TEHNIKA
H LAĐENJA
Zadatak ureĊaja za hlaĊenje je da odreĊene predmete ohlade ispod temeperature okoline i da ih na toj temeperaturi odrţavaju. UreĊaji za hlaĊenje oduzimaju telu toplotu, koja se naziva toplota hlaĊenja i na taj naĉin sniţava njegovu temperaturu. Ţivotne namirnice se odrţavaju u upotrebljvom stanju duţe vreme zato što se na niţim temperaturama onemogućava razvoj bakterija. Kad jedno telo prelazi iz čvrstog u tečno stanje ili iz tečnog u gasovito stanje, ono troši izvesnu količinu toplote, koju u istoj meri vraća natrag, kad iz gasovitog stanja prelazi u tečno ili kad iz tečnog prelazi u čvrsto stanje. Isto tako kad se jedan gas sabija on se greje, a kad se širi on se hladi. Ako hoćemo paru ili gas da pretvorimo u tečnost dovoljno je da ga hladimo. Kod gasova kao što su na primer, ugljen dioksid, amonijak, metil hlorid i mnogi drugi, treba gas hladiti znatno ispod nule, da bi smo ih kondezovali u tečnost, odnosno treba ih sabijati i hladiti, jer kad se sabijaju nisu potrebne suviše niske temperature, a visoke pritiske lako je postići kompresorima. Ugljen-dioksid se pretvara u čvrstu materiju, odnosno suvi led pod normalnim pritiskom na -78 oC. Međutim, CO2 možemo kondezovati i na: - 0 oC ali pod pritiskom od 3,5 Mpa (35 bara ), na temperaturi od - +21 oC i pritiskom od 6Mpa (60 bar ), i na temperaturi od - +31 oC i pritisku od 7,5 Mpa ( 75 bar). Ovde treba naglasiti da iznad taĉke «kritiĉne temperature» iznad koje se ne moţe odvijati kondezovanje pa ma koji pritisak vladao. Svaki gas ima odreĊenu kritiĉnu temperaturu. Naprimer za CO2 kritična temperatura je upravo 31oC, znači do ove temeprature može se pretvarati u tečnost uz odgovarajući pritisak, ali ako temperaturu podignemo samo za 1 oC na 32 oC on se više ne može kondezovati ni pod velikim pritiskom. Pritisak na kojem se jedan gas može kondezovati naziva se «kritičan pritisak». Toplota je rezultat kretanja molekula u svim pravcima .Gas zatvoren u neki sud vrši pritisak na zidove suda u svim pravcima, i pritisak je utoliko veći ukoliko je brzina kretanja molekula veća, odnosno ukoliko je njegova
temperatura veća. Kretanje molekula nazivamo «unutrašnja energija». HlaĊenje je usporavanje kretanje molekula, a postepenim usporavanjem kretanja, oduzimanjem kinetiĉke energije molekulima gas postaje teĉnost, a daljim usporavanjem kretanja molekula teĉnost postaje ĉvrsto telo. Iz ĉinjenice da se pri hlaĊenju nekog gasa 1oC njegova zapremina smanjuje za 1/273 proizilazi da na -273 oC taj pritisak više ne postoji, što znaĉi da je prestalo svako kretanje molekula atoma, odnosno da je unutrašnja energija jednaka nuli. Gej-Lisakov zakon glasi: Pri zagrevanju gasa za 1 oC njegova zapremina se povećava za 1/273 deo zapremine koju gas ima na 0oC, ukoliko je pritisak konstantan. Svi podaci i zakoni na kojima se zasniva proizvodnja rashladnog efekta temelje se na ovim objašnjenjima. Konačno iz prvog zakona termodinamike koji glasi da se dovedena toplota nekom radnom telu koristi za povećanje unutrašnje energije ( U2 –U1) i za vršenje mehaničkog rada . Gas koji se upotrebljava treba da ima osobinu da se lako moţe kondezovati ( bez velikih pritisaka i bez niskih kritiĉnih temperatura ). Najčešće se koristi amonijak (NH3), ugljendioksid (ugljena kiselina ) (CO2) i freoni. Pod izrazom postizanja rashladnog efekta podrazumevamo postizanje i odrţavanje stanja nekog tela na temperaturi niţoj od temperature okoline. Za ostvarivanje rashladnog efekta (postizanje niskih temperatura) sluţe i tzv. hladne smeše koje pri rastvaranju troše svoju toplotu- toplotu rastvaranja. Najĉešće korišćena smeša je mešavina snega i kuhinjske soli koja sniţava temperaturu od 0oC na -17oC.
Princip rada mašina za hlaĎenje Pretpostavimo da se u cilindru nalazi neka teĉnost. Sa gornje strane cilindar je zatvoren opterećenim klipom. Ako se sistemu dovodi toplota Q, temperataura se povećava, a zapremina teĉnosti raste. Kad temperatura teĉnosti dostigne neku vrednost (t) teĉnost kljuĉa i naglo isparava, i klip se podiţe. Para iznad teĉnosti je vlaţna, jer pored pare, u istom prostoru ima i
sitnih kapljica teĉnosti. Daljim dovoĊenjem toplote teĉnost isparava sve do poslednje kapi. U tom sluĉaju je para suva. Za celo vreme isparavanja temperatura je stalna. Ako se isparavanje vrši pod većim pritiskom i temperatura kljuĉanja i isparavanja je viša, a na niţem pritisku niţa. Znaĉi temperatura vlaţne i suve pare zavisi od pritiska pare. Da jedan kilogram tečnosti temperature ključanja, potpuno ispari ( da od ključale tečnosti postane suva para), treba dovesti izvesnu količinu toplote - toplote isparavanja (kJ/kg). Kao i temperatura ključanja i toplota isparavanja zavise od pritiska. Ukoliko je pritisak veći toplota isparavanja je manja i obrnuto. Ukoliko se suva para i dalje zagreva ( dovoĊenjem toplote ) pod pritiskom, njena se temperatura povećava i para postaje pregrejana.Obrnuto, ako se pregrejana para ohladi pod stalnim pritiskom, njena temperatura opada dok ne postane jednaka temperaturi kljuĉanja, koja odgovara pritisku pare. U tom trenutku para je suva. Ako se toplota i dalje odvodi, u pari se izdvajaju sitne kapljice teĉnosti (postaje vlaţna) i najzad celokupna para se pretvara u teĉnost. Pretvaranje suve pare u teĉnost je kondezovanje pare. Sve vreme kondezovanja temperatura je stalna i odgovara temperaturi kljuĉanja. Da bi suva para postala tečnost potrebno je odvesti izvesnu količinu toplote koju nazivamo temperatura kondezovanja a koja je po brojnoj vrednosti jednaka toploti isparavanja. Daljim odvoĊenjem toplote temperatura opada i teĉnost postaje prehlaĊena. Proces kondezovanja je suprotan procesu isparavanja. Temperatura i toplota promene agregatnog stanja (promena faze) su srazmerne pritisku. Temerature ključanja koje odgovaraju određenim pritiscima imaju razne vrednosti za različite tečnosti. Tako na primer pri pritisku od 3 bar temperatura ključanja iznosi: - kod vode + 132,88 oC, -kod amonijaka -10 oC, -sumpordioksida +17 oC, -metil-hloridi +5 oC Na sledećoj skici data je prikaz stanja u ''p-T '' dijagramu.
