Дросселирующие устройства в холодильных установках

Процесс дросселирования, то есть понижение давления, является неотъемлемым элементом холодильного цикла. Именно благодаря этому процессу и существует разница давления между зоной высокого давления и зоной низкого давления холодильного контура. Элемент холодильной системы, в котором происходит процесс дросселировния, называется дросселирующим устройством или расширительным устройством.

 

Рис. 1. Процесс дросселирования на диаграмме.

Дросселирование хладагента обеспечивается многократным снижением пропускной способности дросселирующего устройства относительно канала подачи хладагента (жидкостной линии). Это снижение может быть как постоянным, так и изменяемым (регулируемым). Существует несколько типов расширительных устройств.

Виды расширительных устройств.

Нерегулируемые

Как следует из названия, нерегулируемые дросселирующие устройства создают постоянное сопротивление движению хладагента и не реагируют на изменение режимов работы холодильной машины. Нерегулируемое дросселирующие устройство подбирается заранее и, как правило, обеспечивает эффективную работу холодильной системы, только в каком-то одном режиме.

Конструктивно существует большое количество различных нерегулируемых расширительных устройств: дросселирующие шайбы, жиклеры, дюзы и т.д. Однако, самым распространенным, в практических холодильных установках, является дросселирующее устройство в виде капиллярной трубки.

Рис.2. Капиллярная трубка в составе холодильного контура.

                Капиллярная трубка создает сопротивление движению хладагента не столько за счет меньшего диаметра канала, сколько за счет значительного удлинения. Как правило, степень дросселирования капиллярной трубки точно регулируется именно длиной трубки, а не изменением её сечения. В некоторых системах длина капиллярной трубки может достигать нескольких метров, что позволяет отмерять её длину при помощи обычной рулетки или линейки с достаточным уровнем точности.

Рис. 3. Медная капиллярная трубка.

                Основным недостатком капиллярной трубки, как и любого нерегулируемого дросселирующего устройства, является неспособность адаптироваться к изменению режима работы холодильной машины. Любое дросселирующее устройство постоянного действия поддерживает только лишь перепад между зонами высокого и низкого давления, но не конкретное значение.        

                В случае, если необходимо поддерживать стабильное давление кипения хладагента, давление конденсации на агрегатах с капиллярными трубками так же должно быть стабильно. Снижение давления конденсации ниже расчетного повлечет за собой снижение давления кипения и общее снижение производительности агрегата, тогда как повышение давления повлечет снижение перегрева и риск гидроудара компрессора.

                Так же постоянные дросселирующие устройства не могут контролировать значение перегрева хладагента на линии всасывания компрессора. Эффективная и безопасная работа установки может обеспечиваться только в  небольшом диапазоне внешних условий.

                Как следствие, нерегулируемые расширительные устройства применяются только в составе небольших агрегатов, работающих в постоянных режимах: бытовых холодильниках, простых кондиционерах и т.д.

Терморегулирующие расширительные вентили (ТРВ)

Для решения описанных недостатков нерегулируемых расширительных устройств, разработаны различные модели дросселирующих устройств регулируемых. Наибольшее распространение среди механических устройств получит так называемый Терморегулирующий расширительный вентиль или ТРВ.

Рис.4. ТРВ в составе холодильной системы.

                Конструктивно ТРВ состоит из дюзы (канала определенного сечения, через который проходит хладагент), запорной иглы (устройства, перекрывающего движение хладагента через дюзу) и термостатирующей системы.

Термостатирующая система, в свою очередь, состоит из мембраны, на которую с одной стороны воздействуют давление хладагента в зоне низкого давления и специальная пружина, а с другой стороны мембрана соединена с термобаллоном (небольшая металлическая капсула, внутри которой находится хладагент, аналогичный заправленному в систему).

 Рис.5 Конструкция ТРВ

                Термобаллон ТРВ устанавливается на линии выхода хладагента из испарителя, где воспринимает на себя температуру выходящего хладагента. В том случае, если давление в термобаллоне (а значит и температура газа на выходе из испарителя) превосходит давление хладагента на значение, определяемое силой пружины, ТРВ открывается и подает хладагент в испаритель. В том случае, если температура газа на выходе снижается, ТРВ ограничивает подачу хладагента в испаритель.

                С точки зрения физических параметров, ТРВ регулирует перегрев хладагента на выходе из испарителя независимо от остальных параметров работы установки.

Электронные дросселирующие устройства

Отдельным пунктом стоит выделить расширительные устройства, управляемые электронными системами: Электронные расширительные вентили или ЭРВ.

