Poznaj podstawy niskiego przegrzania w systemach HVAC, w tym przyczyny, implikacje i techniki regulacji w celu uzyskania optymalnej wydajności.
DEFINICJA NISKIEGO PRZEGRZANIA
Gdy w wężownicach parownika występuje nadmiar czynnika chłodniczego w porównaniu z obciążeniem cieplnym. Ten stan określa się jako niskie przegrzanie. Przyczyną niskiego przegrzania może być niewystarczające obciążenie cieplne lub nadmierna ilość czynnika chłodniczego dostająca się do parownika.
W przewodzie ssawnym może znajdować się ciekły czynnik chłodniczy, który może dostać się do sprężarki i spowodować jej uszkodzenie. Przyczyny niskiego przegrzania wyjaśniono poniżej:
1. Nadmiar czynnika chłodniczego
W przypadku nadmiernej ilości czynnika chłodniczego przepływającego przez wężownice parownika, parownik nie pochłonie wystarczającej ilości ciepła do odparowania ciekłego czynnika chłodniczego. W rezultacie mamy niskie przegrzanie, a czynnik chłodniczy może wchłonąć wystarczającą ilość ciepła w przewodzie ssawnym; istnieje duże prawdopodobieństwo, że może dostać się do sprężarki i uszkodzić tę jednostkę.
2. Przekarmianie w dozowniku
Jednostka dozująca, która wpuszcza do wężownic parownika więcej niż wymagana ilość czynnika chłodniczego, spowoduje zalanie. W przypadku żarówki czujnikowej rozszerzalność cieplna zawór nie jest prawidłowo zaizolowany, to istnieje duże prawdopodobieństwo zalania lub przepełnienia zaworu. Gdy urządzenie przepełni się, istnieje duże prawdopodobieństwo, że zarówno ciśnienie ssania, jak i ciśnienie tłoczenia wzrośnie.
3. Zmniejszony przepływ powietrza przez parownik
Jedną z najczęstszych przyczyn niskiego przegrzania jest zmniejszony przepływ powietrza. Przy zmniejszonym przepływie powietrza nie ma wystarczającej ilości ciepłego powietrza, aby odparować czynnik chłodniczy. W rezultacie zmniejszy się ilość par czynnika chłodniczego i istnieje duże prawdopodobieństwo, że ciekły czynnik chłodniczy dostanie się do sprężarki i spowoduje uszkodzenie urządzenia. W takim przypadku zarówno ciśnienie ssania, jak i tłoczenia będą niższe niż zwykle.
Zaleca się wyczyszczenie zabrudzonych filtrów, wężownicy i silników, aby umożliwić przepływ większej ilości powietrza przez parownik.
4. Zmniejszony przepływ powietrza przez skraplacz
Gdy ilość powietrza wpływającego do skraplacza jest mała, istnieje duże prawdopodobieństwo wystąpienia wyższego ciśnienia i temperatury w skraplaczu i wężownicach skraplacza, czynnik chłodniczy jest dostępny dla urządzenia pomiarowego pod wyższym ciśnieniem.
Wraz ze wzrostem spadku ciśnienia na urządzeniu pomiarowym do przepływu wpływa więcej czynnika chłodniczego. Im więcej czynnika chłodniczego wpływa do strumienia, tym ciśnienie na ssaniu i tłoczeniu wzrasta; powoduje również dochłodzenie. Głównym powodem niskiego przepływu powietrza przez skraplacz są słabe łożyska silnika lub przeszkody w urządzeniu.
5. Sprzęt wielkogabarytowy
Gdy system lub sprzęt jest zbyt duży, ale obciążenie nie jest wystarczające, aby nie było wystarczającej ilości ciepła do odparowania ciekłego czynnika chłodniczego do pary, spowoduje to niskie przegrzanie. Z ponadgabarytowym sprzętem, kryty Wilgotność względna oczekuje się, że jest wyższy niż zwykle.
NISKIE PRZEGRZEWANIE NISKIE DOCHŁODZENIE
Gdy występuje nadmiar czynnika chłodniczego, ale ograniczona ilość obciążenia cieplnego, które jest dostępne w parowniku, stan ten określa się jako niskie przegrzanie. Może to być spowodowane niskim przepływem powietrza lub zatkanymi wężownicami w parowniku. Gdy do skraplacza wpływa ograniczona ilość czynnika chłodniczego, może to być wynikiem słabego sprężenia, zbyt dużego urządzenia pomiarowego lub nadmiernego zasilania.
