Loops za kuinua mafuta. Vestnik UCC Apik: shirika la njia za bomba la shaba kwa mifumo ya hali ya hewa Kufunga bomba za shaba

Leo kwenye soko kunaVRF -mifumo ya chapa asili za Kijapani, Kikorea na Kichina. Hata zaidiVRF - mifumo mingiOEM wazalishaji. Kwa nje zote zinafanana sana na mtu anapata maoni ya uwongo kwamba zoteVRF - mifumo ni sawa. Lakini "siyo yoghurt zote zimeundwa sawa," kama tangazo maarufu lilisema. Tunaanza safu ya nakala zinazolenga kusoma teknolojia za kutengeneza baridi ambayo hutumiwa katika darasa la kisasa la viyoyozi -VRF -mifumo. Tayari tumechunguza mfumo wa subcooling ya friji na athari zake juu ya sifa za kiyoyozi na mipangilio mbalimbali ya kitengo cha compressor. Katika makala hii tutajifunza -mfumo wa kutenganisha mafuta .

Kwa nini mafuta yanahitajika katika mzunguko wa friji? Kwa lubrication ya compressor. Na mafuta lazima iwe kwenye compressor. Katika mfumo wa kawaida wa mgawanyiko, mafuta huzunguka kwa uhuru pamoja na freon na inasambazwa sawasawa katika mzunguko mzima wa friji. U Mifumo ya VRF Mzunguko wa friji ni kubwa sana, kwa hiyo tatizo la kwanza linalowakabili watengenezaji wa mifumo ya VRF ni kupungua kwa kiwango cha mafuta kwenye compressors na kushindwa kwao kutokana na "njaa ya mafuta."

Kuna teknolojia mbili ambazo mafuta ya friji hurejeshwa kwenye compressor. Kwanza, kifaa kinatumiwa kitenganishi cha mafuta(separator ya mafuta) katika kitengo cha nje (katika Mchoro 1). Separators ya mafuta imewekwa kwenye bomba la kutokwa kwa compressor kati ya compressor na condenser. Mafuta huchukuliwa kutoka kwa compressor wote kwa namna ya matone madogo na katika hali ya mvuke, kwa kuwa katika joto kutoka 80C hadi 110C uvukizi wa sehemu ya mafuta hutokea. Mafuta mengi hukaa kwenye kitenganishi na hurudishwa kupitia laini tofauti ya mafuta hadi kwenye crankcase ya compressor. Kifaa hiki kinaboresha kwa kiasi kikubwa lubrication ya compressor na hatimaye huongeza kuegemea kwa mfumo. Kutoka kwa mtazamo wa muundo wa mzunguko wa friji, kuna mifumo isiyo na watenganishaji wa mafuta kabisa, mifumo yenye separator moja ya mafuta kwa compressors zote, mifumo yenye separator ya mafuta kwa kila compressor. Chaguo kamili usambazaji wa mafuta sare ni wakati kila compressor ina separator yake ya mafuta (Mchoro 1).

Mchele. 1 . Mchoro wa mzunguko wa jokofu wa VRF - mfumo ulio na watenganishaji wawili wa mafuta ya freon.

Miundo ya watenganishaji (watenganishaji wa mafuta).

Mafuta katika watenganishaji wa mafuta hutenganishwa na jokofu ya gesi kama matokeo ya mabadiliko makali katika mwelekeo na kupungua kwa kasi ya harakati za mvuke (hadi 0.7 - 1 m / s). Mwelekeo wa harakati ya jokofu ya gesi hubadilishwa kwa kutumia partitions au mabomba yaliyowekwa kwa namna fulani. Katika kesi hiyo, kitenganishi cha mafuta hupata 40-60% tu ya mafuta yaliyochukuliwa kutoka kwa compressor. Ndiyo maana alama za juu hutoa kitenganishi cha mafuta ya centrifugal au cyclonic (Mchoro 2). Jokofu ya gesi inayoingia kwenye bomba 1, ikianguka kwenye vifuniko vya mwongozo 4, hupata mwendo wa mzunguko. Chini ya ushawishi wa nguvu ya centrifugal, matone ya mafuta hutupwa kwenye mwili na kuunda filamu ambayo inapita polepole chini. Wakati wa kutoka kwenye ond, jokofu la gesi hubadilisha mwelekeo wake ghafla na kuacha kitenganishi cha mafuta kupitia bomba la 2. Mafuta yaliyotenganishwa hutenganishwa na mkondo wa gesi na kizigeu cha 5 ili kuzuia kukamata mafuta ya pili na jokofu.