Kriva 1 je geometrijsko mesto taĉaka ( taĉka stanja ) pri kome su u ravnoteţi teĉna i gasovota stanja. Prostor izmeĊu krivih 1 i 2 je oblast u kojoj je materija u teĉnom stanju. Kriva 2 je niz stanja u kojima su u ravnoteţi ĉvrsto i teĉno agregatno stanje. Na krivoj 3 su stanja ravnoteţe za ĉvrsto i gasovito stanja. Trojna taĉka ( A ) je taĉka gde se na istom pritisku i temperaturi mogu naći sva tri stanja. Zbog toga je trojna taĉka vode uzeta kao osnovna taĉka u termometriji i njena temperatura je T=273,16 oK ( 0oC). Pošto se temperatura kljuĉanja menja sa pritiskom, temperatura niţa od temperature okoline moţe se postići odrţavanjem dovoljno niskog pritiska isparavanja. Kada se gas širi on vrši rad, a širenjem gasa uslovljen je i pad njegove temperature. Ako je gas pre širenja imao temperaturu okoline, posle ekspanzije (širenja) temperatura mu se sniţava. Postoje uobiĉajeni sistemi za rad rashladnog postrojenja a to su: kompresioni, apsorcioni, ejektorski, termoelektrični i dr. Kompresioni ureĎaji za hlaĎenje Osnovni elementi kompersionih rashladnih postrojenja su: kompresor, kondezator, isparivač, i ureĎaj za snižavanje pritiska – ekspanzioni ventil.
DovoĊenjem spoljašnjeg rada kompresoru vrši se sabijanje gasa ( rashladnog medija) pri ĉemu se povećava pritisak. Sabijeni gas višeg pritiska odlazi u kondezator gde se hladi nekim sekundarnim fluidom (voda ili vazduh ). HlaĊenjem gas se kondezuje na raĉun odvedene toplote sekundarnim medijumom .Posle kondezovanja teĉnost odlazi do ureĊaja za sniţavanje pritiska. Na niţim pritiscima, a uz izbor odgovarajućeg rashladnog medijuma (radnog tela), moţemo dovesti teĉnost u takvo fiziĉko stanje da ona poĉne da isparava. Ukoliko je tempertuara okoline viša od temperature na kojoj tečnost (radno telo) isparava, doći će do razmene toplote izmeĎu okoline i isparivača. OdvoĊenjem toplote potrebne isparivaĉu za isparavanje teĉnosti odvodi se i toplota okoline iz ĉega rezultira sniţavanje temeprature okoline. Teĉnost u isparivaĉu će da isparava sve do onog momenta dok se temperatura okoline ne snizi do temperature isparavanja. Zatim će doći do prestanka isparavanja pošto nije moguće
dovesti toplotu potrebnu za isparavanje, jer ne postoji razlika temperature isparivaĉa i okoline, neophodne za razmenu toplota. Kod nekih vrsta hlaĊenja ( kao što je topljenje leda, ispuštanjem gasa iz boce, prigušivanjem gasa) duţina procesa hlaĊenja je vezana za koliĉinu materije koja odvodi toplotu. Da bi se proces hlaĊenja ponovio sa istom materijom, potrebno ju je dovesti u prvobitno stanje ( pre procesa hlaĊenja ) i time formirati kruţni proces. Kod takvih procesa neophodno je da materija koja oduzela toplotu tu istu toplotu preda nekom trećem telu. Drugi zakon termodinamike govori da toplota prelazi samo sa višeg na niži temperaturni nivo, i nemoguć je drugaĉiji oblik kretanja toplote. MeĊutim moguće je provoĊenje toplote iz sredine niţe u sredinu više temperature, ali uz utrošak rada. Na sledećoj slici data je šema jednog kompresionoh rashladnog ciklusa.
Nosioc toplote je radna materija koja trpi niz promena i koja pri tom menja agregatna stanje: -na izlazu iz isparivaĉa radna materija je u parnom agregatnom stanju na niskom pritisku (stanje 1), -takvu paru usisava kompresor i uz utrošak rada sabija je na visoki pritisak (stanje 2), - pregrejana para iz kompresora odlazi u kondezator i predaje toplotu i pri tom se hladi i kondezuje ( menja agregarno stanje ), - teĉnost (stanje 3) se u prigušnom ventilu sa pritiska kondezacije prigušuje na pritisak isparavanja (stanje 4). Raspršena radna materija ( na pritisku isparavanja isparivaĉa ) isparava oduzimajući toplotu prostoru u koji je smešten isparivaĉ. Radnu materija u parnom stanju usisava kompresor i proces se nastavlja.
Na sledećoj slici data je ilustracija rada jedne kompresione rashladne mašine.
Apsorpcione rashladne mašine Ovo su u principu toplotne radne mašine jer za odvijanje procesa se koristi skoro iskljuĉivo toplotna energija. Elekriĉna energija se koristi samo za pogon pumpe za rastvor radnog fluida ĉiji je utrošak mali pa se u proraĉunima uvek zanemaruje. Na sledećoj slici dat je prikaz rada jedne apsorpcione mašine: radni fluid upotrebljava se rastvor amonijaka u vodi, koji se u kotlu zagreva do pritiska od 14 bara, pri čemu isparava. Pare amonijaka vode se u
kondezator, a ostatak rastvora, koji je osiromašen kroz prigušni ventil se vraća u apsorber.
Pare amonijaka ukapljuju se u kondezator, pri ĉemu se troši toplota ukapljivanja. Ovaj amonijak pritiska 14 bara, prigušuje se na ventilu RVI na pritisak od 1 bara, čemu odgovara temperatura isparavanja od -33,7 oC.U isparivaĉu se vrši isparavanje za šta je potrebna odgovarajuća toplota (Qo) koja se oduzima od okoline ĉime se postiţe korisni rashladni uĉinak. Ispareni amonijak pod pritiskom od 1bara dovodi se iz isparivaĉa u apsorber, gde ga osiromašeni rastvor, koji je došao iz regeneratora, apsorbuje (upija ). Apsorber se hladnom vodom drži na niskoj temepraturi , te je slaba mešavina sposobna da apsorbuje amonjak koji je došao iz isparivača, čime se rastvor obogaćuje. Bogata mešavina se preko izmenjivaĉa toplote pumpom prebacuje u regenerator, odakle se proces ponavlja. Regulacioni ventili RVI i RVII, kao i pumpa dele postrojenje na dva dela, deo visokog i deo niskog pritiska. Izmenjivaĉ toplote ima ulogu štednjaka toplote, jer topli siromašni rastvor iz regeneratora predaje toplotu hladnom bogatom rastvoru iz apsorbera. Tako siromašna mešavina ulazi ohlaĊena u apsorber, ĉime se postiţe ušteda vode za hladjenje, a bogate mešavine ulaze u regenerator već zagrejane, ĉime se štedi koliĉina pare za zagrevanje.
