1 - Patrz.pl
advertisement
1.) Funkcje urządzeń chłodniczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych na statku Urządzenia wentylacyjne utrzymują w pomieszczeniach wentylowanych odpowiedni stan powietrza (temp, prędkość i czystość), zależnego od stanu powietrza zewnętrznego oraz oddziaływania zakłóceń wewnętrznych, Zadaniem urządzeń klimatyzacyjnych jest utrzymanie w pomieszczeniu klimatyzowanym wymaganej temp i wilgotności niezależnie od stanu powietrza zewnętrznego i oddziaływania zakłóceń zewnętrznych. Urządzenia te spełniają następujące funkcje: -ułatwiają byt ludzi, poprzez instalowanie chłodni prowiantowych i klimatyzacji, -chłodzą przewożony ładunek przez jego chłodzenie i mrożenie -skraplanie i utrzymywanie temperatur gazów skroplonych w .................przeładunku, oraz transportu, -przyjmują rolę zakładów przemysłowych, jak w przypadku pływających stacji skraplania gazów, trawlerów przetwórczych, - zapewniają trwałość produktów żywnościowych(pasażerskie), -zapewniają przechowywanie żywność (np. kutry) -zapewniają parametry komfortu cieplnego(np. pasażerskie), -zapewniają system klimatyzacji (pasażerskie). -zapewnić odprowadzenie nadmiaru ciepła i dwutlenku węgla -zagwarantować utrzymanie w ładowni temperatury na poziomie –28OC -odprowadzać ciepło z komór chłodniczych - wyrównać przenikanie ciepła z otoczenia poprzez zapewnienie wysokiej efektywności odprowadzania go z przestrzeni chłodzonej oraz dostateczną jego akumulację w elementach konstrukcyjnych ładowni, -jeśli chodzi o system wentylacyjny to jest potrzebny do silników głównych i pomocniczych aby dostarczyć niezbędne powietrze do pracy, - system wentylacji i komfortu ma zapewnić możliwe do uzyskania warunki klimatyczne dla załogi. - wentylacja siłowni okrętowej( usunięcie powietrza w razie wydzielenia niedużych ilości ciepła i zanieczyszczeń lżejszych od powietrza), -w ładowni wprowadzenie osuszania powietrza mające na celu zapobieganie stratom ładunku wskutek „pocenia się” kadłuba i towaru. 2.) budowa i zasada działania urządzenia chłodniczego. Urządzenie chłodnicze składa się z jednego lub kilku zespołów chłodniczych, rurociągów oraz systemu sterowania regulacji i kontroli, umożliwiające wytworzenie i utrzymanie pożądanej temperatury wewnątrz pomieszczenia np. kontenera Cel: Urządzenie ma obniżyć temp środowiska chłodniczego, ma utrzymać obniżoną temp tego środowiska z określoną dokładnością niezależną od zmian warunków. Urządzenie chłodnicze działa na zasadzie termodynamicznego układu zamkniętego z krążącą w nim w sposób ciągły określona ilością płynu, który pod ciśnieniem normalnym wrze w odpowiednio niskiej temperaturze. Elementy obiegu: sprężarka(podaje parę), skraplacz(skrapla parę , więc odbiera ciepło), element dławiący –zawór rozprężny (obniża ciśnienie), parownik, czynnik chłodniczy( substancja, która uczestniczy w wymianie ciepła zachodzącej w urządzeniu chłodniczym. Przez odparowanie w niskiej temp i niskim ciśnieniu (w parowniku) pobiera ciepło i oddaje to ciepło przez skraplanie(kondensację) przy odpowiednio wyższej temp i wyższym ciśnieniu do otoczenia( w skraplaczu). Zasada działanie: sprężanie+ skraplanie + dławienie(redukcja ciśnienia) + parowanie. Dzięki sprężarce czynnik krąży w obiegu, wywołuje ona różnice ciśnień, która z kolei sprawia że czynnik płynie od ciśnienia wyższego do niższego, ulegając po drodze przemianom termodynamicznym. Do skraplacza dostają się sprężone pary, gdzie ochładzają się ulegają izobarycznemu skropleniu połączonemu z oddaniem ciepła do otoczenia. Para następnie ulega zdławieniu izentalpowemu w zaworze rozprężnym. Następuje obniżenie ciśnienia a temperatura ulega odparowaniu w parowniku kosztem chłodzonego ciepła pobieranego ze środowiska 3.4) Racje techniczne stosowania wymiennika regeneracyjnego W wymienniku regeneracyjnym realizuje się wewnętrzną wymianę ciepła (przegrzanie par opuszczających parownik).podwyższa dochłodzenie, podgrzewa zimna parę, powiększa pracę(źle)zabezpiecza parę przed spiętrzeniem oleju. 3.5) Obiegi wielostopniowe Obieg dwustopniowy z dławieniem międzystopniowym chłodzeniem pary. jednostopniowym i - z doładowaniem sprężarek śrubowych 3.6) Obieg rzeczywisty. W obiegu rzeczywistym występują straty hydrauliczne i ciepła. Sprężaniu towarzyszy przyrost entropii Δsf i nie jest izentropowe. A temperatura końca sprężania T2 jest wyższa od teoretycznej T2s . w obiegu podczas przepływu występują spadki ciśnienia i odpływ ciepła do otoczenia, w miejscach gdzie temp czynnika chłod. jest wyższa od temp otoczenia(przewód tłoczny) , występuje też napływ ciepła z otoczenia do czynnika, gdy temp jest mniejsza od otoczenia (przewód ssawny). Praca jaką wykonuje obieg jest indykowana. 5.1) Własności idealnego płynu roboczego do sprężarkowego urządzenia chłodniczego: a) fizyczne: -objętość właściwa pary nasyconej suczej – mała, gwarancja mniejszej sprężarki, -duża przewodność cieplna, -mała lepkość fazy ciekłej i parowej(im większa lepkość tym trudniej przetransportować olej), -duże ciepło parowania, b)chemiczne: -rozpuszczalność wody ograniczona(brak jej zamarzania) dobra rozpuszczalność w olejach, - pełna objętość chemiczna wobec materiałów konstr., - duża trwałość chemiczna w zakresie temp i ciśnienia pracy, - minimalna woń, Jeśli chodzi o bezp. osób i dóbr w przypadku wycieku to czynnik powinien być niepalny, niewybuchowy i nietoksyczny. Jeśli chodzi o wpływ na środowisko naturalne to powinien mieć zerowy potencjał warstwy ozonowej ODP=0, niski globalny potencjał tworzenia efektu cieplarnianego GWP=0, zerowy potencjał smugowy POCP=0, zaś cechy techniczne to potrzebna dostępność, trwałość użytkowania, niska cena 5.1) Czynniki chłodnicze i nośniki ciepła Nośniki (chłodziwa) to związki chemiczne, pośredniczące w wymianie ciepła pomiędzy wrzącym czynnikiem a przestrzenią chłodzoną stosuje się je gdy czynnik nie daje bezpieczeństwa pracy inst., lub w celu zapewnienia wysokiego stopnia pewności zasilania odbiorników „zimna”, oraz osiągania dokładnej regulacji temp w przestrzeni chłodzonej. Jako chłodziwa stosujemy: wodę, roztwory wodne niektórych soli –solanki, czyste związki organiczne i ich roztwory wodne. Jako nośniki ciepła pochodzenia organicznego (jako płyny pośredniczące) stosowane są : glikole, aceton, gliceryna i ich roztwory wodne. 