Инструкции по проектированию трубопроводов

Трубопроводы для хладагента компании
Lennox
ИНСТРУКЦИЯ ПО
ПРОЕКТИРОВАНИЮ И
ПРИМЕНЕНИЮ
ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ИЗГОТОВЛЕНИЮ
№ 9351-L9
25 февраля 2008 г.
Введение................................................................................... Страница 1
Ограничения на трубопроводы ............................................... Страница 2
Быстрый выбор жидкостного трубопровода........................... Страница 4
Быстрый выбор испарительного трубопровода ..................... Страница 5
Требования к длинным трубопроводам ................................. Страница 5
Теория и основные принципы ................................................. Страница 8
Подробное описание определения размеров трубопровода Страница 11
Управление системой .............................................................. Страница 28
Эксплуатация системы ............................................................ Страница 30
Приложение ............................................................................. Страница 32
Глоссарий терминов ................................................................ Страница 42
Введение
Конструкция трубопровода с любой системой кондиционирования воздуха оказывает влияние на производительность,
надежность и накладные расходы, связанные с этой системой. Конструкция систем трубопроводов для хладагента
включает следующие аспекты: производительность и эффективность, надежность, контроль уровня смазочных
материалов, заряд хладагента, уровень шума, управление жидким хладагентом, эффективность модуляции и
стоимость. Поэтому подрядчик для проведения монтажных работ должен знать критерии эффективной работы
трубопровода и уметь принимать обоснованные решения для оптимального монтажа. В приведенном ниже материале
четко описаны основные факторы воздействия конструкции трубопровода на производительность системы.
В большинстве стандартных агрегатов с трубопроводами длиной менее 50 футов (15 м) размеры трубопроводов
соответствуют соединениям на наружном блоке. Однако для агрегатов, включающих трубопроводы с большей длиной
или с разницей в уровнях между наружным и внутренним блоком, необходимо тщательно определить параметры
трубопровода. Даже для стандартного агрегата производительность системы может быть повышена путем оптимизации
размеров трубы.
Целью данного руководства является представление общепринятых безопасных методов монтажа. Технические
требования и ограничения, изложенные в данном руководстве, могут быть изменены. При проектировании системы
должны быть соблюдены все нормы, законы и постановления, действующие на месте эксплуатации во время монтажа.
Дополнительные документы, положения которых также должны соблюдаться, включают Правила техники безопасности
для оборудования с машинным охлаждением и Свод правил для холодильных трубопроводов. Оба этих документа
доступны на сайте ASHRAE. Кроме того, процедуры и ограничения, изложенные в данном руководстве, не заменяют
местные, государственные или национальные законы ни при каких обстоятельствах.
Страница 1
©2006 Lennox Industries Inc.
Ограничения на трубопроводы
Система охлаждения
HFC-410A
Общая эквивалентная длина = 240 футов (трубопровод, вся арматура и т.д.)
ПРИМЕЧАНИЕ: Указано приблизительное значение длины. Длина может быть больше или меньше,
в зависимости от других факторов, определяющих конструкцию системы.
Максимальная линейная (фактическая) длина = 200 футов
Максимальный линейный подъем жидкости = 60 футов
ПРИМЕЧАНИЕ: Максимальная величина подъема зависит от общей длины, числа коленообразных
изгибов и других факторов, способствующих общему перепаду давления.
Максимальная длина испарительного вертикального трубопровода = 125 футов
До 50 футов: используйте номинальные размеры трубопроводов, указанные в технических характеристиках
установок или инструкциях по монтажу 51–80 погонных футов: требуется картерный нагреватель,
невыпускной тепловой расширительный клапан (TXV) (см. Примечание по TXV ниже) предпочтительнее
(приемлема система RFCIV с максимальной вертикалью 25 футов).
81–200 погонных футов: требуется картерный нагреватель и невыпускной тепловой расширительный клапан
(TXV) (см. Примечание по TXV ниже)
Более 200 погонных футов: не рекомендуется
ПРИМЕЧАНИЕ ПО TXV:
a) В системе может использоваться внутренний устанавливаемый на заводе невыпускной нерегулируемый
клапан TXV, если он обеспечивает перегрев в рабочем клапане наружного блока не выше 25°F. (Перегрев
критически важен для условий работы компрессора.)
b) Если внутренний блок не имеет установленного на заводе клапана TXV, либо если установленный
на заводе клапан TXV требует замены на соответствующий системе, либо если установленный на
заводе клапан TXV не способен поддерживать перегрев на достаточно низком уровне, используйте
следующие внутренние, невыпускные, регулируемые тепловые расширительные клапаны: 2 т – Y0498-01, 3
т – Y049901, 4 т – Y0500-01, 5 т – Y0501-01, 6 т – T502-01. (См. регулировку перегрева в руководстве по
TXV.)
Рекомендуется использовать переключатели высокого и низкого давления, если они не установлены на
заводе.
Требуется влагоотделитель фильтра жидкостного трубопровода, если он не установлен на заводе.
Для HFC-410A рекомендуется добавить масло в систему на основе количества заряда хладагента в
системе. (В системах с количеством хладагента менее 20 фунтов добавление масла не требуется. Для
систем с количеством хладагента более 20 фунтов добавляют 1 унцию на каждые 5 фунтов хладагента.)
HCFC-22
Общая эквивалентная длина = 240 футов (трубопровод, вся арматура и т.д.)
ПРИМЕЧАНИЕ: Указано приблизительное значение длины. Длина может быть больше или меньше,
в зависимости от других факторов, определяющих конструкцию системы.
Максимальная линейная (фактическая) длина = 200 футов
Максимальный линейный подъем жидкости = 50 футов
ПРИМЕЧАНИЕ: Максимальная величина подъема зависит от общей длины, числа коленообразных
изгибов и других факторов, способствующих общему перепаду давления.
Максимальная длина испарительного вертикального трубопровода = 125 футов
До 50 футов: используйте номинальные размеры трубопроводов, указанные в технических характеристиках
установок или инструкциях по монтажу 51–80 погонных футов: требуется картерный нагреватель,
невыпускной тепловой расширительный клапан (TXV) (см. Примечание по TXV ниже) предпочтительнее
(приемлема система RFCIV с максимальной вертикалью 25 футов).
81–200 погонных футов: требуется картерный нагреватель и невыпускной тепловой расширительный клапан
(TXV) (см. Примечание по TXV ниже)
Свыше 200 погонных футов: не рекомендуется.
ПРИМЕЧАНИЕ ПО TXV:
a) В системе может использоваться внутренний устанавливаемый на заводе невыпускной нерегулируемый
клапан TXV, если он обеспечивает перегрев в рабочем клапане наружного блока не выше 25°F. (Перегрев
критически важен для условий работы компрессора.)
b) Если внутренний блок не имеет установленного на заводе клапана TXV, либо если установленный
на заводе клапан TXV требует замены на соответствующий системе, либо если установленный на
заводе клапан TXV не способен поддерживать перегрев на достаточно низком уровне, используйте
следующие внутренние, невыпускные, регулируемые тепловые расширительные клапаны: 2 т – Y0512-01, 3
т – Y0513-01, 4 т – Y0514-01, 5 т – Y0515-01, 6 т – Y0516-01. (См. регулировку перегрева в руководстве по
TXV.)
Рекомендуется использовать переключатели высокого и низкого давления, если они не установлены на
заводе.
Требуется влагоотделитель фильтра жидкостного трубопровода, если он не установлен на заводе.
Для систем HFC-22 с всасывающими трубопроводами длиной более 50 футов и с диаметром труб 7/8
дюйма и менее добавьте 3 унции масла на каждые 10 футов трубопровода свыше 50 футов. Для систем с
всасывающим трубопроводом с диаметром труб 1 1/8 дюйма и больше добавьте 4 унции масла на каждые
10 футов трубопровода свыше 50 футов.
Страница 2
Теплонасосная система
HFC-410A
Общая эквивалентная длина = 240 футов (трубопровод, вся арматура и т.д.)
ПРИМЕЧАНИЕ: Указано приблизительное значение длины. Длина может быть больше или меньше,
в зависимости от других факторов, определяющих конструкцию системы.
Максимальная линейная (фактическая) длина = 200 футов
Максимальный линейный подъем жидкости = 60 футов
ПРИМЕЧАНИЕ: Максимальная величина подъема зависит от общей длины, числа коленообразных
изгибов и других факторов, способствующих общему перепаду давления, а также от размещения
наружного блока, если он расположен выше внутреннего блока.
Максимальная длина испарительного вертикального трубопровода = 60 футов
До 50 футов: используйте номинальные размеры трубопроводов, указанные в технических характеристиках
установок или инструкциях по монтажу 51–200 погонных футов: требуется картерный нагреватель и
невыпускной клапан TXV (см. Примечание по TXV ниже) 81–200 погонных футов: требуется картерный
нагреватель и невыпускной клапан TXV (см. Примечание по TXV ниже) Свыше 200 погонных футов: не
рекомендуется. ПРИМЕЧАНИЕ по TXV:
a) В системе может использоваться внутренний устанавливаемый на заводе невыпускной нерегулируемый
клапан TXV, если он обеспечивает перегрев в рабочем клапане наружного блока не выше 25°F. (Перегрев
критически важен для условий работы компрессора.)
b) Если внутренний блок не имеет установленного на заводе клапана TXV, либо если установленный
на заводе клапан TXV требует замены на соответствующий системе, либо если установленный на
заводе клапан TXV не способен поддерживать перегрев на достаточно низком уровне, используйте
следующие внутренние, невыпускные, регулируемые тепловые расширительные клапаны: 2 т – Y0498-01, 3
т – Y049901, 4 т – Y0500-01, 5 т – Y0501-01, 6 т – T502-01. (См. регулировку перегрева в руководстве по
TXV.)
Рекомендуется использовать переключатели высокого и низкого давления, если они не установлены на
заводе. (Требуется обходной выключатель переключателя низкого давления для установок, не имеющих
приспособления для игнорирования переключателя в случае работы установки при температуре
окружающей среды ниже 15°F.)
Требуется влагоотделитель фильтра жидкостного трубопровода, если он не установлен на заводе.
Для HFC-410A рекомендуется добавить масло в систему на основе количества заряда хладагента в
системе. (В системах с количеством хладагента менее 20 фунтов добавление масла не требуется. Для
систем с количеством хладагента более 20 фунтов добавляют 1 унцию на каждые 5 фунтов хладагента.)
HCFC-22
Общая эквивалентная длина = 180 футов (трубопровод, вся арматура и т.д.)
ПРИМЕЧАНИЕ: Указано приблизительное значение длины. Длина может быть больше или меньше,
в зависимости от других факторов, определяющих конструкцию системы.
Максимальная линейная (фактическая) длина = 150 футов
Максимальный линейный подъем жидкости = 50 футов
ПРИМЕЧАНИЕ: Максимальная величина подъема зависит от общей длины, числа коленообразных
изгибов и других факторов, способствующих общему перепаду давления, а также от размещения
наружного блока, если он расположен выше внутреннего блока.
Максимальная длина испарительного вертикального трубопровода = 50 футов
До 50 футов: используйте номинальные размеры трубопроводов, указанные в технических характеристиках
установок или инструкциях по монтажу 51–150 погонных футов: требуется картерный нагреватель и
невыпускной клапан TXV (см. Примечание по TXV ниже) 81–200 погонных футов: требуется картерный
нагреватель и невыпускной клапан TXV (см. Примечание по TXV ниже).
Свыше 150 погонных футов: не рекомендуется.
ПРИМЕЧАНИЕ ПО TXV:
a) В системе может использоваться внутренний устанавливаемый на заводе невыпускной нерегулируемый
клапан TXV, если он обеспечивает перегрев в рабочем клапане наружного блока не выше 25°F. (Перегрев
критически важен для условий работы компрессора.)
b) Если внутренний блок не имеет установленного на заводе клапана TXV, либо если установленный
на заводе клапан TXV требует замены на соответствующий системе, либо если установленный на
заводе клапан TXV не способен поддерживать перегрев на достаточно низком уровне, используйте
следующие внутренние, невыпускные, регулируемые тепловые расширительные клапаны: 2 т – Y0512-01, 3
т – Y0513-01, 4 т – Y0514-01, 5 т – Y0515-01, 6 т – Y0516-01. (См. регулировку перегрева в руководстве по
TXV.)
Рекомендуется использовать переключатели высокого и низкого давления, если они не установлены на
заводе. (Требуется обходной выключатель переключателя низкого давления для установок, не имеющих
приспособления для игнорирования переключателя в случае работы установки при температуре
окружающей среды ниже 15°F.)
Требуется влагоотделитель фильтра жидкостного трубопровода, если он не установлен на заводе.
Для систем HFC-22 с всасывающими трубопроводами длиной более 50 футов и с диаметром труб 7/8
дюйма и менее добавьте 3 унции масла на каждые
10 футов трубопровода свыше 50 футов. Для систем с всасывающим трубопроводом с диаметром труб 1
1/8 дюйма и больше добавьте 4 унции масла на каждые 10 футов трубопровода свыше 50 футов.
Страница 3
Отводы для отбора давления – Должны быть установлены на впускных и выпускных отверстиях внутренних
змеевиков для измерения в эксплуатационных условиях предельного давления с целью расчета значений перегрева и
переохлаждения.
Защита от коротких циклов – Системы должны иметь защиту от коротких циклов: время отключения – как правило, 5
минут; время включения – как правило, 4 минуты.
ПРИМЕЧАНИЕ: Эти функции реализованы во многих электронных термостатах.
Дополнительное смотровое стекло (3/8 дюйма выпотевание – 57K19) – устройство оконного типа из стекла
помещается в жидкостной трубопровод и используется для визуального контроля жидкости. Оно также может
использоваться для определения момента, когда все пузырьки газа удалены из жидкостного трубопровода. Смотровое
стекло не является точным индикатором переохлаждения и не может использоваться для определения заряда.
Быстрый выбор жидкостного трубопровода
При наличии подъема жидкости для определения размера жидкостного трубопровода следует использовать Табл. 1.
Для определения размера жидкостного трубопровода применяется следующая процедура:
1. Найдите установку в левой части Табл. 1.
2. Начните с номинального размера жидкостного трубопровода для наружного блока (см. Техническое руководство
Lennox или инструкции по монтажу).
3. Тщательно изучите информацию о линейной длине, находящуюся в верхней части таблицы.
4. Соответствует ли максимальный подъем требованиям? Если соответствует, используйте жидкостный
трубопровод этого размера.
5. В противном случае найдите в Табл. 1 трубопровод большего размера.
Для систем с регулируемой производительностью см. раздел "Подробное описание определения размеров
трубопровода".
ТАБЛ. 1 – Быстрый выбор жидкостного трубопровода
До 25
012
Установка,
тонны
1
018
1,5
Установка
024
2
030
2,5
036
3
042
3,5
048
4
060
5
072
6
090
7,5
120
10
180
2-комп.
240
2-комп.
15
20
Размер
трубопровода
5/16"
3/8"
5/16"
3/8"
5/16"
3/8"
5/16"
3/8"
3/8"
1/2"
3/8"
1/2"
3/8"
1/2"
3/8"
1/2"
1/2"
5/8"
5/8"
3/4"
5/8"
3/4"
5/8" x 2
3/4" x 2
5/8" x 2
3/4" x 2
R-22
Общая линейная длина трубопровода, футы
50
75
100
125
150
175
200
До 25
Максимальный подъем жидкости, футы
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
50
50
50
50
47
50
45
50
50
50
47
50
44
50
36
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
48
50
41
50
38
50
46
50
41
50
36
50
24
50
49
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
44
50
34
50
30
46
41
50
34
50
28
50
12
49
46
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
41
50
28
49
23
43
36
50
28
50
20
50
НР
47
42
50
50
50
47
50
50
50
47
50
49
50
37
50
21
46
15
39
32
50
22
50
12
49
НР
44
38
50
50
50
45
50
50
50
45
50
47
50
33
50
15
44
8
36
27
50
15
50
4
47
НР
41
35
50
50
50
42
50
50
50
42
50
R-410A
Общая линейная длина трубопровода, футы
50
75
100
125
150
175
200
Максимальный подъем жидкости, футы
45
50
29
50
8
42
НР
32
22
50
9
48
НР
45
НР
38
31
50
48
50
40
50
48
50
40
50
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
60
60
60
60
55
60
52
60
60
60
56
60
50
60
36
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
48
60
43
60
56
60
48
60
41
60
22
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
55
60
40
60
35
58
51
60
41
60
31
60
8
60
57
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
51
60
33
60
26
54
45
60
33
60
22
60
НР
59
53
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
46
60
25
59
17
50
39
60
26
60
13
60
НР
56
49
60
60
60
57
60
60
60
57
60
60
60
42
60
18
57
8
46
34
60
19
60
НР
60
НР
53
45
60
60
60
54
60
60
60
54
60
НР = не рекомендуется
Табл. 1 позволяет упростить выбор жидкостного трубопровода, включая вычисления для определения размеров
жидкостного трубопровода, перепада давления, скоростного диапазона и тоннажа.
