W układzie chłodniczym normalne ciśnienie tłoczenia definiuje się jako ciśnienie, przy którym zachodzi kondensacja zgodnie z projektem
Zakłada się, że przy normalnym ciśnieniu wylotowym chłodzenie będzie najbardziej efektywne energetycznie i nie będzie zanieczyszczeń w obwodzie skraplania. Eksploatacja sprężarki przy znacznie odbiegających od normalnych wartości ciśnienia tłoczenia może być szkodliwa dla zdrowia sprężarki.
Aby sprężarka działała przy normalnym ciśnieniu tłoczenia, muszą być spełnione następujące warunki:
- Odpowiednia ilość chłodziwo: Ilość załadowanego czynnika chłodniczego musi być prawidłowa. Zbyt duże obciążenie czynnikiem chłodniczym zwiększa ciśnienie wylotowe, a zbyt niskie obciążenie czynnikiem chłodniczym obniża ciśnienie wylotowe.
- Zawory ssawne i tłoczne sprężarki muszą być szczelne: Jeśli zawór tłoczny przechodzi, część czynnika chłodniczego wniknie z powrotem do cylindra i będzie dalej krążyć w sprężarce, zwiększając temperaturę tłoczenia i zmniejszając ciśnienie tłoczenia. Podobnie, jeśli przepływa zawór ssący, wystąpi awaria w skoku w górę sprężarki.
- Pierścienie tłokowe sprężarki nie powinny przeciekać: Jeśli gazy wylotowe przeciekają przez pierścienie tłokowe, prowadzi to do obniżenia ciśnienia wylotowego.
- Skraplacz nie powinien być w stanie zabrudzonym: Zabrudzony skraplacz prowadzi do wyższego ciśnienie tłoczenia z powodu nieefektywnego chłodzenia
- Wystarczające narzędzie chłodzące: Nawet jeśli skraplacz jest w porządku, niewystarczający przepływ i temperatura wody chłodzącej dla systemu chłodzonego wodą oraz wysoka temperatura otoczenia dla systemu chłodzonego powietrzem mogą prowadzić do wyższych niż normalne temperatur wylotowych.
Co to jest normalne ciśnienie tłoczenia?
Normalne rozładowanie ciśnienie jest zdefiniowane jako ciśnienie na wylocie sprężarki chłodniczej, dla której przeznaczony jest układ chłodniczy.
Ponieważ na wylocie sprężarki chłodniczej znajduje się skraplacz, normalne ciśnienie wylotowe można również zdefiniować jako ciśnienie, przy którym czynnik skrapla się z określoną ilością przechłodzenia w dostępnym urządzeniu chłodniczym.
Tak więc normalne ciśnienie tłoczenia zależy od systemu chłodniczego, który obejmuje używany czynnik chłodniczy i temperaturę urządzenia chłodniczego.
Jeżeli medium chłodzącym jest powietrze, ciśnienie wylotowe będzie zależeć od określonej temperatury powietrza otoczenia, a medium chłodzącym jest woda, to będzie zależeć od dostępnej temperatury wody chłodzącej.
Ciśnienie wylotowe będzie również zależeć od rodzaju zastosowanego czynnika chłodniczego.
Sprawność układu chłodniczego pod względem zużycia energii jest najwyższa podczas pracy przy normalnym ciśnieniu wylotowym, zapewniając optymalną wydajność chłodzenia, dla której został zaprojektowany.
Jednak, na przykład, zwykle systemy chłodnicze oparte na amoniaku są zaprojektowane do normalnego ciśnienia tłoczenia 95-100 psig.
Przyczyna normalnego ciśnienia tłoczenia
Normalne ciśnienie wylotowe jest domyślnym ciśnieniem systemu chłodniczego i ważniejsze jest zastanowienie się, co powoduje wzrost ciśnienia wylotowego.
Mówiąc o normalności ciśnienie tłoczenia, z punktu widzenia oszczędzania energii, jednak zawsze preferowane jest, aby ciśnienie wylotowe było niższe niż normalne. Obniżenie ciśnienia wylotowego wymaga wyższego obciążenia chłodniczego w celu kondensacji czynnika chłodniczego.
Zgodnie z ogólną zasadą dla każdego spadku temperatury skraplania o °F, zużycie energii przez sprężarkę spada o 1%.