Vaţno je, sa ekonomskog stanovišta, spomenuti da se toplota dovodi u regulator u vidu energije otpadne pare, a iz kondezatora se odvodi pomoću vode za hlaĊenje. Jedna od karakteristika apsorcionih ureĎaja je što oni omogućavaju da se odjednom premoste veći temperaturni rasponi nego što je to slučaj sa kompresionim mašinama. Zato je izgradnja apsorcionih mašina za niske temperature isparavanja jeftinija nego izgradnja kompresionih rashladnih mašina. Suštinski gledano, apsorpciona postrojenja nisu naročito ekonomična.Ona su rentabilna samo u slučaju kada se raspolaže već iskorišćenom parom ( na primer otpadnom parom parne turbine ). Utrošak vode za rashlaĎivanje u apsorpcionom ureĎaju u odnosu na utrošak u kompresionom dvostruko je veći pošto amonijak dva puta prelazi u tečno stanje. Postavljanje apsorpcionih postrojenja za hlaĊenje uz termoelektrane moţe da bude naroĉito efikasno. Termoelektrane imaju uvek na raspolaganju otpadnu paru, naroĉito leti kada je opterećenje centrale najmanje, a potreba za hlaĊenjem najveća..
PoreĊenjem se mogu zapaziti sledeće prednosti i nedostaci kompresionih rashladnih mašina: 1- kao sredstvo za hlaĊenje sluţi samo jedan fluid, 2- postoji samo jedan kruţni tok medijuma za hlaĊenje, 3- troši skupu mehaniĉku ili elektriĉnu energiju, 4- ceo sistem je tehniĉki jednostavan. Karakterstike apsorpcionih mašina su: 1- kao radno telo sluţi dvojna smeša sredstava za hlaĊenje i rastvaranje, po ĉemu se ovaj sistem u osnovi i razlikuje od kompersionog sistema, 2- osim kruţnog toka sredstava za hlaĊenje, postoje jedan ili dva kruţna toka rastvora, odnosno inertnog gasa. 3- kompresija koja odrţava kruţni tok sredstava za hlaĊenje je termiĉka. 4- apsorpcioni sistem moţe da troši jeftinu toplotnu energiju, pogotovu ako potiĉe od otpadne pare. 5- uglavnom se sastoji od nepokretnih delova i tehniĉki je znatno jednostavniji od kompresionog postrojenja ali je njegov fiziĉki proces komplikovaniji. Apsorpcione instalacije mogu se podeliti na instalacije sa periodičnim radom i instalacije sa kontinualnim radom. Šema proste apsorcione mašine sa periodiĉnim radom data je na sledećoj slici. Instalacija se sastoji od suda (1) koji je prema fazi rada generator ili apsorber, kondezatora (2) i isparivaĉa (3) koji se nalazi u prostoru za hlaĊenje (4). Kroz cevnu zmiju (a) prolazi para kada je sud (1) genrator ili voda kada je sud apsorber, a kroz otvor (b) prolazi voda za hlaĊenje kondezatora.
Za vreme zagrevanja generatora, iz bogatog rastvora apsorbera izlazi rahladni fluid koji se, prolazeći kroz kondezator (2) kondezuje u teĉnost i ulazi u isparivaĉ (3). Posle izvesnog vremena nastaje faza hlaĊenja (generator postaje apsorber ). Apsorbent apsorbuje rashladni fluid, što izaziva pad pritiska u sistemu za isparavanje rashladnog fluida u isparivaĉu. Kada se u apsorberu sakupi veća kliĉina pare fluida, prekida se faza hlaĊenja i nastupa faza grejanja generatora (apsorbera), pa instalacija nastavlja da radi u dve periodiĉne faze. Apsorpciona mašina sa kontinualnim radom ( sledeća slika ) sastoji se iz apsorbera (1), pumpe (2), generatora (3), kondezatora (4), isparivaĉa (5) i regulacionog ventila (6 i 7). Kroz cevne zmije (a) i (c) prolazi voda za hlaĊenje, a kroz cevnu zmiju (b) para za zagrevanje. Rad apsorbera, pumpe i generatora u apsorpcionoj mašini odgovara radu kompresora u kompresionoj instalaciji. Ostali delovi instalacije u oba sluĉaja su veoma slićni.
Zagrevanjem generatora (3) para rashladnog fluida se javlja i odlazi u kondezator (4), gde se hladi i kondezuje. Preko regulacionog ventila (6) tečan rashladni fluid odlazi u isparivač (5) gde se vrši isparavanje, a pare rashladnog fluida odlaze u apsorber (1). Slab rastvor iz generatora odlazi u apsorber preko regulacionog ventila (7). Apsorciojom pare rashladnog fluida rastvor postaje bogat i potiskuje se pumpom (2) u generator. Na ovaj način dobija se kontinualan rad rashladnog fluida i kontinualno halĎenje.Apsorber se mora hladiti da bi se odvela toplota nastala apsorpcijom. U oba slučaja se najčešće kao rashladni fluid koristi amonijak a kao apsorbent voda. Ejektorske rashladne mašine Ako u izuzetnom slučaju voda služi kao radni fluid ( medijum ) primena kompresora na parni mlaz omogućuje dalje pojednostavljenje postrojenja. Pokretna para daje energiju, ona se meša sa radnom parom dobijenom u isparivaĉu, tako za odrţavanje stabilisanog stanja treba iz kondezatora odstraniti koliĉinu teĉnosti koja odgovara koliĉini pokretne pare. Kao teĉnost za rashlaĊivanje sluţi voda koja je dostupna i jeftina. Minimalna temperatura rashlaĊivanja iznosi nešto iznad 0o C. Ove mašine se uglavnom koriste u ureĊajima za klimatizaciju, hemijskoj industriji,
kristalizaciji soli na ratnim brodovima ( za hlaĊenje municije ), u mlekarama i pivarama. Ejektorske mašine su ekonomiĉne ako raspolaţemo otpadnom parom i vodom za hlaĊenje kondezata. Njihova prednost je što rade bez ikakvih potresa. Umesto kompresora sa klipom upotrebljava se tzv. kompresor na parni mlaz – ejektor – koji iz isparivača isisava paru, pri čemu održava u njemu vakum i istovremeno sabija paru do pritiska u kondezatoru. Na sledećoj slici je šematski prikazan jedan takav ureĊaj.
