Холодильный ресивер
Содержание
- Конструктивное определение
- Функциональное назначение
- Функциональное описание
- Принцип работы ресивера
- Типы ресиверов
- Применяемые материалы и опции
1. Конструктивное определение
Холодильный ресивер, конструктивно представляет собой жесткий герметичный сосуд способный выдерживать максимальное давление фреона (хладагента) в холодильном контуре (со значительным запасом). Ресивер изготавливается из стальной трубы (шовной или бесшовной) с торцевыми заглушками. Ресивер имеет патрубки (или резьбовые соединения) для входа и выхода фреона (хладагента). Чтобы любой пар (газ) оставался в ресивере, для этого выходящий хладагент всасывается со дна ресивера, где скапливается жидкость.
Существуют ресиверы горизонтального или вертикального типов. В ресиверах большого объёма (примерно, от 10 литров) есть резьбовой выход для присоединения предохранительного (аварийного) клапана высокого давления. В ресиверах от ~ 25 литров часто предусмотрены стекла уровня для контроля количества фреона (хладагента) в холодильном ресивере, в текущий момент работы — для облегчения контроля заправки хладагента в холодильный контур, в различных режимах настройки (пуско — наладки). Ресивер находится под давлением и должен соответствовать требованиям безопасности, установленным последним постановлениям страны эксплуатации, иметь паспорт и отметку о проведении испытаний.
2. Функциональное назначение
Ключевая функция холодильного ресивера заключается в хранении некоторого количества жидкого фреона (хладагента), исходя из текущей тепловой нагрузки на охлаждаемый объем (на испаритель). Ресивер обеспечивает достаточную подачу сконденсированного фреона к ТРВ (или к капиллярной трубке — только при наличии соленоида), даже при существенных колебаниях тепловой нагрузки. Кроме того, ресивер препятствует попаданию пара и попавших в контур неконденсирующихся газов к ТРВ, что могло бы вызывать замедление протока фреона (хладагента), и снижение холодопроизводительности.
Дополнительный плюс в том, что ресивер можно собрать весь фреон (хладагент) из холодильного контура, при необходимости разгерметизации и ремонта. Пропадает необходимость во внешнем баллоне для сбора фреона с системы.
3. Функциональное описание
Требуемый объем ресивера должен вмещать весь объем фреона холодильного контура +20% запаса — в идеальном варианте, но не менее 80% всего объем фреона в контуре.
Степень наполнения ресивера жидким фреоном должна колебаться между минимальным и максимальным уровнем. Жидкость не должна опускаться ниже минимального уровня (риск поступления паров (газов) к дросселю) и не должна превышать максимальный уровень.
Объем пара хладагента, образующийся в испарителе при работе чиллера, меняется относительно некоторых факторов. Главный фактор парообразования в испарителе - количество хладагента, поступающего в испаритель от ТРВ. Количество поступающего жидкого хладагента, в свою очередь зависит от тепловой нагрузки на испаритель. Нагрузка может существенно колебаться во время эксплуатации. Если в бытовых холодильниках эти колебания могут быть несущественные, то в мощных промышленных чиллерах, которые рассчитаны на широкий диапазон температур охлаждения, такие колебания могут быть значительны.
Когда в испарителе образуется много пара, который полностью испаряется, благодаря тепловой нагрузке, массовый (объемный) расход фреона в холодильном контуре увеличен, ресивер имеет минимальное заполнение, но достаточное для бесперебойной подачи фреона к ТРВ. Почти весь фреон задействован в работе холодильного цикла.
Когда в испарителе образуется мало пара, вследствие малой пропускной способности ТРВ, вследствие слабой тепловой нагрузки, массовый (объемный) расход фреона снижен, ресивер имеет максимальное заполнение (или близкое к максимальному). При отсутствии ресивера, воздушный конденсатор был бы переполнен, в следствии чего увеличится переохлаждение фреона. При избыточном переохлаждении и повышении температуры окружай среды, может сработать авария высокого давления в чиллере.