ЭРВ контролируют перегрев газа на выходе из испарителя аналогично ТРВ. Различие заключается в методе измерения параметров установки. Если ТРВ использует исключительно механический способ регулирования подачи хладагента, то в состав ЭРВ входи специальный микроконтроллер, воспринимающий информацию о температуре газа и давлении от специальных датчиков. Датчики ЭРВ устанавливаются на контур аналогично термобаллону ТРВ и линии выравнивания.

Контроль работы дросселирующих устройств.

Любое дросселирующие устройство имеет своей целью ограничивать поток хладагента в испаритель таким образом, что бы, с одной стороны, не допустить попадания жидкого хладагента в компрессор, а, с другой стороны, обеспечить максимальное заполнение испарителя.

Основным параметром, определяющим корректность работы дросселирующего устройства, является перегрев хладагента на выходе из испарителя. В системах с нерегулируемым дросселирующим устройством повлиять на перегрев возможно только косвенно – изменяя давление конденсации или количества хладагента в системе.

Таким образом, для контроля работы ТРВ необходимо измерить перегрев.

Высокое значение перегрева может иметь различные причины, поэтому, прежде чем регулировать ТРВ, необходимо убедиться, что изменение перегрева не вызвано недостатком хладагента или потерями давления на жидкостной линии.

Низкое значение перегрева всегда свидетельствует о некорректной работе ТРВ.

Регулировка ТРВ и ЭРВ.

Регулировка ТРВ

В том случае, если значение перегрева отклоняется от номинального, а все иные возможные причины исключены, производится регулировка ТРВ. Настройка ТРВ осуществляется поворотом регулировочного винта.  

Рис.6. Регулировочный винт ТРВ.

                В зависимости от применяемого хладагента и модели вентиля, поворот винта на один оборот может привести к различным изменениям в работе ТРВ. В том случае, если реакция вентиля на вращение регулировочного винта неизвестна, не рекомендуется поворачивать регулировочный винт более чем на один оборот за один прием.

 Рис.7. Вращение регулировочного винта по часовой стрелке увеличивает перегрев. Вращение против часовой стрелки – уменьшает.

                После настройки ТРВ регулировочным винтом, новые замеры перегрева целесообразно производить не ранее чем через 20 минут. В противном случае, перегрев может не успеть стабилизироваться.

Регулировка ЭРВ

ЭРВ, как цифровое устройство, не требует как такового регулирования. Будучи единожды настроенным, микроконтроллер будет поддерживать заданное значение без отклонений.

Ошибки в работе ЭРВ могут быть вызваны либо некорректной первичной настройкой, либо выходом из строя одного из элементов.

Процесс контроля работы ЭРВ сводится к сравнению показаний датчиков давления и температуры с эталонными.

Приглашаем Вас на обучение по курсам: 

— ХП1 – Ремонт и обслуживание холодильного оборудования

На курсе вы обучитесь ремонтировать и производить диагностику холодильников, морозильных камер, ларей, а так же полупромышленных холодильных установок. По окончанию обучения Вы получите удостоверение установленного образца.

— ХП3 – Ремонт и сервисное обслуживание холодильного оборудования

Данный курс в первую очередь будет полезен для сотрудников сервисных служб и рабочего персонала связанного с холодильным оборудованием

— ПХ2 — Сервис и техническое обслуживание холодильного оборудования, работающего на природных хладагентах

Курс предназначен для специалистов с опытом ремонта бытового и полупромышленного холодильного оборудования. По итогу обучения вы получите удостоверение установленного образца, который дает разрешение на обслуживание данных холодильных установок.

В теоретической и практической части обучения, мы расскажем вам о новейших технологиях ремонта и монтажа оборудования. А так же во время практических работ мы предлагаем современные инструменты и новые методики работы.

Для изучения теории слушателям, мы предложим учебное пособие: Экологические аспекты, безопасная эксплуатация, сервис и обслуживание холодильного оборудования и систем кондиционирования воздуха от 2020 года. Пособие подготовлено специалистами нашего учебного центра.

Подробнее о датах практических занятий Вы можете узнать в  разделе Расписание.