5.2 )klasyfikacja płynów roboczych stosowanych w urządzeniach sprężarkowych (jednorodne mieszaniny) a)związki nieorganiczne np.: amoniak (NH3), woda (H2O), powietrze, dwutlenek węgla (CO2), dwutlenek siarki (SO2), b) węglowodory nasycone: metan (CH4), etan (C2H6), propan (C3H8), itd., c) pochodne węglowodorów nasyconych nazywane czynnikami chlorowcopochodnymi (freony): R12, R22 , d)mieszaniny azeotropowe dwóch lub większej liczby czynników, wrzące w stałej temp bez zmiany składu obu faz, zachowują się jak związki jednorodne R502 (R22 –48,8%, oraz R115 – 51,2%), e) mieszaniny nieazeotropowe dwóch lub większej liczby czynników, wrzące pod stałym ciśnieniem w zmiennej temp, zależnej od składu mieszaniny np. NH3+ H2O itd. f) węglowodory nienasycone Cn H2n 5.3)Kryteria ekologiczne oceny czynników – wskaźniki ODP, GWP, TEWI TEWI – (Total Equivalent Warning Impact) -globalny, całkowity równoważnik tworzenia „efektu cieplarnianego”, który uwzględnia bezpośrednią zdolność czynnika do tworzenia efektu cieplarnianego, a także pośredni wpływ na jego tworzenie przez zużycie energii przez używane urządzenia chłodnicze. GWP – (Global Warning Potential) - potencjał tworzenia „efektu cieplarnianego” odniesiony do dwutlenku węgla CO2 , dla którego GWP=1 w przyjętym horyzoncie czasowym (ITH), ODP –(Ozone Depletion Potential) - potencjał niszczenia ozonu stratosferycznego odniesiony do czynnika R11, dla którego ODP=1 Klasyfikacja czynników chłodniczych wg EN 378 Podstawą klasyfikacji czynników chłodniczych są 3 cech rozpatrywane równocześnie: L - oddziaływanie na bezpośrednie otoczenie, G- globalny potencjał cieplarniany GWP, O- potencjał niszczenia warstwy ozonowej Intensywność w/w cech: L1- czynniki niepalne, nieszkodliwe dla zdrowia, L2 – czynniki palne, przy stężeniu >=3,5% w powietrzu i / lub toksycznie, L3– czynnik palne lub wybuchowe przy steż <3,5% w powietrzu G1czynniki o zawartości GWP <0,5 G2 – czynniki o zawartości GWP >=0,5, O1 – czynniki o zawartości ODP ,0,01, O2- czynniki o zawartości 0,01 <=ODP<0,1 O3 – czynniki o zawartości ODP >=0,1 5.4)Sens fizyczny i znaczenie wskaźnika TEWI Jest to całkowity równoważnik „efektu cieplarnianego”, który uwzględnia bezpośrednią zdolność czynnika do tworzenia efektu cieplarnianego, a także pośredni wpływ na jego tworzenie przez zużycie energii przez używane urządzenia chłodnicze. TEWI = M * GWP + β * E M – całkowita masa czynnika chłodniczego wyemitowanego do atmosfery w „kg” Β – masa powstającego CO2 , podczas spalania paliwa, odniesiona do jednostki wytworzonej energii elektrycznej w „kg CO2 / kWh ” E – energia elektryczna zużyta na wszystkie cele w okresie eksploatacji urządzenia chłodniczego w kWh Jeśli pk/po =8 to stosujemy układ dwustopniowy sprężarki Obieg ten stosowany jest przy niewielkiej różnicy temperatur skraplania i parowania Wpływ temp. wielostopniowej: Jeśli założymy, że w wymienniku nie ma różnicy temp to: - występują straty w układzie(cieplne), spadki ciśnienia wywołane prędkością przepływu, opory przepływu Obniżenie ciśnienia parowania „po” przy pk=const powoduje: Zwiększenie jednostkowej teoretycznej objętości pracy sprężania Lt, obniżenie jednostkowej wydajności chłodniczej qo, wzrost temp na końcu procesu sprężania t2, wzrost objętości zasysanych przez sprężarkę, spadek stopnia dostarczania sprężarki λ. Rozróżniamy obiegi: -dwustopniowy z dławieniem jednostopniowym i międzystopniowym chłodzeniem pary, -dwustopniowy z dławieniem dwustopniowym i międzystopniowym chłodzeniem pary, -dwustopniowy z dochłodzeniem ciekłego czynnika w chłodnicy międzystopniowej oraz jednostopniowym dławieniem, 5.5) Ogólne własności czynnika R134a Związek ten nie zawiera atomów chloru w cząsteczce, przez to nie tworzy roztworów z dotychczas stosowanymi w chłodnictwie olejami mineralnymi. Własności ma podobne do freonu R12, mam mniejszą objętościową wydajność przy wyższych ciśnieniach, ma mniejszą gęstość, absorbuje znacznie więcej wody w stanie ciekłym niż w stanie pary nasyconej suchej. W temp – 40o C może zawierać w fazie parowej maksymalnie 45ppm wody, a w fazie ciekłej 150ppm. Napięcie powierzchniowe niższe w dużym zakresie temp nasycenia, przez co oczekujemy od czynnika zwiększenia ilości przekazywania ciepła, łatwiejszego wykrywania przecieków czynnika w cieczowej części instalacji, większej zdolności do zwilżania ścianek. Ciepło właściwe większe dla R134a i oznacza to większe zapotrzebowanie na ciepło przy schładzaniu ciepłego czynnika. W dużym zakresie temp nasycenia lepkość dynamiczna nowego czynnika jest niższa. Parametry czynnika: temp topnienia (–108,0OC) temp wrzenia pod ciśnieniem 1.013 bar (-26,4 OC), temp krytyczna (101,0 OC), ciśnienie krytyczne (40,7bar) 5.7) Cel i metody odzysku czynników Odzysk polega na ściąganiu czynnika chłodniczego z naprawianych, eksploatowanych lub złomowanych urządzeń, a także w trakcie procesów produkcyjnych a następnie na gromadzeniu go zewnętrznym zbiorniku, bez oczyszczania i kontroli jakościowej. Odzyskowi towarzyszy uzdatnianie( częściowe oczyszczenie płynu zużytego czynnika) i regeneracja( pełne oczyszczenie zużytego czynnika poprzez filtrowanie). Metody odzysku czynników z instalacji chłodniczej: a)metoda parowa – musimy znaleźć pkt dostępu. Para jest ściągana przez sprężarkę ze stacji. Para podlega skraplaniu przez skraplacz w stacji. W fazie ciekłej zrzucany jest do butli b)metoda push-pull (najbardziej skuteczna). - w butli musimy posiadać ilość czynnika, który występuje w instalacji, -mamy dwa zawory. Ciekły czynnik przepływa przez stacje do butli, z butli wydostaje się para. c) metoda cieczowo- parowa Czynnik do 1 butli ściągany jest grawitacyjnie (spływ z tej butli, stacja odsysa parę czynnika – tylko czynnika), wszystkie zanieczyszczenia gromadzą się w butli. Para skraplana w skraplaczu i wtłaczana do butli. 