De nombreux réparateurs nous posent souvent la question suivante : « Pourquoi dans vos circuits l'alimentation électrique est-elle toujours fournie à l'évaporateur par le haut, est-ce exigence obligatoire lors du raccordement des évaporateurs ?" Cette section apporte des éclaircissements sur cette question.
A) Un peu d'histoire
On sait que lorsque la température dans le volume refroidi diminue, la pression d'ébullition chute en même temps, puisque l'écart global de température reste quasiment constant (voir section 7. « Influence de la température de l'air refroidi »).

Il y a quelques années, cette propriété était souvent utilisée en réfrigération équipement commercial dans des chambres à température positive pour arrêter les compresseurs lorsque la température de la chambre frigorifique a atteint la valeur requise.
Cette technologie immobilière :
eu deux pré-
Régulateur LP
Régulation de pression
Riz. 45.1.
Premièrement, il permettait de se passer d'un thermostat maître, puisque le relais LP remplissait une double fonction : relais maître et de sécurité.
Deuxièmement, pour assurer le dégivrage de l'évaporateur lors de chaque cycle, il suffisait de configurer le système pour que le compresseur démarre à une pression correspondant à une température supérieure à 0°C, et ainsi économiser sur le système de dégivrage !
Cependant, lorsque le compresseur s'arrêtait, pour que la pression d'ébullition corresponde exactement à la température dans le compartiment réfrigérateur, il fallait une présence constante de liquide dans l'évaporateur. C'est pourquoi, à cette époque, les évaporateurs étaient souvent alimentés par le bas et toujours à moitié remplis de réfrigérant liquide (voir Fig. 45.1).
De nos jours, la régulation de pression est assez rarement utilisée, car elle présente les aspects négatifs suivants :
Si le condenseur est refroidi par air (cas le plus courant), la pression de condensation varie fortement au cours de l'année (voir paragraphe 2.1. « Condenseurs à air - Fonctionnement normal »). Ces changements de pression de condensation entraînent nécessairement des changements de pression d’évaporation et donc des changements dans la chute de température globale à travers l’évaporateur. Par conséquent, la température dans le compartiment réfrigérateur ne peut pas être maintenue stable et sera soumise à des changements importants. Il est donc nécessaire soit d'utiliser des condensateurs refroidis à l'eau, soit d'utiliser système efficace stabilisation de la pression de condensation.
Si des anomalies, même minimes, surviennent dans le fonctionnement de l'installation (en termes de pressions d'ébullition ou de condensation), entraînant une modification, même légère, de la différence totale de température à travers l'évaporateur, la température dans la chambre frigorifique ne peut plus être maintenue. dans les limites indiquées.

Si la soupape de décharge du compresseur n'est pas suffisamment étanche, lorsque le compresseur s'arrête, la pression d'ébullition augmente rapidement et il existe un risque d'augmentation de la fréquence des cycles démarrage-arrêt du compresseur.

C'est pourquoi le capteur de température dans le volume réfrigéré est le plus souvent utilisé de nos jours pour arrêter le compresseur, et le relais BP n'effectue que des fonctions de protection (voir Fig. 45.2).

A noter que dans ce cas, le mode d'alimentation de l'évaporateur (par le bas ou par le haut) n'a quasiment aucun effet notable sur la qualité de la régulation.

B) Conception d'évaporateurs modernes

A mesure que la capacité frigorifique des évaporateurs augmente, leurs dimensions, notamment la longueur des tubes utilisés pour leur fabrication, augmentent également.
Ainsi, dans l'exemple de la Fig. 45.3, le concepteur, pour obtenir une puissance de 1 kW, doit connecter deux sections de 0,5 kW chacune en série.
Mais cette technologie a des applications limitées. En effet, lorsque la longueur des canalisations double, la perte de charge double également. Autrement dit, les pertes de charge dans les grands évaporateurs deviennent rapidement trop importantes.
C'est pourquoi, à mesure que la puissance augmente, le fabricant ne dispose plus les différentes sections en série, mais les connecte en parallèle afin de maintenir les pertes de charge aussi faibles que possible.
Cependant, cela nécessite que chaque évaporateur soit alimenté strictement par la même quantité de liquide, le constructeur installe donc un distributeur de liquide à l'entrée de l'évaporateur.

3 sections d'évaporateur connectées en parallèle
Riz. 45.3.
Pour de tels évaporateurs, la question de savoir s'il faut les alimenter par le bas ou par le haut n'en vaut plus la peine, puisqu'ils sont alimentés uniquement via un distributeur de liquide spécial.
Examinons maintenant les méthodes d'installation spéciale de pipelines pour différents typesévaporateurs.

Pour commencer, prenons comme exemple un petit évaporateur dont les faibles performances ne nécessitent pas l'utilisation d'un distributeur de liquide (voir Fig. 45.4).

Le réfrigérant entre par l'entrée E de l'évaporateur puis descend par la première section (coudes 1, 2, 3). Il monte ensuite dans le deuxième tronçon (coudes 4, 5, 6 et 7) et, avant de quitter l'évaporateur par sa sortie S, redescend par le troisième tronçon (coudes 8, 9, 10 et 11). Notez que le réfrigérant descend, monte, puis retombe et se déplace dans le sens de déplacement de l'air refroidi.
Considérons maintenant un exemple d'évaporateur plus puissant, de taille considérable et alimenté par un distributeur de liquide.

Chaque fraction du débit total de réfrigérant entre par l'entrée de sa section E, monte dans la première rangée, puis descend dans la deuxième rangée et quitte la section par sa sortie S (voir Fig. 45.5).
En d’autres termes, le réfrigérant monte puis redescend dans les canalisations, se déplaçant toujours à contre-sens de l’air de refroidissement. Ainsi, quel que soit le type d’évaporateur, le fluide frigorigène alterne entre descente et montée.
Par conséquent, la notion d'alimentation de l'évaporateur par le haut ou par le bas n'existe pas, notamment pour le cas le plus courant, lorsque l'évaporateur est alimenté par un distributeur de liquide.

En revanche, dans les deux cas, nous avons vu que l'air et le réfrigérant se déplacent selon le principe du contre-courant, c'est-à-dire l'un vers l'autre. Il est utile de rappeler les raisons du choix d'un tel principe (voir Fig. 45.6).

Pos. 1 : Cet évaporateur est alimenté par un détendeur configuré pour fournir une surchauffe de 7K. Pour assurer une telle surchauffe de la vapeur sortant de l'évaporateur, il sert zone spécifique longueur du pipeline de l'évaporateur, soufflé avec de l'air chaud.
Pos. 2 : Nous parlons de la même zone, mais avec le sens de déplacement de l'air coïncidant avec le sens de déplacement du réfrigérant. On peut affirmer que dans ce cas, la longueur de la section de pipeline assurant la surchauffe de la vapeur augmente, puisqu'elle est soufflée avec de l'air plus froid que dans le cas précédent. Cela signifie que l'évaporateur contient moins de liquide, donc le détendeur est plus fermé, c'est-à-dire que la pression d'ébullition est plus faible et la capacité de refroidissement est plus faible (voir également la section 8.4. "Détendeur thermostatique - Exercice").
Pos. 3 et 4 : Bien que l'évaporateur soit alimenté par le bas, et non par le haut, comme en pos. 1 et 2, les mêmes phénomènes sont observés.
Ainsi, bien que la plupart des exemples d'évaporateurs à détente directe abordés dans ce manuel soient à alimentation par le haut, cela est fait uniquement dans un souci de simplicité et de clarté de présentation. En pratique, l'installateur frigoriste ne se trompera quasiment jamais en raccordant le distributeur de liquide à l'évaporateur.
En cas de doute, si le sens du flux d'air à travers l'évaporateur n'est pas très clairement indiqué, lors du choix de la méthode de raccordement de la tuyauterie à l'évaporateur, suivez strictement les instructions du fabricant afin d'obtenir les performances de refroidissement déclarées dans le documentation de l'évaporateur.

L'un des plus éléments importants Pour machine à compression de vapeur est . Il effectue le processus principal du cycle de réfrigération - la sélection dans l'environnement refroidi. Les autres éléments du circuit frigorifique, tels qu'un condenseur, un détendeur, un compresseur, etc., assurent uniquement fonctionnement fiableévaporateur, c'est donc le choix de ce dernier qui doit faire l'objet d'une attention particulière.

Il s'ensuit que lors du choix d'un équipement pour un groupe frigorifique, il faut commencer par l'évaporateur. De nombreux réparateurs débutants commettent souvent une erreur typique et commencent à terminer l'installation avec un compresseur.