Mchele. 2. Kubuni ya kutenganisha mafuta ya centrifugal.

Licha ya uendeshaji wa kitenganishi cha mafuta, sehemu ndogo ya mafuta bado inachukuliwa na freon kwenye mfumo na hujilimbikiza huko hatua kwa hatua. Ili kuirudisha, mode maalum hutumiwa, ambayo inaitwa hali ya kurudi mafuta. Asili yake ni kama ifuatavyo:

Kitengo cha nje huwashwa katika hali ya ubaridi kwa utendakazi wa juu zaidi. Vali zote za EEV katika vitengo vya ndani zimefunguliwa kikamilifu. LAKINI mashabiki wa vitengo vya ndani wamezimwa, kwa hivyo freon katika awamu ya kioevu hupita kupitia mchanganyiko wa joto wa kitengo cha ndani bila kuchemsha. Mafuta ya kioevu hupatikana ndani kitengo cha ndani, huoshwa na freon ya kioevu kwenye bomba la gesi. Na kisha inarudi kitengo cha nje na gesi ya freon kwa kasi ya juu.

Aina ya mafuta ya friji kutumika katika mifumo ya friji kulainisha compressors inategemea aina ya compressor, utendaji wake, lakini muhimu zaidi freon kutumika. Mafuta kwa ajili ya mzunguko wa friji huwekwa kama madini na synthetic. Mafuta ya madini hutumiwa hasa na friji za CFC (R 12) na HCFC (R 22) na msingi wake ni naphthene au parafini, au mchanganyiko wa mafuta ya taa na benzini ya akriliki. Jokofu za HFC (R 410A, R 407C) haziyeyuki katika mafuta ya madini, kwa hivyo mafuta ya syntetisk hutumiwa kwao.

Hita ya crankcase. Mafuta ya friji huchanganywa na jokofu na huzunguka nayo katika mzunguko mzima wa friji. Mafuta katika crankcase ya compressor ina friji iliyoyeyushwa, na friji ya kioevu kwenye condenser ina kiasi kidogo cha mafuta yaliyofutwa. Hasara ya kutumia mafuta ya mumunyifu ni malezi ya povu. Ikiwa baridi itazimwa kwa muda mrefu na joto la mafuta ya compressor liko chini kuliko kawaida mzunguko wa ndani, jokofu hupungua na nyingi hupasuka katika mafuta. Ikiwa compressor huanza katika hali hii, shinikizo katika matone ya crankcase na jokofu iliyoyeyushwa huvukiza pamoja na mafuta, na kutengeneza povu ya mafuta. Utaratibu huu unaitwa kutokwa na povu, na husababisha mafuta kutoka kwa compressor kupitia bomba la kutokwa na kuzorota kwa lubrication ya compressor. Ili kuzuia povu, heater imewekwa kwenye crankcase ya compressor ya mifumo ya VRF ili joto la compressor crankcase daima liwe juu kidogo kuliko joto la kawaida (Mchoro 3).

Mchele. 3. Compressor crankcase heater

Ushawishi wa uchafu juu ya uendeshaji wa mzunguko wa friji.

Mafuta ya usindikaji (mafuta ya mashine, mafuta ya mkutano). Ikiwa mafuta ya kusindika (kama vile mafuta ya mashine) yanaingia kwenye mfumo kwa kutumia jokofu la HFC, mafuta yatajitenga, yakitengeneza misururu na kusababisha mirija ya kapilari iliyoziba.

Maji. Ikiwa maji huingia kwenye mfumo wa baridi kwa kutumia friji ya HFC, asidi ya mafuta huongezeka na uharibifu hutokea. vifaa vya polymer, kutumika katika motor compressor. Hii inasababisha uharibifu na kuvunjika kwa insulation ya magari ya umeme, kuziba kwa zilizopo za capillary, nk.