5.8) Przezbrajanie (retrofit) urządzenie na nowy czynnik (cel+ metody) Jest to operacja, która polega na przestawieniu i przystosowaniu urządzenia chłodniczego do czynnika. Uwaga: a)operacja technicznie nieuzasadniona, jeśli w instalacji pracuje prawidłowo bez wycieków, b) konieczna do przeprowadzania w przypadku zakazu eksploatacji urządzeń z R12(przy dobrym ich stanie technicznym) Problemy: a) dokładne oczyszczenie instalacji ze starego oleju mineralnego, b) wymiana niektórych elementów instalacji, np. wskaźnika zawilgocenia, odwadniacza filtra, zaworu rozprężnego i materiałów uszczelniających i węży Metody realizacji: -płukanie olejem estrowym, przykład: Urządz na R12 w dobrym stanie Spuścić olej mineralny Napełnić urządz olejem estrowym Uruchomić na krótko urządz Wymienić olej estrowy Ustalić zawartość oleju mineralnego w oleju estrowym Czy zawartość oleju przekracza limit Opróżnić urządz z czynnika chłodniczego Wymienić uzgodnione z producentem sprężarki uszczelki podzespoły: filtr, osuszacz, ewentualnie zawór rozprężny Urządz osuszyć przez podłączenie próżni Napełnić urządz r134a Uruchomić urządzenie - płukanie czynnikiem R134a i olejem estrowym, - płukanie specjalnym rozpuszczalnikiem, np. eterem naftowym Przykład retrofitu (wg metody DEA): -sprawdzanie stanu urządzeń -sprawdzanie – pomiar warunków roboczych (np. temp, cis) przy pracy z R12, - usunięcie czynnika chłodniczego dotychczasowego i oleju mineralnego, montaż, wymiana: uszczelki, osuszacz, filtry itp., - wymiana/dopasowanie: zwór rozprężny, -napełnianie: Solanka 134a i olej estrowy, - kontrola pracy - pierwszy przebieg płuczący, zmiana oleju po krótkim przebiegu, np. po 24 godz., - kontrola pracy – drugi przebieg płuczący, - trzecia zmiana oleju, - analiza oleju po 1/3 normalnego okresu konserwacyjnego 6) Systemy chłodzenia: bezpośredni i pośredni(solankowy) system chłodzenia powinien: -zapewnić odprowadzenie nadmiaru ciepła i dwutlenku węgla -zagwarantować utrzymanie w ładowni temperatury na poziomie –28OC -odprowadzać ciepło z komór chłodniczych - wyrównać przenikanie ciepła z otoczenia poprzez zapewnienie wysokiej efektywności odprowadzania go z przestrzeni chłodzonej oraz dostateczną jego akumulację w elementach konstrukcyjnych ładowni W bezpośrednim systemie chłodzenia ciepło z pomieszczenia chłodzonego odprowadzane jest prze czynnik chłodniczy, który odparowuje w przeponowej chłodnicy powietrza stanowiącej parownik urządzenia chłodniczego. W pośrednim systemie chłodzenia ciepło z pomieszczenia chłodzonego jest odprowadzane przez nośnik ciepła, podgrzewający który podgrzewa się w chłodnicy przeponowej powietrza. 6.1) Ocena techniczna - (zalety i wady) Porównując oba systemy mamy zalety pośredniego: --duża pojemność cieplna solanki, --łatwiejszy powrót oleju do sprężarki, --mniejsza ilość czynnika i związane z tym zmniejszenie ryzyka dużych przecieków, a także obniżenie kosztowa kontroli, ograniczenie ilości czynników chłodniczych grupy chlorowcopochodnych, --możliwość stosunkowo łatwego utrzymania zadanej dokładności ręcznej regulacji temperatury, --ma wysoki stopień bezpieczeństwa, który wynika z ograniczania obecności trujących i wybuchowych czynników chłodniczych w pomieszczeniach maszynowni, --większa niezawodność automatyki sterującej obieg solanki i niższe koszty jej obsługi, --solanka tańsza od związków chlorowcopochodnych, --w rozbudowanych inst. możliwość wyeliminowania większych spadków ciśnienia w rurociągu ssawnym a także utrzymanie wydajności masowej sprężarek i chłodnic, --możliwość zastosowania regulatorów temperatury o mniejszej czułości i wolniejszej reakcji na zakłócenia, łatwiejszy proces odtajania chłodnic przy zastosowaniu solanki, --prostsze rozdzielenie cieczy do konkretnych odbiorników a także łatwa automatyzacja pracy w różnych temp. , --może wyeliminować duży słup cieczy i ciśnienie hydrostatyczne wywołane tym słupem --możliwość zastosowania regulatorów temperatury o mniejszej czułości i wolniejszej reakcji na zakłócenia, Wady: --znacznie większy ciężar urządzenia chłodniczego(mniejsza ładowność statku) --znaczne większe zużycie energii --wzrost zapotrzebowania na miejsce dla maszynowni chłodniczej --wymagane większe pojemności skokowe i większe sprężarki, --większy koszt inwestycyjny instalacji, --duża pojemność cieplna solanki powoduje opóźnienia w osiąganiu zadanej temperatury pomieszczeń w okresie rozruchu urządzenia, --szybkie niszczenie rurociągów, przez solankę, 6.2) Nośniki ciepła (wybrane własności). Nośniki powinny charakteryzować się : -tanią i ogólną dostępnością , -powinny być nietoksyczne, niepalne i nie mieć przykrego zapachu, -powinny być nieaktywne chemicznie wobec materiałów konstrukcyjnych, -korzystnymi właściwościami cieplno-fizycznymi w celu osiągnięcia pozytywnych warunków wymiany ciepła i przepływu w ukł zamkniętych, -punktem zamarzania – niższym od najniższej przewidywalnej temperatury parowania, występującej w obiegu chłodniczym9przyjumj się różnicę 5K, -punktem wrzenia umiejscowionym wysoko, po to by zmniejszyć działanie odparowania, a więc ilościowe straty danego nośnika, 7.1) Wpływ obecności wody w instalacji: Przyczyny: a)do układu wprowadzimy zanieczyszczony woda czynnik, b)niedokładnie i niestarannie wykonujemy montaż instalacji, c) występowanie nieszczelności na ssaniu sprężarki podczas jej pracy na podciśnieniu9problem rozhermetyzowania układu chłodniczego – rozszczelnienie układu), d) pozostająca woda w instalacji po wodnych próbach, Skutki: a)zamarzanie wody w zaworach rozprężnych, b) tworzenie z czynnikami syntetycznymi substancji o dużej przyczepności, twardości i objętości, czyli hydratów, powoduje to zatykanie zaworów dławiących c) skrócenie