Заштрихованная область: при длине 100 погонных футов и больше не рекомендуется применять для теплового насоса
Максимальный линейный подъем жидкости = 50 футов для R-22 / 60 футов для R-410A
Допустимо: 2–4 коленообразных изгиба на каждые 50 футов
Страница 4
Пример 1:
Определение размеров жидкостного трубопровода
Дано: 10-тонный конденсаторный агрегат только для охлаждения R-22 A/C, на уровне поверхности земли с 10-тонным
испарителем на третьем уровне над поверхностью земли (подъем на 40 футов) с общей длиной трубопровода 100
(линейных) футов (см. Рис. 1).
РИС. 1
Найти: Выбрать размер жидкостного трубопровода из Табл. 1.
Решение:
Найдите 10-тонный агрегат в левой части таблицы. Начните с размера жидкостного трубопровода 5/8 дюйма, который
является номинальным размером жидкостного трубопровода, указанным в Техническом руководстве Lennox.
Тщательно изучите информацию для линейной длины 100 футов.
Для этого размера жидкостного трубопровода допустим подъем на 50 футов. Таким образом, он соответствует
требованию подъема на 40 футов в этом агрегате. Если бы он не удовлетворял требованиям, необходимо было бы
найти в таблице жидкостный трубопровод большего размера для 10-тонного агрегата.
Быстрый выбор испарительного трубопровода
Для определения размера испарительного трубопровода необходимо использовать Табл. 2. Размер испарительного
трубопровода определяется с помощью следующей процедуры:
1. Найдите агрегат в левой части Табл. 2 (и для R22, и для R410A).
2. Начните с номинального размера испарительного трубопровода на наружном блоке (см. Техническое
руководство Lennox или инструкции по монтажу).
3. Если в Табл. 2 указан больший размер, возможно увеличение или уменьшение размера испарительного
трубопровода. Испарительные трубопроводы большего размера позволяют уменьшить перепад давления и
повысить эффективность системы. Для получения дополнительной информации см. раздел "Подробное
описание определения размеров трубопровода".
Требования к длинным трубопроводам
Для систем с наружным блоком, расположенным на 5–50 футов выше внутреннего блока, необходимо установить один
уловитель у основания всасывающего вертикального трубопровода. Для подъема при всасывании на 50–100 футов
(только охлаждающие агрегаты; подъем пара выше 50 футов для тепловых насосов не допускается) установите второй
уловитель на середине вертикального трубопровода. Для подъема при всасывании более чем на 100 футов установите
уловители с интервалом 1/3.
Для систем с регулируемой производительностью см. раздел "Подробное описание определения размеров
трубопровода".
Комбинированные испарительные трубопроводы
Определение размера вертикальных испарительных трубопроводов необходимо в целях обеспечения
соответствующей скорости маслоподъема. Большая часть подрядчиков предпочитает не устанавливать двойные
вертикальные всасывающие трубопроводы. В целом конструкция трубопровода может обеспечить соответствующие
скорости маслоподъема даже в двухступенчатых системах. Для этого следует уменьшить размер вертикального
испарительного трубопровода. Комбинированный испарительный трубопровод может быть построен с трубой большего
диаметра на горизонтальных участках для минимизации перепада давления и с трубой меньшего диаметра на
вертикальных участках для увеличения скорости.
Примечание: Максимальная длина испарительного вертикального трубопровода = 125 футов
Страница 5
ТАБЛ. 2 – Испарительные трубопроводы R22 и R410A
Установка,
Установка тонны
012
1
018
1,5
024
2
030
2,5
036
3
042
3,5
048
4
060
5
072
6
090
7,5
120
10
180
2-комп.
240
2-комп.
15
20
Размер
всасывающего/
испарительного трубопровода
1/2
5/8"
5/8"
3/4
5/8"
3/4"
3/4"
7/8"
3/4"
7/8"
7/8"
1-1/8"
7/8"
1-1/8"
7/8"
1-1/8"
1-1/8"
1-3/8"
1-3/8"
1-5/8"
1-3/8"
1-5/8"
1-3/8" x 2
1-5/8" x 2
1-3/8" x 2
1-5/8" x 2
R-22 Перепад
давления
фунтов на
квадратный
дюйм/100
футов
13,0
3,1
6,5
2,4
12,0
4,2
6,0
3,1
8,5
4,6
5,9
1,4
7,8
1,9
12,0
2,8
4,0
1,4
2,0
0,9
2,4
1,4
2,0
0,9
2,4
1,4
R-410A
Перепад
давления
фунтов на
квадратный
дюйм/100
футов
7,8
1,9
3,9
1,4
7,2
2,5
3,6
1,9
5,1
2,8
3,5
0,8
4,7
1,1
7,2
1,7
2,4
0,8
1,2
0,5
1,4
0,8
1,2
0,5
1,4
0,8
Предпочтительно для
вертикальных
испарительных трубопроводов
X
Предпочтительно для
горизонтальных участков
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Табл. 2 позволяет упростить выбор испарительного/всасывающего трубопровода, включая все вычисления по
определению размеров испарительного трубопровода, перепада давления, скоростного диапазона и тоннажа. Расчет
потери мощности из-за перепада давления в испарительном трубопроводе см. в разделе "Определение размеров
всасывающих и испарительных трубопроводов" этого документа. Допустимо: 2–4 коленообразных изгиба на каждые 50
футов
Пример 2:
Определение размеров испарительного трубопровода
Дано: Конденсаторный агрегат R-22 A/C (7-1/2 т) только для охлаждения, испаритель расположен ниже, чем
конденсатор, длина трубопровода – 112 футов. Трубопровод включает 20 футов вертикального подъема и 92 фута
горизонтального участка (Рис. 2).
РИС. 2
Найти: Выбрать размер испарительного трубопровода из Табл. 2.
Решение:
Наружный диаметр 1-3/8 дюйма является номинальным размером всасывающего трубопровода. Он
указан в Табл. 2, поскольку обеспечивает требуемую скорость маслоподъема.
Страница 6
В Табл. 2 показано, что для этой системы доступен больший размер всасывающего трубопровода. Можно рассмотреть
увеличение размера горизонтальной части испарительного трубопровода до 1-5/8 дюйма. Больший размер
горизонтальной части испарительного трубопровода позволит уменьшить перепад давления и повысить эффективность
системы. Еще больший размер испарительного трубопровода нежелателен из-за вертикального подъема пара. Для
определения точной скорости и расчета перепада давления см. раздел "Подробное описание определения размеров
трубопровода".
Дополнительные требования для систем кондиционирования воздуха
В приложениях с трубопроводами хладагента длиной менее 50 погонных футов по согласованию могут использоваться
стационарные системы дозирования с диафрагмовым расходомером хладагента (RFC), перечисленные в Техническом
руководстве Lennox. В проектах с трубопроводами менее 50 погонных футов и подъемом менее чем на 20 футов могут
также использоваться готовые комплекты для трубопроводов Lennox, если их наличие указано в Техническом
руководстве Lennox.
До 50 погонных футов: используйте номинальные размеры трубопроводов, перечисленные в технических
характеристиках установок или инструкциях по монтажу.
50–80 погонных футов: требуется невыпускной клапан TXV и картерный нагреватель; см. Табл. 1.
80–200 погонных футов: требуется невыпускной клапан TXV, картерный нагреватель и электромагнитный
клапан жидкостного трубопровода; см. Табл. 1.
200 погонных футов и выше: не рекомендуется.
Если длина трубопровода превышает 50 футов, требуется невыпускной клапан TXV и картерный нагреватель. Кроме
того, если длина трубопровода превышает 80 футов, в испарительном змеевике должен быть установлен
электромагнитный клапан жидкостного трубопровода. При использовании электромагнитных клапанов жидкостного
трубопровода скорости не должны превышать 300 фут/мин. во избежание удара жидкости при закрытии. Размеры
жидкостного трубопровода, указанные в Табл. 1, обеспечивают скорость 100–300 фут/мин. Электромагнитный клапан
должен быть установлен с управлением откачкой без рециркуляции (не для спиральных компрессоров). Для получения
дополнительной информации см. стандартные схемы монтажа в приложении.
На объектах, где подразумевается работа в режиме охлаждения ниже 50ºF и не используется экономайзер, должны
быть установлены средства контроля (напорного давления) при низкой температуре окружающей среды. См. раздел
"Низкая температура окружающей среды" в приложении.
Дополнительные требования для теплонасосных систем
Комплекты для трубопроводов Lennox могут использоваться для трубопроводов с линейной длиной до 50 футов (без
учета эквивалентной длины арматуры). Размер трубопроводов длиной свыше 50 футов и менее 100 линейных футов
должен быть определен в соответствии с настоящими инструкциями.
При длине трубопровода свыше 50 футов к компрессору необходимо добавить картерный нагреватель, если он не был
установлен на заводе.
Если длина трубопровода превышает 80 футов, кроме картерного нагревателя необходимо добавить расширительный
клапан (во внутренний блок) и аккумулятор (в наружный блок).
Во всех коммерческих установках независимо от длины трубопровода должны использоваться расширительный клапан
(во внутреннем блоке) и аккумулятор. Некоторое оборудование Lennox оснащено устанавливаемым на заводе
аккумулятором. Добавление второго аккумулятора запрещено. Если аккумулятор не был поставлен, но его требуется
добавить, необходимо выбрать аккумулятор с надлежащими параметрами и поместить его во всасывающем
трубопроводе между обратным клапаном и компрессором.
Некоторые теплонасосные агрегаты Lennox оборудованы на заводе фильтрами-влагоотделителями жидкостного
трубопровода. Установка фильтра-влагоотделителя жидкостного трубопровода в дополнение к устанавливаемым на
заводе влагоотделителям запрещена из-за риска падения избыточного давления и риска неправильной установки. В
теплонасосных системах необходимо использовать двухпоточный влагоотделитель.
Особое внимание должно быть уделено теплонасосным системам с перепадом высот между наружным и внутренним
блоками. Из-за изменения расхода хладагента в цикле нагревания и цикле охлаждения при определении размеров
трубопроводов хладагента всегда следует учитывать имеющийся подъем жидкости и подъем при всасывании.
Максимальный подъем жидкости не должен превышать 50 погонных футов для R-22 или 60 погонных футов для R410A. Дополнительный перепад давления вследствие трения приблизит общий перепад давления к максимуму в 30
фунт./кв. дюйм, что может привести к мгновенному испарению в системах R-22 (40–45 фунт./кв. дюйм в системах R410A).
Аналогично, максимальный подъем при всасывании не должен превышать 50 футов для R-22 или 60 футов для R-410A
из-за ограничений, наложенных на жидкостный трубопровод. (При инверсии потока хладагента падение жидкости
Страница 7
становится подъемом жидкости.) Размеры испарительного трубопровода должны быть определены как размеры
всасывающего вертикального трубопровода с соответствующей скоростью маслоподъема в случае перепада высот
между внутренним и наружным блоками.
На объектах, где подразумевается работа в режиме охлаждения ниже 50ºF и не используется экономайзер, должны
быть установлены средства контроля (напорного давления) при низкой температуре окружающей среды.
Электромагнитные клапаны представляют собой однонаправленные устройства. Поскольку электромагнитные клапаны
являются однонаправленными, они редко используются в теплонасосных системах. Однако если они используются,
необходим обратный клапан для обхода хладагента вокруг электромагнитного клапана во время цикла нагрева.
Установка цикла откачки на теплонасосной системе запрещена.
Теория и основные принципы
При проектировании схемы трубопровода хладагента следует учитывать три основных фактора:
1) Надежность системы
2) Производительность системы
3) Стоимость
Требуемые характеристики любой системы кондиционирования воздуха представлены в следующей таблице:
ТАБЛ. 3
Ключевые факторы
проектирования системы
Надежность
Производительность
Стоимость
Требуемая характеристика
Влияние трубопроводной
системы
Большой срок эксплуатации
Недостаточный контроль
компрессора
уровня смазочных
материалов может сократить
срок эксплуатации
компрессора. Важен
надлежащий контроль
жидкого хладагента.
Высокая производительность Перепад давления в
Высокая
трубопроводах хладагента
энергоэффективность
имеет тенденцию к снижению
Эффективная модуляция
производительности и
Низкий уровень шума
увеличению потребления
электроэнергии.
Высокие скорости могут
повысить уровень шума.
Модуляция часто зависит от
трубопровода.
Низкая стоимость
На стоимость эксплуатации
эксплуатации
влияет количество заряда
хладагента, медный
трубопровод,
принадлежности и
используемая рабочая сила.
Существует множество особенностей конструкции трубопроводной системы, которые могут влиять на надежность
компрессора. Многие компрессоры восприимчивы к засорению хладагента и разжижению масла. Жидкостные
трубопроводы увеличенного размера увеличивают количество хладагента в системе, что может привести к
возникновению этих проблем.
Жидкостные трубопроводы уменьшенного размера могут также создать проблемы. В жидкостных трубопроводах
уменьшенного размера хладагент может мгновенно испаряться перед расширительным устройством. В результате
недостатка ресурса для испарителя в этой ситуации может произойти потеря мощности, обмерзание испарительного
змеевика или большой перегрев.
Необходимо также тщательно определить размер всасывающих трубопроводов и испарительных трубопроводов. Во
всасывающих трубопроводах увеличенного размера скорость хладагента может быть слишком низкой для возврата
масла компрессору. Всасывающие трубопроводы уменьшенного размера уменьшают производительность и вызывают
большой перегрев.
Проектирование длинных трубопроводов хладагента должно проводиться очень тщательно. Чрезмерная длина
трубопровода может привести к уменьшению производительности системы и снижению надежности.
Наиболее серьезные проблемы вызывает перепад давления во всасывающем трубопроводе. Любой перепад давления
в нем может значительно уменьшить производительность и эффективность системы. Приемлемый перепад давления
во всасывающем трубопроводе: 3 фунт./кв. дюйм для R-22 и 5 фунт./кв. дюйм для R-410A. В очень длинных
трубопроводах перепад давления может превысить эти значения. Однако самой важной функцией всасывающего
Страница 8
трубопровода является обеспечение высоты маслоподъема. Таким образом, в очень длинных трубопроводах более
высокий перепад давления может быть необходим.
Самая важная функция жидкостного трубопровода состоит в обеспечении столбика 100%-ого жидкого хладагента в
расширительном устройстве. Жидкостные трубопроводы невелики в целях уменьшения объема хладагента в системе.
Если перепад давления в жидкостном трубопроводе не приводит к мгновенному испарению хладагента, диаметр
жидкостного трубопровода может быть небольшим. Соответствующее переохлаждение гарантирует наличие 100%-ого
жидкого хладагента в расширительном устройстве.
Необходимо также учесть любой перепад давления в жидкостном трубопроводе из-за вертикального подъема. Этот
перепад давления должен быть добавлен к потере на трение в жидкостном трубопроводе при расчете общего перепада
давления в жидкостном трубопроводе. Максимальный приемлемый перепад давления в жидкостном трубопроводе: 30
фунт./кв. дюйм для R-22 и 35 фунт./кв. дюйм для R-410A.
Для сохранения установленного значения подрядчик должен использовать самую маленькую трубу, что приведет к
приемлемым потерям на трение в системе.
Контроль уровня масла
Масло постоянно выкачивается из всех компрессоров и циркулирует вместе с хладагентом. Масло должно быть
возвращено в компрессор для смазки подшипников и контактных поверхностей. Необходимо тщательно определить
размеры всасывающих и испарительных трубопроводов для устранения проблем, связанных с контролем уровня
масла.
Для систем с наружным блоком, расположенным на 5–50 футов выше внутреннего блока, необходимо установить один
уловитель у основания всасывающего вертикального трубопровода. Для подъема при всасывании на 50–100 футов
(только охлаждающие агрегаты; подъем пара выше 50 футов для тепловых насосов не допускается) установите второй
уловитель на середине вертикального трубопровода. Для подъема при всасывании более чем на 100 футов установите
уловители с интервалом 1/3.
