Воздухоотделитель (устройство для удаления неконденсирующихся примесей)

30 октября 2010

Версия для печати

Размер шрифта

В контуре любой холодильной установки всегда присутствуют в большем или меньшем количестве газы, которые называют неконденсирующимися, а именно:

воздух, который может проникать в контур через недостаточно герметичные прокладки, уплотнения, сальники и т.д., если установка работает при давлении ниже атмосферного или в случае вскрытия компрессора, при замене фильтра, при дозаправке, а также в иных случаях;

водород и азот, остающиеся в контуре после различных опрессовок, а также образующиеся при разложении аммиака, если используется этот хладагент;

углеводороды, образующиеся при разложении масла.

  

Итак, согласно закону Дальтона, полное давление в газовой смеси равно сумме парциальных давлений каждого из составляющих ее газов. Это означает, что на входе в конденсатор, например, полное давление будет равно парциальному давлению паров хладагента плюс парциальное давление неконденсирующихся газов. Иными словами, давление конденсации будет выше необходимого для нормальной работы установки, что вызывает следующие нежелательные последствия:

• повышение количества энергии, потребляемой компрессором;
• снижение холодопроизводительности чиллера вследствие более высокого давления в конце конденсации;
• повышение температуры в конце сжатия, что подвергает хладагент и масло опасности воздействия аномальных тепловых нагрузок;
• снижение интенсивности теплообмена;
• повышение утечек, вызванное возможной негерметичностью вследствие увеличенного давления;
• повышенное потребление воды для конденсаторов с водяным охлаждением.

Таким образом, становится понятным интерес к тому, чтобы до минимума снизить наличие в контуре неконденсирующихся примесей. Их удаление можно осуществлять как вручную, так и автоматически. Сброс неконденсирующихся газов вручную на практике производится очень часто. Его преимущество заключается в том, что при этом не требуется никакого специального оборудования. Техник-холодильщик, открывая продувочные краны холодильного оборудования, установленные в различных местах контура, таких, например, как конденсатор или жидкостный ресивер, сбрасывает эти газы в атмосферу.
  
Однако при таком способе возникают две проблемы. Первая состоит в определении момента, когда необходимо сбрасывать примеси. На практике сброс нужно производить только тогда, когда это действительно принесет пользу, поскольку каждая продувка связана с неизбежной потерей более или менее значительного количества хладагента, что, в конце концов, при частых продувках может потребовать дозаправки контура. Именно эти потери хладагента при каждой продувке создают вторую проблему, поскольку, кроме уже упомянутого недостатка, такие потери являются причиной загрязнения окружающей среды, которое нужно либо полностью исключить, либо снизить до минимума. Чтобы узнать, является ли необходимым удаление неконденсирующихся примесей в различных точках контура, существует множество более или менее точных способов.
  
Первый, хотя и достаточно приблизительный, заключается в сравнении температуры, соответствующей давлению насыщенных паров, которое показывает манометр на нагнетательной магистрали, с температурой охлаждающей среды (воды или воздуха) на входе в конденсатор. По мере возможности давление должно замеряться непосредственно в конденсаторе таким образом, чтобы на замер не влияли потери давления в нагнетательном патрубке, которые также являются причиной падения температуры. Затем разность этих двух температур сравнивается с тем значением, которое использовалось при расчете установки (например, 7 К при охлаждении водой или 12 К при охлаждении воздухом). Однако расхождение в разности температур может быть результатом причин, не имеющих ничего общего с присутствием неконденсирующихся примесей, например загрязнения теплообменных поверхностей или слишком слабого расхода охлаждающей среды. Поэтому данный способ должен рассматриваться как довольно ненадежный.