Ten stan jest nazywany niskim dochłodzeniem. W przypadku ograniczonego obciążenia cieplnego w parowniku i ograniczonego czynnika chłodniczego w skraplaczu, ten stan określa się jako niskie przegrzanie i niskie dochłodzenie. Przegrzanie pomoże w identyfikacji, czy niskie ssanie jest wynikiem ograniczonego ciepła wchodzącego do wężownic parownika.
NISKIE PRZEGRZANIE NORMALNE DOCHŁODZENIE
Niskie przegrzanie normalne dochładzanie może wskazywać, że ładowanie czynnika chłodniczego jest wysokie albo z powodu zatkanych wężownic parownika, albo z powodu zatkanych filtrów powietrza. Przyczyną normalnego dochładzania pomimo niskiego przegrzania jest to, że system chłodniczy jest zainstalowany z odbiornikiem rurociągu cieczy. Spadek temperatury na filtrze lub osuszaczu przewodu cieczy daje wyraźne wskazanie możliwej przyczyny zatykania.
JAK PODNOSIĆ LUB OPUSZCZAĆ PRZEGRZANIE?
Aby zwiększyć przegrzanie, wężownice parownika powinny mieć do dyspozycji większe obciążenie cieplne. Aby obniżyć przegrzanie, należy dodać więcej czynnika chłodniczego, aby obciążenie cieplne mogło być obsługiwane przez wężownice parownika. Zaleca się dodanie czynnika chłodniczego w celu obniżenia przegrzania i odzysk czynnika chłodniczego w celu zwiększenia przegrzania. Należy zauważyć, że nie należy dodawać dodatkowego przegrzania, jeśli okaże się, że przegrzanie wynosi już 5F.
ALARM PRZEGRZANIA NISKIEGO ZŁADOWANIA
Alarm przegrzania niskiego wylotu wskazuje, że sprężarka jest zalana czynnikiem chłodniczym. Dzieje się tak głównie z powodu nadmiernego zasilania przez zawór rozprężny do parownika lub z powodu wadliwego siłownika.
WSKAZUJE NISKIE PRZEGRZANIE PAROWNIKA
Niskie przegrzanie parownika to stan, w którym czynnik chłodniczy nie był w stanie przenieść wystarczającego obciążenia cieplnego do wężownic sprężarki. Ograniczy to parowanie czynnika chłodniczego, z powodu którego ciekły czynnik chłodniczy dostanie się do sprężarki, co spowoduje uderzenie, które uszkodzi sprężarki i inne elementy układu chłodniczego.
WYSOKIE CIŚNIENIE ZASYSANIA NISKIE PRZEGRZANIE
Stan niskiego przegrzania przy ciśnieniu ssania występuje, gdy regulator wydajności jest duży, przez co podaje on więcej czynnika chłodniczego do wężownic parownika, ponieważ obciążenie cieplne jest niewystarczające dla dostępnego czynnika chłodniczego. Innym możliwym powodem tego stanu może być duża przepustowość termicznego zaworu rozprężnego.
Aby utrzymać całkowitą wydajność systemu, konieczne jest odpowiednie napełnienie układu czynnikiem chłodniczym, tak aby ciśnienie ssania i przegrzanie były utrzymywane na odpowiednim poziomie, co pomogłoby w prawidłowym funkcjonowaniu układu chłodniczego.
NISKIE ZASYSANIE PRZENOŚNIK PRZECIWCIEPŁA | NISKIE PODGRZEWANIE ZASYSANIA
Niski nośnik przegrzania na ssaniu jest określany, gdy nie ma wystarczającej ilości powietrza, które przepływa przez wężownice parownika. Ogranicza to przenoszenie ciepła do wężownic parownika, co powoduje niskie przegrzanie na ssaniu. Możliwymi przyczynami niskiego przegrzania na ssaniu może być zabrudzenie zatkanej wężownicy parownika, która ogranicza przepływ powietrza przez wężownice. Zaleca się dodanie czynnika chłodniczego w celu obniżenia przegrzania na ssaniu i dodanie czynnika chłodniczego w celu zwiększenia przegrzania na ssaniu.
NISKIEJ TEMPERATURY SUPERHEATER
W przegrzewaczu niskotemperaturowym para wchodząca do turbiny ma wysoką zawartość wilgoci, co zwiększa szybkość erozji. Ponadto spadek temperatury przegrzania powoduje również hartowanie metalowych powierzchni sprzętu, przez który przechodzi.
Istnieje możliwość wystąpienia naprężeń na powierzchni przegrzewaczy, rur parowych, zaworów odcinających i wlotów turbin. Silne wibracje są zgłaszane w przypadku nagłego wychłodzenia wirnika turbiny.