Mabaki ya mitambo na uchafu. Matatizo yanayotokea: filters zilizofungwa na zilizopo za capillary. Mtengano na mgawanyiko wa mafuta. Uharibifu wa insulation ya motor ya compressor.

Hewa. Matokeo ya kiasi kikubwa cha hewa inayoingia (kwa mfano, mfumo ulijazwa bila uokoaji): shinikizo isiyo ya kawaida, kuongezeka kwa asidi ya mafuta, kuvunjika kwa insulation ya compressor.

Uchafu wa friji nyingine. Ikiwa kiasi kikubwa cha friji huingia kwenye mfumo wa baridi aina mbalimbali, shinikizo isiyo ya kawaida ya uendeshaji na joto hutokea. Matokeo yake ni uharibifu wa mfumo.

Uchafu wa mafuta mengine ya friji. Mafuta mengi ya friji hayachanganyiki kwa kila mmoja na hupungua kwa namna ya flakes. Flakes hufunga chujio na zilizopo za capillary, kupunguza matumizi ya freon katika mfumo, ambayo husababisha overheating ya compressor.

Hali ifuatayo mara nyingi hukutana kuhusiana na hali ya kurudi mafuta kwa compressors ya vitengo vya nje. Mfumo wa hali ya hewa ya VRF umewekwa (Mchoro 4). Mfumo wa kuongeza mafuta, vigezo vya uendeshaji, usanidi wa bomba - kila kitu ni cha kawaida. Tahadhari pekee ni kwamba baadhi ya vitengo vya ndani hazijawekwa, lakini kipengele cha mzigo wa kitengo cha nje kinakubalika - 80%. Walakini, compressors mara kwa mara hushindwa kwa sababu ya jamming. Sababu ni nini?

Mchele. 4. Mpango wa ufungaji wa sehemu ya vitengo vya ndani.

Na sababu iligeuka kuwa rahisi: ukweli ni kwamba matawi yalitayarishwa kwa ajili ya ufungaji wa vitengo vya ndani vya kukosa. Matawi haya yalikuwa "viambatisho" vilivyokufa ambavyo mafuta yanayozunguka pamoja na freon yaliingia, lakini haikuweza kurudi nje na kusanyiko. Kwa hivyo, compressor ilishindwa kwa sababu ya "njaa ya mafuta" ya kawaida. Ili kuzuia hili kutokea, ilikuwa ni lazima kufunga valves za kufunga kwenye matawi MAXIMUM KARIBU NA MATAWI. Kisha mafuta yangezunguka kwa uhuru katika mfumo na kurudi katika hali ya kukusanya mafuta.

Loops za kuinua mafuta.

Kwa mifumo ya VRF kutoka kwa wazalishaji wa Kijapani hakuna mahitaji ya kufunga loops za kuinua mafuta. Watenganishaji na hali ya kurudi mafuta huzingatiwa kwa ufanisi kurudi mafuta kwa compressor. Walakini, hakuna sheria bila ubaguzi - juu Mifumo ya MDV mfululizo V 5, inashauriwa kufunga loops za kuinua mafuta ikiwa kitengo cha nje ni cha juu kuliko vitengo vya ndani na tofauti ya urefu ni zaidi ya mita 20 (Mchoro 5).

Mchele. 5. Mchoro wa kitanzi cha kuinua mafuta.

Kwa freonR 410 A Inashauriwa kufunga loops za kuinua mafuta kila mita 10 - 20 za sehemu za wima.

Kwa freonsR 22 naR Vitanzi vya kuinua mafuta vya 407C vinapendekezwa kuwekwa kila mita 5 katika sehemu za wima.

Maana ya kimwili ya kitanzi cha kuinua mafuta inakuja chini ya mkusanyiko wa mafuta kabla ya kuinua wima. Mafuta hujilimbikiza chini ya bomba na hatua kwa hatua huzuia shimo kwa kifungu cha freon. Gaseous freon huongeza kasi yake katika sehemu ya bure ya bomba, wakati wa kukamata mafuta ya kioevu. Wakati sehemu ya msalaba ya bomba imefunikwa kabisa na mafuta, freon husukuma mafuta nje kama kuziba kwenye kitanzi kinachofuata cha kuinua mafuta.