Высота маслоподъема является основным параметром, поскольку масло непрерывно циркулирует вместе с жидким
хладагентом и отделяется в испарителе. Масло должно возвращаться в компрессор путем улавливания паром
хладагента. Минимальная скорость должна составлять 800 фут/мин. (приблизительно) на горизонтальных участках и
1200 фут/мин. (приблизительно) в вертикальных всасывающих трубопроводах.
В системах R-22 с трубопроводами длиной более 50 футов и с всасывающим трубопроводом с внешним диаметром
труб 7/8 дюйма и менее добавьте 3 унции масла на каждые 10 футов трубопровода свыше 50 футов. Для систем с
всасывающим трубопроводом с внешним диаметром труб 1-1/8 дюйма и больше добавьте 4 унции масла на каждые 10
футов трубопровода свыше 50 футов. Для выбора правильного типа масла см. Техническое руководство Lennox или
инструкции по монтажу.
Добавлять дополнительное масло в системы R-410A запрещено.
Высоте маслоподъема способствует минимальное время выхода компрессора на рабочий режим. Если теплонасосная
система работает в режиме нагрева, минимальное время выхода на рабочий режим должно быть установлено на 4
минуты минимум.
Эквивалентная длина
Каждый клапан, элемент арматуры и изгиб вызывает потери давления на трение вследствие прерывания плавного
течения. Поскольку вычислить перепад давления на каждом элементе арматуры трудно, следует использовать
соотношение перепада давления к эквивалентной длине прямой трубы для каждого элемента арматуры. Это упрощает
подсчет общей длины трубопровода, включая элементы арматуры и клапаны, в виде эквивалентной длины прямой
трубы. Таблицы перепада давления и определения размеров трубопровода созданы на основе перепада давления на
каждые 100 футов прямой трубы. Эквивалентная длина медной трубы для обычно используемых клапанов и элементов
арматуры указана в Табл. 4.
Страница 9
ТАБЛ. 4
Эквивалентная длина прямой трубы в футах
Размер
трубоЭлектроТпровода
магнитИзгиб 90º
Изгиб 45º
Угловой
образный
Наружный/
большого большого
Тройник
клапан
трубоный
шаровой
* радиуса * радиуса
провод
диаметр в
клапан
дюймах
3/8
7
4
0,8
0,3
0,5
1,5
1/2
9
5
0,9
0,4
0,6
2,0
5/8
12
6
1,0
0,5
0,8
2,5
3/4
14
7
1,3
0,6
0,9
3,0
7/8
15
8
1,5
0,7
1,0
3,5
1-1/8
22
12
1,8
0,9
1,5
4,5
1-3/8
28
15
2,4
1,2
1,8
6,0
1-5/8
35
17
2,8
1,4
2,0
7,0
2-1/8
45
22
3,9
1,8
3,0
10
2-5/8
51
26
4,6
2,2
3,5
12
Коленообразный изгиб большого радиуса. Умножьте на 1,5 для получения эквивалентной длины коленообразного изгиба малого радиуса.
Перепад давления
В трубопроводе хладагента наблюдается сложное взаимодействие потока хладагента и масла. Поток хладагента
определяется множеством факторов, включая скорость, давление, трение, плотность, вязкость и работу, необходимую
для перемещения потока. Характер расхода хладагента хорошо изучен благодаря практике. Любой поток через трубу
приводит к перепаду давления или потерям на трение. Чем меньше труба, тем выше перепад давления. В Табл. 5
приведена информация о последствиях перепада давления в трубопроводной системе хладагента.
ТАБЛ. 5
Местоположение перепада
давления
Всасывающий трубопровод
Трубопровод горячего газа
Жидкостный трубопровод
Влияние на
производительность системы
Значительно уменьшает
производительность и
эффективность системы
Уменьшает производительность и
эффективность системы
Не влияет на производительность
системы при наличии столбика
жидкости в расширительном
устройстве
Перепад давления оказывает влияние на производительность. В следующих положениях описываются последствия
перепада давления в различных компонентах холодильной трубопроводной системы.
1) Перепад давления во всасывающем трубопроводе уменьшает производительность и увеличивает потребление
электроэнергии. В системах кондиционирования воздуха понижение на один фунт во всасывающем трубопроводе
уменьшает производительность приблизительно на один процент. Перепад давления во всасывающем трубопроводе
до 3 фунт./кв. дюйм для R-22 (5 фунт./кв. дюйм для R-410A), как правил, приемлем.
2) Перепад давления в жидкостном трубопроводе не приводит к существенной потере мощности, пока в
расширительный клапан поступает 100%-ая жидкость, и имеющегося давления достаточно для производства
требуемого потока. При определении общего перепада давления к потерям на трение должен быть добавлен перепад
давления вследствие подъема. При нормальной температуре жидкости давление в R-22 падает на 0,5 фунта на каждый
фут вертикального подъема жидкости. В R-410A давление падает на 0,43 фунта на каждый фут вертикального подъема
жидкости.
Кроме того, на падение давления в трубопроводах хладагента влияют коленообразные изгибы и элементы арматуры.
На Рис. 3 показана прокладка трубопровода, позволяющая избежать падения давления.
РИС. 3
Страница 10
Подробное описание определения размеров трубопровода
Первый шаг проектирования трубопроводной системы состоит в разработке компоновочного плана для всей системы
(относительное местоположение конденсаторного агрегата и испарителя, длина каждого сегмента трубопроводной
системы, длина всасывающих вертикальных трубопроводов и жидкостных вертикальных трубопроводов и т.д.). Начните
с создания эскиза системы с учетом длин труб, числа коленообразных изгибов, тройников, клапанов и любых других
требуемых нестандартных трубопроводов и элементов арматуры. Эта информация используется для определения
общей "эквивалентной" длины при вычислении перепада давления из-за трения.
Одни и те же методы применяются и к системам кондиционирования воздуха, и к теплонасосным системам.
Всасывающий трубопровод с размерами, необходимыми для обеспечения достаточной скорости улавливания масла и
перепада давления с минимальным снижением производительности, будет функционировать надлежащим образом как
нагнетательный трубопровод горячего газа во время цикла нагрева. Кроме того, если существует разница по вертикали
в высоте между наружным и внутренними блоками при определении размера всегда необходимо учитывать подъем
пара и жидкости из-за реверсивного потока хладагента.
Конденсаторные агрегаты и тепловые насосы в составе сплит-системы Lennox (не более четырех тонн) соответствуют
комплектам для трубопроводов переменной протяженности до 50 (линейных) футов. Эти приложения предлагают
простые и быстрые агрегаты, работающие безаварийно, если комплекты для трубопроводов смонтированы
надлежащим образом. В коммерческих сплит-системах и бытовых агрегатах длиной свыше 50 футов для обеспечения
удовлетворительной производительности системы необходимо использовать специальные конструктивные решения.
Система, спроектированная недопустимым образом, может привести к серьезной потере мощности или даже отказу
компрессора.
Назначение жидкостного трубопровода состоит в передаче столбика 100%-ой жидкости от конденсатора в систему
дозирования испарителя без мгновенного испарения. Допустимая величина перепада давления в жидкостном
трубопроводе зависит от величины (в градусах) переохлаждения жидкости на выходе конденсатора и от предельной
температуры конденсации. Если температура конденсации и величина переохлаждения известны, можно вычислить
максимальный допустимый перепад давления.
Все оборудование Lennox спроектировано с возможность корректировки заряда для обеспечения достаточного
переохлаждения на выходе наружного блока. Такая конструкция допускает падение давления на 30 фунтов в
жидкостном трубопроводе R-22 (включая перепад давления вследствие вертикального подъема и потерь на трение) и
на 35 фунт./кв. дюйм в жидкостном трубопроводе R-410A. Для увеличения переохлаждения в целях преодоления
перепада давления из-за подъема жидкости может быть добавлен заряд хладагента. При добавлении заряда тепловые
насосы требуют отдельного рассмотрения, поскольку необходимо учесть и режим охлаждения, и режим нагрева. См.
руководство по монтажу для соответствующего агрегата.
Главной причиной отказа компрессора является засорение жидкости. Из-за дополнительного хладагента, необходимого
для заполнения трубопровода, вероятность засорения значительно возрастает для трубопроводов с длиной более 50
футов. Рекомендуется использовать наименьший жидкостный трубопровод, который не будет вызывать мгновенного
испарения хладагента из-за перепада давления. В Табл. 6 показано, что каждое инкрементное увеличение размера
жидкостного трубопровода приводит к увеличению количества жидкости для заполнения трубопровода от 40 до 50
процентов.
ТАБЛ. 6
Заряд хладагента (фунты) в 100 футах медной трубы типа L
R-22
R-410A
3/8"
1/2"
5/8"
Жидкостный
трубопровод
Жидкостный
трубопровод
Жидкостный
трубопровод
3,8
3,1
7,0
5,8
11,3
9,2
Размер трубопровода (наружный диаметр), дюймы
5/8"
3/4"
3/4"
7/8"
7/8"
1-1/8" 1-3/8"
Всасывающий
трубопровод
0,3
0,4
Жидкостный
трубопровод
16,8
13,8
Всасывающий
трубопровод
Жидкостный
трубопровод
0,4
0,6
23,4
19,2
Всасывающий
трубопровод
0,6
0,8
Всасывающий
трубопровод
1,0
1,3
Всасывающий
трубопровод
1,6
2,0
1-5/8"
2-1/8"
Всасывающий
трубопровод
Всасывающий
трубопровод
2,2
2,9
3,9
5,0
Жидкостный трубопровод не должен непосредственно контактировать с испарительным трубопроводом. Если схема
трубопровода хладагента приводит к перепаду давления в 20 фунт./кв. дюйм и более, жидкостный трубопровод должен
быть изолирован во всех местах прохождения через окружающую среду (таких как чердак), температура в которых
выше температуры переохлажденного хладагента (температура жидкости приблизительно 105ºF–115ºF при
температуре окружающей среды 95ºF).
Трубопроводы охлаждения могут быть проложены под землей, если только они изолированы и водонепроницаемы.
Неизолированные медные трубопроводы, проложенные под землей во влажной почве или под бетоном, могут привести
к серьезной потере мощности и неправильной работе, а также к раннему отказу из-за коррозии. Для получения
дополнительной информации см. Приложение.
Системы с проложенными под землей трубопроводами хладагента могут существенно или полностью терять мощность
в случае возможной передачи тепла в окружающую среду. Кроме того, проложенные под землей трубопроводы
восприимчивы к коррозии, которая может сократить срок эксплуатации системы. Поэтому
Страница 11
проложенные под землей трубопроводы должны находиться в герметичной, водонепроницаемой, теплоизолированной
изоляционной трубе. Трубопроводы не должны по какой-либо причине соприкасаться с почвой, и конструкция
изоляционной трубы не должна допускать сбора и сохранения воды.
Во всех установках с трубопроводами длиной более 50 футов следует использовать трубу охлаждения только из
твердой меди (сухую и чистую). Труба из мягкой меди может провиснуть на длинных горизонтальных участках.
Коленообразные изгибы, тройники, муфты и другие соединения должны быть выполнены из деформируемой меди, и
коленообразные изгибы должны иметь большой радиус. Для герметичности соединений следует должным образом
очищать трубку и фитинги и использовать твердый припой, содержащий, по меньшей мере, от 3 до 5 процентов
серебра ("силфос" – silicaphosphine). Для предотвращения образования окисла меди внутри медной трубы необходимо
проводить пайку в среде сухого азота.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Пожароопасность. Отбор кислорода через трубопровод при пайке
соединений запрещен. Кислород, горящий в непосредственной близости
от масла, может нанести ущерб, телесные повреждения или повлечь
смерть.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Опасность взрыва. Использование кислорода в трубопроводах хладагента
запрещено. Кислород в контакте с маслом создает взрывчатую смесь,
которая может нанести ущерб, телесные повреждения или повлечь
смерть.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Опасность взрыва. Необходимо всегда использовать регулятор кислорода
на бутыли с азотом. Непосредственное соединение бутыли с приборами
или шлангами без первой регулировки на выходе запрещено. Шланги,
приборы и/или трубопроводы хладагента под давлением могут взорваться
и нанести убытки, телесные повреждения или повлечь смерть.
Основное назначение жидкостного трубопровода состоит в обеспечении столбика жидкого хладагента в
расширительном клапане. Скорость хладагента в жидкостном трубопроводе не оценивается, поскольку масло
смешается с жидким хладагентом полностью. Однако падение давления в жидкостном трубопроводе имеет значение.
Если давление жидкого хладагента упадет ниже, чем при температуре насыщения, то часть жидкости превратится в пар
для охлаждения остального жидкого хладагента до новой температуры насыщения. Это может произойти в жидкостном
трубопроводе вследствие перепадов давления или из-за потерь на трение или из-за вертикального подъема.
Следует избегать мгновенного выделения газа в жидкостном трубопроводе. Единственный способ удостовериться в
том, что столбик жидкости присутствует в расширительном устройстве, состоит в проверке переохлаждения. Зона за
смотровым стеклом может быть заполнена жидкостью, но пузырьки могут формироваться за пределами этой зоны.
Мгновенно выделяющийся газ в расширительном устройстве может разрушить, повредить клапан TXV, послужить
причиной шума и исчерпать ресурсы испарительного змеевика. В разделе, посвященном управлению системой,
рассматривается процедура заряда установки с помощью переохлаждения.
Определение размеров жидкостных трубопроводов
При определении размеров жидкостных трубопроводов необходимо учитывать два фактора: перепад давления в
трубопроводах и перепад давления на расширительном устройстве и на распределительном устройстве. Для
обеспечения соответствующего переохлаждения в расширительном устройстве необходимо определить максимальный
перепад давления в трубопроводах. См. приведенные ниже примеры.
Максимальный допустимый перепад давления, пример 3
Агрегат R-22 средней эффективности работает при переохлаждении в 10ºF и температуре конденсации125ºF (280
фунт./кв. дюйм). Найдите максимальный допустимый перепад давления в жидкостном трубопроводе. См. диаграмму
давления/температуры (Рис. 27) в Приложении. Температура конденсации 125ºF минус 10ºF переохлаждения
равняется температуре переохлажденной жидкости 115ºF (245 фунт./кв. дюйм – это давление, ниже которого
переохлажденная жидкость начнет формировать мгновенно выделяющийся газ). Давление конденсации 280 фунт./кв.
дюйм минус давление переохлаждения 245 фунт./кв. дюйм равняется 35 фунт./кв. дюйм. Максимальный допустимый
перепад давления – 35 фунт./кв. дюйм.
Перепад давления в жидкостных трубопроводах не влияет на производительность системы при условии, что на вход
расширительного устройства подается 100%-ая жидкость. По большей части величина перепада давления в
жидкостном трубопроводе определяет генерацию мгновенно выделяющегося газа. Для расчета общего перепада
давления в жидкостных трубопроводах необходимо определить и сложить следующие величины:
1) Перепад давления из-за трения в трубе (Рис. 4), элементах арматуры и устанавливаемых на месте эксплуатации
принадлежностях, таких как влагоотделитель, электромагнитный клапан или другие устройства (Табл. 4). Перепад
давления из-за трения, как правило, меньше, чем перепад давления из-за подъема, но его также необходимо учесть.
Страница 12
Показатели перепада давления для устройств, устанавливаемых на месте эксплуатации, как правило, указываются
производителями устройств и должны учитываться при их наличии.
2) Перепады давления из-за вертикального подъема жидкости (0,5 фунта на фут для R-22 и 0,43 фунта на фут для R410A) как правило, имеют большие значения и могут являться ограничивающим фактором в окончательной конструкции
системы.
Кроме того, давление на входе в расширительное устройство должно быть достаточным для производства требуемого
потока через расширительное устройство. Для производства полного потока хладагента при номинальной мощности
требуется перепад давления 100 фунт./кв. дюйм для R-22 (175 фунт./кв. дюйм для R-410A) по расширительному
клапану и распределительному устройству. Следовательно, необходимо доставить жидкий хладагент (свободный от
мгновенно выделяющегося газа) к расширительному клапану при 175 фунт./кв. дюйм для R-22 или 340 фунт./кв. дюйм
для R-410A.