żywotności filtra – odwadniacza, d) rozkład olejów poliestrowych typu POE, e) przez rozkład mieszaniny czynnik chłodzący – olej, powstają muły f) występowanie zjawiska hydrolizy syntetycznej: - powstawanie kwasów np.: solny, fluorowodorowy, które powodują korozję, - nierozpuszczalne kwasy miedzi, osadzające się na powierzchniach stalowych(tzw. galwanizowanie miedzią) - sól (=kwas +metal) odkładająca się na wewnętrznej powierzchni instalacji, powoduje to gorsza wymianę ciepła, gumowanie zaworów, zacieranie tłoków sprężarki, zatykanie filtrów, Zapobieganie: Przestrzeganie zasad przygotowawczo montażowych (dotyczy bezchlorowych czynników syntetycznych) przed wprowadzeniem płynów roboczych osuszanie instalacji(wytworzenie głębokiej próżni, przepłukanie instalacji gazem obojętnym) -wprowadzenie do inst. czystego oleju, niezawodnionego (<10ppm), - wprowadzenie do sprężarki oleju niezawodnionego (<100ppm) Stosowanie filtra odwadniacza (dehydratora). Odwadniacz – to zbiorniczek zamontowany na przewodzie ciekłego czynnika za zbiornikiem cieczy, a przed zaworem rozprężnym. W odwadniaczach stosuje się chlorek wapnia, Silikazel, Aktywowany trójtlenek glinu, Sita molekularne – zeolity. Ich działanie polega na korzystaniu odmiennych procesów wiązania wody: chemicznego i fizycznego. Fizyczny to absorpcja wody, bez zmian budowy wody chemicznej substancji suszącej. Chemiczny polega na reakcji chemicznej, co utrudnia i uniemożliwia regenerację woda w przypadku fizycznego procesu zostaje zatrzymana na powierzchni lub w porach materiału i przez ogrzewanie, może być z nich usunięta, a co za tym idzie istnieje możliwość regenerowania wspomnianej substancji. Odwadniacz montuje się w pozycji pionowej o dopływie od góry, daje to pewność ze do zaworu rozprężnego będzie dopływał czynnik. 7.2) Wpływ obecności gazów nieskraplających się (źródła, skutki, zabezpieczenia). Źródła - przyczyny: Powietrze dostaje się do urządzenia: - przez nieszczelności na stronie ssawnej, -w czasie napraw i wymiany elementów instalacji, -w trakcie dopełniania układu olejem, -w skutek rozkładu chemicznego czynnika chłodniczego i oleju smarowego sprężarki, -przez wymianę i uzupełnianie czynnika chłodniczego, który może zawierać do 5%powietrza. Skutki: Bezpośrednim skutkiem jest wyższe od wymaganego ciśnienie sprężania jest bezpośrednim skutkiem, a jego wzrost powoduje: -wydłużenia czasu pracy sprężarki, -wzrost nieszczelności na złączach przewodów wysokiego ciśnienia, -spadek wydajności chłodniczej urządzenia -większe zużycie energii elektrycznej do napędu sprężarki, -wzrost obciążenia łożysk sprężarki -wzrost temp tłoczenia T2 , który powoduje pogorszenie własności smarnych, a także obniżenie trwałości zaworów roboczych. - spada współczynnik α, następuje ogromne zaburzenie procesu wymiany ciepła przy skraplaniu. Zapobieganie: Odpowietrzenie jako ostateczna możliwość, zależy do miejsca zainstalowania odpowietrzenia. W instalacjach rozbudowanych odpowietrzenie jest z kilku pkt odbioru mieszaniny powietrzno parowej, wtedy trzeba odpowietrzać pojedynczo i etapami tzn., że w danym momencie operacje należy przeprowadzić z jednego pkt dostępu (pozostałe pkt odpowietrzenia muszą być zamknięte) Odpowietrzacze indywidualne – to zawory lub kurki odpowietrzające, montowane w korpusach skraplaczy, zbiorników ciekłego czynnika, zbiornikach oleju. Odpowietrzacze centralne – stosowane w urządzeniach średnich i dużych a także urządzeniach o małych wydajnościach jeżeli ciśnienie parowania jest niższe od ciśnienia atmosferycznego. Przed odpowietrzeniem odpowiednich aparatów musi on być przygotowany, czynności przygotowawcze obejmują: -napełnienie ciekłym freonem do poziomu ok. 2cm od górnej krawędzi szkła obserwacyjnego poziomowskazu, -doprowadzenie czynnika do parownika wężownicowego. W razie wyłączenia odpowietrzenia w ruchu należy: -zamknąć zawory odpowietrzające Odgazowywacz - odpowietrznik: Odpowietrzenie powinno być prowadzone aż do osiągnięcia zgodności ciśnienia skraplania odpowiadającego ciśnieniu nasycenia dla zainstalowanej.............skraplania 7.2) Wpływ obecności szronu na charakterystyki cieplno przepływowe chłodnicy powietrza podczas eksploatacji urządzenia klimatycznego mogą wystąpić niedomagania w jego pracy w wyniku spadku temp powietrza(np. w nocy) może dojść do zaszronienia powierzchni chłodnicy przeponowej, co w skrajnym przypadku może spowodować zanik przepływu powietrza przez blok lamelowy. Szron całkowicie blokuje kanały wewnętrzne. Parownik staje się powierzchnią monolityczną bryłą lodową, maleje powierzchnia wymiany ciepła, jeśli szronu jest dużo to zapotrzebowanie mocy rośnie 8. )Olej w instalacji chłodniczej Olej musi być w instalacji, gdyż praca sprężarki bez niego nie była by możliwa. Musi jednak być zapewniona równowaga masowa oleju (tyle co wychodzi ze sprężarki tyle musi wrócić), ilość oleju musi być określona 8.1) Funkcje oleju w urządzeniu chłodniczym. - w układach regulacji wydajności służy jako płyn hydrauliczny, -podczas sprężania chłodzi czynnik chłodniczy, -uszczelnia przestrzeń roboczą cylindra, - chłodzi uzwojenia silnika napędowego zabudowanego wewnątrz sprężarki, pracującego w atmosferze oleju i czynnika chłodniczego -ciepło powstające w wyniku tarcia odprowadza, -zapewnia odpowiednie smarowanie powierzchni trących, -zmywa różnego rodzaju zanieczyszczenia i produkty zużycia mechanicznego z powierzchni sprężarki a potem sprowadza je na dno misy olejowej. 8.2) ogólne własności olejów chłodniczych (wymagania) -stabilność chemiczna i trwałość w kontakcie z substancjami materiałami występującymi w urządzeniu chłodniczym, -czystość, -niska higroskopijnosć9nie powinien wchłaniać wody), -lepkość, płynność i smarność, i w wysokich temperaturach, -rozpuszczalność z czynnikiem chłodniczym, -niskie tempo krzepnięcia, -wysokie temp rozkładu i zapłonu. 8.3) Rodzaje olejów i ich mieszalność z czynnikami chłodniczymi(tzw. luki rozpuszczalności). 