Hitimisho.

Separators mafuta ni muhimu zaidi na kipengele cha lazima mfumo wa hali ya juu wa VRF. Ni kwa kurudisha mafuta ya freon kwenye compressor tu ndio operesheni ya kuaminika na isiyo na shida ya mfumo wa VRF iliyopatikana. Wengi chaguo bora miundo, wakati kila compressor ina vifaa vya kutenganisha TOFAUTI, kwa sababu tu katika kesi hii ni usambazaji sare wa mafuta ya freon yaliyopatikana katika mifumo ya multi-compressor.

Brukh Sergey Viktorovich, Kampuni ya MEL LLC

Kupoteza shinikizo la friji katika zilizopo za mzunguko wa friji hupunguza ufanisi wa mashine ya friji, kupunguza uwezo wake wa baridi na joto. Kwa hiyo, tunapaswa kujitahidi kupunguza hasara za shinikizo kwenye zilizopo.

Kwa kuwa halijoto ya mchemko na ya kufidia hutegemea shinikizo (karibu mstari), hasara za shinikizo mara nyingi hukadiriwa na ufinyushaji au upotevu wa kiwango cha mchemko katika °C.

• Mfano: kwa jokofu R-22 kwenye joto la uvukizi wa +5 ° C, shinikizo ni 584 kPa. Kwa kupoteza kwa shinikizo la 18 kPa, kiwango cha kuchemsha kitapungua kwa 1 ° C.

Hasara za mstari wa kunyonya

Wakati kuna upotevu wa shinikizo la mstari wa kunyonya, compressor hufanya kazi kwa shinikizo la chini la inlet kuliko shinikizo la uvukizi katika evaporator ya friji. Kwa sababu ya hili, mtiririko wa friji kupitia compressor hupunguzwa na uwezo wa baridi wa kiyoyozi hupunguzwa. Hasara za shinikizo katika mstari wa kunyonya ni muhimu zaidi kwa uendeshaji wa mashine ya friji. Kwa hasara sawa na 1°C, tija hupungua kwa kiasi cha 4.5%!

Hasara za mstari wa kutokwa

Wakati shinikizo linapotea kwenye mstari wa kutokwa, compressor inapaswa kufanya kazi zaidi shinikizo la juu kuliko shinikizo la condensation. Wakati huo huo, utendaji wa compressor pia hupungua. Kwa hasara za mstari wa kutokwa sawa na 1 ° C, utendaji umepunguzwa kwa 1.5%.

Hasara za Line ya Kioevu

Kupoteza kwa shinikizo katika mstari wa kioevu kuna athari kidogo juu ya uwezo wa baridi wa kiyoyozi. Lakini husababisha hatari ya kuchemsha kwenye jokofu. Hii hutokea kwa sababu zifuatazo:

1. kwa sababu ya kupunguza shinikizo katika bomba inaweza kuwa joto la friji ni kubwa zaidi kuliko joto la condensation kwa shinikizo hili.
2. jokofu huwasha moto kutokana na msuguano dhidi ya kuta za mabomba, kwani nishati ya mitambo ya harakati zake inabadilishwa kuwa nishati ya joto.

Matokeo yake, jokofu inaweza kuanza kuchemsha si katika evaporator, lakini katika zilizopo mbele ya mdhibiti. Mdhibiti hawezi kufanya kazi kwa utulivu kwenye mchanganyiko wa friji ya kioevu na mvuke, kwani mtiririko wa friji kwa njia hiyo utapungua sana. Kwa kuongeza, uwezo wa baridi utapungua, kwani sio tu hewa ndani ya chumba itapozwa, lakini pia nafasi karibu na bomba.