Максимальный допустимый перепад давления, пример 4
Высокопроизводительная установка R-410A работает при переохлаждении в 6ºF и температуре конденсации 115ºF (390
фунт./кв. дюйм). Найдите максимальный допустимый перепад давления в жидкостном трубопроводе. См. диаграмму
давления/температуры в Приложении. Температура конденсации 115ºF минус переохлаждение 6ºF равняется
температуре переохлажденной жидкости 109ºF (360 фунт./кв. дюйм – это давление, ниже которого переохлажденная
жидкость начнет формировать мгновенно выделяющийся газ), давление сжатия 390 фунт./кв. дюйм минус давление
переохлаждения 3640 фунт./кв. дюйм равняется 30 фунт./кв. дюйм. Максимальный допустимый перепад давления – 30
фунт./кв. дюйм.
Страница 13
РИС. 4
Страница 14
РИС. 5
Страница 15
Пример 5
Дано: R-22, 10-тонный (одноступенчатый) конденсаторный агрегат на уровне поверхности земли с 10-тонным
испарителем на третьем уровне над поверхностью земли с общей длиной трубопровода 96 (линейных) футов.
Установка заряжена с переохлаждением 10ºF при температуре конденсации 125ºF (280 фунт./кв. дюйм жидкостный
R22). См. Рис. 6.
РИС. 6
Найти: Размер трубопровода в соответствии с Рис. 4.
На Рис. 4 показано соотношение между размером жидкостного трубопровода, перепадом давления на каждые 100
футов, скоростным диапазоном и тоннажем. При использовании электромагнитных клапанов жидкостного трубопровода
скорости не должны превышать 300 фут/мин. во избежание удара жидкости при закрытии. Просмотрите Рис.4 слева
направо и найдите наименьший размер трубы, для которого скорость не будет превышать 300 фут/мин.
Решение:
Для 10-тонной системы выбран трубопровод с внешним диаметром 5/8 дюйм. с перепадом 4,25
фунт./кв. дюйм на каждые 100 футов. Теперь вычислите перепад давления из-за трения и подъема жидкости с целью
определения правильности выбора.
При вычислении необходимо учесть давление, потерянное в двух коленообразных изгибах. Общий перепад из-за
трения для трубы длиной 96 фут. с внешним диаметром 5/8 дюйм. плюс (из Табл. 4) 1 эквивалентный фут для каждого
изгиба = 98 экв. фт.
На Рис. 4 показано, что в 10-тонной системе можно ожидать перепада 4,25 фунт./кв. дюйм на 100 фут. медной трубы с
внешним диаметром 5/8 дюйма. Умножив 4.25/100 на 98 экв. фт., получим общие потери на трение – 4,17 фунт./кв.
дюйм.
Теперь необходимо добавить перепад давления из-за вертикального подъема. Перепад давления для R22 составляет
1/2 фунт./кв. дюйм на каждый фут вертикального трубопровода. Умножив на 40 футов вертикального подъема, получим,
что перепад давления из-за подъема = 20 фунт./кв. дюйм.
Наконец, учтем влагоотделитель фильтра к жидкостному трубопроводу с перепадом давления 1 фунт./кв. дюйм (это
значение указано производителем).
Сложив три компонента перепада давления, получим, что общий перепад давления в трубопроводе с наружным
диаметром 5/8 дюйм. = 25,17 фунт./кв. дюйм.
Сравнение значения 25,17 фунт./кв. дюйм с максимальным допустимым перепадом давления показывает, что это
значение попадает в приемлемый диапазон. Следовательно, трубопровод с наружным диаметром 5/8 дюйм. является
правильным выбором, поскольку полученное значение значительно меньше максимального допустимого перепада
давления, находится в удовлетворительном скоростном диапазоне, использует минимум хладагента и обеспечивает
достаточное давление в расширительном клапане.
Страница 16
Альтернативный размер трубы
Предположим, что была выбрана труба с наружным диаметром 3/4 дюйм. и с перепадом 1,6 фунт./кв. дюйм на каждые
100 фут. Общая эквивалентная длина вычисляется путем сложения линейной длины (96 фут.) и эквивалентной длины
арматуры (два коленообразных изгиба 90º
длиной 1,25 фут. каждый). Общая эквивалентная длина – 98,5 фут.
Общие потери на трение: 1,6/100 умножаем на 98,5 фут. = 1,57 фунт./кв. дюйм. Сложив перепад давления на подъем
(20 фунт./кв. дюйм) и во влагоотделителе фильтра (1 фунт./кв. дюйм), получим, что общий перепад давления для трубы
с диаметром 3/4 дюйм. = 22,57 фунт./кв. дюйм.
Все же труба с диаметром 3/4 дюйма – не слишком удачный выбор. Почему?
Разница в перепаде давления между трубопроводом с наружным диаметром 5/8 дюйм. и 3/4 дюйм. составляет только
2,35 фунт./кв. дюйм. Но для трубопровода большего размера необходимо добавить в систему дополнительные 5,5
фунт. хладагента (см. Табл. 6). Возрастает риск засорения хладагента, кроме того, трубопровод меньшего диаметра
стоит дешевле. Следует использовать трубопровод меньшего диаметра.
РИС. 7
Определение размера всасывающих и испарительных трубопроводов
Назначение всасывающего трубопровода состоит в возврате пара хладагента и масла из испарителя в компрессор.
Определение размеров вертикальных трубопроводов чрезвычайно важно. Движение масляных капелек на внутренней
поверхности трубы зависит от массовой скорости газа на поверхности стенки.
Чем больше труба, тем выше скорость, необходимая в центре трубы для поддержки заданной скорости на поверхности
стенки. Конструкция всасывающего трубопровода критически важна. Конструкция должна минимизировать падение
давления для достижения максимальной эффективности установки и в то же время обеспечивать достаточную высоту
маслоподъема для компрессора при всех условиях.
Поскольку в испарителе масло отделяется от хладагента, скорость всасывания должна быть достаточной для
улавливания масла. Для улавливания масла в горизонтальных всасывающих трубопроводах требуется минимальная
скорость 800 фут/мин. Во всасывающих вертикальных трубопроводах минимальная скорость составляет 1200 фут/мин.
и предпочтительная – 1500 фут/мин. независимо от длины вертикального трубопровода.
На Рис. 8 показано соотношение между размером всасывающего трубопровода, перепадом давления на каждые 100
футов, скоростью и тоннажем холодопроизводительности. Эта диаграмма используется для определения перепада
давления во всасывающем трубопроводе, которое затем может использоваться для определения потери мощности во
всасывающем трубопроводе. Кроме того, диаграмма может использоваться для определения скорости во
всасывающем трубопроводе в целях обеспечения необходимой высоты маслоподъема в компрессоре.
Страница 17
РИС. 8
Страница 18
РИС. 9
Вертикальный подъем не оказывает существенного влияния на перепад давления. Однако системы теряют
приблизительно 1% производительности на каждый фунт перепада давления из-за трения во всасывающем
трубопроводе. Этот "1%-ый" фактор используется для оценки потери мощности трубопроводов хладагента. Перед
использованием "1%-ого" фактора необходимо с помощью рис.8 оценить перепад давления в выбранном трубопроводе
на основе его "общей эквивалентной длины".
Страница 19
Показатели производительности в Техническом руководстве по оборудованию сплит-систем Lennox отображают
производительность в сравнении с конкретным внутренним змеевиком и трубопроводом хладагента длиной 25 футов. В
этих показателях уже учтены потери для трубопровода хладагента длиной 25 футов. При использовании этого
руководства для оценки потерь мощности из-за трения необходимо вычислить перепад давления во всем трубопроводе
хладагента, а затем вычесть перепад давления для трубопровода длиной 25 футов. См. Рис. 10. Следует помнить, что
цель состоит в сведении потерь мощности в трубопроводе хладагента к минимуму и поддержании скорости для
достаточной высоты маслоподъема.
РИС. 10
Выводы
Если испаритель расположен выше или на том же уровне, что и конденсаторный агрегат, всасывающий трубопровод
должен быть поднят до верхней части испарителя. См. Рис. 11. Это препятствует миграции жидкости в компрессор во
время цикла отключения. Кроме того, у основания всех вертикальных трубопроводов должны быть установлены
уловители.
В системах кондиционирования воздуха горизонтальные всасывающие трубопроводы должны находиться на одном
уровне с конденсаторным агрегатом или должны быть наклонены в его сторону. В системах кондиционирования
воздуха и теплонасосных системах при прокладке трубы следует избегать уклонов и низких точек, в которых может
скапливаться масло. По этой причине следует использовать твердую медь, особенно на длинных горизонтальных
участках.
РИС. 11
Для обеспечения возврата масла необходимо установить уловитель в нижней части каждого всасывающего
вертикального трубопровода (следует помнить, что испарительный трубопровод теплового насоса может действовать
как всасывающий вертикальный трубопровод при инвертированном потоке хладагента).
При выборе размеров испарительного/всасывающего трубопроводов следующие учитывать следующие моменты:
1) Необходимо поддерживать скорость для обеспечения достаточной высоты маслоподъема к компрессору.
2) Потеря мощности не должна выходить за рамки установленных требований.
Устанавливаемые на месте эксплуатации компоненты, такие как влагоотделители всасывающего трубопровода,
глушители и т.д., также влияют на перепад давления и потерю мощности. Необходимо учитывать суммарный перепад
давления (для получения информации о перепадах давления см. данные производителя).
Страница 20
Процедура определения размера
Прежде чем выбрать размер трубы, выполните эскиз макета с полным набором арматуры, влагоотделителей, клапанов
и т.д. Измерьте линейную длину каждого трубопровода и определите количество изгибов, тройников, клапанов,
влагоотделителей и т.д. Для использования общей эквивалентной длины при определении потерь на трение добавьте
эквивалентную длину элементов арматуры (Табл. 4) к линейной длине трубы.
Процедура определения размеров всасывающего трубопровода – пример 6
Дано: Конденсаторный агрегат R-22 (60 000 БТЕ/ч) с холодопроизводительностью 5 т на одном уровне с
конденсатором, с 65 футами трубопровода и 8 изгибами (как на Рис.11).
Найти: Размер трубы в соответствии с Рис. 8.
На Рис. 8 показано соотношение между размером всасывающего трубопровода, перепадом давления на каждые 100
футов, скоростным диапазоном и тоннажем.
Решение:
Просмотрите Рис. 8 слева направо и найдите наименьший размер трубы, для которого скорость не
будет превышать 3000 фут/мин.
Скорость во всасывающем трубопроводе не должна превышать 3000 фут/мин. во избежание возможных претензий по
уровню шума. Это правило можно немного нарушить, если требуется увеличить скорость для вертикального
маслоподъема.
Выбран трубопровод с наружным диаметром 1-1/8 дюйм., с перепадом давления 2,8 фунт./кв. дюйм на каждые 100
футов и скоростью 1950 фут/мин. Теперь рассчитайте перепад давления из-за потерь на трение с целью определения
правильности выбора.
Труба длиной 65 футов плюс 8 изгибов (1,8 экв. фт. каждый согласно Табл. 4) = 79,4 футов эквивалентной длины.
При умножении 2,8/100 на 79,4 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 2,22 фунт./кв. дюйм.
Трубопровод с наружным диаметром 1-1/8 дюйм. удовлетворяет требованиям Рис. 8. Для определения чистой
производительности найдите потери мощности в трубопроводе с наружным диаметром 1-1/8 дюйм.
Производительность систем кондиционирования воздуха и теплонасосных систем основывается на соответствующих
системах с трубопроводом хладагента длиной 25 экв. фт., работающих при условиях, определенных Институтом
кондиционирования и охлаждения (ARI). Как показано на Рис. 10, перепад давления трубопровод длиной 25 фут.
должен быть вычтен из перепада давления для общей эквивалентной длины.
Перепад давления в трубопроводе длиной 25 фут. с наружным диаметром 1-1/8 дюйм.:
2,8/100 умножаем на 25 = 0,7 фунт./кв. дюйм. Дополнительный перепад давления для трубопровода:
2,22 фунт./кв. дюйм минус 0,7 фунт./кв. дюйм = 1,52 фунт./кв. дюйм
Потери мощности (Рис.10):
0,1 x 1,52 x 60 000 = 912 БТЕ/ч или приблизительно 1,5%.
Пример 7
Альтернативный размер трубы
Предположим, что выбран трубопровод с наружным диаметром 7/8 дюйм. с перепадом давления 12 фунт./кв. дюйм на
каждые 100 фут. 65 футов трубы плюс 8 изгибов (1,5 экв. фт. каждый) = 77 футов эквивалентной длины. Общие потери
на трение: 12/100 умножаем на 77 = 9,24 фунт./кв. дюйм.
Перепад давления в трубопроводе длиной 25 фут. с наружным диаметром 7/8 дюйм.:
12/100 умножает на 25 = 3 фунт./кв. дюйм
Дополнительный перепад давления для трубопровода:
9,24 фунт./кв. дюйм минус 3 фунт./кв. дюйм = 6,24 фунт./кв. дюйм
Потери мощности (Рис.10):
0,1 x 6,24 x 60 000 = 3744 БТЕ/ч или приблизительно 6,24%.
Это неправильный выбор по двум причинам:
1) Высокая скорость может вызвать избыточный шум в трубопроводе.
2) Потеря мощности может оказаться неприемлемой, если система спроектирована с жестким допуском.
Страница 21
Процедура определения размеров всасывающего трубопровода – пример 8
Дано: Конденсаторный агрегат с холодопроизводительностью 7-1/2 т с испарителем, расположенным ниже, чем
конденсатор, с трубопроводом длиной 112 фут. и 4 коленообразными изгибами. Трубопровод
включает 20 футов вертикального подъема и 92 фута горизонтального участка.
РИС. 12
Найти: Размер трубы в соответствии с Рис. 8.
Решение:
Выбран трубопровод с наружным диаметром 1-1/8 дюйм. с перепадом давления 6 фунт./кв. дюйм на
каждые 100 футов и скоростью 2900 фут/мин. Теперь вычислите перепад давления из-за трения с целью определения
правильности выбора.
Из Табл. 4: четыре изгиба с 1,8 экв. фт. каждый = 7,2 экв. фт. Добавив это значение к 112 футам трубопровода, получим
общую эквивалентную длину 119,2 футов (округлим до 120 футов).
При умножении 6/100 на 120 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 7,2 фунт./кв. дюйм.
Используйте Рис. 8 для расчета перепада давления в трубопроводе длиной 25 футов с наружным диаметром 1-1/8
дюйм. При умножении 6/100 на 25 футов получаем потери на трение 1,5 фунт./кв. дюйм.
Потери мощности с учетом "общей эквивалентной длины" трубопровода хладагента (согласно Рис. 8 и 10) = 1% x (7,2 –
1,5) x 90 000.
Потери БТЕ/ч = 0,01 x (5,7) x 90 000
Потери БТЕ/ч = 5130
Потеря мощности для выбранного трубопровода составляет приблизительно 5,7%.
Предыдущий расчет показывает, что это работоспособная система, в которой, однако, происходит потеря мощности и
эффективности.
Пример 9
Альтернативный размер трубы
Используем предыдущий пример (с холодопроизводительностью 7-1/2 тонн), но на этот раз выберем трубопровод с
наружным диаметром 1-3/8 дюйма. Трубопровод с наружным диаметром 1-3/8 дюйм. и перепадом давления 2 фунт./кв.
дюйм на каждые 100 футов обеспечивает скорость 1760 фут/мин. Теперь рассчитаем перепад давления из-за потери на
трение с целью определения правильности выбора.
Согласно Рис. 5, четыре изгиба по 2,4 экв. фт. каждый = 9,6 экв. фт. Добавив 112 футов трубопровода, получим общую
эквивалентную длину 121,6 футов (округлим до 122 футов).
При умножении 2/100 на 122 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 2,4 фунт./кв. дюйм.
Вычислим перепад давления в трубопроводе длиной 25 футов с наружным диаметром 1-3/8 дюйм. согласно Рис. 8. При
умножении 2/100 на 25 футов получаем потери на трение – 0,5 фунт./кв. дюйм.
Потери мощности с учетом "общей эквивалентной длины" трубопровода хладагента (согласно Рис. 8 и 10) = 1% x (2,4 –
0,5) x 90 000.
Потери БТЕ/ч = 0,01 x (1,9) x 90 000
Потери БТЕ/ч = 1710
Потеря мощности для выбранного трубопровода составляет приблизительно 1,9%.
Условия, заданные в этом примере, позволяют использовать всасывающий трубопровод с наружным диаметром 1-1/8
дюйм. или 1-3/8 дюйм., поскольку возможные потери сведены к минимуму, и скорости достаточно для возврата масла в
компрессор.