1) Oleje stosowane w sprezarkach: Poliafaoleiny (węglowodory etylowe)– można je ze sobą mieszać, są stabilne, dobra smarność, znaczna płynność w niskich temp, czynnik się w nich rozpuszcza w małym stopniu i nie wiele wpływa to na ich lepkość, Alkilobenzeny – dobra rozpuszczalność z czynnikami chlorowcopochodnymi(R22, R502, R13B1) w niskich temp, średnia lepkość i stabilność, Poliglikole – wysoka lepkość, mała rozpuszczalność w czynnikach chlorowcopochodnych, czynniki nie powodują zmian ich lepkości, dobra płynność w niskich temp, Oleje silnikowe – niska temp krzepnięcia, dostateczna rozpuszczalność w czynnikach chlorowcopochodnych (R22, R502, R13, R14, R503) i w niskiej temp, nie są agresywne względem czynników i materiałów konstrukcyjnych, Fluorowe węglowodory – najnowsze syntetyczne środki smarne, pracują w urządzeniach pracujących środowiskach „silnie agresywnych”. Wysoka stabilność termiczna i odporność na czynniki agresywne. 2) Oleje do współpracy z czynnikiem R134a: 1 silikony Oleje poliestrowe – dobra smarność, dobra płynność w niskich temp, Polialfaoleiny (PAO) Polialkiloglikole (PAG) - mieszalność z r134a w całym zakresie temp. tłoczny zamknie się kiedy tłok przejdzie przez ZWP i kończy się cykl pracy. -nieruchomy cylinder -tłok – wirnik obracający się wokół osi, która jest …………..w stosunku do osi cylindrów. -łopatka mogąca przemieszczać się w szczelinie cylindra i przylegająca do powierzchni obracającego się wirnika. Mieszaniny czynników z olejami tworzą: -roztwory w całym zakresie stosowanych w praktyce temperatur, ciśnień i stężeń, --roztwory tylko w ograniczony zakresie, występujące strefy niemieszalności, w których składniki nie rozpuszczają się wzajemnie lub maja bardzo ograniczoną rozpuszczalności. Luki rozpuszczalności: Czynniki o ograniczonej rozszerzalności w określonym zakresie temp(freony R22, R13, R502), powyżej pewnej temp krytycznej zachowują się podobnie jak czynniki o nieograniczonej rozpuszczalności. Charakteryzują się one luką rozpuszczalności ograniczoną przez tzw. krzywą rozpuszczalności, która wykazuje maksimum przy określonym stężeniu oleju. W przypadku czynników o ograniczonej rozpuszczalności w określonym zakresie temp separacja (rozwarstwienie) w niskich temp prowadzi do poważnych problemów. 8.4) Wpływ obecności oleju na wymianę ciepła i opory przepływu w urządzeniu chłodniczym. Przy wzroście zawartości oleju, początkowo wymiana ciepła poprawia się, a przy dalszym wzroście ulega znacznemu pogorszeniu. Maksymalny przyrost WWC uzyskuje się w zakresie od 2 do 6%.olej nie może odparować w parowniku całkowicie i opuszcza wymiennik jako tzw. „ciecz resztkowa”. Płynący w kierunku sprężarki strumień par freonu musi porywać ciecz resztkowa. Wymaga to właściwego i prawidłowego ukształtowania przewodów ssawnych, ponieważ „ciecz” opuszczająca parownik tworzy najczęściej „film”, który pokrywa ścianki wewnętrzne przewodu ssawnego. Ma to na celu zmniejszenia oporów przepływu, na które wpływa olej i zapewnienie prawidłowej cyrkulacji oleju. 8.5) Układy smarowania sprężarek tłokowych i śrubowych (zasada działania odolejacza). Sprężarki tłokowe: Układ smarowania sprężarek tłokowych to układ smarowania ciśnieniowego. Ssanie rozpoczyna się od filtra wstępnego oczyszczania oleju (1), wkładki magnetycznej (2) przechwytującej twarde metale, często też zawór zwrotny. Pompy zębate (3) zasilają obieg ciśnieniowy. Ciśnienie na przewodzie tłocznym (4) to ok. 0,50,3Mpa powyżej ciśnienia w skrzyni korbowej utrzymuje zawór przelewowy (11). Olej doprowadzany do łożysk głównych (7) jest przez odpowiedni system wierceń. Presostat różnicowy (10), manometr różnicowy (9) i termometr zapewniają kontrolę i właściwe smarowanie a odpowiednia temp zapewnia grzejnik elektryczny(14) i chłodnica(12). OdolejaczJego zadaniem polega na wytraceniu cząstek oleju, które są unoszone przez gorące pary czynnika chłodniczego i odprowadzenie ich ponownie do karteru sprężarki. Pary czynnika, które na wejściu do odolejacza są zaolejone, przepływają przez separator z toczonych wstęg aluminiowych. Na dno odolejacza spływają wytracone cząstki, a następnie przez filtr siatkowy, zawór elektromagnetyczny i dyszę przepływają do karteru sprężarki. 9) Zasady doboru i prowadzenia rurociągów w instalacjach chłodniczych. Rurociągi prowadzi się pionowo lub poziomo, z wyjątkiem miejsc, w których należy wykonać wymagane pochylenia. Rurociągi tłoczne powinny być pochylone od 2 do 3m na 1m długości, zgodnie z kierunkiem przepływu czynnika po to aby para przegrzana opuszczająca sprężarkę osiągnęła prędkość, przy której nie będzie wytracania się kropel oleju. Pionowe odcinki, powinny być jak najkrótsze. W większych urządzeniach stosuje się dwa równoległe rurociągi o różnych średnicach (uniknięcie dławienia). Tam gdzie jest urządzenie z kilkoma sprężarkami, rurociągi tłoczne prowadzi się tak aby nie stały się wychwytywaczami oleju, podczas wyłączenia jednej sprężarki. 9.2) Kształtowanie przewodów (tzw. syfon olejowy). Syfon wykonuje się w rurociągach ssawnych za parownikiem, za miejscem przewidzianym na montaż czujnika termostatycznego zaworu rozprężnego. Syfon musi być gdy rurociąg montuje się pionowo lub poziomo. W syfonie zbiera się olej w czasie postoju urządzenia. Przez niego olej porywany jest na wysokość nie większą niż 3 metry dla małych urządzeń z czynnikiem R12 i do 9m dla średnich i dużych. Kiedy montuje się sprężarkę i parownik na większych wysokościach, to co ok. 9m umieszcza się syfon dopełniający. Jeśli tylko sprężarka umieszczona jest pod parownikiem, to żeby jej nie zalać cieczą podczas postoju, wykonuje się pętlę do góry. Jak są 2 parowniki nad sobą ssawne rurociągi kieruje się do góry. Kiedy oba parowniki są na jednym poziomie, ale nad sprężarką podłącza się je do obniżonego kolektora, jeśli parowniki są na różnych poziomach to podłącza się je do oddzielnych pętli zabezpieczających. 