Маслоподъемные и маслозапорные петли (ловушки) на газовой трубе, когда испаритель выше компрессорно-конденсаторного блока (ККБ).
Маслоподъемные и маслозапорные петли (ловушки) на газовой трубе, когда испаритель ниже компрессорно-конденсаторного блока (ККБ).
| EUROPA LE |
Длина до 10 M |
Длина до 20 m |
Длина до 30 m |
|||
|
Ø
газ,
MM |
Ø
жидкость,
MM |
Ø
газ,
MM |
Ø
жидкость,
MM |
Ø
газ,
MM |
Ø
жидкость,
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 |
Расчетное количество хладагента необходимого для заправки холодильной системы ККБ (М общ.
) определяется по следующей формуле:
М общ. = М ккб + М исп. + М тр. ;
где
М ккб
(кг) - масса хладагента приходящаяся на ККБ (определяется по таблице 2),
М исп.
- масса хладагента приходящаяся на испаритель (определяется по формуле ),
М тр.
- масса хладагента приходящаяся на трубопровод (определяется по формуле ).
Таблица 2. Масса хладагента приходящаяся на ККБ, кг
| EUROPA LE | 6 | 8 | 10 | 14 | 16 | 18 | 21 | 25 | 28 | 31 | 37 | 41 |
| Масса хладагента, кг | 1,0 | 1,3 | 1,6 | 2,4 | 2,7 | 3,2 | 3,7 | 4,4 | 5,1 | 5,6 | 6,6 | 7,4 |
Массу хладагента приходящуюся на испаритель (в один контур) можно рассчитать по упрощенной формуле:
М исп. = V исп. х 0,316 ÷ n ;
где
V
исп.
(л) - внутренний объем испарителя (объем среды), который указывается в техническом описании на вентиляционную установку в разделе охладителя или на шильде,
n
- количество контуров испарителя. Этой формулой можно пользоваться при одинаковых производительностях контуров испарителя. В случае нескольких контуров с разными производительностями вместо «
÷ n
» нужно заменить на «
х доля производительности контура
», например для контура с 30% произво дительностью будет «
х 0,3
».
Массу хладагента приходящуюся на трубопровод (в один контур) можно рассчитать по следующей формуле:
М тр. = М тр.ж х L тр.ж + М тр.вс х L тр.вс ;
где М тр.ж и М тр.вс (кг) – массы хладагента приходящиеся на 1 метр трубы жидкостной и трубы всасывания соответственно (определяется по таблице 3), L тр.ж и L тр.вс (м) – длины труб жидкости и всасывания. Если по какой-либо обоснованной причине диаметры фактически смонтированных трубопроводов не соответствуют рекомендуемым, то при расчете необходимо выбирать значение массы хладагента для фактических диаметров. В случае несоответствия фактических диаметров трубопровода рекомендуемым, производитель и поставщик снимают с себя гарантийные обязательства.
Таблица 3. Масса хладагента приходящаяся на 1 метр трубы, кг
| Ø трубы, мм | 12 | 16 | 18 | 22 | 28 | 35 | 42 | 54 | 67 | 76 |
| Газ, кг/м | 0,007 | 0,014 | 0,019 | 0,029 | 0,045 | 0,074 | 0,111 | 0,182 | 0,289 | 0,377 |
| Жидкость, кг/м | 0,074 | 0,139 | 0,182 | 0,285 | 0,445 | 0,729 | 1,082 | 1,779 | 2,825 | 3,689 |
ПРИМЕР
Необходимо рассчитать количество заправляемого хладагента систему состоящую из двухконтурного испарителя, двух ККБ EUROPA LE 25, с длинами труб ККБ1 жидкость 14 м, ККБ1 всасывание 14,5 м, ККБ2 жидкость 19,5 м, ККБ2 всасывание 20,5 м, внутренний объем испарителя 2,89 л.
М общ.1 = М ккб1 + М исп.1 + М тр.1 =
= 4,4 + (V исп.
= 4,4 + (2,89 х 0,316 ÷ 2) + (0,182 х 14 + 0,045 х 14,5) = 8,06 кг
М общ .2 = М ккб 2 + М исп .2 + М тр .2 =
= 4,4 + (V исп. х 0,316 ÷ количество контуров испарителя) + М тр.ж х L тр.ж + М тр.вс х L тр.вс =
= 4,4 + (2,89 х 0,316 ÷ 2) + (0,182 х 19,5 + 0,074 х 20,5) = 9,92 кг
Специалисты компании Аиркат Климатехник подберут наиболее эффективную схему холодоснабжения и оперативно посчитают стоимость. В цену также могут быть включены: проектирование, монтажные и пусконаладочные работы. За консультацией Вы можете обратиться в любой из филиалов и представительств компании.