Страница 22
Пример 10 – Определение размеров всасывающего трубопровода с регулируемой производительностью
Двухступенчатый конденсаторный агрегат
В некоторых установках с регулируемой производительностью в условиях минимальной нагрузки может использоваться
один всасывающий вертикальный трубопровод без серьезной ошибки при расчете нагрузки. Установки Lennox с
двухступенчатыми компрессорами имеют производительность приблизительно 67% на низкой ступени и, как правило,
не требуют двойных вертикальных всасывающих трубопроводов.
Дано: 15-тонный двухступенчатый конденсаторный агрегат с одним 15-тонным (с двойным контуром) испарителем.
Производительность высокой ступени = 15 тонн и,
Производительность низкой ступени = 9 тонн.
Система установлена вертикально с испарителем, расположенным на 60 футов ниже конденсаторного агрегата и на 40
футов по горизонтали от конденсаторного агрегата. У основания вертикального трубопровода установлен уловитель.
Уловитель состоит из колен, изогнутых под углом 90º.
Найти: Определите, достаточно ли одного всасывающего вертикального трубопровода или необходимо использовать
двойной вертикальный всасывающий трубопровод.
ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРА ТРУБОПРОВОДА ДЛЯ ДВУСТУПЕНЧАТОГО АГРЕГАТА
РИС. 13
Решение:
Выберите размер трубопровода на основе полной производительности установки (15 тонн). Выбран
трубопровод с наружным диаметром 1-5/8 дюйм. с перепадом давления 3 фунт./кв. дюйм на каждые 100 футов и
скоростью 2600 фут/мин. (при полной производительности). Затем определите эквивалентную длину участка для
вычисления перепада давления.
60 футов трубы (вертикаль) плюс 40 футов трубы (горизонталь) плюс четыре колена, изогнутых под углом 90 градусов
(2,8 экв. фт. каждое) = 111,2 длин экв. фт. (округляем до 111).
На Рис. 8 показано, что на всасывающем трубопроводе с наружным диаметром 1-5/8 дюйм. и производительностью 15
т наблюдается перепад давления, равный 3 фунт./кв. дюйм на каждые 100 футов. При умножении 3/100 на 111 экв. фт.
получаем общие потери на трение, равные 3,3 фунт./кв. дюйм.
Вычислим перепад давления в трубопроводе длиной 25 футов с наружным диаметром 1-5/8 дюйм. согласно Табл. 4.
При умножении 3/100 на 25 футов получаем потери на трение – 0,75 фунт./кв. дюйм.
Потери мощности с учетом "общей эквивалентной длины" трубопровода хладагента (согласно Рис. 8 и 10) = 1% x (3,3 –
0,75) x 180 000.
Потери БТЕ/ч = 0,01 x (2,55) x 180 000
Потери БТЕ/ч = 4590
Потеря мощности для выбранного трубопровода составляет приблизительно 2,55%.
Производительность низкой ступени
Трубопровод с наружным диаметром 1-5/8 дюйм. подходит для этой системы, работающей с полной
производительностью (15 т). Теперь следует проверить производительность низкой ступени (9 тонн) для определения
пригодности трубопровода с наружным диаметром 1-5/8 дюйм.
Двухступенчатые установки Lennox на низкой ступени работают приблизительно с 60%-ой производительностью:
15 тонн x 0,6 = 9 тонн (если доступны технические данные, используйте фактические значения производительности, а
не приблизительные).
Страница 23
Производительность 9 т при использовании трубы с наружным диаметром 1-5/8 дюйм. (Рис. 8) обеспечивает скорость
1500 фут/мин. Этой скорости достаточно для возврата масла в компрессор, и она удовлетворяет требованию
поддержания скорости не менее 1200 фут/мин. в вертикальных трубопроводах.
Сравнение производительности высокой и низкой ступени в этом случае показывает, что можно использовать
единственный всасывающий вертикальный трубопровод с наружным диаметром 1-5/8 дюйм. и что двойные
вертикальные всасывающие трубопроводы не требуются.
Пример 11
Определение размера всасывающего трубопровода с регулируемой производительностью – байпас горячего
газа
Существует два основных типа комплектов байпаса горячего газа. Наиболее предпочтительным является тип байпаса,
в котором горячий газ подается от нагнетательного трубопровода компрессора к боковому отводу на
распределительном устройстве в испарительном змеевике. При таком расположении полный поток всасываемого газа
обрабатывается во всасывающем трубопроводе, и всасывающий трубопровод должен обеспечивать выполнение
стандартных процедур, описанных в предыдущих разделах.
Второй тип байпаса горячего газа установлен и подключен в конденсаторном агрегате. Это "обходной" байпас горячего
газа", в котором нагнетаемый компрессором горячий газ и жидкость из жидкостного трубопровода идут в обход к
клапану байпаса горячего газа и прямо во всасывающий трубопровод. Этот метод сокращает поток через испаритель и
всасывающий трубопровод. Требуется специальное обслуживание всасывающих вертикальных трубопроводов.
Для правильной установки комплекта байпаса горячего газа см. инструкции Lennox.
Применение двойных вертикальных всасывающих трубопроводов
Двойные всасывающие вертикальные трубопроводы могут потребоваться, если конденсаторный агрегат допускает
разгрузку более 50% или с помощью байпаса горячего газа (цикл обхода) или с помощью других механических средств.
Если конденсаторный агрегат допускает разгрузку менее 50%, размер всасывающих трубопроводов может быть, как
правило, определен в соответствии с предыдущими разделами. Если при работе установки со сниженной
производительностью скорость всасывания достаточно высока для улавливания масла, двойные всасывающие
вертикальные трубопроводы, как правило, не требуются.
Как правило, двойные всасывающие вертикальные трубопроводы требуются в случаях, когда минимальная нагрузка на
компрессоре не создает достаточную скорость в вертикальных всасывающих трубопроводах для возврата масла в
компрессор. Двойные вертикальные всасывающие трубопроводы также требуются в случаях, когда перепад давления
или скорость в единственном всасывающем вертикальном трубопроводе чрезмерно велики.
Принципы работы двойных вертикальных всасывающих трубопроводов
На Рис. 14 показана стандартная установка с двойным вертикальным всасывающим трубопроводом. Как показано,
между двумя вертикальными трубопроводами установлен уловитель. Во время работы в режиме неполной нагрузки
(Рис. 15), если скорость газа недостаточна для возврата масла через оба вертикальных трубопровода, уловитель
постепенно заполняется маслом, пока второй вертикальный трубопровод не будет запечатан герметически. Когда это
произойдет, пар будет перемещаться только по первому вертикальному трубопроводу. При использовании только
первого вертикального трубопровода скорость будет достаточной для переноса масла. Этот уловитель должен быть
смонтирован вплотную для минимальной вместимости масла. В противном случае в уловителе накопится столько
масла в режиме неполной нагрузки, что может серьезно понизиться уровень масла в картере компрессора.
Второй всасывающий вертикальный трубопровод должен входить в основной всасывающий трубопровод сверху во
избежание слива масла вниз через второй вертикальный трубопровод во время неполной нагрузки. См. Рис. 15.
Страница 24
РИС. 14
ЗАМЕНИТЕ "СКОРОСТЬ" НА "СТУПЕНЬ" НА РИС. 15
РИС. 15
Пример расчета
Дано: 10-тонный конденсаторный агрегат с байпасом горячего газа (обходного типа) или с механическими
разгрузчиками, допускающий 65%-ую разгрузку. Соответствующий испаритель расположен ниже конденсаторного
агрегата. Для трубопровода потребуется 57 (линейных) футов трубы (Рис. 16). Для конструкции без двойных
вертикальных всасывающих трубопроводов потребуется только 2 коленообразных изгиба.
Найти: 1)
Выбрать размеры труб для горизонтальных участков и вертикальных трубопроводов (Рис. 8)
2)
Определить, необходимы ли двойные вертикальные всасывающие трубопроводы.
3)
Определить размер двойного вертикального всасывающего трубопровода, обеспечивающий
надлежащую производительность системы.
Решение:
Определите размер каждого сегмента на основе объема хладагента, протекающего в сегменте.
Производительность в режиме полной нагрузки = 10 т. Производительность в режиме минимальной нагрузки
составляет 35% от 10 т = 3,5 т. Разница между полной производительностью и производительностью в режиме
неполной нагрузки составляет 6,5 т.
Согласно Рис. 8, выберите размер трубы для полной допустимой нагрузки. Выбран трубопровод с наружным
диаметром 1-3/8 дюйм. с перепадом давления 3,3 фунт./кв. дюйм на каждые 100 футов и скоростью 2400 фут/мин.
Теперь согласно Рис. 8 найдите скорость для выбранного размера трубы при неполной нагрузке. Скорость при
неполной нагрузке приблизительно равна 850 фут/мин. Скорости 850 фут/мин. достаточно для возврата масла на
горизонтальных участках, но не в вертикальных трубопроводах.
Страница 25
РИС. 16
Если попробовать определить размеры в этой системе с помощью простого уменьшения размера вертикального
трубопровода до 1-1/8 дюйм., то окажется, что при работе системы с полной производительностью скорость в
вертикальном трубопроводе чрезмерно велика (3800 фут/мин.). В результате этого в конструкцию системы потребуется
внести двойные вертикальные всасывающие трубопроводы. Для двойного вертикального всасывающего трубопровода
потребуется пять коленообразных изгибов и два тройника.
Определение размера меньшего вертикального трубопровода
(вертикальный трубопровод, несущий наименьшую часть нагрузки)
Установка имеет производительность в 3,5 т при минимальной нагрузке. Согласно Рис. 8, выбираем трубопровод с
наружным диаметром 7/8 дюйм. (наименьший трубопровод с приемлемой скоростью). При работе с
производительностью 3,5 т этот трубопровод обеспечивает скорость 2500 фут/мин. и вызывает перепад давления 6
фунт./кв. дюйм на каждые 100 футов.
Определение размера большего вертикального трубопровода
(вертикальный трубопровод, несущий наибольшую часть нагрузки)
Больший трубопровод обеспечивает производительность 6,5 т при полной нагрузке. Согласно Рис. 8, выберите
трубопровод с наружным диаметром 1-1/8 дюйм. (наименьший трубопровод с приемлемой скоростью). При работе с
производительностью 6,5 т этот трубопровод обеспечивает скорость 2500 фут/мин. и вызывает перепад давления 4,5
фунт./кв. дюйм на каждые 100 футов.
Соединение сегментов
Затем необходимо определить, обеспечивают ли выбранные размеры трубопроводов приемлемый перепад давления
между конденсаторным агрегатом и испарителем.
Начните с расчета общей эквивалентной длины большего (B) вертикального трубопровода. 15 футов трубы плюс два
тройника (каждое боковое ответвление тройника – 4,5 экв. фт.) плюс четыре колена трубы (1,8 экв. фт.) плюс один
тройник (ответвление тройника со стороны трубопровода – 1,0 экв. фт.) = длине 21,0 экв. фт.
Для расчета перепада давления в каждом вертикальном трубопроводе используйте общую эквивалентную длину
каждого вертикального трубопровода. Для большего (B) вертикального трубопровода: всасывающий трубопровод с
наружным диаметром 1-1/8 дюйм. и с производительностью 6,5 т вызывает перепад давления 4,5 фунт./кв. дюйм на
участке длиной 100 футов. При умножении 4,5/100 на 31,2 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 1,4
фунт./кв. дюйм.
Для меньшего (A) вертикального трубопровода: всасывающий трубопровод с наружным диаметром 7/8 дюйм. и с
производительностью 3,5 т вызывает перепад давления 6 фунт./кв. дюйм на участке длиной 100 футов. При умножении
6/100 на 21 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 1,26 фунт./кв. дюйм.
Общий перепад давления для вертикального трубопровода равен среднему перепаду давления в обоих вертикальных
трубопроводах:
1,4 (перепад давления в вертикальном трубопроводе B) + 1,26 (перепад давления в вертикальном трубопроводе A) =
2,66
2,66 ÷ 2 = 1,33 (средний перепад давления для вертикальных трубопроводов A и B).
Найдите перепад давления для горизонтального участка трубы. Трубопровод с наружным диаметром 1-3/8 дюйм. при
производительности 10 т вызывает перепад давления 3,3 фунт./кв. дюйм на участке длиной 100 футов. При умножении
3,3/100 на 61 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 2,01 фунт./кв. дюйм.
Страница 26
Для расчета общего перепада давления в системе следует сложить перепад давления через вертикальные
трубопроводы и перепад давления через горизонтальный участок:
2,01 фунт./кв. дюйм (горизонтальный участок) + 1,33 фунт./кв. дюйм (усредненный вертикальный трубопровод) = 3,34
фунт./кв. дюйм
Вычислим перепад давления в трубопроводе длиной 25 футов с наружным диаметром 1-3/8 дюйм. согласно Рис. 8. При
умножении 3,3/100 на 25 футов получаем потери на трение – 0,825 фунт./кв. дюйм.
Потери мощности с учетом "общей эквивалентной длины" трубопровода хладагента (согласно Рис. 8 и 10) = 1% x (3,34
– 0,825) x 120 000.
Потери БТЕ/ч = 0,01 x (2,515) x 120 000
Потери БТЕ/ч = 3018
Потеря мощности для выбранного трубопровода составляет приблизительно 2,5%.
РИС. 17
Двухступенчатые системы
Для многих двухступенчатых систем потребуется уменьшение размера всасывающего вертикального трубопровода для
поддержания достаточной скорости маслоподъема на низкой ступени. Например, в 5-тонной двухступенчатой системе,
как правило, будет использоваться всасывающий трубопровод с наружным диаметром 1-1/8 дюйм. (Рис. 8). Размер
всасывающего вертикального трубопровода в этой системе может быть уменьшен до 7/8 дюйм., в то время как на
горизонтальных участках могут использоваться трубы с размером 1-1/8 дюйм.
На Рис. 8 представлены компромиссы, которые следуют из уменьшения вертикального трубопровода. Недостаток
такого подхода состоит в том, что при работе с полной производительностью скорость в вертикальном трубопроводе
превысит значение 3000 фут/мин. (что приведет к повышенному уровню шума). Кроме того, перепад давления в
меньшем трубопроводе вызовет значительно больший перепад давления (потерю мощности). Преимущество подхода
состоит в том, что меньший трубопровод гарантирует достаточную скорость для маслоподъема при работе со
сниженной производительностью.
Если из-за уменьшения размера трубы вертикального трубопровода перепад давления (потеря мощности) становится
неприемлемым, система должна быть спроектирована с двойными вертикальными всасывающими трубопроводами.
Страница 27
Аккумуляторы
Рекомендации по добавлению аккумуляторов приведены на стр. 2-6. Аккумуляторы используются для перекачки по
трубопроводу между обратным клапаном и компрессором на тепловых насосах, которые обычно не имеют достаточной
вместимости, особенно это касается установок с производительностью менее 5 тонн. Определение размеров
аккумулятора должно основываться на общем объеме хладагента в системе. Общее эмпирическое правило состоит в
выборе аккумулятора, вмещающего 2/3 общего объема хладагента в системе.
Как правило, в системах с невыпускным клапаном TXV и картерным нагревателем аккумуляторы не требуются.
Можно увеличить размер всасывающих трубопроводов для минимизации перепада давления при условии соответствия
скоростей. Однако недопустимо увеличивать или уменьшать размеры жидкостного трубопровода. Увеличение
размеров жидкостных трубопроводов приводит к возникновению излишнего объема хладагента в системе.
Затопление жидким хладагентом через систему кондиционирования воздуха и его возврат в компрессор перед
испарением может нанести ущерб компрессору вследствие засорения жидкости, потери масла в картере или
вымывания теплоносителя. Для предотвращения такого явления в системах, уязвимых с точки зрения нарушения
состояния жидкостей, может потребоваться установка аккумулятора на всасывающем трубопроводе.
Затопление, как правило, может возникать на тепловых насосах в момент переключения цикла между нагреванием и
охлаждением, реверсированием до и после размораживания, а также в режиме нагрева при низкой температуре
окружающей среды. Затопление может также происходить во время уравнивания нормального давления в отключенной
системе, особенно в системах с большим зарядом хладагента. Это относится как к тепловым насосам, так и к
кондиционерам.
Функция аккумулятора заключается в перехвате и удержании жидкого хладагента до того, как он достигнет картера
компрессора. Аккумулятор должен быть расположен на компрессоре всасывающего трубопровода между испарителем
и компрессором, обеспечивать эффективный возврат масла в картер и препятствовать улавливанию масла в
аккумуляторе. Жидкий хладагент и масло должны дозированно направляться назад в компрессор с регулируемой
скоростью для предотвращения повреждения компрессора.