Kroz ejektor iz parnog kotla struji vodena para ( pritiska 1,15 - 11 bari ) i usled velike brzine njenog isticanja stvara se vakum u širokoj
izlaznoj cevi u isparivaču, a zbog smanjenog pritiska voda isparava i hladi se. Pomoću pumpe rashladna voda struji u hladnjak na mesto upotrebe. Isisana para, zajedno sa parom iz ejektora, struji kroz difuzor, gde pritisak raste ( 0,05 – 0,09 bara. Vodena para takvog pritiska kondezuje se u kondezatoru u obiĉnu vodu temperature 25-30 oC. Kondezar se pumpom odvodi u parni kotao, a zatim se ponavlja ceo cillus. Normalan broj ejektora iznosi od 1 do 6, pri ĉemu je kapacitet mašine 58 -400 kW pri temperaturi isparivaĉa od 10 0C. Termoelektrično hlaĎenje Poznato je da se u elektriĉnom kolu sastavljenom od dva razliĉita metala ( termoelement) pojavljuje elektromotorna sila ( termiĉka elektromotorna sila ) ako zalemljeni krajevi tih provodnika imaju razliĉite temperature. MeĊutim pri propuštanju električne struje kroz kolo sastavljeno od dva različita provodnika javlja se pojava da se jedan spoj hladi, a drugi greje: Ovaj efekat se naziva «efekat Zibeka» po istraţivaĉu koji je otkrio. Zahvaljujući razlici temperatura u zatvorenom kolu od razliĉitih provodnika pojavljuje se elektriĉna struja, a sa druge strane ako kroz takvo kolo protiĉe elektriĉna struja ona izaziva razliku temperatura. Primena termoelektriĉnog efekta je još uvek ograniĉena i nema komercijalnog opravdanja zato što su takvi ureĊaji skupi. HlaĊenje termoelementima sastavljenim od poluprovodnika obavlja se na sledeći naĉin : termoelement se sastoji od dva poluprovodnika (sledeća slika ) koji predstavljaju njegove grane.
Grane imaju oblik pravougaonih ili okruglih štapova. Jedan poluprovodnik je pozitivan (2) a drugi negativan (1). Poluprovodnici se spajaju bakarnim (3) pločama koje ostvaruju spoj. Termoelementi se mogu vezati u bateriju. Ako se kroz termelement od dva poluprovodnika propusti jednosmerna struja, na jednom od spojeva će se toplota izdvajati, odnosno on će se zagrevati, a na drugom će se trošiti, i on će se hladiti.
ELEMENTI KOMPRESIONIH RASHLADNIH UREĐAJA Kompresori Za pouzdan rad svakog rashladnog ureĊaja od primarne vaţnosti je kvalitet izrade i dimenzionisanje samog kompresora. To je najskuplji i najsloţeniji deo svakog rashladnog postrojenja. Komperesor je deo kompresione rashladne mašine koja mehaniĉkim radom sabija gasove iz prostora niţeg u prostor višeg pritiska. U rashladnim ureĊajima gasovi se potiskuju iz isparivaĉa u kondezator. U stvari, princip rada kompresora je isti kao i rad motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Razlika je u tome što motor daje mehaniĉki rad na raĉun toplote, koja se dovodi sagorevanjem benzina u cilindru motora, dok kompresor troši mehaniĉki rad da bi se sabio gas. Kompresore moţemo podeliti: 1. Prema rashladnom fluidu: kompresori za amonijak, ugljendioksid, metilhlorid, freon i dr. 2. Po poloţaju radnih zapremina: kompresori jednostrukog dejstva ( rashladni fluid se sabija samo jednom stranom klipa), i kompresori
dvostrukog dejstva ( rashladni fluid se sabija naizmeniĉno sa obe strane klipa). 3. Po stepenu sabijanja: jednostepeni, dvostepeni i višestepeni kompresori. 4. Po broju cilindara: jedocilindriĉni i višecilindriĉni kompresori. 5. Po poloţaju ose cilindra: vertikalni horizontalni, zvezdasti ili sa rasporedom cilindara u obliku jednostrukog ili dvostrukog slova V i W. 6. Po smeru kretanja pare rashladnog fluida: jednosmerni ( usisavanje kroz klip) ili sa naizmeniĉnim strujanjem fluida. 7. Po konstrukciji krivajnog mehanizma: sa ukrsnom glavom ili bez nje. 8. Po brzohodnosti: sporohodni ( do 500 o/min ) strednje brzohodni ( 5oo do 1000 o/min ) i brzohodni ( preko 1000 o/min ). 9. Po rashladnom kapacitetu: mali ( do 50 KW), srednji ( od 50 do 500 kW ), veliki ( od 500 -4000 KW) i vrlo veliki ( preko 5 000 KW ). 10.Po konstrukciji kartera i cilindra : blok- karterni kompresori koji imaju zajedniĉki odlivak bloka cilindra i kartera, i kompresori sa poslebno livenim karterima i cilindrima. 11.Po naĉinu pogona: komprsori sa direktnim pogonom putem elektromotora i spojnice, i kompresori sa pogonom pomoću kaišnog prenosa. 12.Po stepenu hermetičnosti: kompresori otvorenog, poluhermetičkog i hermetičkog tipa. Kod kompersora otvorenog tipa kolenasto vratilo izlazi kroz zaptivač iz kartera komperesora radi spajanja sa pogonskim motorom. Kod hermetiĉkih i poluhermetiĉkih kompresora elektromotor i kompresor su smešteni u zajedniĉko zatvoreno kućište i elektromotor radi u pari rashladnog fluida. Na poluhermetiĉkim kompresorima mogu se skidati glave cilindra radi zamene ventilskih ploĉica, klipova i dr. Na sledećoj slici prikazan je presek poluhermetiĉkog kompresora sa glavnim kotama.