Масло в фреоновой цепи
Масло в фреоновой системе необходимо для смазки компрессора. Оно постоянно уходит из компрессора - циркулирует во фреоновом контуре вместе с фреоном. Если по какой-либо причине масло не вернется в компрессор, КМ будет смазываться недостаточно. Масло растворяется в жидком фреоне, но не растворяется в парообразном. По трубопроводам движется:
- после компрессора — перегретый пар фреона + масляный туман;
- после испарителя — перегретый пар фреона + масляная пленка на стенках и масло в капельном виде;
- после конденсатора — жидкий фреон с растворенным в нём маслом.
Поэтому на паровых линиях может возникнуть проблема задержки масла. Решить её может соблюдение достаточной скорости движения пара в трубопроводах, необходимого уклона труб, установка маслоподъемных петель.
Испаритель ниже.
а) Маслосъёмные петли должны находиться на интервале каждые 6 метров на восходящих трубопроводах для облегчения возврата масла в компрессор;
б) Сделать собирающий приямок на всасывающей линии после ТРВ;
Испаритель выше.
а) На выходе из испарителя установить гидрозатвор выше испарителя для предотвращения дренажа жидкости в компрессор во время стоянки машины.
б) Сделать собирающий приямок на всасывающей линии после испарителя для сбора жидкого хладагента, который может накопиться в течение стоянки. Когда компрессор снова включится, хладагент будет быстро испаряться: желательно сделать приямок вдалеке от чувствительного элемента ТРВ, чтобы избежать воздействия этого явления на работу ТРВ.
в) На горизонтальных участках нагнетательного трубопровода уклон в 1% по ходу движения фреона для облегчения движения масла в правильном направлении.
Конденсатор ниже.
Никакие специальные меры предосторожности в этой ситуации принимать не надо.
Если конденсатор ниже чем КИБ, то высота подъема не должна превышать 5 метров. Однако если КИБ и система в целом не лучшего качества, то жидкий фреон может испытывать затруднения в подъеме и при меньших перепадах высот.
а) Желательно установить запорный вентиль на входном патрубке конденсатора для исключения перетекания жидкого фреона в компрессор после отключения холодильной машины. Такое может произойти, если конденсатор расположен в окружающей среде с температурой выше, чем температура компрессора.
б) На горизонтальных участках нагнетательного трубопровода уклон в 1% по ходу движения фреона для облегчения движения масла в правильном направлении
Конденсатор выше.
а) Для исключения перетока жидкого хладона из КД в КМ при остановке холодильной машины установить вентиль перед КД.
б) Маслоподъёмные петли должны находиться на интервале каждые 6 метров на восходящих трубопроводах, для облегчения возврата масла в компрессор;
в) На горизонтальных участках нагнетательного трубопровода уклон в 1% для облегчения движения масла в правильном направлении.
Работа маслоподъёмной петли.
Когда уровень масла достигнет верхней стенки трубки, масло протолкнется дальше в сторону компрессора.
Расчёт фреонопроводов.
Масло растворяется в жидком фреоне, поэтому можно поддерживать скорость в жидкостных трубопроводах небольшой — 0,15-0,5м/с, что обеспечит малое гидравлическое сопротивление движению. Увеличение сопротивления приводит к потере холодопроизводительности.
Масло не растворяется в парообразном фреоне, поэтому требуется поддерживать скорость в паровых трубопроводах значительной, чтобы масло переносилось паром. При движении часть масла покрывает стенки трубопровода — эта плёнка также перемещается паром высокой скорости. Скорость на стороне нагнетания компрессора 10-18м/с. Скорость на стороне всасывания компрессора 8-15м/с.
На горизонтальных участках очень длинных трубопроводов допускается уменьшать скорость до 6м/с.
Пример:
Исходные данные:
Хладагент R410a.