Фактическая способность удержания хладагента, необходимая для аккумулятора на трубопроводе всасывания,
определяется требованиями конкретной области применения и должна выбираться таким образом, чтобы
максимальное обратное затопление жидким хладагентом сохранялось на ожидаемом уровне.
Одна из самых критически важных областей применения тепловых насосов – эффективное управление жидким
хладагентом в режиме нагрева при низкой температуре окружающей среды. Конструкция системы должна
поддерживать баланс между достаточным затоплением для необходимого охлаждения компрессора и чрезмерным
затоплением, которое может оказать негативное воздействие на смазку. При необходимости размораживания змеевика
в компрессоре возникают приливы жидкости, что может привести к созданию экстремальных давлений в компрессоре.
И лабораторные испытания, и опыт эксплуатации на местах доказывают, что надлежащим образом сконструированный
аккумулятор трубопровода всасывания обеспечивает надежную защиту от обеих потенциальных опасностей.
Аккумулятор может действовать как резервуар для хладагента в течение цикла нагрева, когда неустойчивость системы
или слишком высокий объем хладагента в условиях эксплуатации приводят к чрезмерному увеличению количества
жидкого хладагента в системе, при этом хладагент удерживается до требуемого момента и подается назад к
компрессору с необходимой скоростью.
В основном перемещение хладагента происходит при инициировании и завершении цикла размораживания.
Предотвращать такое перемещение не требуется, однако важно сохранять контроль над скоростью возвращения
жидкого хладагента в компрессор. Кроме того, аккумулятор обеспечивает эффективное поддержание температуры в
картере в приемлемом диапазоне.
Управление системой
Для функционирования с номинальной мощностью и эффективностью все системы кондиционирования воздуха и
теплонасосные системы должны иметь надлежащий объем хладагента. Большая часть оборудования, производимого в
последние годы, требует переохлаждения ниже температуры конденсации для достижения номинальной мощности и
эффективности. Определение переохлаждения ниже температуры конденсации приведено в глоссарии терминов.
Установка должна функционировать при номинальном давлении и температуре, и если заряд хладагента не
обеспечивает надлежащего переохлаждения для данной сферы применения, может произойти потеря 8-10% ее
мощности без сокращения потребления электроэнергии.
Некоторое оборудование Lennox сконструировано для функционирования с пиковой эффективностью при
переохлаждении менее чем на 10ºF. Однако если хладагент подвергается большому ограничению, например, при
вертикальном подъеме, недостаточное переохлаждение недопустимо и может привести к потере мощности.
Оборудование Lennox сконструировано таким образом, что допускается корректировка заряда хладагента для
достижения переохлаждения на 10-12ºF на установках R-22 и переохлаждения на 6-8ºF на установках R-410A.
Страница 28
Доступен целый ряд методов контроля заряда хладагента (методы диаграмм, перегрева, "недорекуперации",
смотрового стекла), однако ни один из этих методов не гарантирует наличия столбика жидкости в расширительном
клапане. Предпочтительным вариантом является проверка через смотровое стекло. Оно позволяет определять
наличие столбика жидкости, но не предоставляет информации относительно переохлаждения. Обычная проблема со
смотровым стеклом в системе с длинным трубопроводом состоит в том, что между смотровым стеклом и
расширительным клапаном может сформироваться мгновенно выделяющийся газ. Использовать смотровое стекло для
определения надлежащего системного заряда не следует.
Управление зарядом установки с использованием переохлаждения
1− Температура в помещении должна колебаться между 70ºF и 80ºF.
2− Температура жидкостного трубопровода измеряется с помощью температурного датчика.
3− Присоедините приборы к жидкостному и всасывающему трубопроводам.
4− Включите установку (в режиме охлаждения в случае теплового насоса, высокая ступень в случае
двухступенчатого компрессора) и дождитесь стабилизации давления (этот процесс занимает не менее пяти
минут).
5− Определите температуру конденсации с помощью датчика и температуру жидкостного трубопровода с
помощью термометра.
6− Для достижения переохлаждения на 10ºF температура жидкостного трубопровода должен быть на 10ºF ниже
температуры конденсации. Степень переохлаждения зависит от наружной температуры.
Добавьте хладагент для охлаждения жидкостного трубопровода.
ПРИМЕЧАНИЕ: В случае чрезвычайно высокого заряда добавление хладагента приведет к повышению
температуры жидкостного трубопровода.
ПРИМЕЧАНИЕ: После проверки заряда не следует увеличивать заряд в случае чрезмерно низкого давления
всасывания. Проверьте фильтры, воздушный объем и ограничения в системе (фильтры, влагоотделители,
расширительный клапан и т.д.).
Предусмотрите возможность регенерации хладагента для увеличения температуры жидкостного трубопровода.
Заряд при низкой температуре окружающей среды (температура наружного воздуха ниже 70ºF)
Следует ограничить поток воздуха для увеличения давления в жидкостном трубопроводе выше 240 фунт./кв. дюйм изб.
для установок R-22 или 400 фунт./кв. дюйм изб. для установок R-410A.
Для достижения требуемых результатов необходимо блокировать равные участки змеевика с помощью листов картона,
пластика или другого подобного материала. На змеевиках с оберткой блокирование должно осуществляться с учетом
полного покрытия змеевика сверху донизу, а затем с одной стороны на другую.
РИС. 18
Вибрация и шум
Независимо от степени изоляции конденсаторного агрегата, через трубопровод хладагента передается некоторый шум
и вибрация. Для минимизации этого эффекта необходимо предусмотреть надлежащую конструкцию и обслуживание
трубопровода.
На бытовых установках змеевик трубопровода в конденсаторном агрегате может обеспечить надлежащую защиту от
вибрации. На крупных коммерческих установках часто используется гибкий шланг.
Шум может быть обусловлен потоком газа, вентиляторами, компрессором и монтажом. Иногда комбинация потока газа
и трубопровода создает резонансную частоту, которая может усилить звук и вибрацию. Конструкция систем Lennox
обеспечивает минимизацию этого эффекта.
При прокладке трубопровода через стены или полы необходимо убедиться, что трубопровод не касается структурных
элементов и надлежащим образом поддерживается подвесками. В противном случае возможна передача вибрации в
здание.
Страница 29
Эксплуатация системы
Установки только для охлаждения с поршневым компрессором
На Рис. 19 показана следующая последовательность: при включении режима охлаждения термостат подает питание на
контур "Y", который в свою очередь подает питание на реле управления.
Электрическое управление циклом откачки
РИС. 19
Реле управления подает питание на электромагнитный клапан жидкостного трубопровода и подготавливает цепь к
подаче питания на реле управления откачкой при замыкании переключателя низкого давления.
Открытие электромагнитного клапана жидкостного трубопровода приводит к вытеканию хладагента из конденсатора
давления и жидкостного трубопровода, находящихся на большей высоте, в испаритель и всасывающий трубопровод.
Давление во всасывающем трубопроводе быстро повышается до давления включения, равного 55 фунт./кв. дюйм изб.,
что приводит к замыканию переключателя низкого давления.
Переключатель низкого давления подает питание на реле управления откачкой, и контрактор компрессора вызывает
запуск конденсатора. Реле отключения насоса запирается вокруг реле управления.
При достижении необходимого охлаждения контур "Y" термостата обесточивается из-за отключения реле управления и
электромагнитного клапана жидкостного трубопровода. Компрессор продолжает управлять перекачиванием хладагента
из испарителя и всасывающего трубопровода в конденсатор и жидкостный трубопровод, запертый закрытым
электромагнитным клапаном жидкостного трубопровода.
Когда давление во всасывающем трубопроводе падает до 25 фунт./кв. дюйм изб., переключатель низкого давления
открывает обесточенное реле управления откачкой и контрактор компрессора. Компрессор не функционирует до
следующего включения режима охлаждения.
Для работы в режиме охлаждения при низкой температуре окружающей среды может потребоваться управление
низким давлением включения и отключения.
Охлаждение при низкой температуре окружающей среды
Все оборудование Lennox обеспечивает охлаждение до 50ºF при низкой температуре окружающей среды. Работа в
режиме охлаждения при низкой температуре окружающей среды до температуры ниже
50ºF требует использования дополнительного комплекта управления при низкой температуре окружающей среды
Lennox и картерного нагревателя. Работа в режиме охлаждения при низкой температуре окружающей среды до
температуры ниже
30ºF требует использования дополнительного комплекта управления при низкой температуре окружающей среды
Lennox с контроллером переменной скорости на наружном(ых) вентиляторе(ах). В Табл. 7 представлены рекомендации
для
трубопровода длиной более 50 футов.
Страница 30
ТАБЛ. 7
Рекомендации для работы в режиме охлаждения при низкой температуре окружающей среды Lennox
для сплит-систем с длинными трубопроводами хладагента
Эксплуатация
Эксплуатация при
Эксплуатация при низкой
при низкой
низкой температуре
температуре окружающей
температуре
окружающей среды с
среды с установкой
окружающей установкой комплекта
комплекта управления при
среды без
управления при
низкой температуре
установки
низкой температуре
окружающей среды Lennox и
Семейство продуктов
комплекта
окружающей среды
установленными на месте
управления
Lennox и
эксплуатации регулятором
при низкой
установленным на
скорости вращения наружного
температуре
месте эксплуатации
вентилятора* и
окружающей
морозозащитным
морозозащитным
среды
термостатом
термостатом
Система
С
кондиизмерициониКомплект недоступен,
тельной рования
эксплуатация при
диафвоздуха
До 60ºF
---температуре ниже 60ºF
рагмой
или
не рекомендуется
Сплитхладтеплосистемы,
агента
вой
бытовые
насос
и
Система
коммеркондические
циониДо 50ºF
До 30ºF
До 0ºF
Расширитель- рования
воздуха
ный
клапан
ТеплоРабота в режиме охлаждения
вой
До 50ºF
До 30ºF
ниже 30ºF не рекомендуется
насос
Комплекты для использования при низкой температуре окружающей среды Lennox доступны для всех установок Lennox
(оборудованных расширительным клапаном). В случае систем с длинными трубопроводами хладагента может
потребоваться установка этих комплектов, а также использование дополнительного оборудования, устанавливаемого
на месте эксплуатации. Устанавливаемое на месте эксплуатации оборудование может включать любые из следующих
устройств: электромагнитный клапан, устанавливаемый на жидкостном трубопроводе в испарителе, средства
управления откачкой, аккумулятор, дополнительные картерные нагреватели или устройства разгрузки мощности.
Поставляемые с завода комплекты для использования при низкой температуре окружающей среды могут включать
термостат для использования при низкой температуре окружающей среды, переключатель низкого давления, реле или
любую комбинацию вышеупомянутых устройств. Контроллер переменной скорости, морозозащитный термостат и
картерный нагреватель приобретаются в сервисных центрах дилеров Lennox.
Использование каждого комплекта для охлаждающих и теплонасосных установок может несколько различаться. Для
получения дополнительной информации см. документацию комплекта для использования при низкой температуре
окружающей среды.
Как правило, комплекты для использования при низкой температуре окружающей среды подключаются следующем
образом: переключатели низкого давления устанавливаются для измерения напорного давления и управления циклом
вентилятора конденсатора. Цикл работы вентилятора обеспечивает поддержание достаточно высокого напорного
давления во время эксплуатации при низкой температуре окружающей среды. Правильная эксплуатация контроллеров
переменной скорости на низкой скорости может потребовать использования приводов шарикоподшипникового
вентилятора.
В случае необходимости эксплуатации при низкой температуре окружающей среды и установки наружного блока в
местоположении с сильными преобладающими ветрами для защиты наружного змеевика необходимо использовать
постоянный ветрозащитный барьер. При работе в режиме охлаждения сильный преобладающий ветер может привести
к значительному снижению напорного давления. При использовании тепловых насосов сильные преобладающие ветры
могут уменьшить эффективность цикла размораживания. Используйте минимальные установочные габариты при
сооружении ветрозащитного барьера (см. Техническое руководство). Ветрозащитные барьеры должны устанавливаться
вертикально на всю высоту змеевика.
Страница 31
Приложение
Хладагент R-410A
В США сейчас происходит постепенный отказ от использования хладагента HCFC-22. Официальным сроком перехода
на хладагенты, оказывающее меньшее негативное воздействие на окружающую среду, для всех производителей
оборудования является 2010 г. Вторичный рынок R-22 будет доступен до 2020 г. В качестве заменителя
гидрофторхлоруглерода-22 для бытового и легкого коммерческого оборудования кондиционирования воздуха выбран
хладагент HFC-410A.
R-410A является почти азеотропной смесью хладагентов R-32 и R-125. Хладагент R-410A работает при давлении, на
50% превышающем давление для хладагента R-22. Из-за использования более высокого давления компания Lennox
обновила системные компоненты в системах R-410A. Хладагент R-410A не должен использоваться для модификации
существующего оборудования, работающего на хладагенте R-22. Хладагент R-410A может использоваться только в
оборудовании, сконструированном для R-410A.
Точки рабочего давления для R-22 и R-410A различны:
ТАБЛ. 8
Испаритель 50F/
кондиционер 115F
Давление всасывания
Напорное давление
R-22
R-410A
84 фунт./кв.дюйм изб.
243 фунт./кв.дюйм изб.
143 фунт./кв.дюйм изб.
390 фунт./кв.дюйм изб.
При использовании хладагента R-410A тщательная пайка соединений и надлежащее обслуживание приобретают еще
большее значение. При обслуживании системы R-410A подрядчик должен убедиться в том, что используются
компоненты, специально предназначенные для хладагента R-410A.
Оборудование для специального обслуживания, необходимое для работы с R-410A, включает:
ТАБЛ. 9
Шланги высокого давления
Установки манометров коллекторов высокого
давления
Минимальное номинальное значение рабочего
давления: 700 фунт./кв. дюйм изб.
700 фунт./кв. дюйм изб. на стороне высокого
давления
Минимум 180 фунт./кв. дюйм изб. на стороне
низкого давления
550 фунт./кв. дюйм изб. на стороне низкого
давления с задержкой
Установки восстановления высокого давления
Резервуары восстановления высокого давления Номинальное рабочее давление на цилиндре
восстановления должно составлять 400
фунт./кв. дюйм изб., DOT 4BA400 или DOT
4BW400.
Рекомендуется производить заряд хладагента R-410A в его жидкой фазе. Используйте коммерческую систему
дозирования на шланге манифольда. Заряд хладагента во всасывающий трубопровод выполняется при работающем
компрессоре. Для получения более подробной информации о процедурах заряда см. инструкции по монтажу Lennox.
Системы R-410A используют масла POE. Масла POE обладают свойством быстрого поглощения влаги. Храните
масляные контейнеры плотно закрытыми. Минимизируйте атмосферное воздействие на систему.
Влагоотделители фильтра для систем R-410A предназначены для функционирования при более высоком рабочем
давлении с использованием осушителей, совместимых с маслами POE и гидрофторуглеводородными хладагентами.
Влагоотделитель фильтра следует заменять в каждом случае воздействия на систему атмосферных факторов.
Системы R-410A, производимее компанией Lennox, оснащены либо расширительным клапаном, либо фиксированной
диафрагмой. Проверка заряда хладагента для систем с тепловым расширительным клапаном (TXV) должна
выполняться с использованием метода "недорекуперации". Проверка заряда хладагента для систем с фиксированной
диафрагмой должна выполняться с использованием метода переохлаждения.
Максимальный перепад давления в жидкостном трубопроводе в системах R-410A составляет 35 фунт./кв. дюйм изб.,
что соответствует 6 градусам переохлаждения. Рекомендуемый перепад давления во всасывающем трубопроводе
составляет 5 фунт./кв. дюйм изб., что соответствует 2 градусам температуры насыщения всасываемых паров.
Поддерживающие конструкции трубопровода
Страница 32
Трубопроводы хладагента не должны передавать вибрацию оборудования каким-либо элементам структуры. Линии
должны поддерживаться изолирующими подвесками. См. Рис. 21. Линии охлаждения всегда должны иметь
соответствующую поддержку, их соприкасание с элементами структуры не допускается. Линии, проходящие через
крыши, стены, полы или подоконники или соприкасающиеся с газовоздухопроводом, должны быть надлежащим
образом изолированы. Материал изоляции на наружных участках линии должен быть водонепроницаемым.