Sur la fig. La figure 1 montre un schéma de la machine frigorifique à compression de vapeur la plus courante. Son cycle, précisé en coordonnées : pression R. Et je. Sur la fig. 1b, les points 1 à 7 du cycle de réfrigération sont un indicateur de l'état du réfrigérant (pression, température, volume spécifique) et coïncident avec celui de la Fig. 1a (fonctions des paramètres d'état).

Riz. 1 – Schéma et en coordonnées d’une machine à compression de vapeur classique : RU dispositif d'expansion, Pk– la pression de condensation, Ro– pression d'ébullition.

Représentation graphique fig. La figure 1b montre l'état et les fonctions du réfrigérant, qui varient en fonction de la pression et de l'enthalpie. Segment AB sur la courbe de la Fig. 1b caractérise le fluide frigorigène à l'état vapeur saturée. Sa température correspond au point de départ de l'ébullition. La fraction de vapeur du réfrigérant est de 100 % et la surchauffe est proche de zéro. A droite de la courbe AB le réfrigérant a un état (la température du réfrigérant est supérieure au point d'ébullition).

Point DANS est critique pour un réfrigérant donné, car elle correspond à la température à laquelle la substance ne peut pas passer à l'état liquide, quelle que soit la pression. Sur la section BC, le réfrigérant a l'état d'un liquide saturé, et sur le côté gauche - un liquide surfondu (la température du réfrigérant est inférieure au point d'ébullition).

À l'intérieur de la courbe abc le fluide frigorigène est à l'état d'un mélange vapeur-liquide (la proportion de vapeur par unité de volume est variable). Le processus se produisant dans l'évaporateur (Fig. 1b) correspond au segment 6-1 . Le réfrigérant entre dans l'évaporateur (point 6) à l'état d'un mélange vapeur-liquide bouillant. Dans ce cas, la part de vapeur dépend du cycle de réfrigération spécifique et est de 10 à 30 %.

A la sortie de l'évaporateur, le processus d'ébullition peut ne pas être terminé, point final 1 peut ne pas coïncider avec le point 7 . Si la température du réfrigérant à la sortie de l'évaporateur est supérieure au point d'ébullition, alors nous obtenons un évaporateur surchauffé. Sa taille ΔSurchauffe représente la différence entre la température du fluide frigorigène à la sortie de l'évaporateur (point 1) et sa température à la ligne de saturation AB (point 7) :

ΔTsurchauffe=T1 – T7

Si les points 1 et 7 coïncident, alors la température du réfrigérant est égale au point d'ébullition et la surchauffe ΔSurchauffe sera égal à zéro. Ainsi, nous obtenons un évaporateur inondé. Par conséquent, lors du choix d’un évaporateur, vous devez d’abord faire un choix entre un évaporateur inondé et un évaporateur surchauffé.

A noter qu'à conditions égales, un évaporateur noyé est plus avantageux en termes d'intensité du processus d'extraction de chaleur qu'en cas de surchauffe. Mais il faut tenir compte du fait qu'à la sortie de l'évaporateur inondé, le réfrigérant est dans un état de vapeur saturée, et il est impossible de fournir un environnement humide au compresseur. Sinon, il existe une forte probabilité de coups de bélier, qui s'accompagneront d'une destruction mécanique des pièces du compresseur. Il s'avère que si vous choisissez un évaporateur inondé, il est alors nécessaire de fournir une protection supplémentaire au compresseur contre la vapeur saturée qui y pénètre.

Si vous privilégiez un évaporateur avec surchauffe, vous n'avez pas à vous soucier de la protection du compresseur et de l'infiltration de vapeur saturée. La probabilité d'un coup de bélier ne se produira que si la valeur de surchauffe s'écarte de la valeur requise. Dans des conditions normales de fonctionnement d'une unité de réfrigération, la quantité de surchauffe ΔSurchauffe devrait être compris entre 4 et 7 K.

Lorsque l'indicateur de surchauffe diminue ΔSurchauffe, l'intensité de l'extraction de chaleur de l'environnement augmente. Mais à des valeurs extrêmement faibles ΔSurchauffe(moins de 3K), il existe une possibilité que de la vapeur humide pénètre dans le compresseur, ce qui peut provoquer des coups de bélier et, par conséquent, endommager les composants mécaniques du compresseur.

Sinon, avec une lecture élevée ΔSurchauffe(plus de 10 K), cela indique qu'une quantité insuffisante de réfrigérant pénètre dans l'évaporateur. L'intensité de l'extraction de chaleur du fluide refroidi diminue fortement et les conditions thermiques du compresseur se détériorent.

Lors du choix d’un évaporateur, une autre question se pose liée au point d’ébullition du réfrigérant dans l’évaporateur. Pour résoudre ce problème, il est d'abord nécessaire de déterminer quelle température du fluide refroidi doit être assurée pour le fonctionnement normal du groupe frigorifique. Si l'air est utilisé comme fluide refroidi, alors en plus de la température à la sortie de l'évaporateur, il est également nécessaire de prendre en compte l'humidité à la sortie de l'évaporateur. Considérons maintenant le comportement des températures du fluide refroidi autour de l'évaporateur pendant le fonctionnement d'un groupe frigorifique conventionnel (Fig. 1a).

Afin de ne pas approfondir ce sujet On négligera les pertes de charge sur l'évaporateur. Nous supposerons également que l'échange thermique se produisant entre le réfrigérant et environnement réalisé selon un schéma à flux direct.

Dans la pratique, un tel schéma n'est pas souvent utilisé, car en termes d'efficacité de transfert de chaleur, il est inférieur à un schéma à contre-courant. Mais si l'un des liquides de refroidissement a une température constante et que les lectures de surchauffe sont faibles, alors le flux direct et le contre-courant seront équivalents. On sait que la différence de température moyenne ne dépend pas du modèle d’écoulement. La prise en compte du circuit à flux direct nous donnera une idée plus claire de l'échange thermique qui se produit entre le réfrigérant et le fluide refroidi.

Tout d'abord, introduisons la quantité virtuelle L, égale à la longueur dispositif d'échange de chaleur (condenseur ou évaporateur). Sa valeur peut être déterminée à partir de l'expression suivante : L=W/S, Où W– correspond au volume interne du dispositif d'échange thermique dans lequel circule le fluide frigorigène, m3 ; S– surface d'échange thermique m2.

Si nous parlons de concernant une machine frigorifique, alors la longueur équivalente de l'évaporateur est presque égale à la longueur du tube dans lequel se déroule le processus 6-1 . Par conséquent, sa surface extérieure est lavée par un milieu refroidi.

Faisons d’abord attention à l’évaporateur, qui fait office de refroidisseur d’air. Dans celui-ci, le processus d'élimination de la chaleur de l'air se produit à la suite d'une convection naturelle ou à l'aide d'un soufflage forcé de l'évaporateur. A noter que dans les groupes frigorifiques modernes, la première méthode n'est pratiquement pas utilisée, car le refroidissement de l'air par convection naturelle est inefficace.

Ainsi, nous supposerons que le refroidisseur d'air est équipé d'un ventilateur qui fournit un flux d'air forcé vers l'évaporateur et constitue un échangeur de chaleur à ailettes tubulaires (Fig. 2). Sa représentation schématique est présentée sur la Fig. 2b. Considérons les principales grandeurs qui caractérisent le processus de soufflage.

Différence de température

La différence de température à travers l’évaporateur est calculée comme suit :

ΔT=Ta1-Ta2,

Où ΔTa est comprise entre 2 et 8 K (pour les évaporateurs à ailettes tubulaires à flux d'air forcé).

En d'autres termes, pendant le fonctionnement normal du groupe frigorifique, l'air traversant l'évaporateur doit être refroidi à au moins 2 K et au plus à 8 K.

Riz. 2 – Schéma et paramètres de température du refroidissement de l'air sur le refroidisseur d'air :

Ta1 Et Ta2– température de l’air à l’entrée et à la sortie du refroidisseur d’air ;

• FR– la température du réfrigérant ;
• L– longueur équivalente de l'évaporateur ;
• Que– point d'ébullition du réfrigérant dans l'évaporateur.