10) Sprężarki do urządzeń chłodniczych(podział ogólny) sprężarka to maszyna robocza, w której następuje sprężanie gazu, po przez doprowadzenie energii z zewnątrz. Gaz ten następnie przemieszcza się w całym zamkniętym obiegu. Rozróżniamy sprężarki ze względu na zasadę działania : 1) przepływowe – następuje ciągły proces sprężania, przez nadawanie czynnikowi chłodzonemu energii kinetycznej i jej zmianę na energię ciśnienia. a)strumieniowe, b) wirowe (promieniowe, diagonalne, osiowe), 2) wyporowe gdzie następuje statyczne sprężanie i cykliczna praca. Sprężanie polega na zmniejszeniu zamkniętej objętości czynnika chłodniczego w czasie realizowania procesu. a)tłokowe- bezkorbowe, korbowe(bezwodzikowe, wodzikowe), b) rotacyjnejednowirnikowe(jednołopatkowe, wielołopatkowe), wielowirnikowe (śrubowe, krzywkowe), Ze względu na budowę: Przepływowe: Wirowe, strumieniowe(elementy ruchome zastępują czynnik) Wyporowe: Tłokowe(postępowo-zwrotny ruch tłoka), rotacyjne (obrotowy ruch tłoka), Ze względu na rodzaj zamknięcia korpusu: dławicowe, bezdławicowe zamknięte rozbieralne, bezdławicowe zamknięte nierozbieralne, przelotowe, nieprzelotowe, nieprzelotowe z bocznym układem zaworów. 10.1) Budowa i zasada działania sprężarki tłokowej (teoretyczny wykres pracy) zasada działania sprężarki polega na zassaniu do cylindra pewnej ilości pary czynnika chłodniczego, którego objętość ogranicza płyta zaworowa i denko tłoka. Para ta sprężana jest do pewnego ciśnienia a następnie wytłaczana na zewnątrz. Samoczynne zawory tłoczny i ssawny łączą komorę roboczą z odpowiednimi odpowiadającymi im komorami w głowicy sprężarki. Suw ssania trwa od momentu osiągnięcia przez tłok zewnętrznego zwrotnego położenia ZWP. Ruch tłoka powoduje wzrost objętości komory roboczej i spadek ciśnienia wewnętrznego (3-4). Następnie odbywa się napływ par (4-1) wypełniających komorę roboczą przez otwierany zawór ssawny(wpływ różnicy ciśnień). Objętość cylindra wypełniona jest parami czynnika chłodniczego (o ciśnieniu porównywalnym do panującego w komorze ssawnej ), całkowicie po osiągnięciu przez tłok wewnętrznego zwrotnego położenia. Zawór ssawny zamyka się przy wyrównaniu ciśnień po obu jego stronach podczas przejścia denka tłoka przez wewnętrzne WZP. Później tłok idzie w górę i następuje sprężanie par (1-2), do momentu kiedy ciśnienie wewnętrzne będzie większe od ciśnienia panującego w komorze tłocznej, wtedy otworzy się zawór tłoczny i następuje wytaczanie sprężonego gazu na zewnątrz. Zawór ΔTos – wzrost przegrzania 10.2) Elementy strat (stopień dostarczania) Stopień dostarczania „λ” ujmuje elementy strat w sprężarkach wyporowych. Jest on miernikiem skuteczności działania sprężarki rzeczywistej jako maszyny roboczej. Jest to stosunek ilościowy pary przetłaczanej przez sprężarkę do ilości jaką by przetłoczyła bez strat : Vs Vsk v d p sz Vs - rzeczywista wydajność objętościowa Vsk - teoretyczna wydajność skokowa Można też wyrazić tak: λv – wskaźnik przestrzeni szkodliwej λd – wskaźnik strat dławienia λp – wskaźnik oddziaływania cieplnego ścianek cylindra λsz – wskaźnik nieszczelności uwzględniamy jeszcze wskaźnik „λr”, który zastępuje wskaźnik przestrzeni szkodliwej. 10.3) Zagrożenia występujące podczas pracy sprężarek tłokowych(zabezpieczenia) Układ automatycznej regulacji ma zapewnić bezawaryjność pracy i postoju sprężarki, jego zadania: a) zabezpiecza sprężarkę prze wyłączeniem jej z ruchu w chwili powstania warunków mogących powodować jej uszkodzenie, b) kontroluje działania, ostrzega i informuje sygnalizacyjnie c) reguluje prace sprężarki, pozwalając na utrzymanie zadanych parametrów oraz ich zmianę skokowo lub w sposób ciągły, wg zadanego programu, zagrożenia: a) uderzenia hydrauliczne – powstają gdy sprężarka przepompowuje większa ilość czynnika, oleju, lub mieszaniny olejowo-czynnikowej jako krople lub piana. Powodują nadmierne obciążenie dynamiczne zaworów i układu korbowego a nawet uszkodzenie. Uderzenia mogą być długie ale słabsze lub krótkie ale silne. Krótkie mogą wystąpić: - podczas rozruchu sprężarki, wskutek niskiej temp otoczenia maszyny, lub w przypadku niskiego usytuowania maszyny w inst. w przypadku gwałtownego wzrostu obciążenia cieplnego parownika, przy skokowej regulacji wydajności sprężarki. Długie powstają przy zasysaniu pary mokrej, przyczyny: za dużo czynnika chłod. w układzie, zawór rozprężny źle działający, źle dobrany, źle nastawiony. (zabezpieczenie patrz niżej!!!!) b) nadmierny wzrost temperatury tłoczenia- spowodowany przez warunki zewnętrzne (nieszczelności instalacji, wysoka temp. otoczenia, mała ilość wody lub powietrza wpływająca do skraplacza) i wewnętrzne(zalanie skraplacza, zła obsługa sprężarki, zanieczyszczenie powierzchni wymiany ciepła w skraplaczu) c) zakłócenia w obiegu smarowania- może powodować szybsze zużycie sprężarki i zapłon oleju smarnego, oraz jego rozkład. Wzrost występuje przy wysokim ciśnieniu tłoczenia, podczas znacznego przegrzania zasysanej pary, wadliwej pracy systemu chłodzenia sprężarki, wynik zakłóceń w ukł smarowania. d) nadmierne obniżenie ciśnienia ssaniaspowodowane zmniejszeniem obciążenia parownika, powodującego spadek ciśnienia i temp wrzenia czynnika a także zbyt dużą wydajnością masową sprężarki lub zbyt mała ilość czynnika w obiegu, może być powodem zakłóceń w układzie smarowania sprężarki(pienienie oleju), może powodować zakłócenia w pracy sprężarki, zwiększenie jej sprężu i końcowej temp sprężania. e) zakłócenia w obiegu smarowania – przyczyny: nadmierne pienienie się oleju, zanieczyszczony filtr olejowy, źle działający zawór regulacyjny, uszkodzenie pompy olejowej, nieszczelności przewodów olejowych. Zabezpieczenia: a) -przed uderzeniami: zamyka się zawór odcinający w przewodzie cieczowym, odsysa czynnik z parownika i zamyka zawory odcinające maszyny. . oprócz zaworów elektromagnetycznych przed zaworami rozprężnymi stosuje się zawory w przewodzie ssawnym oraz podgrzewanie oleju w skrzyni korbowej, w celu zabezpieczenia sprężarki podczas krótkich przerw w pracy. Sprężarki zabezpieczone są wewnętrznie przez mechaniczne, przeciwuderzeniowe urządzenia zabezpieczające. Obiegi przegrzane to zabezpieczenie zewnętrzne przed pracą z parą mokrą, b) – przed nadmiernym wzrostem temp tłoczenia – sprężarki mają zawory bezpieczeństwa lub płytki bezpieczeństwa, a także presostaty maksymalne. c) – przed nadmiernym wzrostem temp tłoczenia sprężarkę chroni termostat, z czujnikiem na głowicy sprężarki., d) – zabezpieczeniem jest przekaźnik niskiego ciśnienia (presostat minimalny) lub przekaźnik różnicowy (presostat kombinowany). e) – przekaźnik różnicowy(presostat różnicowy). 