13.Po naĉinu regulacije: kompresori bez regulacije kapaciteta, kompresori sa ruĉnom i kompresori sa automatskom regulacijom kapaciteta 14.Po naĉinu hlaĊenja: kompresori hlaĊeni vodom i kompresori hlaĊeni vazduhom. 15.Po oblasti primene:kompresori za niske i kompresori za normalne temperature isparavanja. Iskustvo i praksa je pokazala da kompresori sa pogonskom snagom od 4 kW i više nije pogodno izvoditi u obliku hermetiĉkih jedinica, pa se zbog toga veći kompresori izvode kao poluhermetiĉki. Osnovne prednosti zatvorene konstrukcije sklopa kompresora su:
-eliminisanje potrebe za zaptivaĉem koji je uvek izvor nevolja kod kompresora, -manji prostor koji zauzima zatvorena konstrukcija, - nema potrebe za spojnicom izmeĊu motora i kompresora, pa samim tim ni za postizanje koaksijalnosti izmeĊu ove dve odvojene jedinice. Time otpada i potreba za jakom nosećom konstrukcijom, pa se i masa celog agregata smanjuje. -motor se hladi rashladnim fluidom, ĉiji se protok povećava pri povećanom kapacitetu, odnosno kad motor daje veću snagu. To znaĉi da se hlaĊenje motora povećava baš kad je to potrebno ( povećava se stepen korisnosti motora ). -Poluhermetiĉki komperesori imaju prednost u tome što se mogu lako rasklopiti, pa se popravka ili zamena dotrajalih delova moţe vršiti na licu mesta. Na sledećoj slici prikazan je presek jednog kompresora manjeg kapaciteta. Kompresor ima sledeće glavne elemente: karter sa leţajevima, cilindar, kolenasto vratilo, klipnjaĉu, klip, ventilsku ploĉu, sistem za podmazivanje, usisni i potisni zaustavni ventil. Uloga kartera je da poveze rezervu ulja za podmazivanje, cilindru sluţi za sabijanje fluida, a kolenasto vratilo je transmisioni element elektromotora. Klipnjaĉa ima ulogu da obrtno kretanje kolenastog vratila pretvori u pravolinijsko kretanje klipa.
Ventilske ploĉice vrše otvaranje i zatvaranje prolaznih otvora pod uticajem razlike pritisaka sa jedne ili druge starne ploĉe. Poklopac cilindra zatvara ventilsku ploĉu. Izbor kompresora za rashladnu mašinu zavisi od namene rashladne mašine, veliĉine rashladnog kapaciteta, uslova eksploatacije, potrebnog stepena sigurnosti rada, kompaktnosti i ekonomiĉnosti. Savremeni klipni kompresori odlikuju se sledećim karakteristikama: kao rashladni fluid koristi se preteţno freon 12, freon 22, i amonijak,
jednostrukog su dejstva, imaju veći broj cilindara rasporeĊenih u obliku slova V ili W, smer kretanja pare je naizmeniĉan, nemaju ukrsnu glavu, brzohodni su , nalaze široku primenu u okviru kapaciteta do 500 KW, blokkarterne su konstrukcije i imaju direktni pogon. Kompresori manjih kapaciteta su preteţno hermetiĉki i poluhermetiĉki i imaju automatsku regulaciju kapaciteta. Uloga klipa kompresora je višestruka. Prvo, on preko radilice, klipnjaĉe i osovinice klipa prenosi pritiske na radni fluid. S druge strane, on zaptiva cilindar sa strane kućišta kompresora. Da bi zadovoljio sve zahteve, klip se izraĊuje od specijalnog materijala i naroĉitog je oblika. IzraĊuje se od livenog gvoţĊa, ili od aluminijumskih legura. Deo klipa je obiĉno pojaĉan rebrima radi povećanja otpornosti. Vek trajanja klipa zavisi od paţnje koja se poklanja ispravnom odrţavanju kompresora. Najĉešći kvarovi kod klipa su pukotine koje se pojavljuju na dnu ili u otvorima leţišta za klipnu osovinicu. Ĉesto se klip kvari zbog nepravilnog odrţavanja klipnih prstenova, zbog ĉega dolazi do neravnomernog habanja. Pošto se cilindar spolja obiĉno hladi spoljnim vazduhom, a klip samo fluidom koji je i sam zagrejan, klip će u većini sluĉajevima biti zagrejaniji od cilindra. Da se klip zbog širenja ne bi zaglavio u cilindru preĉnik klipa je uvek manji od preĉnika cilindra. Usled trenja o zidove cilindra klip se vremenom troši. Pošto pritisak klipa na zidove cilindra nije svuda jednak to je i trošenje klipa neravnomerno, i tada nastaje tzv. «ovalnost» zbog ĉega se pristupa zameni klipa. Na bokovima klipa se nalazi ojaĉanje za osovinicu samog klipa.U leţišta osovinice klipa ugraĊuju se osiguraĉi koji imaju zadatak da drţe osovinicu klipa za vreme rada, jer bi u protivnom moglo doći do toga da ona ispadne i ošteti uglaĉane površine košuljice cilindra. U gornjem delu klip je snabdeven sa više klipnih elastičnih prstenova koji se pripajaju uz cilindar, i sprečavaju prodiranje fluida s jedne strane klipa na drugu. Prstenovi moraju da budu vrlo elastični i izraĎuju se od materijala koji se ne troši pri klizanju klipa. Kvalitet prstenova je važan jer oni osiguravaju nepropustivost gasova i ulja. Prstenovi se prave tako da se izreţe cev ĉiji je preĉnik veći od cilindra. Zatim se presten raseĉe da bi mu se smanjio preĉnik kad ulazi u cilindar. Duţina razvijenog prstena je neznatno veća od duţine obima cilindra, ĉime se postiţe dobra zaptivenost prostora. Širina prstenova treba da bude podešena prema širini ţljeba. Pri skidanju ili montaţi prstenova upotrebljavaju se limene trake koje spreĉavaju zapadanje prstenova u ţljebove (prikaz na sledećoj slici ).
Prsten moţe ući u cilindar samo ako se stegne tako da mu se prorez gotovo sasvim zatvori kad se naĊe u cilindru. Prsten teţi da se raširi i zato se priljubljuje uz zidove cilindra i spreĉava prolaz gasova. Kada se prsten izvuĉe iz cilindra prorez treba da se poveća za najmanje 4-7 mm u zavisnosti od preĉnika. Ako se prorez ne povećava znaĉi da je prsten izgubio svoju elastiĉnost, odnosno da se ne priljubljuje dovoljno uz zidove cilindra i da ga treba zameniti novim. Na samom prstenu u cilindru prorez treba da je što manji da kroz njega probija što manje radni fluid. Ali ovaj zazor ne sme da bude ni sasvim mali jer se prorez smanjuje kada se prsten zagreje i usled toga izduţi. Ako se krajevi sasvim sastave, prsten će poĉeti da se povećava i zaglaviće se u cilindru. Da se kroz prorez ne bi probijala radna materija, obiĉno se na klipu postavljaju više prstenova ĉiji se prorezi nameštaju ravnomerno po obimu cilindra ( da ne stoje jedan ispod drugog). Sem toga, prorezi na suprotnim prstenovima idu na suprotne strane , jedan je nagnut levo drugi desno. Širina klipnog prstena treba da odgovara širini ţljeba na klipu sa meĊuprostorom od 0,05 do 0,08 mm. Prsten ipak mora da leţi u ţlebu sasvim slobodno, ne dodirući dno. Prilikom menjanja novi prsten treba staviti u najniţi ţleb, jer dok se on potpuno prilagodi zidovima cilindra njega će štititi gornji prstenovi, koji su dobro priljubljeni uz zidove cilindra. Na sledećoj slici je prikazan rad kompresora u fazama.