Différence de température maximale

La pression thermique maximale de l’air à l’entrée de l’évaporateur est déterminée comme suit :

DTmax=Ta1 – À

Cet indicateur est utilisé lors de la sélection des refroidisseurs d'air, car fabricants étrangers technologie du froid fournir des capacités de refroidissement de l'évaporateur QSP selon la taille TDmax. Considérons la méthode de sélection d'un refroidisseur d'air pour une unité de réfrigération et déterminons les valeurs calculées TDmax. Pour ce faire, donnons à titre d'exemple les recommandations généralement acceptées pour sélectionner la valeur TDmax:

• Pour congélateurs TDmax est compris entre 4 et 6 K ;
• pour les locaux de stockage de produits non emballés – 7-9 K ;
• pour les locaux de stockage de produits emballés hermétiquement – ​​10-14 K ;
• pour les climatiseurs – 18-22 K.

Degré de surchauffe de la vapeur à la sortie de l'évaporateur

Pour déterminer le degré de surchauffe de la vapeur à la sortie de l'évaporateur, utilisez le formulaire suivant :

F=ΔTsurcharge/DTmax=(T1-T0)/(Ta1-T0),

Où T1– température de la vapeur du réfrigérant à la sortie de l'évaporateur.

Cet indicateur n'est pratiquement pas utilisé dans notre pays, mais les catalogues étrangers stipulent que les lectures de la capacité de refroidissement des refroidisseurs d'air QSP correspond à la valeur F=0,65.

Pendant le fonctionnement, la valeur F Il est d'usage de prendre de 0 à 1. Supposons que F=0, Alors ΔТsurcharge=0, et le réfrigérant sortant de l’évaporateur sera à l’état de vapeur saturée. Pour ce modèle de refroidisseur d'air, la capacité de refroidissement réelle sera de 10 à 15 % supérieure au chiffre indiqué dans le catalogue.

Si F>0,65, alors l'indicateur de capacité de refroidissement pour un modèle de refroidisseur d'air donné doit être inférieur à la valeur indiquée dans le catalogue. Supposons que F>0,8, alors les performances réelles de ce modèle seront de 25 à 30 % supérieures à la valeur indiquée dans le catalogue.

Si F->1, puis la capacité de refroidissement de l'évaporateur Quse->0(Fig. 3).

Fig. 3 – dépendance de la capacité de refroidissement de l'évaporateur QSP de la surchauffe F

Le processus représenté sur la figure 2b est également caractérisé par d'autres paramètres :

• différence de température moyenne arithmétique DTsr=Tasr-T0;
• température moyenne de l'air qui traverse l'évaporateur Tasp=(Ta1+Ta2)/2;
• différence de température minimale DTmin=Ta2-À.

Riz. 4 – Schéma et paramètres de température montrant le processus de refroidissement de l'eau sur l'évaporateur :

Où Te1 Et Te2 température de l'eau aux entrées et sorties de l'évaporateur ;

• FF – température du liquide de refroidissement ;
• L – longueur équivalente de l'évaporateur ;
• T est le point d'ébullition du réfrigérant dans l'évaporateur.

Les évaporateurs dans lesquels le fluide de refroidissement est liquide ont les mêmes paramètres de température que les refroidisseurs d'air. Les valeurs numériques des températures du liquide refroidi nécessaires au fonctionnement normal du groupe frigorifique seront différentes des paramètres correspondants pour les refroidisseurs d'air.

Si la différence de température à travers l'eau ΔTe=Te1-Te2, puis pour les évaporateurs à calandre ΔTe doit être maintenu dans la plage de 5 ± 1 K, et pour les évaporateurs à plaques, l'indicateur ΔTe sera dans les 5 ± 1,5 K.

Contrairement aux refroidisseurs d'air, dans les refroidisseurs de liquide, il est nécessaire de maintenir non pas une pression de température maximale, mais une pression de température minimale. DTmin=Te2-To– la différence entre la température du fluide refroidi à la sortie de l'évaporateur et le point d'ébullition du fluide frigorigène dans l'évaporateur.

Pour les évaporateurs à calandre, la différence de température minimale est de DTmin=Te2-To doit être maintenu entre 4 et 6 K et pour les évaporateurs à plaques - entre 3 et 5 K.

La plage spécifiée (la différence entre la température du fluide refroidi à la sortie de l'évaporateur et le point d'ébullition du réfrigérant dans l'évaporateur) doit être maintenue pour les raisons suivantes : à mesure que la différence augmente, l'intensité du refroidissement commence à diminuer, et à mesure qu'il diminue, le risque de gel du liquide refroidi dans l'évaporateur augmente, ce qui peut provoquer sa destruction mécanique.

Solutions de conception d'évaporateurs

Quelle que soit la méthode d'utilisation des divers réfrigérants, les processus d'échange de chaleur se produisant dans l'évaporateur sont soumis au cycle technologique principal de production consommatrice de réfrigération, selon lequel les unités de réfrigération et les échangeurs de chaleur sont créés. Ainsi, afin de résoudre le problème de l'optimisation du processus d'échange thermique, il est nécessaire de prendre en compte les conditions d'organisation rationnelle du cycle technologique de production consommatrice de froid.

Comme on le sait, le refroidissement d'un certain environnement est possible à l'aide d'un échangeur de chaleur. Son solution constructive doit être choisi en fonction exigences technologiques, qui sont présentés à ces appareils. En particulier point important est la conformité de l'appareil avec le processus technologique traitement thermique environnement, ce qui est possible dans les conditions suivantes :

• maintenir une température donnée du processus de travail et contrôler (régulation) conditions de température;
• sélection du matériau de l'appareil, selon propriétés chimiques environnement;
• contrôle de la durée pendant laquelle le support reste dans l'appareil ;
• correspondance des vitesses de fonctionnement et de la pression.

Un autre facteur dont dépend la rationalité économique du dispositif est la productivité. Tout d'abord, l'intensité de l'échange thermique et le respect de la résistance hydraulique de l'appareil l'influencent. Ces conditions peuvent être remplies dans les circonstances suivantes :

• assurer la vitesse nécessaire des médias de travail pour mettre en œuvre des conditions turbulentes ;
• créer les conditions les plus appropriées pour éliminer les condensats, le tartre, le givre, etc. ;
• Création conditions favorables pour la circulation des médias de travail ;
• empêchant une éventuelle contamination de l’appareil.

D'autres exigences importantes sont également la légèreté, la compacité, la simplicité de conception, ainsi que la facilité d'installation et de réparation de l'appareil. Pour respecter ces règles, il convient de prendre en compte des facteurs tels que la configuration de la surface de chauffe, la présence et le type de cloisons, le mode de placement et de fixation des tubes dans les plaques tubulaires, les dimensions d'encombrement, la disposition des chambres, des fonds, etc. .

La facilité d'utilisation et la fiabilité de l'appareil sont influencées par des facteurs tels que la résistance et l'étanchéité des connexions détachables, la compensation des déformations thermiques et la facilité d'entretien et de réparation de l'appareil. Ces exigences constituent la base de la conception et de la sélection d'une unité d'échange thermique. Rôle principal il s'agit d'assurer les conditions requises processus technologique dans la production de froid.

Afin de choisir la bonne solution de conception pour l'évaporateur, vous devez être guidé par les règles suivantes. 1) le refroidissement des liquides est mieux réalisé à l'aide d'un échangeur de chaleur tubulaire rigide ou compact échangeur de chaleur à plaques; 2) l'utilisation de dispositifs à ailettes tubulaires est due aux conditions suivantes : le transfert de chaleur entre le fluide de travail et la paroi des deux côtés de la surface chauffante est sensiblement différent. Dans ce cas, les ailettes doivent être installées du côté ayant le coefficient de transfert thermique le plus faible.

Pour augmenter l'intensité des échanges thermiques dans les échangeurs de chaleur, il est nécessaire de respecter les règles suivantes :

• assurer des conditions appropriées pour l'élimination des condensats dans les refroidisseurs d'air ;
• réduire l'épaisseur de la couche limite hydrodynamique en augmentant la vitesse de déplacement des fluides de travail (installation de cloisons inter-tubes et division du faisceau de tubes en passages) ;
• améliorer la circulation des fluides de travail autour de la surface d'échange thermique (la surface entière doit participer activement au processus d'échange thermique) ;
• respect des indicateurs de température de base, des résistances thermiques, etc.

Analyser un individu résistances thermiques vous pouvez choisir le plus la meilleure façon augmenter l'intensité des échanges thermiques (en fonction du type d'échangeur thermique et de la nature des fluides de travail). Dans un échangeur de chaleur liquide, il est rationnel d'installer des cloisons transversales uniquement à plusieurs courses dans l'espace des canalisations. Lors d'un échange thermique (gaz avec gaz, liquide avec liquide), la quantité de liquide circulant dans l'espace inter-tubes peut être extrêmement importante et, par conséquent, l'indicateur de vitesse atteindra les mêmes limites qu'à l'intérieur des tubes, ce qui est pourquoi l'installation de cloisons sera irrationnelle.

