ПАРАМЕТРИ РОБОТИ ТОРГОВОГО ОБЛАДНАННЯ
Якими повинні бути основні параметри роботи холодильної системи в торговому холодильному обладнанні, а саме: температура кипіння, температура конденсації, перегрів пари в випарнику, переохолодження рідини в конденсаторі. Як заправляти холодильну систему з капілярним розширювальним пристроєм - по тиску або по обмерзання всмоктуючої трубки?
В даній статті показано на різних типах обладнання, як змінюються основні параметри роботи холодильної системи в залежності від температури навколишнього повітря і як правильно, обгрунтовано оцінити достатність заправки системи холодильним агентом.
Ігор Левін,
начальник розрахунково-випробувального бюро ТОВ НВП «Технохолод»
Ірина Білецька,
провідний інженер ТОВ НВП «Технохолод»
У різних літературних джерелах наводяться типові значення параметрів, що характеризують нормальну роботу холодильної системи.
Рекомендується температуру кипіння в обдуваються испарителях підтримувати на 8-10 ° нижче температури повітря в охолоджуваному обсязі, а в НЕ обдуваються - на 15-17 ° нижче. [1] Перегрів пара в випарнику повинен бути від 4 до 7 К, переохолодження рідини в конденсаторі - від 3 до 5 К, різниця між температурою конденсації і температурою повітря на вході в конденсатор від 12 до 15 К. [2]
Ми розглядаємо торгове холодильне обладнання, призначене для роботи при температурах навколишнього повітря від 12 до 32 ° С. Перераховані вище рекомендації справедливі для максимальних оточуючих температур. А що буде поблизу нижньої межі діапазону оточуючих температур? Як будуть змінюватися тиску і температури кипіння і конденсації, перегрів, і як візуально оцінити правильність заправки хладоном?
Для того щоб відповісти на ці питання, проведені випробування ряду холодильних вітрин і шаф в діапазоні змін температур навколишнього повітря від 12 до 32 ° С. За результатами випробувань побудовані графіки зміни основних параметрів. Як правило, холодильні системи торгового холодильного обладнання оснащені герметичними поршневими компресорами, а в якості дросельних органів використовуються капілярні розширювальні пристрої (капілярні трубки), роботу з якими ми і будемо розглядати (див. Малюнок 1).
Мал. 1. Принципова схема холодильної машини з капілярним розширювальним пристроєм.
Розглянемо три види обладнання, найбільш характерного:
- среднетемпературная вітрина з необдуваемим випарником;
- середньотемпературна шафа з обдувається випарником:
- низькотемпературний шафа.
У таблиці 1 і на малюнку 2 приведені параметри роботи среднетемпературной вітрини з необдуваемим випарником.
Таблиця 1. Основні параметри роботи среднетемпературной вітрини з необдуваемим випарником.
Примітки: 1) * тут і надалі вказуються манометрические (надлишкові) тиску.
2) параметри вказані в момент відключення компресора при циклічній роботі вітрини.
Мал. 2. Графік зміни температур кипіння, конденсації, перегріву і переохолодження від температури навколишнього повітря в среднетемпературной вітрині з необдуваемим випарником.
З таблиці 1 і графіка на малюнку 2 слід, що при Тов = 32 ° С і температурі в обсязі Тоб = 0 ° С:
- температура кипіння Т0 = -15 ° С, що на 15 ° С нижче температури в охолоджуваному обсязі - в нормі;
- температура конденсації ТК = 43,5 ° С, що на 11,5 ° С вище температури навколишнього повітря - в нормі;
- перегрів Ті2 - Т0 = 3,6 ° С - в нормі;
- переохолодження ТК - Тж = 0,9 ° С.
Таким чином, заправка хладоном підібрана правильно, тобто параметри системи відповідають критеріям [1, 2]. Слід зазначити, що в установках з капілярними розширювальними пристроями за величиною переохолодження можна судити про правильність заправки холодоагентом, оскільки такі установки мають знижену заправку в порівнянні з системами з ТРВ і ресивером. Це пов'язано з тим, що під час зупинки компресора відбувається вирівнювання тиску в контурі за рахунок перетікання хладагента з конденсатора у випарник. З одного боку, вирівнювання тисків полегшує пуск компресора, з іншого - надлишок рідкого хладону в випарнику може привести до вологого ходу компресора, тобто попаданню в циліндр компресора рідкого холодоагенту, що може спричинити за собою гідравлічний удар.
Зі зниженням температури навколишнього середовища від 35 до 12 ° С тиск кипіння і конденсації падають. При Тов = 12 ° С температура кипіння Т0 = -24 ° С і перепад температур між температурою в обсязі і температурою кипіння становить уже не 15 ° С, а 24 ° С. Знижується тиск конденсації. Однак тиску кипіння і конденсації знижуються НЕ прямо пропорційно один одному. Зі зниженням температури навколишнього середовища знижується перепад між тиском конденсації і тиском кипіння. Отже, зменшиться витрата рідини через капіляр і зросте перегрів. У нашому випадку при Тов = 12 ° С перегрів складає 16,0 ° С. Переохолодження збільшується незначно. Візуально ми спостерігаємо практично повне (до компресора) обмерзання всмоктуючої трубки при температурах навколишнього повітря від 25 до 32 ° С (рисунок 3). Тому підбирати зарядку хладоном краще при Тов = 25 ° С. При більш низьких навколишніх температурах обмерзання трубки часткове. При температурі 12 ° С спостерігається обмерзання невеликої ділянки трубки безпосередньо на виході з випарника. Ці фактори необхідно враховувати при зарядці системи хладоном. Часто спостерігається явище - вітрина, заправлена взимку за ознакою обмерзання всмоктуючої трубки, в літній період працює з переливом, тобто виявляється перезаправлені.
Мал. 3. обмерзання всмоктуючої трубки компресора
при роботі холодильної машини
Аналогічну картину ми спостерігаємо при роботі холодильного среднетемпературного шафи з обдувається випарником (таблиця 2 і малюнок 4), а також холодильного низькотемпературного шафи зі слабо обдувається випарником (таблиця 3 і малюнок 5).
Таблиця 2. Основні параметри роботи среднетемпературного шафи з обдувається випарником.
Мал. 6. Графік змін тисків і температур при циклічній роботі среднетемпературной вітрини з необдуваемим випарником
До моменту пуску компресора тиску в випарнику і конденсаторі вирівнюються (Р0 = РК = 5,9 бар). Після пуску тиск конденсації плавно підвищується і до кінця першої хвилини досягає максимального значення, потім знижується і після 6 хвилин роботи досягає робочого значення. Тиск кипіння досягає робочого значення також після 6 хвилин роботи компресора. Втім, час досягнення сталих значень тисків залежить від теплового навантаження на випарник (температури в охолоджуваному обсязі), і визначати значення робочих тисків та інших параметрів необхідно при наближенні температури в охолоджуваному обсязі до робочої точці (температури відключення). Якщо значення переохолодження встановлюються практично відразу, після 2-х хв