Kod klipnih rashladnih kompresora primenjuju se iskljuĉivo samodejstvujući ventili koji se otvaraju i zatvaraju pod dejstvom razlike pritiska. Prinudno otvaranje ventila, slično motorima SUS i parnim mašinama, ne primenjuje se kod rashladnih kompresora, pošto pritisci usisavanja i sabijanja nisu konstantni, pa su promenljivi i u trenutku otvaranja ventila. Od ventila u velikoj meri i zavisi rad kompresora. Reţimi rada ventilskih ploĉica brzohodnih industrijskih kompresora su izvanredno teški tako na primer pri broju obrtaja od 500 -1500 trajanje jednog hoda klipa iznosi o,o6 – 0,02 sek, a vreme otvaranja klipa iznosi nekoliko delova sekundi pri vrlo velikim ubrzanjima. Kod kompresora koji se okreću sa 1500 o/min ventilska pločica u toku 1200 časova rada kompresora izvrši 108 000 000 hodova. Isto toliko puta ploĉica udara o sedište ventila. Pri ovim udarima u ploĉici nastaju razna vrlo sloţena naprezanja i to na povišenim temepraturama od 100 – 150 oC. Svi proraĉuni ploĉice moraju uzeti u obzir i zamor materijala, kontaktna naprezanja i rad na povišenim temperaturama. Upravo zato proizvoĊaĉi ventilskih ploĉica planiraju vek rada ploĉica i opruga i njihovu blagovremenu zamenu iako nema vidljivih tragova oštećenja. Usisni i potisni ventili su najopterećeniji delovi kompresora i treba im posvetiti naroĉitu paţnju.Pri odrţavanju kompresora treba i kod novih tek
puštenih kompresora redovno pregledati usisni i potisni ventil posle svakih 500 ĉasova rada, a ako kompresor radi kontinualno treba ventile pregledati jednom meseĉno.. Ventilske ploĉice koje su polomljene ili oštećene treba odmah zameniti kao i one na kojima je uoĉeno istrošenje veće od 10%.. Nipošto se ne preporuĉuje obrtanje ploĉice sa istrošenim delom prema sedištu ventila.Ventilske opruge treba pregledati, oštećene odmah zameniti kao i one gde je došlo do gubitka elastiĉnosti zbog zamora. U svakom slučaju sve opruge treba zameniti nakon 5 000 časova rada. Sedišta ventila popravljati brušenjem a manja oštećenja i tvrdim letovanjem, ali voditi raĉunada se ne oslabi sedište ventila. Pri demontaži kućište kompresora nikada ne treba stezati direktno u stegu. Navrtku ventila nikada ne popuštati udarcima čekića i ne upotrebljavati žičane četke i oštre predmete za čišćenje sedišta ventila i pločica već ih čistiti samo tečnim sredstvima i upotrebljavajući meku četku. Prilikom ponovne montaţe obratiti posebnu paţnju na ispravan meĊusoban raspored svih sastavnih delova. Nikada ne ispravljati i ponovo upotrebljavati staru rascepku. Pre postavljanja u odgovarajući prostor u cilindar ventil treba paţljivo oĉistiti. Isto uĉiniti sa kavezom ventila i poklopcem. Ventil lagano pritisnut u leţište se mora slobodno okretati. Navrtku ventila pritezati samo moment kljuĉem na fabriĉku propisanu vrednost.
KONDEZAT O RI Kondezatori su izmenjivači toplote čija uloga da rashladno sredstvo visokog pritiska kondezuju, tj. da oduzimanjem toplote gas rashladnog fluida prevedu u tečno stanje. Toplota kondezacije odvodi se sekundarnim rashladnim medijumom (voda ili vazduh). Glavni zahtevi koje jedan kondezator treba da ispuni su: -visok termiĉki uĉinak, -jednostavna lako izvodljiva i kompaktna konstrukcija, -mala masa, -bezopasno i jednostavno rukovanje, -niski troškovi eksploatacije pri radu i rukovanju, -niska cena.
Kondezatori se nalaze u okolini koja ih hladi. Pod pojmom okoline može se smatrati okolni vazduh ili voda, jer su to ustvari «toplotni ponori» koji mogu da prime neograničnu količinu toplote a da im se temperatura ne promeni. U zavisnosti od toga da li se hlade vodom ili vazduhom kondezatori se po konstrukciji mogu podeliti na tri osnovne grupe. 1. Vodom hlađeni kondezatori u koje spadaju: –dobošasti horizontalni kondezatori, –dobošasti vertikalni kondezatori, 2. Kondezatori kod kojih se izmena toplotne energije obavlja kombinovano –višeprolazni kondezatori pomoću vode i vazduha. a- atmosferski kondezatori, b- evaporativni kondezatori. 3. Vazduhom hlađeni kondezatori Na sledećoj slici dat je šematski prikaz osnovnih tipova kondezatora. Vodom hlaĊeni kondezatori dobili su ime i po tome što se pomoću vode od rashladnog sredstava oduzima toplota.
Protivstrujni kondezatori Protivstrujni kondezatori ( dat na sledećoj skici ) se sastoje iz cevi većeg preĉnika (1) kroz koju prolaze cevna zmija izraĊena od cevi manjeg preĉnika (2). Voda struji kroz cevi manjeg preĉnika ulazeći odozdo (A) i izlazeći na gornjoj strani (B). Kroz cevi većeg preĉnika prolazi rashladni fluid (ulazi odozgo (C), a izlazi na donjoj strani (D). Time se postiţe protiv- strujno kretanje rashladnog fluida i vode za hlaĊenje, kao i veliki koeficijent prolaza toplote.