Hasara zifuatazo za shinikizo kwenye mirija zinaruhusiwa:

• katika kutokwa na mistari ya kunyonya - hadi 1 ° C
• katika mstari wa kioevu - 0.5 - 1 ° C

Mafuta katika mnyororo wa freon

Mafuta katika mfumo wa freon ni muhimu kulainisha compressor. Inaacha compressor kila wakati - inazunguka kwenye mzunguko wa freon pamoja na freon. Ikiwa kwa sababu yoyote mafuta hayarudi kwenye compressor, CM haitakuwa lubricated kutosha. Mafuta hupasuka katika freon ya kioevu, lakini haina kufuta katika mvuke. Mabomba yanasonga:

• baada ya compressor - superheated freon mvuke + mafuta ukungu;
• baada ya evaporator - superheated freon mvuke + filamu ya mafuta kwenye kuta na mafuta ya droplet;
• baada ya condenser - freon kioevu na mafuta kufutwa ndani yake.

Kwa hiyo, matatizo ya uhifadhi wa mafuta yanaweza kutokea kwenye mistari ya mvuke. Inaweza kutatuliwa kwa kudumisha kasi ya kutosha ya harakati za mvuke kwenye mabomba, mteremko unaohitajika wa mabomba, na kufunga loops za kuinua mafuta.

Evaporator iko hapa chini.

a) Vitanzi vya kukwangua mafuta vinapaswa kuwekwa kwa vipindi vya kila mita 6 kwenye bomba zinazoinuka ili kuwezesha kurudi kwa mafuta kwenye compressor;

b) Fanya shimo la kukusanya kwenye mstari wa kunyonya baada ya valve ya upanuzi;

Evaporator iko juu zaidi.

a) Kwenye sehemu ya nje ya kivukizo, weka muhuri wa maji juu ya kivukizo ili kuzuia maji kutoka kwenye kibamiza mashine wakati mashine imeegeshwa.

b) Tengeneza shimo la mkusanyiko kwenye mstari wa kunyonya baada ya evaporator kukusanya jokofu kioevu ambacho kinaweza kujilimbikiza wakati wa kuzima. Wakati compressor inapogeuka tena, friji itaondoka haraka: ni vyema kufanya shimo mbali na kipengele cha kuhisi cha valve ya upanuzi ili kuepuka jambo hili linaloathiri uendeshaji wa valve ya upanuzi.

c) Kwenye sehemu za usawa za bomba la kutokwa, kuna mteremko 1% kando ya mwelekeo wa harakati ya freon ili kuwezesha harakati za mafuta ndani. katika mwelekeo sahihi.

Capacitor iko chini.

Hakuna tahadhari maalum zinahitajika kuchukuliwa katika hali hii.

Ikiwa capacitor iko chini kuliko KIB, basi urefu wa kuinua haupaswi kuzidi mita 5. Walakini, ikiwa CIB na mfumo kwa ujumla sio ubora bora, basi kioevu freon inaweza kuwa na ugumu wa kuinua hata katika tofauti ndogo za mwinuko.

a) Inashauriwa kufunga valve ya kufunga kwenye uingizaji wa condenser ili kuzuia freon ya kioevu inapita kwenye compressor baada ya mashine ya friji kuzimwa. Hii inaweza kutokea ikiwa capacitor iko ndani mazingira na joto la juu kuliko joto la compressor.

b) Kwenye sehemu za usawa za bomba la kutokwa, mteremko wa 1% kando ya mwelekeo wa harakati ya freon ili kuwezesha harakati za mafuta katika mwelekeo sahihi.

Capacitor ni ya juu zaidi.

a) Ili kuzuia mtiririko wa friji ya kioevu kutoka kwa shinikizo kwenye compressor wakati mashine ya friji imesimamishwa, funga valve mbele ya shinikizo.

b) Vitanzi vya kuinua mafuta vinapaswa kuwepo kwa vipindi vya kila mita 6 kwenye mabomba ya kupanda ili kuwezesha kurudi kwa mafuta kwenye compressor;

c) Kwenye sehemu za usawa za bomba la kutokwa, mteremko wa 1% unahitajika ili kuwezesha harakati za mafuta katika mwelekeo sahihi.

Uendeshaji wa kitanzi cha kuinua mafuta.