NISKIE CIŚNIENIE ZASYSANIA NISKIE PRZEGRZANIE
A niskie ciśnienie ssania niskie przegrzanie występuje, gdy występuje niskie obciążenie cieplne, które może być spowodowane zanieczyszczonymi filtrami powietrza, niewystarczającą ilością powietrza przepływającego przez system lub zbyt zimnym powietrzem. Innymi możliwymi przyczynami niskiego ciśnienia ssania niskiego przegrzania jest nierównomierny rozkład czynnika chłodniczego i może to być wynikiem zatkania parowników.
NISKIE DOGRZEWANIE NISKIE DOCHŁODZENIE TXV
Niskie przegrzanie wskazuje, że w parowniku znajduje się nadmierna ilość czynnika chłodniczego lub obciążenie cieplne nie jest wystarczające do odparowania ciekłego czynnika chłodniczego w stan pary, zanim przepłynie on do sprężarki, powodując uszkodzenie sprężarki. Zatykanie wężownic parownika może również skutkować niskim przegrzaniem.
Z drugiej strony niskie dochłodzenie wskazuje na nadmiar czynnika chłodniczego w skraplaczu. Do systemów chłodniczych wykorzystujących a termostatyczny zawór rozprężny, zaleca się utrzymywanie temperatury w zakresie od 100F do 180F.
Dlatego TXV o niskim przegrzaniu i niskim dochłodzeniu to taki, w którym czynnik chłodniczy występuje w nadmiarze w parowniku i jest ograniczony w skraplaczu, co powoduje wahania dochładzania poniżej 100F
0 STOPNI PRZEGRZANIA W NISKIEJ CHŁODZIARCE
Przegrzanie o 0 stopni lub niskie przegrzanie w niskotemperaturowym układzie chłodniczym może wskazywać, że czynnik chłodniczy nie przenosi wystarczającej ilości ciepła przez wężownice parownika, aby odparować czynnik chłodniczy przed wejściem do wężownic sprężarki. Nawet w niskotemperaturowych systemach chłodniczych konieczne jest zebranie wystarczającej ilości ciepła, które jest równoważne ilości czynnika chłodniczego w układzie.
POMPA CIEPŁA NISKIE PRZEGRZANIE
Pompa ciepła pracująca przy niskim przegrzaniu nie ma wystarczającego obciążenia cieplnego dla nadmiaru czynnika chłodniczego, który jest dostępny w wężownicach parownika, co powoduje, że ciekły czynnik chłodniczy dostaje się do zaworów sprężarki i powoduje uszkodzenie sprężarki i innych elementów mechanicznych system chłodniczy.
Sugeruje się zatem utrzymywanie przegrzania układu chłodniczego w pewnych granicach, tak aby zminimalizować uszkodzenia części układu chłodniczego. Ponadto zaleca się terminowe czyszczenie wężownic parownika i sprężarki Zawory aby uniknąć zatykania, które zmniejszyłoby przepływ powietrza, co mogłoby również ograniczyć wydajność systemu.
Najczęściej zadawane pytania
1. Co oznacza niskie przegrzanie?
Oznacza to, że nie ma wystarczającego obciążenia cieplnego dla czynnika chłodniczego, który jest dostępny w wężownicach parownika, co może spowodować zalanie sprężarki. Sprężarka jest zaprojektowana do pracy tylko z parami lub gazami, a przedostanie się cieczy spowoduje uszkodzenie wężownic sprężarki i innych jej elementów.
Niskie przegrzanie może również wynikać z zatkania wężownic parownika, co powstrzymuje przedostawanie się obciążenia cieplnego. Ograniczony przepływ powietrza przez system może również skutkować niskim przegrzaniem, ponieważ wymagany jest wystarczający przepływ powietrza do przenoszenia ciepła potrzebnego do odparowania czynnika chłodniczego. Wadliwe urządzenie pomiarowe lub nadmierne podawanie czynnika chłodniczego może również skutkować niskim przegrzaniem.
2. Jeśli w kotle regeneracyjnym temperatura wody zasilającej jest niska. Jaki wpływ będzie miała para przegrzana lub para końcowa?
Kocioł pracuje z warstwą przenikania ciepła powierzchni, która jest gorąca, a woda przepływa przez tę powierzchnię. Gdy woda przepływa przez gorącą powierzchnię, wytwarzana jest para, która dostaje się do systemu parowego. Ciśnienie na powierzchni wymiany ciepła jest wyższe niż w układzie wodnym z powodu ciepła wody.