Трубопровод должен иметь надежную поддержку в надлежащих местах. Трубопровод в целом должен поддерживаться
подвесками, соответствующими общему весу труб, деталей, хладагента и изоляции. Подвески должны обеспечивать
горизонтальность трубопровода, не допуская его прогибания.
Монтаж трубопровода
РИС. 20
Страница 33
РИС. 21
ПЕРЕХОД ОТ ВЕРТИКАЛЬНОГО К ГОРИЗОНТАЛЬНОМУ
ПОЛОЖЕНИЮ
РАЗМЕЩЕНИЕ И МОНТАЖ ВНЕШНЕГО АГРЕГАТА
РИС. 22
РИС. 23
Комплексное определение размеров жидкостного трубопровода
Пример 12 – Определение размеров жидкостного трубопровода с несколькими испарителями
Иногда с одним конденсаторным агрегатом может быть связано несколько испарителей. Здесь показан метод
определения размеров трубопровода для системы с несколькими испарителями, работающими одновременно.
В этом примере все испарители расположены выше конденсаторного агрегата. Все испарители испытывают эффекты
подъема жидкости. Система оборудована 2-тонным, 5-тонным и 3-тонным испарителями, установленными в порядке
сверху вниз.
Страница 34
РИС. 24
Дано: 10-тонный коммерческий (одноступенчатый) конденсаторный агрегат на уровне земли с тремя испарителями
выше конденсатора. См. Рис. 24.
Найти: Размер трубы в соответствии с Рис. 4.
Решение:
Определите размер каждого сегмента на основе объема хладагента, протекающего в сегменте.
Участок между A и B
Сначала рассмотрим участок между A и B (10 тонн). Как показано на Рис. 4, для 10-тонной системы следует выбрать
жидкостный трубопровод с наружным диаметром 5/8 дюйм. (наименьший жидкостный трубопровод с приемлемой
скоростью). На Рис. 4 также показано, что на линии с внешним диаметром 5/8 дюйм. и производительностью 10 т
наблюдается перепад давления величиной 4,3 фунт./кв. дюйм изб. на участке длиной 100 футов. Затем определяем
эквивалентную длину участка для вычисления перепада давления.
21 футов трубы плюс три колена, изогнутых под углом 90 градусов (1 экв. фт. каждое, см. Табл. 4), плюс один тройник
(каждое ответвление тройника – 0,8 экв. фт., см. Табл. 4) = длине 24,8 экв. фт. (округляем до 25 экв. фт.).
При умножении 4,3/100 на 25 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 1,1 фунт./кв. дюйм.
Теперь необходимо добавить перепад давления из-за вертикального подъема. Перепад давления R22 составляет 1/2
фунт./кв. дюйм изб. на фут вертикального подъема. При умножении на 10 футов вертикального подъема получаем
перепад давления вследствие подъема, равный 5 фунт./кв. дюйм изб.
При сложении двух компонентов перепада давления мы видим, что общий перепад давления в этой линии с внешним
диаметром 5/8 дюйм. составляет 6,1 фунт./кв. дюйм изб.
Участок между B и C
Участок между B и C имеет производительность 3 т. На Рис. 4 показано, что для трехтонной системы должна
использоваться линия с внешним диаметром 3/8 дюйм. (наименьшая линия с приемлемой скоростью). Теперь
определим эквивалентную длину участка для вычисления перепада давления.
Два фута трубы плюс один тройник (каждое ответвление тройника имеет длину 1,5 экв. фт.) = длине 3,5 экв. фт.
(округляем до 4 экв. фт.).
Страница 35
Из Рис. 4 видно, что на жидкостном трубопроводе с внешним диаметром 3/8 дюйм. и производительностью 3 т
наблюдается перепад давления, равный 8,3 фунт./кв. дюйм изб. на участке длиной 100 футов. При умножении 8,3/100
на 4 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 0,33 фунт./кв. дюйм.
Вертикальный подъем = 0.
На этом участке единственный компонент перепада давления – эквивалентная длина; 0,33 фунт./кв. дюйм изб.
Участок между B и D
Участок между B и D имеет производительность 7 т. В соответствии с Рис. 4, выбираем линию с внешним диаметром
5/8 дюйм. (наименьшая линия с приемлемой скоростью). Затем определяем эквивалентную длину участка для
вычисления перепада давления.
10 футов трубы плюс один тройник (каждое ответвление тройника – 0,8 экв. фт.) = длине 10,8 экв. фт. (округляем до 11
экв. фт.).
Из Рис. 4 видно, что на жидкостном трубопроводе с внешним диаметром 5/8 дюйм. и производительностью 7 т
наблюдается перепад давления, равный 2,3 фунт./кв. дюйм изб. на участке длиной 100 футов. При умножении 2,3/100
на 11 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 0,25 фунт./кв. дюйм.
Теперь необходимо добавить перепад давления из-за вертикального подъема. Перепад давления R22 составляет 1/2
фунт./кв. дюйм изб. на фут вертикального подъема. При умножении на 10 футов вертикального подъема получаем
перепад давления вследствие подъема, равный 5 фунт./кв. дюйм изб.
При сложении всех компонентов перепада давления получаем общий перепад давления в этой линии с внешним
диаметром 5/8 дюйм., равный 5,25 фунт./кв. дюйм изб.
Участок между D и E
Участок между D и E имеет производительность 5 т. В соответствии с Рис. 4, выбираем линию с внешним диаметром
1/2 дюйм. (наименьшая линия с приемлемой скоростью). Затем определите эквивалентную длину участка для
вычисления перепада давления.
40 футов трубы плюс один тройник (каждое ответвление тройника – 2,0 экв. фт.) = длине 42 экв. фт.
Из Рис. 4 видно, что на жидкостном трубопроводе с внешним диаметром 1/2 дюйм. и производительностью 5 т
наблюдается перепад давления, равный 4,6 фунт./кв. дюйм изб. на участке длиной 100 футов. При умножении 4,6/100
на 42 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 1,93 фунт./кв. дюйм.
Вертикальный подъем = 0.
На этом участке единственный компонент перепада давления – эквивалентная длина; 1,93 фунт./кв. дюйм изб.
Участок между D и F
Участок между D и F имеет производительность 2 т. В соответствии с Рис. 4, выбираем линию с внешним диаметром
3/8 дюйм. (наименьшая линия с приемлемой скоростью). Затем определяем эквивалентную длину участка для
вычисления перепада давления.
12 футов трубы плюс одно колено, изогнутое под углом 90 градусов (0,8 экв. фт), = длине 12,8 экв. фт. (округляем до 13
экв. фт.).
Из Рис. 4 видно, что на жидкостном трубопроводе с внешним диаметром 3/8 дюйм. и производительностью 2 т
наблюдается перепад давления, равный 4 фунт./кв. дюйм изб. на участке длиной 100 футов. При умножении 4/100 на
13 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 0,52 фунт./кв. дюйм.
Теперь необходимо добавить перепад давления из-за вертикального подъема. Перепад давления R22 составляет 1/2
фунт./кв. дюйм изб. на фут вертикального подъема. При умножении на 10 футов вертикального подъема получаем
перепад давления вследствие подъема, равный 5 фунт./кв. дюйм изб.
При сложении компонентов перепада давления получаем общий перепад давления в этой линии с внешним диаметром
3/8 дюйм., равный 5,52 фунт./кв. дюйм изб.
Соединение сегментов
Затем необходимо определить, обеспечивают ли выбранные размеры трубопроводов приемлемый перепад давления
между конденсаторным агрегатом и каждым испарителем. Для этого мы просто складываем значения общего перепада
давления каждого участка линии между конденсаторным агрегатом и каждым испарителем. Необходимо помнить, что
общий перепад давления между конденсаторным агрегатом и испарителем должен быть менее 30 фунт./кв. дюйм изб.
Общий перепад давления между А и C = перепад между А и B плюс перепад между B и C.
Общий перепад давления = 6 + 0,33 = 6,33 (приемлемый).
Страница 36
Общий перепад давления между А и E = перепад между А и B плюс перепад между B и D плюс перепад между B и C.
Общий перепад давления = 6 + 5,25 + 1,93 = 6,33 (приемлемый).
Общий перепад давления между А и F = перепад между А и B плюс перепад между B и D плюс перепад между D и F.
Общий перепад давления = 6 + 5,25 + 5,52 = 16,77 (приемлемый).
Комплексное определение размеров всасывающего трубопровода
Если один конденсатор связан с несколькими испарителями, при проектировании трубопровода хладагента необходимо
соблюдать некоторые дополнительные правила. Эти правила применяются к отдельным змеевикам в отдельных
установках кондиционирования воздуха, а также к раздельным змеевикам в отдельной установке кондиционирования
воздуха.
Во-первых, общая нагрузка испарителя должна, по крайней мере, равняться производительности конденсаторного
агрегата. Кроме того, если испарители на разных уровнях связаны с единым основным трубопроводом, всасывающий
трубопровод от каждого змеевика должен достигать вершины этого змеевика перед присоединением к основному
трубопроводу. Наконец, все соединения с основным всасывающим трубопроводом должны образовать петли и
размещаться в верхней части основного трубопровода в целях предотвращения слива масла самотеком во
всасывающие вертикальные трубопроводы во время циклов отключения.
РИС. 25
Пример 13 – Определение размеров всасывающего трубопровода с несколькими испарителями
В системах с несколькими испарителями, связанными с одним конденсаторным агрегатом, размеры всасывающих
трубопроводов определяются при помощи метода, аналогичного используемому для определения размеров
жидкостных трубопроводов. Размер каждого линейного участка определяется на основе объема хладагента (в тоннах),
протекающего по участку.
В этом примере все испарители расположены выше конденсаторного агрегата, таким образом, ни один из испарителей
не испытывает эффектов высоты всасывания. Система оборудована 2-тонным, 5-тонным и 3-тонным испарителями,
установленными в порядке сверху вниз.
Дано: 10-тонный конденсаторный агрегат с тремя одновременно работающими испарителями, расположенными
выше конденсатора.
Страница 37
РИС. 26
Найти: Размер трубы в соответствии с Рис. 8.
Решение:
Определите размер каждого сегмента на основе объема хладагента, протекающего в сегменте.
Участок между A и B
Сначала рассмотрим участок между A и B (10 тонн). В соответствии с Рис. 5, выбираем линию с внешним диаметром 13/8 дюйм. (наименьшая линия всасывания с приемлемой скоростью). Затем определяем эквивалентную длину участка
для вычисления перепада давления.
21 фут трубы плюс три колена, изогнутых под углом 90 градусов (2,4 экв. фт. каждое), плюс один тройник (каждое
ответвление тройника – 1,8 экв. фт.) = длине 30 экв. фт.
На Рис. 8 показано, что на всасывающем трубопроводе с наружным диаметром 1-3/8 дюйм. и производительностью 10
т наблюдается перепад давления, равный 3,3 фунт./кв. дюйм на каждые 100 футов. При умножении 3,3/100 на 30 экв.
фт. получаем общие потери на трение, равные 0,99 фунт./кв. дюйм.
Вертикальный подъем или спуск не оказывают какого-либо воздействия на давление в испарительном трубопроводе.
Участок между B и C
Участок между B и C имеет производительность 3 т. В соответствии с Рис. 8, выбираем линию с внешним диаметром
3/4 дюйм. (наименьшая линия с приемлемой скоростью и минимальной потерей мощности). Обратите внимание, что на
Рис. 8 показан существенный перепад давления на участке линии с внешним диаметром 3/4 дюйм. длиной 100 футов
при добавлении испарителя с производительностью 3 т. Если бы участок между B и C имел значительно большую
длину, то перепад давления привел бы к существенному уменьшению производительности, и пришлось бы выбрать
линию с большим внешним диаметром (7/8 дюйма).
Теперь определим эквивалентную длину участка для вычисления перепада давления.
Два фута трубы плюс один тройник (каждое ответвление тройника имеет длину 3,5 экв. фт.), плюс шесть колен трубы
(1,25 экв. фт. каждое) = длине 13 экв. фт.
Из Рис. 8 видно, что на всасывающем трубопроводе с внешним диаметром 3/4 дюйм. и производительностью 3 т
наблюдается перепад давления, равный 8,5 фунт./кв. дюйм изб. на участке длиной 100 футов. При умножении 8,5/100
на 13 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 1,11 фунт./кв. дюйм.
Страница 38
Участок между B и D
Участок между B и D имеет производительность 7 т. Согласно Рис. 8, выберите трубопровод с наружным диаметром 11/8 дюйм. (наименьший трубопровод с приемлемой скоростью). Затем определяем эквивалентную длину участка для
вычисления перепада давления.
10 футов трубы плюс один тройник (каждое ответвление тройника – 1,5 экв. фт.) = длине 11,5 экв. фт.
На Рис. 8 показано, что на всасывающем трубопроводе с наружным диаметром 1-1/8 дюйм. и производительностью 7 т
наблюдается перепад давления, равный 5,2 фунт./кв. дюйм на каждые 100 футов. При умножении 5,2/100 на 11.5 экв.
фт. получаем общие потери на трение, равные 0,6 фунт./кв. дюйм.
Участок между D и E
Участок между D и E имеет производительность 5 т. Согласно Рис. 8, выберите трубопровод с наружным диаметром 11/8 дюйм. (наименьший трубопровод с приемлемой скоростью). Затем определяем эквивалентную длину участка для
вычисления перепада давления.
40 футов трубы плюс один тройник (каждое ответвление тройника – 4,5 экв. фт.), плюс шесть колен трубы (1,8 экв. фт.
каждое) = длине 55,3 экв. фт.
На Рис. 8 показано, что на всасывающем трубопроводе с наружным диаметром 1-1/8 дюйм. и производительностью 5 т
наблюдается перепад давления, равный 2,8 фунт./кв. дюйм на каждые 100 футов. При умножении 2,8/100 на 44,5 экв.
фт. получаем общие потери на трение, равные 1,55 фунт./кв. дюйм.
Участок между D и F
Участок между D и F имеет производительность 2 т. Согласно Рис. 8, выбираем трубопровод с наружным диаметром
5/8 дюйм. (наименьший трубопровод с приемлемой скоростью). Затем определяем эквивалентную длину участка для
вычисления перепада давления.
12 футов трубы плюс семь колен, изогнутых под углом 90 градусов (1,3 экв. фт), = длине 21,1 экв. фт..
Из Рис. 8 видно, что на всасывающем трубопроводе с внешним диаметром 5/8 дюйм. и производительностью 2 т
наблюдается перепад давления, равный 12 фунт./кв. дюйм изб. на участке длиной 100 футов. При умножении 12/100 на
21,1 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 2,53 фунт./кв. дюйм. И в этом случае наблюдаются
значительные уровни перепада давления и соответствующей потери мощности.
Возможно, для снижения потерь следует выбрать линию с внешним диаметром 3/4 дюйм. Эквивалентная длина теперь
равняется 20,75 фут. Из Рис. 8 видно, что на всасывающем трубопроводе с внешним диаметром 3/4 дюйм. и
производительностью 2 т наблюдается перепад давления, равный 4,2 фунт./кв. дюйм изб. на участке длиной 100 футов.
При умножении 4,2/100 на 20,75 экв. фт. получаем общие потери на трение, равные 0,87 фунт./кв. дюйм изб.
Соединение сегментов
Затем необходимо определить, обеспечивают ли выбранные размеры трубопроводов приемлемый перепад давления
между конденсаторным агрегатом и каждым испарителем. Для этого мы просто складываем значения общего перепада
давления каждого участка линии между конденсаторным агрегатом и каждым испарителем. Затем мы преобразуем
перепад давления в потерю мощности для каждого змеевика. Следует помнить, что существует приблизительно 1%-ая
потеря мощности на каждый фунт перепада давления на линии.
3-тонный испаритель:
Общий перепад давления между А и C = перепад между А и B плюс перепад между B и C.
Общий перепад давления = 0,99 + 1,11 = 2,1 (приемлемый).
1%-ая потеря мощности на каждый фунт перепада давления
0,1 x 2,1 x 36 000 БТЕ/ч = потеря 756 БТЕ/ч.
5-тонный испаритель:
Общий перепад давления между А и E = перепад между А и B плюс перепад между B и D плюс перепад между В и Е.
Общий перепад давления = 0,99 + 0,6 + 1,55 = 3,14 фунт./кв. дюйм изб.
1%-ая потеря мощности на каждый фунт перепада давления
0,1 x 3,14 x 60 000 БТЕ/ч = потеря 1884 БТЕ/ч.