Primenjuju se uglavnom za komercijalne kompresorske agregate freonskih i metilhloridnih instalacija ( od bakarnih cevi), a reĊe za amonijaĉne instalacije od celiĉnih cevi. Dobošati kondezatori Dobošasti kondezatori (predhodna slika ) se sastoje iz doboša (1) na ĉijim krajevima se nalaze cevne ploĉe (2). Kroz otvore ovih poĉa provuĉene su cevi (3) koje su na krajevima uvaljane u cevne ploĉe ili su zavarene za njih. Preko cevnih ploĉa postavljaju se poklopci ( 4 i 5). Na otvoru (A) poklopca (5) ulazi voda za hlaĊenje, prolazi kroz cevi (3) i oko pregrada na poklopcima ( 4 i 5 ). Na otvoru (A) poklopca (5) ulazi voda za hlaĎenje, prolazi kroz cevi (3) i oko pregrada na poklopcima (4 i 5) koje sluţe da bi se dobilo više prolaza i veća brzina kretanja vode , a izlazi na otvoru (B). Gasoviti fluid ulazi odozgo kroz otvor (C), prolazi kroz prostor izmeĊu cevi i cevnih ploĉa gde se kondezuje i izlazi na donjoj strani kroz otvor (D). Cevi (3) mogu biti ĉeliĉne i spolja glatke ili orebrene ( za amonijak i freon ), ili bakarne sa utisnutim rebrima spolja (za freone ). Doboš (1) i cevne ploĉe su od ĉelika, a poklopci (4 i 5) mogu biti od ĉelika i od sivog liva. Horizontalni dobošati kondezatori imaju najširu primenu za instalacije srednjeg a i velikog rashladnog kapaciteta. Donja ekonomska granica im je 2 m2. Veoma su kompaktni i postavljaju se u mašinskim halama i drugim
zatvorenim prostorijama. Nedostatak im je velika potrošnja vode i oteţano ĉišćenje cevi . Amonijaĉni kondezatori moraju posedovati na dnu taloţnik ulja. Tu se taloţi ulje koje je se gotovo ne rastvara sa amonijakom ( zbog veće gustine ) i povremeno se ispušta. U freonskim instalacijama manjeg kapaciteta ( uglavnom komercijalnim ) koriste se i dobošasti kondezatori sa spiralnim cevima. Karakteristike su im sliĉne kao i kod freonskih dobošastih kondezatora sa pravim cevima. Jeftiniji su, ĉišćenje cevi je veoma oteţano, pa se za hlaĊenje koristi samo ĉista voda. Za amonijaĉne instalacije, uglavnom većeg rashladnog kapaciteta, koriste se i vertikalni dobošasti kondezatori. Konstrukcija i tehniĉke karakteristike su sliĉne kao kod horizontalnih doboštastih kondezatora. Tokom duţeg rada na unutrašnjoj strani cevi taloţi se kamenac koji znatno smanjuje razmenu toplote. Debljina kamenca ne sme biti veća od 0,4 mm. U protivnom kondezator se mora mehaniĉkim i hemijskim putem oĉistiti. Preporuĉuje se da se cevi pregledaju tokom prvih šest meseci rada, a posle toga u dvanaestomeseĉnim intervalima. U krajevima u kojima voda lako stvara taloge, kondezatore treba pregledati i ĉistiti kada je to potrebno. Kondezatori koji koriste morsku vodu snabdeveni su korozionim ĉepovima koje treba redovno koristiti i zamnejivati. Demontaţa dela kondezatora radi redovnih ĉišćenja ne dovodi do mogućnosti isticanje gasa jer je ovaj deo potpuno odvojen od gasnog prostora. Treba napomenuti da je potrebno obratiti paţnju da se u zimskim uslovima, kada postrojenje ne radi a kondezator se nalazi na otvorenom prostoru, obavezno je potrebno ispustiti vodu. Evaporativni kondezatori Evaporativni kondezatori se primenjuju u rashladnim instalacijama srednjeg kapaciteta, najčešće na mestima gde se ne raspolaže dovoljnom količinom vode za hlaĎenje ili gde je ona veoma skupa. PredviĊeni su za rad sa rashladnim fluidima: amonijakom, freonom 12, freonom 22 i metilhloridom. Evaporetivni kondezatori ( sledeća slika ) se sastoje od kućišta sa koritom za vodu i eliminatorom, kondezatorskog snopa cevi sa drţaĉima, pumpne instalacije za vodu i ventilatora sa eliminatorima.
Kućište kondezatora (6) predstavlja oklop koji povezuje ostale ekvaporativne kondezatore. Donji deo kućišta sa koritom za vodu (9) izraĊen je od ĉeliĉnog lima i vruće je pocinkovan. Eliminator (2) i obloga kućišta (6) izraĊeni su od pocnkovanog lima.Cevna zmije (5) povezane su u gornjem delu pomoću ulaznog kolektora (4), a u donjem pomoću izlaznog kolektora (7). Cevne zmije i kolektori u izraĊneni od bešavnih ĉeliĉnih cevi, spojenih zavarivanjem, a za kućište su priĉvršćeni drţaĉima od ĉeliĉnog lima. Snop cevi sa drţaĉima je radi zaštite od korozije vruće pocinkovan.
Pumpna instalacija se sastoji iz centrifugalne pumpe za vodu sa kućištem (10), sistema prskalica sa deflektorom za kvašenje kondezatorskog snopa cevi (3 i 11) i ventila sa plovkom (8) za regulisanje dovoda vode iz vodovoda, odnosno odrţavanje konstantnog nivoa vode u koritu. Ventilatori koje pogone elektromotori (1), koji usisavaju vazduh iz kućišta evaporativnog kondezatora, priĉvršćeni su za gornji deo kućišta. Ventilatori mogu biti postavljeni odozgo –tip 1, ili sa strane -tip 2. Kućište sa pumpom za vodu (10) moţe biti priĉvršćeno za levu ili desnu stranu (4 i 7) odgovarajućim prikljuĉcima (A i B) a mogu biti postavljeni i na desnoj strani kućišta. Pumpa (10) isisava vodu iz korita (9) i potiskuje je u kolektor (11) na gornjem delu kućišta, odakle preko sistema i prskalica (3) poliva kndezatorski snop cevi (5).Voda koja se sliva niz kondezatorski snop cevi oduzima toplotu od rashladnog fluida, hladi ga i kondezuje stvarajući i odajući toplotu vazduhu koji ventilatori usisavaju iz kućišta. Na taj način dolazi do dvostruke izmene: voda oduzma toplotu od rashladnog fluida i predaje je vazduhu. Zbog intezivnog isparavanja temperatura vode koja pada na kondezatorski snop i temperatura vode koja se sa njega sliva pribliţno su jednake. Gubitak vode ĉine, isparavanje i male koliĉine sitnih kapi koje ventilator (1) isisava sa vazduhom. Da bi se ovaj gubitak smanjio u gornjem delu kućišta, ispod ventilatora, postavljen je eliminator od metalnih odbojnika (2) koji vraća usisane kapi vode. Mala potršnja vode za hlaĊenje koja ne prelazi 10% potrebne koliĉine vode za druge tipove kondezatora predstavlja najveću perdnost evaporativnih kondezatora. U poreĊenju sa atmosferskim kondezatorom nedostatak im je komplikovanost konstrukcije. Gubitak vode nadoknaĊuje se prikljuĉkom iz vodovoda. Regulisanje koliĉine dovedene vode, odnosno odrţavanje nivoa vode u koritu, vrši se pomoću ventila sa plovkom (8). Pri izboru vode za hlaĊenje treba obratiti paţnju zbog pojave povećane koncentarcije soli u vodi usled isparavanja, što povećava koroziju i taloţenje kamenca što sve smanjuje efikasnost hlaĊenja. Voda treba da sadrţi minimalne koliĉine karbonskih i kreĉnih soli. «Tvrdu» vodu terba omekšati ili je bar jednom nedeljno filtrirati iz korita. Gasoviti rashladni fluid iz potisnog voda kompresora, ulazi preko prikljuĉka (A) u ulazni kolektor (4). Prolazeći kroz kondezatorski snop cevi (5), fluid se hladi, kondezuje i u teĉnom stanju izlazi peko izlaznog kolektora (7) i prikljuĉka (b) ka skupljaĉu teĉnog fluida. Evaporativni kondezator se u rashladnoj instalaciji ugraĊuje iza odvajaĉa ulja. Ulazni prikljuĉak (A) povezuje se sa potisnim vodom koji ide
od odvajaĉa ulja. Izlazni prikljuĉak (B) povezuje se sa skupljaĉem teĉnog rashladnog fluida. Na ulaznom kolektoru zavaren je prikljuĉak za ispuštanje vazduha (C).