L'amélioration des processus d'échange thermique est l'un des principaux processus d'amélioration des équipements d'échange thermique des machines frigorifiques. À cet égard, des recherches sont menées dans les domaines de l'énergie et du génie chimique. Il s'agit de l'étude des caractéristiques du régime de l'écoulement, de la turbulisation de l'écoulement par création de rugosité artificielle. De plus, de nouvelles surfaces d'échange thermique sont en cours de développement, qui rendront les échangeurs thermiques plus compacts.

Choisir une approche rationnelle pour calculer l'évaporateur

Lors de la conception d'un évaporateur, des calculs structurels, hydrauliques, de résistance, thermiques, techniques et économiques doivent être effectués. Ils sont réalisés en plusieurs versions dont le choix dépend d'indicateurs de performance : indicateurs techniques et économiques, efficacité, etc.

Pour effectuer un calcul thermique d'un échangeur de chaleur surfacique, il est nécessaire de résoudre l'équation du bilan thermique, en tenant compte de certaines conditions de fonctionnement de l'appareil (dimensions de conception des surfaces de transfert de chaleur, limites de changement de température et modèles relatifs au mouvement du refroidissement et milieu réfrigéré). Pour trouver une solution à ce problème, vous devez appliquer des règles qui vous permettront d'obtenir des résultats à partir des données originales. Mais en raison de nombreux facteurs, trouvez solution générale impossible pour différents échangeurs de chaleur. Parallèlement, il existe de nombreuses méthodes de calculs approximatifs faciles à réaliser manuellement ou par machine.

Les technologies modernes vous permettent de sélectionner un évaporateur à l'aide de programmes spéciaux. Ils sont principalement fournis par les fabricants d'équipements d'échange thermique et permettent de sélectionner rapidement le modèle souhaité. Lors de l'utilisation de tels programmes, il faut tenir compte du fait qu'ils nécessitent que l'évaporateur fonctionne à conditions standards. Si les conditions réelles diffèrent des conditions standard, les performances de l'évaporateur seront différentes. Ainsi, il est conseillé de toujours effectuer des calculs de vérification du modèle d'évaporateur que vous avez choisi, par rapport à ses conditions réelles de fonctionnement.

Dans le cas où la consommation de la phase vapeur du gaz liquéfié dépasse le taux d'évaporation naturelle dans le récipient, il est nécessaire d'utiliser des évaporateurs qui, grâce au chauffage électrique, accélèrent le processus d'évaporation de la phase liquide en phase vapeur. et garantir la fourniture de gaz au consommateur dans le volume calculé.

Le but de l'évaporateur GPL est la transformation de la phase liquide des gaz d'hydrocarbures liquéfiés (GPL) en phase vapeur, ce qui se produit grâce à l'utilisation d'évaporateurs chauffés électriquement. Les unités d'évaporation peuvent être équipées d'un, deux, trois évaporateurs électriques ou plus.

L'installation d'évaporateurs permet le fonctionnement à la fois d'un évaporateur et de plusieurs en parallèle. Ainsi, la productivité de l'installation peut varier en fonction du nombre d'évaporateurs fonctionnant simultanément.

Principe de fonctionnement de l'unité d'évaporation :

Lorsque l'unité d'évaporation est allumée, l'automatisation chauffe l'unité d'évaporation à 55C. L'électrovanne à l'entrée de la phase liquide de l'unité d'évaporation sera fermée jusqu'à ce que la température atteigne ces paramètres. Le capteur de contrôle de niveau dans la vanne d'arrêt (s'il y a une jauge de niveau dans la vanne d'arrêt) surveille le niveau et ferme la vanne d'entrée en cas de trop-plein.

L'évaporateur commence à chauffer. Lorsque 55°C est atteint, la vanne magnétique d'entrée s'ouvre. Le gaz liquéfié entre dans le registre de tuyaux chauffés et s'évapore. À ce moment-là, l'évaporateur continue de chauffer et lorsque la température à cœur atteint 70-75°C, le serpentin de chauffage s'éteint.

Le processus d'évaporation se poursuit. Le noyau de l’évaporateur refroidit progressivement et lorsque la température descend à 65°C, le serpentin de chauffage se rallume. Le cycle se répète.

Ensemble complet d'unité d'évaporation :

L'unité d'évaporation peut être équipée d'un ou deux groupes de régulation pour dupliquer le système de réduction, ainsi que d'une ligne de dérivation de phase vapeur, contournant l'unité d'évaporation pour utiliser la phase vapeur d'évaporation naturelle dans les réservoirs de gaz.

Les régulateurs de pression sont utilisés pour installer pression de réglageà la sortie de l'usine d'évaporation vers le consommateur.

• 1er étage - réglage moyenne pression (de 16 à 1,5 bar).
• 2ème étape - réglage basse pression de 1,5 bar à la pression requise lors de la fourniture au consommateur (par exemple, à une chaudière à gaz ou à une centrale électrique à piston à gaz).

Avantages des unités d'évaporation PP-TEC « Innovative Fluessiggas Technik » (Allemagne)

1. Conception compacte, poids léger ;
2. Fonctionnement économique et sûr ;
3. Grande puissance thermique ;
4. Longue durée de vie ;
5. Fonctionnement stable à basses températures ;
6. Système de contrôle dupliqué pour la sortie de la phase liquide de l'évaporateur (mécanique et électronique) ;
7. Anti-givrage du filtre et de l'électrovanne (PP-TEC uniquement)

Emballage inclus:

Double thermostat pour le contrôle de la température du gaz,
- des capteurs de contrôle de niveau de liquide,
- électrovannes à l'entrée de la phase liquide
- un jeu de ferrures de sécurité,
- des thermomètres,
- des vannes à bille pour la vidange et la désaération,
- séparateur de gaz phase liquide intégré,
- les raccords d'entrée/sortie,
- boîtes à bornes pour connexions électriques,
- tableau de commande électrique.

Avantages des évaporateurs PP-TEC

Lors de la conception d’une installation d’évaporation, trois éléments doivent toujours être pris en compte :

1. Assurer les performances spécifiées,
2. Créez la protection nécessaire contre l'hypothermie et la surchauffe du noyau de l'évaporateur.
3. Calculez correctement la géométrie de l'emplacement du liquide de refroidissement jusqu'au conducteur de gaz dans l'évaporateur

Les performances de l'évaporateur ne dépendent pas seulement de la quantité de tension d'alimentation consommée par le réseau. Un facteur important est la géométrie du lieu.

Une disposition correctement calculée garantit une utilisation efficace du miroir caloporteur et, par conséquent, augmente l'efficacité de l'évaporateur.

Dans les évaporateurs « PP-TEC « Innovative Fluessiggas Technik » (Allemagne), par calculs corrects, les ingénieurs de l’entreprise ont réussi à augmenter ce coefficient à 98 %.

Les installations d'évaporation de l'entreprise « PP-TEC « Innovative Fluessiggas Technik » (Allemagne) ne perdent que 2 % de chaleur. La quantité restante est utilisée pour évaporer le gaz.

Presque tous les fabricants européens et américains d'équipements d'évaporation interprètent de manière totalement erronée le concept de « protection redondante » (une condition pour la mise en œuvre de la duplication des fonctions de protection contre la surchauffe et le refroidissement excessif).

Le concept de « protection redondante » implique la mise en œuvre d'un « filet de sécurité » d'unités de travail individuelles et d'unités ou d'équipements entiers, grâce à l'utilisation d'éléments dupliqués de différents fabricants et avec des principes de fonctionnement différents. Ce n'est que dans ce cas que le risque de panne de l'équipement peut être minimisé.

De nombreux fabricants tentent de mettre en œuvre cette fonction (tout en protégeant contre l'hypothermie et la pénétration de la fraction liquide du GPL vers le consommateur) en installant deux vannes magnétiques connectées en série du même fabricant sur la conduite d'alimentation d'entrée. Ou ils utilisent deux capteurs de température pour allumer/ouvrir les vannes connectées en série.

Imaginez la situation. Une électrovanne est bloquée ouverte. Comment pouvez-vous déterminer que la vanne est défaillante ? CERTAINEMENT PAS! L'installation continuera à fonctionner, ayant perdu la capacité d'assurer un fonctionnement sûr à temps en cas de surrefroidissement en cas de défaillance de la deuxième vanne.