1-cylinder; 2-wirujący tłok; 3-łopatka; 4-wał napędowy; 5-króciec ssawny; 6-króciec tłoczny; 7-sprężyna; 8-zawór tłoczny. ZASADA DZIAŁANIA: ciśnie wytworzone jest w wyniku zmniejszania się objętości zamkniętej między wewnętrzną powierzchnia cylindra zewnętrzną powierzchnią wirnika a łopatką. Tłok osadzony mimośrodowo względem cylindra styka się z jego ścianką wzdłuż tłoczącej, przy czym w czasie obrotu wału linia czynności przesuwa się po obwodzie cylindra. Łopatka przylegająca pod naciskiem sprężyny powierzchni tłoka dzieli przestrzeń w cylindrze na dwie części: ssawną i tłoczną. Sprężarki jednołopatkowe nie posiadają zaworu ssawnego natomiast funkcję zaworu tłocznego spełnia zawór zwrotny umieszczony w króćcu tłocznym, który zabezpiecza przed powrotem do cylindra sprężonego powietrza. •Zalety sprężarek łopatkowych (w porównaniu do tłokowych) -prawie ciągłe dostarczanie par sprężanych czynnika -zwarta i prosta budowa -małe wymiary i masa w odniesieniu do wydajności -brak układu korbowego -brak dużych i ciężkich fundamentów -mniejszy koszt produkcji i eksploatacji •Wady -duże straty mechaniczne -duża dokładność wykonania -straty nieszczelności większe -ograniczona wielkość uzyskiwanego ciśnienia (0,8-1 MPa) REGULACJA WYDAJNOŚCI: -zmiana prędkości obrotowej -łączenie komory ssawnej z tłoczną -okresowe wyłączanie silnika napędowego -dławienie par w przewodzie ssawnym 11.) Zadania i klasyfikacja elementów automatyki do zasilania parowników: Funkcję tę spełniają: dysze, presostatyczne zawory rozprężne (AZR-y), rurki kapilarne, zawory pływakowe wysokiego i niskiego ciśnienia, elektroniczne zawory rozprężne. Zadaniem tych elementów jest: --zabezpieczenie silnika napędowego sprężarki przed przeciążeniem, natomiast maszyny przed zassaniem ciekłego czynnika, --stabilizacja ciśnienia parowania na wymaganym poziomie,, --zredukowanie ciśnienia z poziomu skraplania do odpowiadającego wymaganej temperaturze parowania, --zapewnienie szczelnego zamknięcia w czasie postoju sprężarki, jak również natychmiast po jej zatrzymaniu, --dostarczenie do parownika ciekłego czynnika w ilości zgodnej z jego chwilowym obciążeniem cieplnym. 12.) Termostatyczny zawór rozprężny. To regulator bezpośredniego działania. Musi maksymalnie wykorzystać powierzchnię parownika a przy tym zapewnić utrzymanie określonego przegrzania par czynnika, bez względu na zmienność jego obciążeń cieplnych. Tak reguluje natężenie przepływu do parownika , aby przy jego czujniku temp przegrzania równała się wartości zadanej. Nie utrzymuje stałej temp i ciśnienia parowania w obiekcie. Zasada działania: przechłodzony czynnik dopływa do zaworu. Ciśnienie skokowo spada od wartości pk (ale nie po stronie tłocznej urządzenia) do podczas przepływu przez zawór i część czynnika odparowuje, przez co obniża się temp do to. Następnie ciekły czynnik dopływa przez filtr 6 pod iglicę 3. Suma sił P1, P2, P3 działających na membranę 2 wpływa na położenie iglicy. Popychacz przekazuje ruch z mieszka na iglicę. Rurka kapilarna 7 łączy przestrzeń nad membraną z czujnikiem zaworu 8. Gdy uruchomimy sprężarkę temp powierzchni parownika i czujnika jest taka sama. , jeśli ten sam czynnik znajduje się w czujniku i w urządzeniu to P1=P2. Sprężyna 4 (regulująca sprężynę 5)posiada napięcie wstępne P3>0 i zawór w czasie rozruchu jest zamknięty. Podczas pracy sprężarki ciśnienie parownika maleje, czynnik odparowuje i ulega przegrzaniu na wylocie z aparatu. Powstała różnica temp (par czynnika i parownika) i ciśnień i zawór się otwiera i następuje zasilanie parownika (P1-P2=P3). Kiedy P1-P2=P3 koniec zwiększania strumienia czynnika i otwierania zaworu. Przez dysze przepływa tyle czynnika ile może odparować podczas odbierania ciepła ze środowiska chłodzonego. Na wylocie z parownika utrzymuje się określone przegrzanie par przez napięcie sprężyny. SPRĘŻARKI ŚRUBOWE Zasada działania: Cykl pracy każdej wyodrębnionej par bruzd obejmuje kolejno następujące po sobie czynności: zassanie – dokonuje się przez otwór znajdujący się w pokrywie czołowej. Sprężany czynnik napływa z komory ssawnej do przestrzeni międzyzębnych obu wirników. Wskutek obrotu wirników przestrzenie te powiększają się osiowo do czasu przesunięcia się zazębienia na stronę tłoczną napełniającą się zasysanym czynnikiem. Faza ssania kończy się po napełnieniu przestrzeni sprężanym czynnikiem i przesunięciu się wrębu międzyzębnego poza obrys otworu ssawnego. przenoszenie – to faza pomiędzy ssaniem a sprężaniem podczas której czynnik nie doznaje zmian objętości. sprężanie – dalszy obrót wirników powoduje zmniejszanie przestrzeni międzyzębnych wskutek wchodzenia na wręby jednego wirnika zębów drugiego wirnika. Zmniejszona przestrzeń przesuwa się ze strony ssawnej na tłoczną. wytłaczanie – rozpoczyna się w chwili, gdy przestrzeń międzyzębna ze sprężonym czynnikiem przesuwa się w obręb otworu tłocznego łączącego się z króćcem wylotowym czynnika. Zalety: możliwość pracy z wysokim sprężem brak przestrzeni szkodliwej zwartość konstrukcji brak szybko zużywających się zaworów roboczych praca bez pulsacji bezstopniowy układ regulacji niewrażliwość na obecność cieczy w czynniku oraz na zmiany obciążenia parownika 12.1)Pojęcie minimalnego sygnału stabilnego MSS – minimalna stabilna wielkość przegrzania w parowniku weżownicowym, oznacza to, że nie można wykorzystywać dowolnie małej wielkości przegrzania jako sygnału regulacyjnego z powodu „wyłącznie zjawisk fizycznych”. Punkt MSS jest punktem zwrotnym, ponieważ przejście od MSS do sygnału „zero” wymaga minimalnego zwiększenia strumienia masowego rzędu 1-2%. Sygnał „zero” też jest stabilny. Charakterystyka pokazuje przy minimalnym stabilnym sygnale przegrzania dla różnych jego obciążeń cieplnych, maksymalną wydajność chłodniczą parownika. 