Дросселирующее устройство — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Дросселирующие устройства представляют собой различные гидравлические сопротивления, служащие для уменьшения расхода или давления в какой-то системе или в определенных ее частях. Например, проходя через не полностью открытую задвижку или другое подобное препятствие, поток теряет часть своей энергии. На рис. 19, г показана картина огибания потоком выступающей задвижки. Перед задвижкой наблюдается типичное сужение потока, за задвижкой — расширение. Потери давления вычисляют по формуле ( 48), причем коэффициент местного сопротивления t, зависит от степени открытия задвижки, меняясь от незначительной величины при полностью открытой задвижке до бесконечности при закрытой задвижке.  [1]

Схема редукционно-охладительной установки ( РОУ-I, РОУ-2 и.  [2]

Дросселирующие устройства Dy20 — 50 мм могут устанавливаться как на горизонтальных и вертикальных участках трубопроводов подвода охлаждающей воды к охладителям пара РОУ и БРОУ, так и на линиях циркуляции обратных вертикальных клапанов, устанавливаемых на питательных насосах.  [3]

Дросселирующее устройство одновременно является эффективным пылеуловителем и действует аналогично трубе Вен-турй. Скорость газового потока в дросселирующих устройствах достигает 250 — 320 м / сек. Их устанавливают как перед электрофильтрами, так и после них. В последнем случае электрофильтры рассчитывают для работы под повышенным давлением и дросселирование чистого газа предусмотрено в этих схемах временно — до установки газовых турбин, в которых в дальнейшем может быть использована энергия сжатого газа.  [4]

Дросселирующее устройство перед флотатором выполняется в виде диафрагмы с расширяющимися по ходу движения воды конусом.

 [5]

Винтовой расходомер. 1 — корпус. 2 — струе. аы.  [6]

Дросселирующие устройства исполняются трех видов ( рис. 6): острая диафрагма ( наиболее распространенная), сопло и труба Вентури. При прохождении среды через суженное отверстие увеличивается скорость потока, часть потенциальной энергии потока переходит в кинетическую. Величина перепада давления ( Рг и Р2) до и после сужения зависит от количества протекающего газа или жидкости, что дает возможность вычислить их расход.  [7]

Основные технические данные и размеры дросселирующих устройств БРОУ 43 ЭМ.| Огнозные технические данные и размеры охладителей пара БРОУ ЧЗЭМ.  [8]

Дросселирующие устройства различных исполнений

отличаются расчетными параметрами пара, полной длиной L, размером LI и массой.  [9]

Все дросселирующие устройства должны быть снабжены указателями степени их открытия и иметь фиксаторы для закрепления в различных положениях.  [10]

Все дросселирующие устройства должны снабжаться указателями степени их открытия или закрытия и иметь фиксаторы для закрепления устройств в различных положениях. Управление высоко расположенными регулирующими устройствами ведется на высоте не более 1 7 м от пола или специальной площадки. Необходимо систематически следить за исправностью всех вентиляционных решеток и в особенности регулируемых, где повреждения поворотных устройств или отдельных перьев может вызвать уменьшение объема подаваемого или удаляемого воздуха.  [11]

Все дросселирующие устройства

должны быть снабжены указателями степени их открытия или закрытия и иметь фиксаторы для закрепления устройств в различных положениях. Управление высоко расположенными регулирующими устройствами ведут на высоте не более 1 7 м от пола или специальной площадки. Необходимо систематически следить за исправностью всех вентиляционных решеток и в особенности регулируемых, где повреждения поворотных устройств или отдельных перьев может вызвать уменьшение объема подаваемого или удаляемого воздуха.  [12]

Какие дросселирующие устройства устанавливаются на линиях непрерывной продувки испарителей и парообразователей.  [13]

Управляющие дросселирующие устройства интересующих нас типов состоят из дросселей переменного и постоянного сечений, которые соединяются таким образом, что могут в соответствии с требованиями изменять сопротивление потоку жидкости, подаваемой от источника питания к гидродвигателю при перемещении управляющего элемента в зависимости от какого-либо внешнего сигнала. Будем считать, что о характере нагрузки нам ничего не известно и что величина перепада давлений на гидродвигателе рт и расход через него qm могут независимо принимать любые значения вплоть до максимального. Нашей задачей является составление эквивалентной схемы для каждого типа дросселирующего устройства и его рабочего режима, а также вывод на основе этой схемы функциональной зависимости между рт, qm, положением штока х ( или другого входного сигнала) и известными постоянными величинами.

 [14]

Наличие дросселирующего устройства в гидроцилиндре позволяет регулировать скорость опускания наклонной части стояка. В верхней части гидроцилиндра 2 расположена гидрозащелка, предназначенная для фиксирования наклонной части наливного стояка в крайнем верхнем положении и препятствующая ее самопроизвольному опусканию. Изменение расстояния между герметизирующей крышкой и осью вертикальной стойки стояка в пределах от 2 25 до 3 05 м обеспечивается лопастным гидроприводом 6 и механизмом изменения вылета стояка.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

термодинамика. Использование дросселирующего устройства

спросил 4 года, 4 месяца назад

Изменено 4 года, 4 месяца назад

Просмотрено 1к раз

$\begingroup$

В холодильнике, когда газ высокого давления проходит через конденсатор, он имеет комнатную температуру и высокое давление.

