasilanie parowaczy czynnikiem ziębniczym
Lit.
[1]
System pompowy cd.
Zasilanie pompowe jest najbardziej rozpowszechnionym
sposobem stosowanym w przemysłowych amoniakalnych
urządzeniach chłodniczych.
Podstawową wielkością charakteryzującą obieg pompowy
jest
krotność cyrkulacji (obiegu) definiowana jako iloraz
strumieni masy czynnika
– podawanego przez pompę do
odparowującego.
Istnieje optymalna krotność cyrkulacji (w granicach 4..6),
która zapewnia maksymalny współczynnik przenikania
ciepła w parowaczu.
Zasilanie parowaczy czynnikiem ziębn
iczym
Elementy rozprężne w systemach chłodniczych
Element rozprężny w systemie chłodniczym spełnia
następujące funkcje:
dławi czynnik ziębniczy od ciśnienia
wysokiego (skraplania) do ciśnienia
niskiego (parowania)
zapewnia odpowiedni przepływ czynnika
dostosowując go do aktualnego obciążenia
2014-06-12
4
Elementy rozprężne w systemach chłodniczych
Elementowi rozprężnemu przypisuje się wydajność
ziębniczą Q
O
definiowaną w analogiczny sposób jak
dla sprężarki:
iloczyn strumienia masy czynnika
ziębniczego przepływającego przez
element i przyrostu entalpii właściwej
czynnika związanego z poborem ciepła od
oziębianego środowiska
Elementy rozprężne w systemach chłodniczych
(wg lit. [6])
Elementy rozprężne w systemach chłodniczych
Rodzaje elementów:
rurka kapilarna
automatyczny zawór rozprężny
termostatyczny zawór rozprężny
zawór pływakowy wysokiego ciśnienia
zawór pływakowy niskiego ciśnienia
Zawór ręczny
Elementy rozprężne w systemach chłodniczych
Rurka kapilarna to przewód o stałym, kołowym
przekroju poprzecznym.
Stosuje się średnice wewnętrzne „d” od 0,64 do
2,5 mm (1/40 do 1/10 cala).
Długość rurki zależy od założonych parametrów
obiegu ziębniczego oraz wymaganej wydajności.
Zazwyczaj długość względna L/d > 2500.
Rurka kapilarna jest najprostszym elementem
rozprężnym ale jej zastosowanie ogranicza się do
systemów o małej wydajności – do kilku kW.
2014-06-12
5
Elementy rozprężne w systemach chłodniczych
(wg lit. [9])
Dobór rurki kapilarnej
http://fluid.itcmp.pwr.wroc.pl/~kasper/capillarus/
Dobór rurki kapilarnej
http://fluid.itcmp.pwr.wroc.pl/~kasper/capillarus/
Automatyczny (presostatyczny) zawór rozprężny
(wg lit. [10])
2014-06-12
6
Automatyczny (presostatyczny) zawór rozprężny
(http://www.honeywell-cooling.com)
Automatyczny (presostatyczny) zawór rozprężny
(http://www.honeywell-cooling.com)
Termostatyczny zawór rozprężny wg lit [4]
Termostatyczny zawór rozprężny wg lit [10]
2014-06-12
7
Termostatyczny zawór rozprężny wg lit [10]
Charakterystyki czujnika przegrzania TZR
wg lit [7]
Termostatyczny zawór rozprężny
Termostatyczny zawór rozprężny
http://www.danfoss.com/Poland/
2014-06-12
8
Termostatyczny zawór rozprężny
http://www.danfoss.com/Poland/
Elektroniczny zawór rozprężny wg lit [4]
Elektroniczny zawór rozprężny
Elektroniczny zawór rozprężny
2014-06-12
9
Elektroniczny zawór rozprężny
z silnikiem krokowym
Elektroniczny zawór rozprężny
z silnikiem krokowym
Elektroniczny zawór rozprężny
z silnikiem krokowym
Elektroniczny zawór rozprężny
z silnikiem krokowym
2014-06-12
10
Elektroniczny zawór rozprężny
z silnikiem krokowym
Zawór pływakowy niskiego ciśnienia
(wg lit. [9])
Zawór pływakowy niskiego ciśnienia wg lit. [4]
Zawór pływakowy wysokiego ciśnienia wg lit. [4]
2014-06-12
11
Zawór
pływakowy
Zawór pływakowy
Zawory ręczne
2014-06-12
12
Ręczny zawór rozprężny
http://www.ztch.pl/