Istnieje kilka przyczyn, które mogą prowadzić do wyższego niż normalne ciśnienia tłoczenia. Podstawowym i najczęstszym z nich jest zanieczyszczenie cewek skraplacza. Zanieczyszczone wężownice skraplacza prowadzą do niższego chłodzenia czynnika chłodniczego, powodując wyższe ciśnienie wsteczne w sprężarce.
Drugą częstą przyczyną wyższego ciśnienia tłoczenia jest uzupełnianie do systemu wyższego niż wymagane czynnika chłodniczego. Większe obciążenie czynnikiem chłodniczym sprawia, że część skraplacza jest nieefektywna, ponieważ zmniejsza powierzchnię skraplania.
Prowadzi to do wyższego dochłodzenia czynnika chłodniczego, ale wyższego ciśnienia wstecznego w sprężarce z powodu mniejszej efektywnej powierzchni skraplania.
Trzecią, ale mniej powszechną wadą skraplacza, prowadzącą do wyższego ciśnienia wstecznego w sprężarce, jest nagromadzenie się nieskraplających się w układzie chłodniczym.
Niskie ciśnienie ssania i normalne ciśnienie tłoczenia
Najłatwiejszy sposób na wykrycie niskiego ciśnienia ssania w chłodzenie sprężarka ma szukać szronu w przewodzie ssawnym.
Szronienie w przewodzie ssawnym występuje z powodu nadmiernego chłodzenia w wyniku mniejszego przepływu czynnika chłodniczego. Niższy przepływ czynnika chłodniczego może również wystąpić z powodu niewielkich wycieków w systemie, które mają miejsce przez długi czas.
Są inne również przyczyny, które mogą prowadzić do obniżenia ciśnienia ssania. Jeśli linia ssawna lub linia cieczy są zbyt długie lub instalacja tych linii jest taka, że prowadzi to do spadku ciśnienia na tyle dużego, aby spowodować wyrzut cieczy przed zaworem rozprężnym.
Zawór rozprężny jest zwykle zaprojektowany tak, aby umożliwiał przepływ cieczy, a jeśli zamiast tego pojawi się para, ilość czynnika chłodniczego będzie niższa niż projektowana, zmniejszając w ten sposób ciśnienie ssania.
Podobnie, nieodpowiedni rozmiar przewodu ssawnego może prowadzić do niższego ciśnienia ssania z powodu większego spadku ciśnienia.
Niskie ciśnienie ssania występuje również z powodu niskiego obciążenia parownika. Może to być spowodowane zanieczyszczeniem systemu dystrybucji powietrza lub zbyt zimnym powietrzem obiegowym.
Jak obliczyć ciśnienie tłoczenia?
Wydzielina ciśnienie lub głowa ciśnienie to ciśnienie wytwarzane po stronie wyjściowej sprężarki gazu w układzie chłodniczym lub klimatyzacyjnym.
Ciśnienie tłoczenia sprężarki chłodniczej można obliczyć na podstawie dostępności czynnika chłodzącego i pożądanego spadku temperatury chłodzonego systemu.
W powyższym oświadczeniu, jeśli czynnikiem chłodzącym jest powietrze otoczenia, otoczenie wymagana jest temperatura powietrza, a jeśli czynnikiem chłodzącym jest woda, wymagana jest temperatura wody chłodzącej.
W przypadku systemów chłodzonych wodą wymagania dotyczące ciśnienia tłoczenia są generalnie niższe niż w przypadku systemów chłodzonych powietrzem przy tej samej temperaturze wewnętrznej.
Rozważmy przypadek układu chłodniczego R-22, w którym temperatura otoczenia wynosi 95°F, a temperatura wewnętrzna, która ma być utrzymywana, wynosi 85°C. Jako regułę kciuka można przyjąć, że temperatura skraplania wynosi 30°F + Amb = 125°F. Odpowiednie ciśnienie nasycenia dla czynnika chłodniczego R-22 wynosi 279 psi z wykresu temperatury ciśnienia R-22.
Jestem Sangeeta Das. Ukończyłem studia magisterskie z inżynierii mechanicznej ze specjalizacją w silnikach spalinowych i samochodach. Mam około dziesięcioletnie doświadczenie w przemyśle i środowisku akademickim. Moje zainteresowania obejmują silniki spalinowe, aerodynamikę i mechanikę płynów. Możesz mnie znaleść w