Теперь нам нужно понизить его температуру, поэтому пропускаем его через дросселирующее устройство (капиллярную трубку) для расширения газа и снижения температуры.

Но мой вопрос в том, что мы просто хотим расширить его и хотим понизить его температуру, поэтому мы не можем напрямую направить газ высокого давления из трубы конденсатора в более широкую трубу. Это также может снизить давление и, следовательно, температуру. Итак, какая польза от капиллярной трубки?

Также, если уменьшить давление газа, почему он только остывает. Он также может расширяться, чтобы поддерживать PV = const, чтобы температура оставалась постоянной.

• термодинамика

$\endgroup$

9

$\begingroup$

мы просто хотим его расширить и хотим понизить его температуру, поэтому не можем мы непосредственно пропускаем газ высокого давления из трубы конденсатора в более широкая труба.

Это также может снизить давление и, следовательно, температуру. Итак, какая польза от капиллярной трубки?

Если бы мы просто расширили трубу, то давление на входе упало бы, т.е. компрессор не смог бы сжать охлаждающую жидкость, что как раз и нужно для резкого падения давления и быстрого расширения на дросселе, чтобы вызвать охлаждение.

Также, если уменьшить давление газа, почему он только остывает. Он также может расширить, чтобы поддерживать PV = const, чтобы температура оставалась постоянной.

Если температуру поддерживают постоянной, $PV$ постоянна, но когда газ расширяется без подвода тепла к системе (т. е. адиабатически), температура падает, т. е. $PV$ не остается постоянной.

$\endgroup$

6

$\begingroup$

Как уже отмечалось, процесс дросселирования включает резкое падение давления и расширение хладагента. Его назначение — преобразование насыщенной жидкости из конденсатора в парожидкостную смесь на входе в испаритель. См. состояния равновесия 3 и 4 на рисунке ниже, на котором показан холодильный цикл Ренкина. Имейте в виду, что это не связано с поведением идеального газа.

В общем имеем

$$\Delta h =\Delta u + \Delta Pv$$

Так как процесс адиабатический и не требует работы, то $\Delta u = 0$ и, следовательно, $$\Delta h = \Delta Pv$$

Для процесса изменение энтальпии равно нулю, $h_3=h_4$, поэтому

$$P_4v_4 = P_3 v_3$$

Однако это не процесс с постоянной энтальпией. Обратите внимание, что процесс показан в виде хэш-линий между состояниями 3 и 4, что означает, что процесс не определен между двумя состояниями.

Надеюсь, это поможет

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

термодинамика. Может ли кто-нибудь объяснить (наглядно), как работает дроссель?

спросил 1 год, 9 месяцев назад

Изменено 1 год, 9 месяцев назад

Просмотрено 64 раза

$\begingroup$

Я знаю, что дроссель снижает давление газа, но не более того. Я как-то не представляю, как изменение площади поперечного сечения может повлиять на то, как частицы газа потеряют энергию и увидят снижение давления?! Может ли кто-нибудь визуально, используя диаграмму, даже если это просто каракули, объяснить, как это влияет на отдельные частицы? Я искал все и не могу получить удовлетворительное объяснение.

• термодинамика
• энергия
• давление
• температура

$\endgroup$

$\begingroup$

Дроссельное устройство в основном представляет собой ограничитель потока, который, когда поток проходит через него, создает падение давления таким же образом, как прохождение тока через электрический резистор вызывает падение напряжения на нем.

Возьмем в качестве примера дроссельный клапан на ресивере со сжатым воздухом, который выбрасывается до давления окружающей среды.

Сжатый газ под высоким давлением проходит через маленькое отверстие под этим давлением и выпускается при (более низком) атмосферном давлении. Когда он покидает отверстие, он может свободно расширяться до этого давления окружающей среды, и при этом его температура и давление падают в ответ на расширение.

Обратите внимание, что дроссельное сопло механически неэффективно, поскольку оно «сбрасывает» разницу давлений между источником высокого давления и окружающей средой низкого давления.

$\endgroup$

$\begingroup$

Давление уменьшается в результате вязкого трения, начиная с граничного условия прилипания (нулевой скорости) на стенке(ах) дросселирующего устройства и распространяясь в жидкость. Это диссипативный процесс, который приводит к вязкому нагреву жидкости, чтобы компенсировать снижение давления в результате охлаждения при расширении.