2-тонный испаритель:
Общий перепад давления между А и F = перепад между А и B плюс перепад между B и D плюс перепад между D и F.
Если на участке между D до F используется линия с внешним диаметром 5/8 дюйм.:
Общий перепад давления = 0,99 + 0,6 + 2,53 = 4,12
Если на участке между D до F используется линия с внешним диаметром 3/4 дюйм.:
Общий перепад давления = 0,99 + 0,6 + 0,87 = 2,46
1%-ая потеря мощности на каждый фунт перепада давления
0,1 x 2,46 x 24 000 = потеря 590 БТЕ/ч при использовании линии с внешним диаметром 3/4 дюйм.
0,1 x 4,12 x 24 000 = потеря 989 БТЕ/ч при использовании линии с внешним диаметром 5/8 дюйм.
Страница 39
При определении того, какая линия должна использоваться на участке между D и F, следует сравнить потерю
мощности с требуемой мощностью. Больший размер трубопровода должен использоваться только в том случае, если
для удовлетворения рабочих требований необходима дополнительная мощность.
Если линейные участки, ведущие к этим испарителям, имели бы значительно большую длину, что приводило бы к
чрезмерной потере мощности, то следовало бы выбрать всасывающие трубопроводы большего размера при условии
сохранения скорости, достаточной для улавливания масла.
Хладагент R-410A: температура (°F) – давление (фунт./кв. дюйм изб.)
°F
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
60
62
Фунт./кв.
дюйм изб.
100,8
105,0
109,2
113,6
118,0
122,6
127,3
132,2
137,1
142,2
147,4
152,8
158,2
163,9
169,6
195,5
°F
64
66
68
70
72
74
76
78
80
82
84
86
88
90
92
94
Фунт./кв.
°F фунт./кв.
дюйм изб.
дюйм изб.
181,6
96
187,7
98
194,1
100
200,6
102
207,2
104
214,0
106
220,9
108
228,0
110
235,3
112
242,7
114
250,3
116
258,0
118
266,0
120
274,1
122
282,3
124
290,8
126
РИС. 27
Страница 40
Фунт./кв.
дюйм изб.
299,4
308,2
317,2
326,4
335,7
345,3
355,0
365,0
375,1
385,4
396,0
406,7
417,7
428,8
440,2
451,8
°F
126
128
130
132
134
136
138
140
142
144
146
148
150
152
154
156
Фунт./кв.
дюйм изб.
451,8
463,5
475,6
487,8
500,2
512,9
525,8
539,0
552,3
565,9
579,8
593,8
608,1
622,7
637,5
652,4
РИС. 28
РИС. 29
Страница 41
Глоссарий терминов
RFC (устройство управления Название различных типов систем дозирования хладагента с фиксированным
расходом хладагента)
размером диафрагмы, защищенное торговой маркой Lennox, – устройство управления
расходом хладагента (RFC), когда жидкостный трубопровод служит расширительным
устройством. Жидкостный трубопровод имеет точно определенный размер
внутреннего диаметра и длину, которая соответствует мощности конденсаторного
агрегата и испарителя. RFCII: фиксированная диафрагма для кондиционеров,
расположенных на испарителе. RFCIII: диафрагма с конусом-обтекателем для
змеевиков теплового насоса, которая устанавливается на передней стороне для
управления охлаждением и на задней стороне для управления нагреванием; RFCIV:
фиксированная диафрагма с конусом-обтекателем для кондиционеров.
TXV
См. тепловой расширительный клапан.
Аккумулятор
Резервуар, расположенный на всасывающем трубопроводе непосредственно перед
компрессором. Аккумулятор предназначен для предотвращения попадания жидкости в
компрессор.
Байпас
См. байпас горячего газа.
Байпас горячего газа
Форма снижения производительности. Система отклоняет горячий нагнетаемый газ и
жидкость во всасывающий трубопровод, идущий в обход испарительного змеевика.
Наиболее предпочтительный тип байпаса горячего газа – это байпас, подающий
горячий газ в боковой отвод на распределительном устройстве испарительного
змеевика.
Байпасный клапан
Клапан, используемый в системах байпаса горячего газа. Клапан устанавливается
вертикально и обеспечивает дозированное направление жидкого хладагента и
горячего газа во всасывающий трубопровод при работе установки в режиме сниженной
мощности. См. также байпас горячего газа.
Вертикальный трубопровод
Название трубопровода хладагента любой длины, используемого для транспортировки
хладагента вертикально вверх.
Влагоотделитель
См. влагоотделитель фильтра.
Влагоотделитель фильтра
Устройство, устанавливаемое на жидкостных или всасывающих трубопроводах
хладагента с целью фильтрации имеющихся в системе загрязнений и защиты
расширительного клапана и компрессора от возможного выхода из строя.
Внутренний змеевик
Наименование змеевика во внутреннем блоке теплонасосных систем.
Всасывающий вертикальный См. вертикальный трубопровод.
трубопровод
Вторичный байпас горячего
газа
Тип системы байпаса горячего газа для отвода выходящего горячего газа и жидкости
непосредственно во всасывающий трубопровод в пределах конденсаторного агрегата.
Несмотря на то, что системы такого типа не требуют использования трубопровода,
внешнего по отношению к установке, этот вариант является менее предпочтительным,
чем подача горячего газа в боковой отвод распределительного устройства
испарительного змеевика.
Гидравлический удар
Слышимый звук, возникающий в жидкостных трубопроводах хладагента при закрытии
электромагнитных клапанов. Этот шум является результатом резкого останова потока
жидкого хладагента, перемещающегося на высокой скорости, при закрытии клапана.
Гильза для термометра
Устройство, расположенное на жидкостном трубопроводе большинства видов
оборудования Lennox, которое обеспечивает установку термометра на жидкостном
трубопроводе. Широко используется для точного измерения температуры жидкостного
трубопровода в целях определения заряда.
Двойной вертикальный
всасывающий трубопровод
Тип всасывающего вертикального трубопровода, используемый в системах снижения
мощности в целях достижения более эффективного улавливания масла во время
работы со сниженной производительностью. Двойной вертикальный всасывающий
трубопровод состоит из небольшого вертикального трубопровода, размер которого
соответствует мощности системы при работе со сниженной производительностью.
Второй, более крупный вертикальный трубопровод устанавливается вертикально,
параллельно малому вертикальному трубопроводу для управления увеличенным
потоком при работе системы с полной производительностью.
Двухступенчатый
Наружные блоки конденсаторов (или тепловых насосов) оборудованы
двухступенчатым компрессором. Как правило, компрессор работает в режиме 60%-ой
мощности на низкой ступени и в режиме 100%-ой мощности на высокой ступени.
Деформируемая медь
Кованая медь, используемая для изготовления деталей для транспортировки
Страница 42
хладагента.
Змеевик сплит-системы
Отдельный испаритель или змеевик конденсатора, устанавливаемый вертикально
таким образом, что один змеевик может использоваться двумя или несколькими
независимым контурами охлаждения.
Испаритель
Устройство теплопередачи (змеевик), которое передает тепло жидкому хладагенту,
увеличивает его температуру, передает скрытое тепло хладагенту,
преобразовывающему жидкость в газ, с последующим перегревом газа.
Испарительный
трубопровод
Термин, применяемый к тепловым насосам для обозначения нагнетательного
трубопровода горячего газа в режиме нагревания и всасывающего трубопровода в
режиме охлаждения. В любом режиме хладагент транспортируется по линии в виде
"пара".
Капиллярная трубка (трубка
с колпачком)
Система дозирования хладагента, состоящая из нескольких трубок малого диаметра,
подающих жидкий хладагент в испаритель. Трубки с колпачком не следует
использовать на трубопроводах хладагента, имеющих значительную длину, поскольку
они не обеспечивают условий для эффективного управления хладагентом в
экстремальных условиях.
Колено
Колено из деформируемой меди, изогнутое под углом 90 или 45 градусов. В качестве
элементов длинных трубопроводов хладагента, используемых с оборудованием
Lennox, должны применяться только колена большого радиуса.
Конденсатор
Устройство теплопередачи, которое удаляет тепло из газообразного хладагента,
снижает его температуру, удаляет скрытое тепло из хладагента, преобразовывающего
газ в жидкость, а затем дополнительно охлаждает жидкость.
Максимальный допустимый
перепад давления
Величина перепада давления, в случае превышения которого в жидкостном
трубопроводе начинает формироваться мгновенно выделяющийся газ. Если известна
величина переохлаждения на выходе конденсатора, это значение может быть
вычислено следующим образом: из температуры насыщенной жидкости следует
вычесть температуру жидкости и преобразовать получившийся результат в давление
на основе диаграммы насыщенности R22. Максимальный допустимый перепад
давления равен разнице между давлением при температуре насыщенной жидкости и
давлением при температуре жидкости.
Если наружный блок заряжен для работы с переохлаждением на 10ºF при температуре
насыщенной жидкости, равной 115ºF, то максимальный допустимый перепад давления
составляет 35 фунт./кв. дюйм изб.
Маслоуловитель
Небольшая труба, изогнутая в виде буквы U, как правило, располагаемая во
всасывающем трубопроводе на выходе из внутреннего змеевика. Назначение этой Uобразной трубы состоит в улавливании масла и предотвращении заполнения маслом
всасывающего трубопровода. Для сохранения объема масла на минимально
возможном уровне на маслоуловителях должны использоваться коленчатые трубы
небольшого радиуса.
Мгновенно выделяющийся
газ
Жидкость в жидкостном трубопроводе хладагента может потерять температуру и
давление до такой степени, что начинается интенсивное формирование газовых
пузырьков, приводящее к значительному сокращению эффективности системы.
Мгновенно выделяющийся газ может сформироваться в результате потерь на трение
или протекания жидкости по жидкостному трубопроводу через участки с чрезвычайно
высокой температурой окружающей среды, либо в результате воздействия обоих
факторов.
Мигрировать (миграция)
Тенденция к медленному перемещению газообразного хладагента в наиболее
холодную часть трубопроводной системы во время цикла отключения, конденсации и
накапливанию в виде жидкости.
Мощность (потеря
мощности)
Количественный показатель доступного охлаждения, выражается в Британских
тепловых единицах в час или в ваттах.
Наружный змеевик
Название змеевика, расположенного в наружном блоке теплонасосных систем.
Несколько испарителей
Трубопровод, сконструированный таким образом, что один конденсатор одновременно
управляет несколькими испарителями.
Низкая температура
окружающей среды
Использование компрессора для охлаждения, когда наружная температура опускается
ниже 50°F. Для защиты компрессора и обеспечения правильного функционирования в
режиме охлаждения при низкой температуре окружающей среды (ниже 50°F)
требуются специальные комплекты, устанавливаемые на месте эксплуатации.
Основной трубопровод
В системах с несколькими трубопроводами хладагента так называют линию, которая
используется для подачи или сбора хладагента из нескольких трубопроводов
хладагента меньшего размера.
Страница 43
Перегрев
Нагревание газообразного хладагента выше его температуры насыщения при
поддержании давления насыщения.
Переохлаждение
Охлаждение жидкого хладагента ниже его температуры насыщения при поддержании
давления насыщения.
Перепад
1) Величина расстояния в нисходящем направлении по вертикали (измеряемая в
футах), на которое должен переместиться жидкий хладагент для достижения змеевика.
Вес жидкого хладагента увеличивает давление в жидкостном трубопроводе на 1/2
фунтов на фут. 2) См. перепад давления.
Перепад давления (падение
давления)
Потеря давления хладагента, возникающая в медной трубе, обычно выражаемая в
фунтах (фунт./кв. дюйм) на 100 футов.
Подъем
Величина расстояния в восходящем направлении по вертикали, на которое должен
переместиться жидкий хладагент для достижения змеевика (измеряется в футах). Вес
жидкого хладагента снижает давление в жидкостном трубопроводе на 1/2 фунта на
фут. В системах кондиционирования воздуха подъем является существенным
фактором только в тех случаях, когда испаритель расположен выше конденсатора. В
теплонасосных системах подъем всегда является существенным фактором из-за
возможности инверсии потока хладагента в системе.
Потери на трение
См. перепад давления.
Разгрузить (разгрузка)
См. снижение производительности.
Размер трубопровода
Внешний диаметр медной трубы, используемой при охлаждении.
Распределительное
устройство
Коллектор, расположенный на выходе расширительного клапана, предназначенный
для питания различных контуров через испаритель.
Расширительный клапан
См. тепловой расширительный клапан.
Регулируемая
производительность
См. снижение производительности.
Силфос
Припойный материал, состоящий из серебра, фосфора и меди, который используется
для пайки соединений медных труб.
Скорость
Значение скорости перемещения хладагента через трубопровод, обычно выражаемое
в футах в минуту.
Слаг
Столбик жидкого хладагента, возвращаемый в компрессор на всасывающем
трубопроводе. Слаг, попадающий в компрессор, может вывести компрессор из строя
из-за несжимаемости жидкостей.
Смешиваемость
Возможность двух или нескольких веществ смешиваться с формированием единой
гомогенной фазы.
Смотровое стекло
Устройство оконного типа из стекла, устанавливаемое на жидкостном трубопроводе и
используемое для визуального контроля жидкости. Оно также может использоваться
для определения момента полного удаления всех пузырьков газа из жидкостного
трубопровода. Смотровое стекло не является точным индикатором переохлаждения и
не может использоваться для определения заряда.
Снижение
производительности
Системы кондиционирования воздуха и теплонасосные системы изготавливаются с
учетом возможности работы при сниженной производительности. Двухступенчатое
оборудование Lennox сконструировано с учетом возможности функционирования при
60% полной мощности при выборе режима низкой ступени. Некоторые коммерческие
системы используют байпас горячего газа в режиме снижения производительности.
Режим снижения производительности используется практически во всех системах
зонирования.
Столбик жидкости
Длина участка жидкостной линии охлаждения, на 100% заполненного жидкостью (без
пузырьков).
Твердая медь
Градуированная медная труба охлаждения в виде буквы L.
Температура конденсации
Температура в змеевике конденсатора, ниже которой происходит удаление скрытого
тепла и преобразование газа в жидкость.
Температура насыщения
Температура, при которой газ начинает превращаться в жидкость.
Температура окружающей
среды
Температура воздуха, окружающего объект. Для жидкостного трубопровода,
проходящего через чердачный этаж, температура окружающей среды может
приближаться к 180°F. Оборудование для охлаждения и тепловые насосы Lennox
предназначены для обеспечения соответствующего охлаждения при температуре
внешней окружающей среды до 115°F.
Страница 44
Тепловой расширительный
клапан
Тепловой расширительный клапан (TXV) – тип чрезвычайно точного расширительного
устройства, регулирующего поток хладагента в испаритель на основе определения
значения перегрева на выходе из змеевика. Расширительный клапан необходимо
использовать для линий большой протяженности, поскольку он обеспечивает контроль
над перегревом при экстремальных условиях эксплуатации.
Удар
См. гидравлический удар.
Улавливание масла
Процесс движения масла вдоль внутренней поверхности испарительного
трубопровода хладагента. Масляные капельки или пленка прикрепляются к внутренней
поверхности трубопровода. Скорость хладагента должна быть достаточной высокой
для смывания и увлечения масла (улавливания масла) в целях его возврата в
компрессор.
Уловитель
См. маслоуловитель.
Управление откачкой
Устанавливаемый на месте эксплуатации комплект, включающий электромагнитный
клапан, который располагается в жидкостном трубопроводе перед расширительным
клапаном. В конце цикла охлаждения средства управления закрывают этот клапан.
Компрессор продолжает работать до тех пор, пока весь хладагент не будет возвращен
в конденсатор, где он сохраняется в жидком состоянии. Клапан остается закрытым до
следующего вызова режима охлаждения.
Управления откачкой без
рециркуляции
См. управление циклом откачки.
Устройство дозирования
(система дозирования)
Любое устройство, регулирующее поток жидкого хладагента в испаритель.
Эквивалентная длина (общая На трубопровод хладагента устанавливаются детали из деформируемой меди,
эквивалентная длина)
влагоотделители фильтра и другие устройства, которые накладывают на линию
определенные ограничения Ограничение, накладываемое на линию, выражается в
эквивалентных футах. Общая эквивалентная длина линии равна длине трубопровода
плюс эквивалентная длина всех деталей, влагоотделителей фильтра и других
элементов линии.
Электромагнитный клапан
Электромеханический клапан, устанавливаемый на трубопроводах хладагента и
используемый для отсекания потока хладагента.
Страница 45