Dans les évaporateurs PP-TEC, cette fonction a été mise en œuvre d'une manière complètement différente.

Dans les installations d'évaporation, la société « PP-TEC « Innovative Fluessiggas Technik » (Allemagne) utilise un algorithme global travail à troiséléments de protection contre l'hypothermie :

1. Appareil électronique
2. Vanne magnétique
3. Vanne d'arrêt mécanique dans la vanne d'arrêt.

Les trois éléments ont des principes de fonctionnement complètement différents, ce qui nous permet de parler avec confiance de l'impossibilité d'une situation dans laquelle du gaz non évaporé sous forme liquide pénètre dans le pipeline du consommateur.

Dans les installations d'évaporation de la société « PP-TEC « Innovative Fluessiggas Technik » (Allemagne), la même chose a été mise en œuvre pour protéger l'évaporateur contre la surchauffe. Les éléments impliquent à la fois l’électronique et la mécanique.

La société « PP-TEC « Innovative Fluessiggas Technik » (Allemagne) a été la première au monde à mettre en œuvre la fonction d'intégration d'une vanne de coupure de liquide dans la cavité de l'évaporateur lui-même avec possibilité de chauffage constant de la coupure. soupape.

Aucun fabricant de technologie d’évaporation n’utilise cette fonction propriétaire. À l'aide d'un coupeur chauffé, les unités d'évaporation « PP-TEC « Innovative Fluessiggas Technik » (Allemagne) ont pu évaporer les composants lourds du GPL.

De nombreux fabricants, se copiant les uns les autres, installent une vanne d'arrêt en sortie devant les régulateurs. Les mercaptans, soufre et gaz lourds contenus dans le gaz, qui ont une très forte densité, entrant dans une canalisation froide, se condensent et se déposent sur les parois des canalisations, des vannes de coupure et des régulateurs, ce qui réduit considérablement la durée de vie du équipement.

Dans les évaporateurs PP-TEC « Innovative Fluessiggas Technik » (Allemagne), les sédiments lourds à l'état fondu sont conservés dans un séparateur jusqu'à ce qu'ils soient évacués par un robinet à tournant sphérique de décharge dans l'unité d'évaporation.

En supprimant les mercaptans, la société « PP-TEC « Innovative Fluessiggas Technik » (Allemagne) a pu obtenir une augmentation significative de la durée de vie des installations et des groupes de réglementation. Cela signifie prendre en charge les coûts d'exploitation qui ne nécessitent pas le remplacement constant des membranes du régulateur, ni leur remplacement complet et coûteux, entraînant un temps d'arrêt de l'unité d'évaporation.

Et la fonction mise en œuvre de chauffage de l'électrovanne et du filtre à l'entrée de l'unité d'évaporation empêche l'eau de s'y accumuler et, si elle est gelée dans les électrovannes, de provoquer des dommages lorsqu'elle est activée. Ou limiter l'entrée de la phase liquide dans l'unité d'évaporation.

Les unités d'évaporation de la société allemande « PP-TEC « Innovative Fluessiggas Technik » (Allemagne) fonctionnent de manière fiable et stable pour de nombreuses années opération.

Le groupe de sociétés MEL est un fournisseur en gros de systèmes de climatisation de Mitsubishi Heavy Industries.

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Les unités de compression-condensation (CCU) pour le refroidissement par ventilation sont de plus en plus courantes dans la conception de systèmes de refroidissement centraux pour les bâtiments. Leurs avantages sont évidents :

Premièrement, c’est le prix d’un kW de froid. Comparé aux systèmes de refroidissement, le refroidissement air soufflé avec l'aide de KKB ne contient pas de liquide de refroidissement intermédiaire, c'est-à-dire de l'eau ou des solutions antigel, donc moins chères.

Deuxièmement, la facilité de réglementation. Une unité compresseur-condenseur fonctionne pour une unité de climatisation, de sorte que la logique de contrôle est uniforme et est mise en œuvre à l'aide de contrôleurs de commande d'unité de climatisation standard.

Troisièmement, la facilité d'installation du KKB pour refroidir le système de ventilation. Aucun conduit d'air, ventilateur, etc. supplémentaire n'est nécessaire. Seul l’échangeur thermique de l’évaporateur est intégré et c’est tout. Même une isolation supplémentaire des conduits d’air soufflé n’est souvent pas nécessaire.

Riz. 1. KKB LENNOX et schéma de son raccordement à la centrale de traitement d'air.

Dans le contexte de ces avantages remarquables, nous rencontrons dans la pratique de nombreux exemples de systèmes de ventilation et de climatisation dans lesquels les unités de climatisation ne fonctionnent pas du tout ou tombent en panne très rapidement pendant le fonctionnement. L'analyse de ces faits montre que la raison est souvent sélection incorrecte KKB et évaporateur pour refroidir l’air soufflé. Par conséquent, nous examinerons la méthodologie standard de sélection des unités compresseur-condenseur et tenterons de montrer les erreurs commises dans ce cas.

Méthode INCORRECTE, mais la plus courante, pour sélectionner un KKB et un évaporateur pour les unités de traitement d'air à flux direct

1. Comme donnée initiale, nous devons connaître le débit d'air centrale de traitement d'air. Prenons comme exemple 4 500 m3/heure.
2. L'unité d'alimentation est à flux direct, c'est-à-dire pas de recirculation, fonctionne à 100% avec de l'air extérieur.
3. Déterminons la zone de construction - par exemple, Moscou. Les paramètres calculés de l’air extérieur pour Moscou sont +28°C et 45 % d’humidité. Nous prenons ces paramètres comme paramètres initiaux de l'air à l'entrée de l'évaporateur du système d'alimentation. Parfois, les paramètres de l'air sont pris « avec réserve » et fixés à +30C voire +32C.
4. Définissons les paramètres d'air nécessaires à la sortie du système d'alimentation, c'est-à-dire à l'entrée de la salle. Souvent, ces paramètres sont réglés de 5 à 10 °C en dessous de la température de l'air soufflé requise dans la pièce. Par exemple, +15C ou même +10C. Nous nous concentrerons sur la valeur moyenne de +13C.
5. Utilisation ultérieure cartes d'identification(Fig. 2) nous construisons le processus de refroidissement par air dans le système de refroidissement par ventilation. Nous déterminons le débit de refroidissement requis dans des conditions données. Dans notre version, le débit de refroidissement requis est de 33,4 kW.
6. Nous sélectionnons le KKB en fonction du débit de refroidissement requis de 33,4 kW. Il existe un grand modèle à proximité et un modèle plus petit à proximité dans la gamme KKB. Par exemple, pour le constructeur LENNOX il s'agit des modèles : TSA090/380-3 pour 28 kW de froid et TSA120/380-3 pour 35,3 kW de froid.

Nous acceptons un modèle avec une réserve de 35,3 kW, soit TSA120/380-3.

Et maintenant, nous allons vous dire ce qui se passera dans l'installation lorsque la centrale de traitement d'air et le KKB que nous avons sélectionnés travailleront ensemble selon la méthode décrite ci-dessus.

Le premier problème est la productivité surestimée de KKB.

Le climatiseur de ventilation est sélectionné pour des paramètres d'air extérieur de +28C et 45% d'humidité. Mais le client envisage de le faire fonctionner non seulement lorsqu'il fait +28°C dehors ; les pièces sont souvent déjà chaudes en raison d'un excès de chaleur interne à partir de +15°C dehors. Par conséquent, le contrôleur règle la température de l'air soufflé au mieux à +20C et au pire encore plus bas. KKB produit soit 100 % de performances, soit 0 % (à de rares exceptions près, un contrôle fluide lors de l'utilisation d'unités extérieures VRF sous la forme de KKB). Lorsque la température de l'air extérieur (admission) diminue, le KKB ne réduit pas ses performances (et augmente même légèrement en raison d'un sous-refroidissement plus important dans le condenseur). Par conséquent, lorsque la température de l’air à l’entrée de l’évaporateur diminue, le KKB aura tendance à produire une température de l’air plus basse à la sortie de l’évaporateur. D'après nos données de calcul, la température de l'air de sortie est de +3C. Mais cela ne peut pas être le cas, parce que... Le point d'ébullition du fréon dans l'évaporateur est de +5C.