Требуемая холодопроизводительность 50кВт=50кДж/с
Температура кипения 5°С, температура конденсации 40°С
Перегрев 10°С, переохлаждение 0°С
Решение для всасывающего трубопровода:
1. Удельная холодопроизводительность испарителя равна q и=Н1-Н4=440-270=170кДж/кг
Насыщенная жидкость | Насыщенный пар |
||||||||
Температура,°С | Давление насыщения, 10 5 Па | Плотность, кг/м³ | Удельная энтальпия, кДж/кг | Удельная энтропия, кДж/(кг*К) | Давление насыщения, 10 5 Па | Плотность, кг/м³ | Удельная энтальпия, кДж/кг | Удельная энтропия, кДж/(кг*К) | Удельная теплота парообразования, кДж/кг |
2. Массовый расход фреона
m =50кВт/ 170кДж/кг= 0,289кг/с
3. Удельный объем парообразного фреона на стороне всасывания
v вс = 1/33,67кг/м³= 0,0297м³/кг
4.Объемный расход парообразного фреона на стороне всасывания
Q = v вс * m
Q =0,0297м³/кг х 0,289кг/с =0,00858м³/с
5.Внутренний диаметр трубопровода
Из стандартных медных фреоновых трубопроводов выбираем трубу с наружным диаметром 41,27мм (1 5/8"), или 34,92мм (1 3/8").
Наружный диаметр трубопроводов часто выбирается в соответствии с таблицами, приводимыми в «Инструкции по монтажу». При составлении таких таблиц учтены необходимые для переноса масла скорости движения пара.
Расчёт объёма заправки фреона
Упрощённо расчет массы заправки хладагента производится по формуле, учитывающей объём жидкостных магистралей. Этой простой формулой паровые магистрали не учитываются, поскольку объём, занимаемый паром, очень мал:
Мзапр = P х.а. * (0,4 х V исп + К g * V рес + V ж.м.), кг,
P х.а. - плотность насыщенной жидкости (фреон) РR410a = 1,15 кг/дм³ (при температуре 5°С);
V исп - внутренний объём воздухоохладителя (воздухоохладителей), дм³;
V рес - внутренний объём ресивера холодильного агрегата, дм³;
V ж.м.- внутренний объём жидкостных магистралей, дм³;
К g — коэффициент, учитывающий схему монтажа конденсатора:
К
g=0,3 для компрессорно-конденсаторных агрегатов без гидравлического регулятора давления конденсации;
К
g=0,4 при использовании гидравлического регулятора давления конденсации (монтаж агрегата на улице или исполнение с выносным конденсатором).
Акаев Константин Евгеньевич
Кандидат технических наук СПб Университет пищевых и низкотемпературных технологий
С целью определения мощности VRF-систем, номенклатуры внутренних и наружных блоков, а также других параметров системы кондиционирования (типоразмеры фреоновых трубопроводов, рефнетов, коллекторов, тройников и др.) проводится расчет VRF-системы.
Расчет выполняется на стадии проектирования и может быть произведен как вручную, так и с помощью специального программного обеспечения.
Всегда готовы помочь и ждем вашего обращения. Оставьте контакты и мы перезвоним для консультации.
Цель расчета VRF
Целью расчета VRF является:
- подбор внутренних блоков мультизональной системы кондиционирования (определение холодильной мощности и модели)
- моделирование сети трубопроводов, её проверка на условия работоспособности VRF-системы (общая длина трассы, длина до самого удаленного блока и т.д.)
- определение диаметров фреоновых трубопроводов на всех участках (магистрального трубопровода, исходящего из наружного блока, труб между рефнетами и коллекторами, труб, подходящих ко внутренним блокам и др.)
- определение типоразмеров рефнетов, коллекторов и тройников
- подбор наружных блоков мультизональной системы кондиционирования (определение холодильной мощности и модели)
- выбор способа управления мультизональной системой кондиционирования и подбор соответствующего оборудования.
Отметим, что данный список составлен в последовательности его исполнения. При этом может показаться странным, что подбор внутренних блоков производится в самом начале, а наружных - практически в самом конце. Действительно - это так. Дело в том, что для определения наружного блока недостаточно просто просуммировать холодопроизводительности внутренних блоков. Типоразмер наружного блока зависит и от длины трубопроводов, расположения рефнетов и др.
Расчет VRF вручную
Расчет VRF вручную производится с помощью документации производителя. Для каждой конкретной мультизональной системы кондиционирования следует пользоваться строго «родной» технической документацией.
Проверка геометрии системы
При ручном расчете обязательно необходимо тщательно проверять геометрию системы на предмет её соответствия различным ограничениям (см. рис. 1).