Pęcherzyki pary opuszczające powierzchnię wymiany ciepła zostaną przegrzane lub schłodzone do temperatury nasycenia, gdy unosi się przez wodę. To drugie może się zdarzyć. Woda doprowadzana do kotła przechodzi pomiędzy powierzchnią wymiany ciepła a wrzącą wodą.
Woda podawana do kotła jest zwykle podgrzewana, ale zawsze jest chłodniejsza niż woda w kotle. Gdy para unosi się z powierzchni wymiany ciepła do tej warstwy zimnej wody, pęcherzyki pary kondensują się, co powoduje dwa główne problemy.
Pęcherzyki pary będą zawierały drobne kropelki wody. Ponieważ wpływa duża ilość wody zasilającej, jakość pary zmniejsza się, gdy kocioł osiąga warunki izotermiczne. Po drugie, dodatek zimnej wody zmniejsza produkcję pary.
Kwestie wymienione powyżej można ograniczyć stosując kocioł parowy o działaniu ciągłym, ponieważ w takim kotle woda będzie dodawana w niewielkich ilościach, przez co woda kotłowa będzie w stanie izotermicznym i nie będzie chmur ani mgły, która będzie uformowany.
3. Jak podnieść przegrzaną parę niskociśnieniową do wysokiego ciśnienia?
Możliwe jest zwiększenie ciśnienia powietrza za pomocą sprężarki pary, ale nie jest to to samo, jeśli chodzi o wzrost ciśnienia pary, ponieważ zawiera ona kondensat, który może uszkodzić sprężarkę. Ponadto wzrastająca temperatura nie może zagwarantować wzrostu ciśnienia przegrzania zamiast tego, para może się bardziej przegrzać bez żadnego wzrostu ciśnienia.
Możliwe jest zwiększenie przegrzania przy niskim ciśnieniu do przegrzania pod wysokim ciśnieniem poprzez połączenie przepływu pary o niskim ciśnieniu z parą o wysokim ciśnieniu. Ale spowoduje to cofanie się pary pod wysokim ciśnieniem do rury niskociśnieniowej. Aby temu zapobiec, należy zainstalować eżektor.
W ejektorze para o wyższym ciśnieniu służy do wyciągania pary o niskim ciśnieniu, dzięki czemu para wysokociśnieniowa nie cofa się do przewodu o niskim ciśnieniu. Pomaga to w utrzymaniu wysokiego ciśnienia przegrzanej pary na wylocie.
OŚWIADCZENIE O PROBLEMIE I
Para przegrzana o temperaturze 3000C i ciśnienie bezwzględne 1.013 bara wchodzi do rury. Jaka jest dodatkowa ilość ciepła, którą przenosi para przegrzana w porównaniu z parą nasyconą przepływającą przez tę samą rurę pod tym samym ciśnieniem?
Entalpia pary nasyconej przy ciśnieniu 1.013 bara wynosi 2676 kJ / kg (odczytana ze stołu parowego)
Entalpia pary przegrzanej przy 3000C i 1.013 bar wynosi 3075 kJ / kg (pobrane ze stołu parowego)
Entalpia przegrzania = Entalpia pary przegrzanej - Entalpia pary nasyconej
3075 kJ/kg – 2676 kJ/kg = 399 kJ/kg
Specyficzną pojemność cieplną przegrzania można określić, dzieląc entalpię przegrzania przez różnicę między temperaturą nasycenia i przegrzania
Ciepło właściwe = (Enthaply w przegrzaniu)/(temperatura przegrzania-temperatura nasycenia)
= (399 kJ/kg)/(300-100)
= 1.995 kJ/kg 0C
Nazywam się Veena Parthan i ukończyłam studia magisterskie na kierunku inżynieria cieplna. Pracuję jako inżynier ds. eksploatacji i konserwacji systemów solarnych w brytyjskim sektorze energii słonecznej. Posiadam ponad 5-letnie doświadczenie w branży energetycznej i użyteczności publicznej. Interesuję się energetyką odnawialną i jej optymalizacją. Opublikowałem artykuł w materiałach konferencyjnych AIP, który opiera się na Cummins Genset i jego optymalizacji przepływu.
W wolnych godzinach zajmuję się pisaniem tekstów technicznych jako niezależny strzelec i chciałbym zaoferować swoją wiedzę na platformie LambdaGeeks. Poza tym wolne godziny spędzam na czytaniu, uprawianiu sportu i próbowaniu stania się lepszym człowiekiem.
Nie mogę się doczekać, aby połączyć się z Tobą za pośrednictwem LinkedIn –