Wakati kiwango cha mafuta kinafikia ukuta wa juu wa bomba, mafuta yatasukumwa zaidi kuelekea compressor.

Uhesabuji wa mabomba ya freon.

Mafuta hupasuka katika freon ya kioevu, hivyo kasi katika mabomba ya kioevu inaweza kuwekwa chini - 0.15-0.5 m / s, ambayo itatoa upinzani mdogo wa majimaji kwa harakati. Kuongezeka kwa upinzani husababisha kupoteza uwezo wa baridi.

Mafuta haina kufuta katika mvuke wa freon, kwa hiyo ni muhimu kudumisha kasi mabomba ya mvuke muhimu ili mafuta yachukuliwe na mvuke. Wakati wa kusonga, sehemu ya mafuta inashughulikia kuta za bomba - filamu hii pia inahamishwa na mvuke wa kasi. Kasi kwenye upande wa kutokwa kwa compressor ni 10-18m / s. Kasi kwenye upande wa kunyonya wa compressor ni 8-15m / s.

Kwenye sehemu za usawa za mabomba ya muda mrefu sana, inaruhusiwa kupunguza kasi hadi 6 m / s.

Mfano:

Data ya awali:

Jokofu R410a.
Uwezo wa kupoeza unaohitajika 50kW=50kJ/s
Kiwango cha mchemko 5°C, halijoto ya kufidia 40°C
Inapasha joto kupita kiasi 10°C, baridi kidogo 0°C

Suluhisho la bomba la kunyonya:

1. Uwezo maalum wa baridi wa evaporator ni q u=H1-H4=440-270=170kJ/kg

2. Mtiririko wa wingi wa Freon

m= 50 kW/ 170 kJ/kg = 0.289 kg/s

3. Kiasi maalum cha mvuke wa freon kwenye upande wa kunyonya

v jua = 1/33.67kg/m³= 0.0297m³/kg

4.Mtiririko wa kiasi cha mvuke wa freon kwenye upande wa kufyonza

Q= v jua* m

Q=0.0297m³/kg x 0.289kg/s =0.00858m³/s

5.Kipenyo cha ndani cha bomba

Kutoka kwa mabomba ya kawaida ya freon ya shaba, tunachagua bomba yenye kipenyo cha nje cha 41.27 mm (1 5/8"), au 34.92 mm (1 3/8").

Nje Kipenyo cha mabomba mara nyingi huchaguliwa kwa mujibu wa meza zilizotolewa katika "Maagizo ya Ufungaji". Wakati wa kukusanya meza hizo, kasi ya mvuke inayohitajika kwa uhamisho wa mafuta huzingatiwa.

Kuhesabu kiasi cha kujaza freon

Hesabu iliyorahisishwa ya wingi wa malipo ya friji hufanywa kwa kutumia formula ambayo inazingatia kiasi cha mistari ya kioevu. Njia hii rahisi haizingatii mistari ya mvuke, kwani kiasi kinachochukuliwa na mvuke ni kidogo sana:

Mzapr = P Ha. * (0.4 x V isp + KWA g* V res + V f.m.), kilo,

P Ha. - msongamano wa kioevu kilichojaa (freon) PR410a = 1.15 kg/dm³ (kwa joto la 5 ° C);

V isp - kiasi cha ndani cha baridi ya hewa (hewa baridi), dm³;

V res - kiasi cha ndani cha mpokeaji kitengo cha friji, dm³;

V l.m - kiasi cha ndani cha mistari ya kioevu, dm³;

KWA g ni mgawo kwa kuzingatia mpango wa ufungaji wa capacitor:

KWA g=0.3 kwa vitengo vya compressor-condensing bila kidhibiti cha shinikizo la condensation ya hydraulic;
KWA g=0.4 wakati wa kutumia kidhibiti cha shinikizo la condensation ya hydraulic (ufungaji wa kitengo cha nje au toleo na condenser ya mbali).

Akaev Konstantin Evgenievich
Mgombea wa Sayansi ya Ufundi Chuo Kikuu cha St. Petersburg cha Chakula na Teknolojia ya Chini ya Joto