12.3) Kryterium stabilności: TZR –PAROWNIK Niestabilność pracy – „migotanie” układu (częste otwieranie i zamykanie) wydajność zaworu Q02 większa od wydajności parownika Q01, Stabilny układu – wtedy przy danej wydajności parownika, wydajność zaworu odpowiadająca MSS (OPS=MSS) jest mniejsza lub równa wydajności parownika. Drgania unikamy prze powiększenie przegrzania statycznego ΔTss1 do ΔTss2, a regulacje zaworu przeprowadza się stopniowo, najpierw powyżej wymaganej wartości, potem stopniowo jego zmniejszanie do momentu osiągnięcia nastawienia optymalnego. Jeżeli wydajność zaworu jest o wiele większa od parownika to lepiej zmienić zawór. 15.) Podstawy techniki powietrza klimatyzacja jest procesem cieplno- wilgotnościowym powietrza. Jej wynikiem jest powietrze o optymalnych parametrach, bądź to ze względów technologicznych, bądź też z uwagi na zdrowie i samopoczucie ludzi. W urządzeniu wentylacyjnym muszą być urządzenia, które będą realizowały procesy: oczyszczania, ogrzewania, chłodzenia, nawilżania i osuszania. Komfort bytowy – zespól warunków klimatycznych, umożliwiający człowiekowi przebywającemu pomieszczeniu zachowanie równowagi termicznej. Cecha komfortu jest dążenie do tworzenia takiego środowiska, które byłoby przyjemne dla większości jej użytkowników. 15.1) Parametry charakteryzujące stan powietrza --temp powietrza i jej równomierność rozkładu w pomieszczeniu – wskazywana przez termometr suchy – rozkład (gradient) pionowy. Do pomieszczenia doprowadzany jest grawitacyjny to gradient może być duży, jeżeli jest mechaniczna klimatyzacja powietrza to grad jest mniejszy --wilgotność powietrza podawana w formie wilgotności względnej, --ruch powietrza- prędkość przepływu --średnia temp przegród – średnia arytmetyczna z temp ściany i temp pomierzonej przez termometr. Różnica temp wew. a temp przegrody ma być jak najmniejsza. --czystość i bezwonność, hałas. Wilgotność bezwzględna – ilość wody zawartej w powietrzu w postaci pary wodnej, Wilgotność względna φ – stosunek (ciśnienia cząstkowego) „p” pary wodnej nienasyconej zawartej w wilgotnym gazie do „pss” (ciśnienia cząstkowego) pary nasyconej w tej temp wyrażonej w % φ =p / pss * 100% 15.2) Wykres h – x wykres umożliwia graficzne przedstawienia zmian stanu powietrza wilgotnego w czasie jego obróbki cieplno-wilgotnościowej. Jest sporządzany dla ciśnienia atmosferycznego. Na osi rzędnych jest skala entalpii właściwych h(i). Na osi odciętych skala zawartości wilgoci x. Obszar mgły i powietrza nienasyconego rozdziela linia obrazująca stan powietrza nasyconego wilgocią φ = 100%. Naniesione zostały jeszcze izotermy i linie stałej wilgotności względnej. 15.3) Przemiany powietrza wilgotnego mieszanie – dwóch strumieni o różnych parametrach. Wilgotne powietrze o stanie 1tworzy z powietrzem o stanie 2 mieszaninę mającą parametry pkt m nagrzewanie – doprowadzenie energii cieplnej do powierza wilgotnego bez doprowadzenia wilgoci. Zawartość wilgoci nie zmienia się. Następuje wzrost temp, przy zmniejszaniu wilgotności względnej. chłodzenie – proces odwrotny do nagrzewania, odbieranie ciepła od powietrza, spadek temp( entalpii właściwej) powietrza, przy wzroście wilgotności względnej. 1-2 –x=const. Pkt 2 – pkt rosy. 2-2I wykraplanie wilgoci, towarzyszy temu osuszanie i ochłodzenie powietrza. nawilżanie – zwiększenia zawartej w nim wilgoci 15.4) Zadania i podział systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych Urządzenia wentylacyjne utrzymują w pomieszczeniach wentylowanych odpowiedni stan powietrza (temp, prędkość i czystość), zależnego od stanu powietrza zewnętrznego oraz oddziaływania zakłóceń wewnętrznych, Zadaniem urządzeń klimatyzacyjnych jest utrzymanie w pomieszczeniu klimatyzowanym wymaganej temp i wilgotności niezależnie od stanu powietrza zewnętrznego i oddziaływania zakłóceń zewnętrznych. -jeśli chodzi o system wentylacyjny to jest potrzebny do silników głównych i pomocniczych aby dostarczyć niezbędne powietrze do pracy, - system wentylacji i komfortu ma zapewnić możliwe do uzyskania warunki klimatyczne dla załogi. 15.5) Procesy obróbki cieplno wilgotnościowej W okresie zimowym, obróbka polega na nagrzaniu i nawilżaniu(1-6-53), ogrzewanie odbywa się w nagrzewnicy wstępnej(pierwotnej) (1-6) i wtórnej (5-3), nawilżanie w komorze zraszania (6-5). Wtórne podgrzanie jest dlatego, ze w procesie nawilżania spada temp powietrza, a to nagrzanie wyrównuje temp do temp nawiewu. W okresie letnim temp powietrza są wyższe. Obróbka to ochłodzenie i osuszenie powietrza(1-6-4). W chłodnicy przeponowej jest ochłodzenie, w razie potrzeby osuszenie, przez wykroplenie wilgoci(16), mamy powietrze o dobrej wilgoci ale niskiej temp, dlatego ogrzewamy(6-4) 12.2) Charakterystyki statyczne zaworu. Jest to zależność sygnału wyjściowego od sygnału wejściowego w stanie ustalonym. W omawianym zaworze sygnał wejściowy stanowi strumień czynnika a wyjściowy przegrzew jego pary. Umieszczona w zaworze śruba regulacyjna zmniejszająca napięcie sprężyny ma za zadanie nastawienia tzw. przegrzania statecznego ΔTss stanowiącego granicę, od której(przy zadanym sygnale wejściowym większym od statycznego przegrzania) może otwierać się zawór. SPRĘŻARKI ROTACYJNE – ŁOPATKOWE. W sprężarkach rotacyjnych zasysanie i sprężanie czynnika zachodzi dzięki obrotowemu ruchowi tłoka (wirnika) w cylindrze, zastosowanie wirującego tłoka umożliwia wyeliminowanie układu korbowego, dzięki czemu sprężarka posiada zwartą budowę. Podstawowe elementy sprężarki łopatkowej: 2