Par conséquent, abaisser la température de l'air à l'entrée de l'évaporateur à +22C et en dessous, dans notre cas, conduit à une performance surestimée du KKB. Ensuite, le fréon ne bout pas suffisamment dans l'évaporateur, le réfrigérant liquide retourne à l'aspiration du compresseur et, par conséquent, le compresseur tombe en panne en raison de dommages mécaniques.

Mais curieusement, nos problèmes ne s’arrêtent pas là.

Le deuxième problème est un ÉVAPORATEUR Abaissé.

Examinons de plus près le choix de l'évaporateur. Lors de la sélection d'une centrale de traitement d'air, des paramètres spécifiques pour le fonctionnement de l'évaporateur sont définis. Dans notre cas, il s'agit de la température de l'air à l'entrée +28C et de l'humidité 45% et à la sortie +13C. Moyens? l'évaporateur est sélectionné EXACTEMENT pour ces paramètres. Mais que se passera-t-il lorsque la température de l'air à l'entrée de l'évaporateur n'est par exemple pas de +28C, mais de +25C ? La réponse est assez simple si vous regardez la formule de transfert de chaleur de n'importe quelle surface : Q=k*F*(Tv-Tf). k*F – le coefficient de transfert thermique et la surface d'échange thermique ne changeront pas, ces valeurs sont constantes. Tf - le point d'ébullition du fréon ne changera pas, car il est également maintenu à +5C constant (en fonctionnement normal). Mais à la télévision, la température moyenne de l'air a baissé de trois degrés. Par conséquent, la quantité de chaleur transférée diminuera proportionnellement à la différence de température. Mais KKB « ne le sait pas » et continue de fournir la productivité requise à 100 %. Le fréon liquide retourne à l'aspiration du compresseur et entraîne les problèmes décrits ci-dessus. Ceux. la température calculée de l'évaporateur est MINIMUM température de fonctionnement KKB.

Ici, vous pouvez objecter : « Mais qu'en est-il du travail des systèmes split tout ou rien ? La température de conception dans les splits est de +27C dans la pièce, mais en réalité ils peuvent fonctionner jusqu'à +18C. Le fait est que dans les systèmes split, la surface de l'évaporateur est sélectionnée avec une très grande marge, au moins 30%, juste pour compenser la diminution du transfert de chaleur lorsque la température ambiante baisse ou la vitesse du ventilateur de l'unité intérieure diminue. Et enfin,

Troisième problème – sélection de KKB « Avec RESERVE »...

La réserve de productivité lors de la sélection d'un KKB est extrêmement préjudiciable, car La réserve est du fréon liquide à l'aspiration du compresseur. Et au final, nous avons un compresseur bloqué. En général, la capacité maximale de l’évaporateur doit toujours être supérieure à la capacité du compresseur.

Nous allons essayer de répondre à la question - comment choisir le CORRECT KKB pour systèmes d'approvisionnement?

Tout d’abord, il faut comprendre que la source de froid sous la forme d’un groupe compresseur-condenseur ne peut pas être la seule dans le bâtiment. Le conditionnement du système de ventilation ne peut éliminer qu'une partie de la charge de pointe entrant dans la pièce air de ventilation. Et dans tous les cas, le maintien d'une certaine température à l'intérieur de la pièce relève des fermetures locales ( unités intérieures VRF ou ventilo-convecteurs). Par conséquent, KKB ne devrait pas prendre en charge une certaine température lors de la ventilation de refroidissement (cela est impossible en raison de la régulation tout ou rien), mais pour réduire l'apport de chaleur dans le local lorsqu'une certaine température extérieure est dépassée.

Exemple de système de ventilation et de climatisation :

Données initiales : ville de Moscou avec paramètres de conception pour la climatisation +28°C et 45 % d'humidité. Débit d'air soufflé 4500 m3/heure. Chaleur excessive dans la pièce due aux ordinateurs, aux personnes, rayonnement solaire etc. sont 50 kW. Température ambiante estimée +22C.

La puissance de la climatisation doit être choisie de manière à être suffisante pour pires conditions(températures maximales). Mais les climatiseurs à ventilation devraient également fonctionner sans problème avec certaines options intermédiaires. De plus, la plupart du temps, les systèmes de ventilation et de climatisation fonctionnent à une charge de 60 à 80 % seulement.

• Nous définissons la température calculée de l'air extérieur et la température calculée de l'air intérieur. Ceux. La tâche principale du KKB est de refroidir l'air soufflé à température ambiante. Lorsque la température de l'air extérieur est inférieure à la température de l'air intérieur requise, le KKB NE S'ALLUME PAS. Pour Moscou, de +28C à la température ambiante requise de +22C, on obtient une différence de température de 6C. En principe, la différence de température à travers l'évaporateur ne doit pas dépasser 10 °C, car la température de l'air soufflé ne peut être inférieure au point d'ébullition du fréon.

• Nous déterminons les performances requises du KKB en fonction des conditions de refroidissement de l'air soufflé de la température de conception de +28C à +22C. Le résultat était de 13,3 kW de froid (schéma i-d).

• Nous sélectionnons 13,3 KKB dans la gamme du fabricant populaire LENNOX en fonction des performances requises. Nous sélectionnons le PLUS PETIT KKB le plus proche CST036/380-3с avec une productivité de 12,2 kW.

• Nous sélectionnons l'évaporateur d'alimentation parmi les pires paramètres. Il s'agit de la température de l'air extérieur égale à la température intérieure requise - dans notre cas +22C. La productivité froide de l'évaporateur est égale à la productivité du KKB, c'est-à-dire 12,2 kW. Plus une réserve de performance de 10-20% en cas de contamination de l'évaporateur, etc.

• Nous déterminons la température de l'air soufflé à une température extérieure de +22C. nous obtenons 15C. Au-dessus du point d'ébullition du fréon +5C et au-dessus de la température du point de rosée +10C, cela signifie qu'il n'est pas nécessaire de réaliser une isolation des conduits d'air soufflé (en théorie).

• Nous déterminons l'excès de chaleur restant dans les locaux. Il s'avère que 50 kW d'excès de chaleur interne plus une petite partie de l'air soufflé 13,3-12,2 = 1,1 kW. Total 51,1 kW – puissance calculée pour les systèmes de contrôle locaux.

Conclusions : L'idée principale sur laquelle je voudrais attirer l'attention est la nécessité de concevoir l'unité compresseur-condenseur non pas pour la température maximale de l'air extérieur, mais pour la température minimale dans la plage de fonctionnement du climatiseur de ventilation. Le calcul du KKB et de l'évaporateur effectué pour la température maximale de l'air soufflé conduit au fait que le fonctionnement normal ne se produira que dans la plage de températures extérieures à partir de la température de conception et au-dessus. Et si la température extérieure est inférieure à celle calculée, il y aura une ébullition incomplète du fréon dans l'évaporateur et un retour du réfrigérant liquide vers l'aspiration du compresseur.

→ Installation de groupes frigorifiques

Installation des appareils principaux et des équipements auxiliaires

La technologie d'installation est déterminée par le degré de préparation en usine et les caractéristiques de conception des appareils, leur poids et la conception de l'installation. Tout d'abord, l'équipement principal est installé, ce qui vous permet de commencer la pose des pipelines. Pour éviter que l'isolation thermique ne soit mouillée, une couche d'imperméabilisation est appliquée sur la surface d'appui des appareils fonctionnant à basse température, une couche d'isolation thermique est posée, puis une couche d'imperméabilisation est à nouveau posée. Pour créer des conditions empêchant la formation de ponts thermiques, tous pièces métalliques(ceintures de fixation) sont appliquées sur les appareils à l'aide de barres antiseptiques en bois ou de joints d'une épaisseur de 100 à 250 mm.

Échangeurs de chaleur. La plupart des échangeurs de chaleur sont fournis par les usines prêts à être installés. Ainsi, les condenseurs à calandre, évaporateurs, sous-refroidisseurs sont fournis assemblés, élémentaires, à pulvérisation, condenseurs évaporatifs et panneaux, évaporateurs submersibles - unités d'assemblage. Des évaporateurs à tubes à ailettes, des serpentins directs et des évaporateurs à saumure peuvent être fabriqués organisation de l'installation en place à partir de sections de tuyaux à ailettes.

Les dispositifs à coque et tube (ainsi que les équipements capacitifs) sont montés selon une méthode à flux combiné. Lors de la pose d'appareils soudés sur des supports, assurez-vous que toutes les soudures sont accessibles pour l'inspection, en tapotant avec un marteau lors de l'inspection, ainsi que pour la réparation.