Рисунок 1. Схема определения различных длин и перепадов высоты трубопроводов фреонового контура, которые требуют проверки при проектировании VRF-системы. Перечень ограничений на примеремультизональной системы кондиционирования IMSкомпании IGC приведен ниже в таблице 1
Таблица 1. Ограничения по длине и перепаду высот в мультизональных системах IMS от IGC
| Параметры | Обозначение | Содержание | Длина (м) | |
|---|---|---|---|---|
| Допустимая длина трубопровода | L1 | Максимальная длина трубопровода | Фактическая длина трубопровода | ≤165 |
| Эквивалентная длина трубопровода | ≤190 | |||
| ΔL | Разность между максимальной и минимальной длинами до первого рефнета | ≤40 | ||
| LM | Максимальная длина главного трубопровода (при максимальном диаметре) | ≤125 | ||
| 1, 2, … , 40 | Максимальная трасса от разветвителя до внутреннего блока | ≤40 | ||
| L1+1+2+…+40+ +A+B+C+LF+LG+LH | Общая максимальная длина труб, включая длину каждой распределительной трубы (только узкие трубы) | ≤20HP | ≤400 | |
| >20HP | ≤500 | |||
| L5 | Расстояние между наружными блоками | 0,6-1 | ||
| L2 | Максимальная длина от первого ответвителя до самого дальнего внутреннего блока | ≤40 | ||
| Допустимая разность высот | H1 | Когда наружный блок установлен выше, чем внутренний блок | ≤60 | |
| Когда наружный блок установлен ниже, чем внутренний блок | ≤50 | |||
| H2 | Максимальная разница между внутренними блоками | ≤15 | ||
| Максимальная разница между наружными блоками | 0 | |||
Подбор диаметров трубопроводов
После проверки всех длин и перепадов высот приступают к расчету диаметров трубопроводов.
Расчет производится также на основе таблиц, и диаметры трубопроводов выбираются исходя из мощности всех кондиционеров, которые будут подключены к данной трубе (независимо от того, напрямую или посредством рефнетов). Пример такой таблицы приведен ниже:
Таблица 2. Расчет диаметров фреоновых трубопроводов и выбор моделей рефнетов в мультизональных системах IMS от IGC
| Общая холодопроизводительность подключенных внутренних блоков, кВт | Диаметр газовой линии, мм | Диаметр жидкостной линии, мм | Модель рефнета |
|---|---|---|---|
| От 0 до 6 | 1/2“ | 3/8“ | BQ-101Y |
| От 6 до 10,5 | 5/8“ | 3/8“ | BQ-101Y |
| От 10,5 до 20 | 3/4“ | 3/8“ | BQ-101Y |
| От 20 до 30 | 7/8“ | 1/2“ | BQ-01Y |
| От 30 до 67 | 1 1/8“ | 5/8“ | BQ-02Y |
| От 67 до 95 | 1 3/8“ | 3/4“ | BQ-03Y |
| От 95 до 140 | 1 5/8“ | 3/4“ | BQ-04Y |
| От 140 до 179 | 1 7/8“ | 7/8“ | BQ-05Y |
Отметим, что для магистральной трубы используется отдельная таблица. Также отдельная таблица используется и для определения диаметров трубопроводов, идущих от рефнета ко внутреннему блоку.
Подбор рефнетов и коллекторов
После расчета диаметров трубопроводов выполняют подборрефнетов и коллекторов. Выбор рефнетов также зависит от мощности подключенных внутренних блоков или от диаметра трубопровода, на который он устанавливается. В случае мультизональных систем IMS компании IGC данная таблица совмещена с таблицей выбора диаметров трубопроводов (см. табл. 2).
Наконец, после проверки ограничений VRF-систем, выбора диаметров трубопроводов и моделей рефнетов и тройников расчет можно считать оконченным.
Расчет VRF с помощью программы
Для удобства выполнения расчетов VRF-систем практически все производители создают собственное программное обеспечение, позволяющее в автоматическом режиме подобрать все параметры системы кондиционирования и проверить её на ограничения.
В этом случае от пользователя потребуется только прорисовать схему системы: выбрать необходимые внутренние блоки и указать длину каждого из участков фреоновой трассы. Все последующие действия программа выполнит самостоятельно.
В случае ошибок или несоответствий ограничениям, программа выдаст сообщение. Если же всё в порядке, то итогом работы программы будет спецификация всех элементов системы.
Вопрос снижения мощности внутренних блоков
При расчете VRFс помощью программы часто оказывается, что программа указывает мощность внутренних блоков ниже, чем номинальная. Действительно, этот факт имеет место быть: в зависимости от длины участков трасс, перепадов высот, комбинации внутренних и наружных блоков и других параметров реальная холодопроизводительность внутренних блоков будет изменяться.
Поэтому при проектировании мультизональных систем кондиционирования следует учитывать возможное изменение (снижение) мощности блоков и учитывать в расчетах не номинальную, а фактическую холодопроизводительность.