Жидкий фреон, поступающий в ресивер после конденсатора, продолжает переохлаждаться, таким образом, мы имеем фактор повышенного переохлаждения, что в свою очередь увеличивает холодильную эффективность чиллера в целом. (Данное дополнительное переохлаждение не является следствием чрезмерного заполнения конденсатора жидким фреоном).
4. Принцип работы ресивера
Фреон, поступающий в ресивер из конденсатора, падает на дно, а газообразная фракция остается в верхней части. Трубка, опущенная на дно ресивера, при наличии минимального количества жидкого фреона, обеспечивает подачу к ТРВ только жидкости. Отдавая тепло наружу через стальную стенку ресивера, жидкий фреон в ресивере еще немного допереохлаждается, а парообразный фреон может частично сконденсироваться. При наличии ресивера, в холодильном контуре обязательно должен быть предусмотрен электромагнитный клапан (соленоид) для перекрытия потока жидкости от ресивера к капиллярной трубке (ТРВ), при остановке компрессора. В противном случае, из-за разности давлений, накопленный в ресивере объем жидкости начнет перетекать в испаритель, который окажется частично или полностью затопленным, к моменту запуска компрессора, что повлечет влажный ход и гидроудар.
В этой вязи, в холодильные установки с капиллярными расширительными устройствами редко монтируют ресиверы, а если монтируют, то обязательно в паре с соленоидом перед капиллярной трубкой, который закрывается при остановке компрессора.
(Важно) ТРВ пропускает значительно меньше жидкости, при отключении компрессора, чем капиллярная трубка, однако во время уравнивания между областями высокого и низкого давлений, часть жидкости все же перетечет. Крайне желательно ставить соленоид также при производстве чиллеров с ТРВ. Особенно при использовании пластинчатых испарителей, которые имеют очень небольшой внутренний объем (относительно производительности), и он может быть быстро и полностью залит совсем небольшим количеством перетекшей жидкости.
5. Типы ресиверов
Два типа ресиверов: горизонтальные и вертикальные. Они функционируют по одинаковому принципу и выбор обуславливается размером и геометрией пространства, куда он будет монтироваться. Горизонтальные часто ставят в паре с кожухотрубными конденсаторами (под конденсатором). Горизонтальные ресиверы, обычно имеют больший типоразмерный ряд. Так как вертикальные, при сопоставимых внутренних объёмах с горизонтальными имели бы слишком большую высоту, в системах большой емкости.
6. Применяемые материалы и опции
— Ресиверы изготавливают из стали, толщина и марка стали сообразны максимальному заявленному производителем внутреннему давлению, которое способен выдержать ресивер. Швы - сварные, сверху ресиверы окрашиваются антикоррозионной краской.
— В ресиверы для мощных промышленных чиллеров большой емкости, часто монтируют клапан для продувки неконденсирующихся газов. Клапан находится с верхней части корпуса ресивера, так что газы можно без труда стравить.
— Присоединения на вход и выход фреона бывают под впайку или резьбовые под вентили — ротолоки.
Благодаря вентилям ротолок, на входе и выходе ресивера, можно отсечь (изолировать) его от остального фреонового контура, например собрав туда весь фреон из контура, во время ремонта. Для удобства на ротолоках предусмотрены штуцеры для присоединения манометрического коллектора или капиллярной трубки к реле давления.
— В ресиверах большой емкости (примерно, от 25 литров) предусмотрены смотровые стекла контроля уровня поплавкового типа или электронные датчики уровня.
— На ресиверах средней емкости (примерно, от 10 литров) предусматривают резьбовое ответвление для монтажа аварийного капана высокого давления. Клапан может сработать в крайне редком случае, при выходе из строя и аварийного реле высокого давления и реле вращения вентиляторов, в таком случае при превышении давления в области высокого давления выше номинала клапана, как правило 28-29 бар, клапан откроется и сбросит в атмосферу избыточное давление. При расположении ресивера в помещении, на аварийный клапан следует одеть и закрепить шланг (трубочку), и вывести второй конец на улицу.