L'horizontalité et la verticalité des appareils sont vérifiées par niveau et fil à plomb ou à l'aide d'instruments de géomètre. Les écarts admissibles des appareils par rapport à la verticale sont de 0,2 mm, horizontalement - 0,5 mm par 1 m. Si l'appareil dispose d'un réservoir de collecte ou de décantation, une pente uniquement dans leur direction est autorisée. La verticalité des condenseurs verticaux à calandre est particulièrement soigneusement vérifiée, puisqu'il est nécessaire d'assurer un écoulement d'eau en film le long des parois des canalisations.

Des condensateurs élémentaires (en raison de leur forte consommation de métal, ils sont utilisés dans de rares cas dans les installations industrielles) sont installés sur cadre en métal, au-dessus du récepteur, élément par élément de bas en haut, en vérifiant l'horizontalité des éléments, le plan uniforme des brides de montage et la verticalité de chaque profilé.

L'installation de condenseurs d'irrigation et d'évaporation consiste en l'installation séquentielle d'un bac, de tuyaux ou serpentins d'échange thermique, de ventilateurs, d'un séparateur d'huile, d'une pompe et de raccords.

Les appareils refroidis par air utilisés comme condenseurs dans les unités de réfrigération sont montés sur un socle. Pour l'alignement ventilateur axial par rapport à l'aube directrice, il y a des fentes dans la plaque qui permettent de déplacer la plaque d'engrenage dans deux directions. Le moteur du ventilateur est centré sur la boîte de vitesses.

Les évaporateurs de saumure à panneaux sont placés sur une couche isolante, sur une dalle de béton. Réservoir en métal L'évaporateur est installé sur des poutres en bois, un agitateur et des vannes de saumure sont montés, un tuyau de vidange est connecté et la densité du réservoir est testée en le remplissant d'eau. Le niveau d'eau ne doit pas baisser pendant la journée. Ensuite, l'eau est vidangée, les barres sont retirées et le réservoir est abaissé sur la base. Avant l'installation, les sections de panneaux sont testées avec de l'air à une pression de 1,2 MPa. Ensuite, les sections sont montées une par une dans le réservoir, des collecteurs, des raccords et un séparateur de liquide sont installés, le réservoir est rempli d'eau et l'ensemble évaporateur est à nouveau testé avec de l'air à une pression de 1,2 MPa.

Riz. 1. Installation de condensateurs et de récepteurs horizontaux selon la méthode à flux combiné :
a, b - dans un immeuble en construction ; c - sur supports ; g - sur les viaducs ; I - position du condensateur avant l'élingage ; II, III - positions lors du déplacement de la flèche de la grue ; IV - installation sur structures porteuses

Riz. 2. Installation des condensateurs :
0 - élémentaire : 1 - structures métalliques porteuses ; 2 - récepteur ; 3 - élément condensateur ; 4 - fil à plomb pour vérifier la verticalité de la section ; 5 - niveau de contrôle de l'horizontalité de l'élément ; 6 - règle pour vérifier l'emplacement des brides dans le même plan ; b - irrigation : 1 - drainage de l'eau ; 2 - palette ; 3 - récepteur ; 4 - sections de bobines ; 5 - structures métalliques de support ; 6 - bacs de distribution d'eau ; 7 - approvisionnement en eau ; 8 - entonnoir de trop-plein ; c - évaporatif : 1 - collecteur d'eau ; 2 - récepteur ; 3, 4 - indicateur de niveau ; 5 - buses; 6 - éliminateur de gouttes ; 7 - séparateur d'huile ; 8 - soupapes de sécurité ; 9 - ventilateurs ; 10 - précondenseur ; 11 - régulateur de niveau d'eau à flotteur ; 12 - entonnoir de trop-plein ; 13 - pompe ; g - air : 1 - structures métalliques porteuses ; 2 - châssis d'entraînement ; 3 - aube directrice ; 4 - section de tuyaux d'échange thermique à ailettes ; 5 - brides de raccordement des sections aux collecteurs

Les évaporateurs submersibles sont montés de la même manière et sont testés à une pression de gaz inerte de 1,0 MPa pour les systèmes avec R12 et de 1,6 MPa pour les systèmes avec R22.

Riz. 2. Installation de l'évaporateur de saumure à panneaux :
a - tester le réservoir avec de l'eau ; b - tester les sections du panneau avec de l'air ; c - pose des profilés de panneaux ; d - test de l'ensemble évaporateur à l'eau et à l'air ; 1 - poutres en bois ; 2 - réservoir ; 3 - agitateur ; 4 - section de panneaux ; 5 - chèvres; 6 - rampe d'alimentation en air pour les tests ; 7 - évacuation de l'eau ; 8 - carter d'huile ; Séparateur 9 liquides ; 10 - isolation thermique

Équipements capacitifs et dispositifs auxiliaires. Les récepteurs linéaires d'ammoniac sont montés sur le côté haute pression en dessous du condenseur (parfois en dessous) sur la même fondation, et les zones de vapeur des appareils sont reliées par une ligne d'égalisation, ce qui crée les conditions d'évacuation du liquide du condenseur par gravité. Lors de l'installation, maintenir une différence d'élévation entre le niveau de liquide dans le condenseur (le niveau du tuyau de sortie du condenseur vertical) et le niveau du tuyau de liquide depuis la coupelle de trop-plein du séparateur d'huile I d'au moins 1 500 mm (Fig. 25). ). Selon les marques du séparateur d'huile et du récepteur linéaire, les différences d'élévation du condenseur, du récepteur et du séparateur d'huile Yar, Yar, Nm et Ni, spécifiées dans la littérature de référence, sont conservées.

Du côté basse pression, des récepteurs de drainage sont installés pour évacuer l'ammoniac des appareils de refroidissement lorsque le manteau neigeux est dégelé par les vapeurs chaudes d'ammoniac et des récepteurs de protection dans les circuits sans pompe pour recevoir le liquide en cas de libération des batteries lorsque la charge thermique augmente. , ainsi que les récepteurs de circulation. Les récepteurs de circulation horizontaux sont montés avec des séparateurs de liquide placés au-dessus d'eux. Dans les récepteurs à circulation verticale, la vapeur est séparée du liquide dans le récepteur.

Riz. 3. Schéma d'installation d'un condenseur, d'un récepteur linéaire, d'un séparateur d'huile et d'un refroidisseur d'air dans un groupe frigorifique à l'ammoniac : KD - condenseur ; LR - récepteur linéaire ; ICI - séparateur d'air ; SP - verre de trop-plein ; MO - séparateur d'huile

Dans les installations de fréon agrégé, des récepteurs linéaires sont installés au-dessus du condenseur (sans ligne d'égalisation) et le fréon pénètre dans le récepteur selon un flux pulsé au fur et à mesure que le condenseur est rempli.

Tous les récepteurs sont équipés soupapes de sécurité, manomètres, indicateurs de niveau et vannes d'arrêt.

Les cuves intermédiaires sont installées sur des structures porteuses sur poutres en bois, en tenant compte de l'épaisseur de l'isolation thermique.

Batteries de refroidissement. Les batteries au fréon à refroidissement direct sont fournies par les fabricants, prêtes à être installées. Les batteries à la saumure et à l'ammoniac sont fabriquées sur le site d'installation. Les batteries à saumure sont en acier tuyaux soudés électriques. Pour la fabrication de batteries à l'ammoniac, on utilise des tubes en acier laminés à chaud sans soudure (généralement d'un diamètre de 38X3 mm) en acier 20 pour un fonctionnement à des températures allant jusqu'à -40 °C et en acier 10G2 pour un fonctionnement à des températures allant jusqu'à -70 °C. C.

Pour les ailettes en spirale croisée des tubes de batterie, on utilise des bandes d'acier laminées à froid en acier à faible teneur en carbone. Les tuyaux sont ailés à l'aide d'équipements semi-automatiques dans les conditions des ateliers d'approvisionnement avec un contrôle aléatoire avec une sonde pour l'étanchéité des ailettes au tuyau et l'espacement des ailettes spécifié (généralement 20 ou 30 mm). Les sections de tuyaux finies sont galvanisées à chaud. Dans la fabrication des batteries, le soudage semi-automatique dans un environnement de dioxyde de carbone ou l'arc électrique manuel est utilisé. Les tubes à ailettes connectent les batteries aux collecteurs ou aux bobines. Les batteries de collecteur, de rack et de bobine sont assemblées à partir de sections standardisées.

Après avoir testé les batteries à l'ammoniac avec de l'air pendant 5 minutes pour la résistance (1,6 MPa) et pendant 15 minutes pour la densité (1 MPa) du lieu joints soudés galvanisé avec un pistolet de galvanoplastie.

Les batteries à saumure sont testées avec de l'eau après installation à une pression égale à 1,25 de travail.

Les batteries sont fixées sur des pièces encastrées ou des structures métalliques au plafond (batteries de plafond) ou aux murs (batteries murales). Les batteries de plafond sont montées à une distance de 200 à 300 mm de l'axe des tuyaux au plafond, les batteries murales - à une distance de 130 à 150 mm de l'axe des tuyaux au mur et à au moins 250 mm du sol jusqu'au fond du tuyau. Lors de l'installation des batteries à l'ammoniac, les tolérances suivantes sont respectées : hauteur ± 10 mm, l'écart par rapport à la verticalité des batteries murales ne dépasse pas 1 mm pour 1 m de hauteur. Lors de l'installation des batteries, une pente ne dépassant pas 0,002 est autorisée, et dans la direction opposée au mouvement de la vapeur du réfrigérant. Les batteries murales sont installées à l'aide de grues avant l'installation des dalles de plancher ou à l'aide de chargeuses à flèche. Les batteries de plafond sont montées à l'aide de treuils à travers des blocs fixés aux plafonds.

Refroidisseurs d'air. Ils sont installés sur un socle (refroidisseurs d'air sur socle) ou fixés sur des pièces encastrées au plafond (refroidisseurs d'air montés).

Les refroidisseurs d'air sur pied sont installés à l'aide d'une méthode à flux combiné à l'aide d'une grue à flèche. Avant l'installation, une isolation est posée sur le socle et un trou est réalisé pour connecter la canalisation de drainage, qui est posée avec une pente d'au moins 0,01 vers le drain dans réseau d'égouts. Les refroidisseurs d'air montés sont installés de la même manière que les radiateurs de plafond.

Riz. 4. Installation de la batterie :
a - batteries pour chariot élévateur électrique ; b - batterie de plafond avec treuils ; 1 - chevauchement ; 2- pièces encastrées ; 3 - bloc ; 4 - élingues ; 5 - batterie ; 6 - treuil ; 7 - chariot élévateur électrique

Batteries de refroidissement et refroidisseurs d'air en tubes de verre. Les tuyaux en verre sont utilisés pour fabriquer des batteries à saumure de type bobine. Les tuyaux sont fixés aux racks uniquement en sections droites (les rouleaux ne sont pas sécurisés). Les structures métalliques porteuses des batteries sont fixées aux murs ou suspendues aux plafonds. La distance entre les poteaux ne doit pas dépasser 2 500 mm. Les batteries murales jusqu'à une hauteur de 1,5 m sont protégées par des clôtures grillagées. Les tuyaux en verre des refroidisseurs d'air sont également installés de la même manière.

Pour la fabrication de batteries et de refroidisseurs d'air, des tuyaux aux extrémités lisses sont utilisés, reliés par des brides. Après installation, les batteries sont testées avec de l'eau à une pression égale à 1,25 de travail.

Pompes. Les pompes centrifuges sont utilisées pour pomper l'ammoniac et d'autres réfrigérants liquides, les liquides de refroidissement et l'eau réfrigérée, les condensats, ainsi que pour vider les puits de drainage et faire circuler l'eau de refroidissement. Pour fournir des réfrigérants liquides, seules des pompes scellées et sans joint de type CG avec un moteur électrique intégré dans le corps de la pompe sont utilisées. Le stator du moteur électrique est scellé et le rotor est monté sur le même arbre que les roues. Les roulements de l'arbre sont refroidis et lubrifiés par un liquide réfrigérant prélevé dans le tuyau de refoulement, puis transféré vers le côté aspiration. Des pompes étanches sont installées sous le point d'aspiration du liquide à une température du liquide inférieure à -20°C (pour éviter toute perturbation de la pompe, la hauteur d'aspiration est de 3,5 m).

Riz. 5. Installation et alignement des pompes et des ventilateurs :
a - installation pompe centrifuge le long des solives à l'aide d'un treuil ; b - installation du ventilateur avec un treuil à l'aide de haubans

Avant d'installer les pompes à presse-étoupe, vérifier leur intégralité et, si nécessaire, effectuer une inspection.

Les pompes centrifuges sont installées sur les fondations par une grue, un palan ou le long de solives sur des rouleaux ou une tôle à l'aide d'un treuil ou de leviers. Lors de l'installation de la pompe sur une fondation avec des boulons borgnes noyés dans sa masse, des poutres en bois sont placées à proximité des boulons afin de ne pas coincer les filetages (Fig. 5, a). Vérifier l'élévation, l'horizontalité, l'alignement, la présence d'huile dans le système, la bonne rotation du rotor et la garniture du presse-étoupe (joint d'huile). Joint d'huile

Le presse-étoupe doit être soigneusement rembourré et plié uniformément sans distorsion. Un serrage excessif du presse-étoupe entraîne sa surchauffe et une augmentation de la consommation d'énergie. Lors de l'installation de la pompe au-dessus du réservoir de réception, un clapet anti-retour est installé sur le tuyau d'aspiration.

Des fans. La plupart des ventilateurs sont fournis sous forme d’unité prête à installer. Après avoir installé le ventilateur à l'aide d'une grue ou d'un treuil avec haubans (Fig. 5, b) sur les fondations, les socles ou les structures métalliques (à travers des éléments anti-vibrations), la hauteur et l'horizontalité de l'installation sont vérifiées (Fig. 5, c ). Retirez ensuite le dispositif de verrouillage du rotor, inspectez le rotor et le boîtier, assurez-vous qu'il n'y a pas de bosses ou d'autres dommages, vérifiez manuellement la rotation fluide du rotor et la fiabilité de la fixation de toutes les pièces. Vérifiez l'écart entre surface extérieure rotor et boîtier (pas plus de 0,01 diamètre de roue). Le faux-rond radial et axial du rotor est mesuré. Selon la taille du ventilateur (son nombre), le faux-rond radial maximum est de 1,5 à 3 mm, axial de 2 à 5 mm. Si la mesure montre que la tolérance est dépassée, un équilibrage statique est effectué. Les espaces entre les parties rotatives et fixes du ventilateur sont également mesurés, qui doivent être inférieurs à 1 mm (Fig. 5, d).

Lors d'un essai de fonctionnement, les niveaux de bruit et de vibrations sont vérifiés dans les 10 minutes, et après l'arrêt, la fiabilité de la fixation de toutes les connexions, l'échauffement des roulements et l'état du système d'huile. La durée des tests de charge est de 4 heures, pendant lesquelles la stabilité du fonctionnement du ventilateur est vérifiée dans les conditions de fonctionnement.

Installation de tours de refroidissement. De petites tours de refroidissement de type film (I PV) sont fournies pour une installation avec haut degré prêt en usine. L'installation horizontale de la tour de refroidissement est vérifiée, connectée au système de canalisations, et après avoir rempli le système de circulation d'eau avec de l'eau adoucie, l'uniformité de l'irrigation de la buse en plaques de miplast ou de polychlorure de vinyle est ajustée en changeant la position de l'eau. buses de pulvérisation.

Lors de l'installation de tours de refroidissement plus grandes après la construction d'une piscine et structures de construction installer le ventilateur, vérifier son alignement avec le diffuseur de la tour de refroidissement, régler la position des gouttières de distribution d'eau ou des collecteurs et buses pour répartition uniforme l'eau sur la surface d'irrigation.

Riz. 6. Alignement de la roue du ventilateur axial de la tour de refroidissement avec l'aube directrice :
a - en déplaçant le cadre par rapport aux structures métalliques porteuses ; b - tension du câble : 1 - moyeu de la roue ; 2 - lames ; 3 - aube directrice ; 4 - boîtier de la tour de refroidissement ; 5 - structures métalliques de support ; 6 - boîte de vitesses ; 7 - moteur électrique ; 8 - câbles de centrage

L'alignement est ajusté en déplaçant le cadre et le moteur électrique dans les rainures pour les boulons de fixation (Fig. 6, a), et dans les plus grands ventilateurs, la coaxialité est obtenue en ajustant la tension des câbles fixés à l'aube directrice et aux structures métalliques de support (Fig.6, b). Vérifiez ensuite le sens de rotation du moteur électrique, la douceur, le faux-rond et le niveau de vibration aux vitesses de rotation de l'arbre de fonctionnement.