Voda iz vodovoda ulazi u korito preko prikljuĉka (D). Na prikljuĉku se nalazi ventil za regulaciju dotoka vode (8). Preliv vode obezbeĊen je odvodom (E). Na donjem delu korita nalazi se prikljuĉak sa ventilom (F) za ispust vode za hlaĊenje.
Atmosferski kondezatori Atmosferski kondezatori se izvode u vidu sekcije od cevnih zmija, koje se spolja kvase vodom. Voda oduzima toplotu od rashladnog tela, pri ĉemu jedan njen deo isparava. Za normalan rad ovog kondezatora neophodan je dobar pristup vazduha. Voda se dovodi pomoću razvodnog trouglastog ţleba i, ravnomerno kvaseći površinu cevne zmije, odlazi u sakljupaĉ na
dnu. Za hlaĊenje kondezatora koristi se isrta voda i na taj naĉin smanjuje utrošak sveţe vode.
Ovaj kondezator koristi tek 5 -30% sveše vode u odnosu na kondezatore protoĉnog tipa. Kao što se vidi iz sledeće šeme , voda se pomoću pumpe (3) iz prelivnog slivnika ponovo vraća u opticaj, a koliĉina koja nedostaje nadoknaĊuje se posebnim dovodom sveţe vode. Ovaj tip kondezatora se upotrebljava za velika postrojenja smeštena izvan zgrade. Prednost ovih kondezatora što troše relativno malo vode i što se lako čiste spoljašnje površine cevi od kamenca i algi. Znaĉi oni su veoma upotrebljivi tamo gde nema dovoljno vode za hlaĊenje ili tamo gde je voda prljava ili tvrda. Pri
postavljanju ovih kondezatora naroĉito je potrebno voditi raĉuna da se dobro zaklone od sunĉevih zraka. Ţljebovi prikazani na sledećoj slici sluţe za rashlaĊivanje kondezatorske cevi, a njihova ozubljenja sluţe za ravnomernu raspodelu vode.
Na sledećoj slici je prikazan naĉin savijanja kolena usled ĉega se već kondezovano teĉno sredstvo zadrţava u donjoj polovini cevi. Time se na strani radnog stredstva znatno poboljšava prenos toplote, jer su cevi u unutrašnjosti u dodiru sa teĉnim medijumom. Kada se u jednoj cevi kondezuje tolika koliĉina radnog sredstva da se cev napuni, zbog oblika kolena zatvara se prolaz gasovima ( linija «a» na slici ), pa se cela koliĉina teĉnosti potiskuje u ĉornje cevi. Na ovaj naĉin donje cevi se oslobaĊaju za dalju kondezaciju.
Da bi se postiglo što bolje isparavanje vode , atmosferske kondezatore postavljamo, po mogućstvu, na mesto gde postoje uslovi za što bolje prirodno prirodno prostrujavanje vazduha ili duvanje vetrova ( u tom sluĉaju je potrebna veća koliĉina sveţe vode). Iz svega što je reĉeno vidi se da ovi kondezatori imaju jedan nedostatak: njihovo funkcionisanje u velikoj meri zavisi od jaĉine promaje, zauzimaju mnogo prostora. Ovakvi glomazni kondezatori ne mogu se upotrebljavati u ureĊajima koji sluţe za kondicioniranje vazduha u zgradama za stanovanje ili javnim zgradama. Za ovakve sluĉajeve, ako se projektant ipak odluĉi da ih primeni, dograĊuje se vintilator za povećavanje toplotne razmene. Kada je prostor ograniĉen za smeštaj ureĊaja za hlaĊenje, tada se kondezatori sastoje od sepertina glatkih cevi ili od cevi sa krilcima i oklopa u koje se serpentine smeštaju. Jedan ili više ventilatora odrţavaju intezivnu cirkulaciju vazduha. Cirkulaciju vode obezbeĊuje centrifugalna pumpa, koja crpi vodu iz donjeg rezervoara i vraća je u razdeljivaĉ. Ventil sa plovkom, pušta prema potrebi, gradsku vodu u rezervoar automatski nadoknaĊujući isparenu vodu.
Na gornjem delu kondezatora postavljen je eliminator koji zadrţava kapljice vode ponete strujom vazduha, da bi se izbegla nepotrebna potrošnja vode. Ovakvi kondezatori zauzimaju manje prostora u horizontalnoj ravni i mogu se postaviti u unutrašnjosti zgrade. Vazdušni kondezatori U rashladnim ureĎajima manjeg kapaciteta obično se upotrebljava vazduh kao sekundarni medij za kondezatore. Dimenzionisanje ovih kondezatora je priliĉno oteţano zato što se temperatura vazduha menja u zavisnosti od godišnjeg doba, i zato što je izloţena velikim dnevnim promenama. Od rashladnog postrojenja se u letnjim mesecima traţi najveći uĉinak hlaĊenja a tada je najveća temperatura vazduha ( u nekim primorskim mestima dostiţe i 40 oC). Svakako da je glavni razlog koji upućuje na praktiĉnost i ušteda u vodi. Na osnovu iskustva možemo konstatovati da je za hlaĎenje vazduhom za razliku od hlaĎenja vodom, potrebno utrošiti i do 3o – 40% više pogonske energije. Ali prilikom izbora fluida za hlaĎenje mora se uzeti u obzir i cena fluida za hlaĎenje, način održavanja i vek trajanja. Za kondezatore hlaĊene vazduhom mnogo je vaţnije da se gas prvo ohladi a potom kondezuje. Kod kondezatora sa vazdušnim hlaĊenjem temperatura cevi je bliţa temperaturi gasa nego temperaturi vazduha. Pošto je po pravilu i temperatura vode niţa od temperature vazduha, ovlaţivanje zidova cevi biće ostvareno pre kod kondezatora sa vodenim hlaĊenjem nego kod kondezatora sa vazdušnim hlaĊenjem, pa će se to odraziti na prenos toplote. HlaĎenje vazduhom se primenjuje u instalacijama do 12 KW, gde praktični razlozi dominiraju nad ekonomskim. U takvim postrojenjima se uz kondezator postavlja i jedan ventilator ( pogonjen motorom kompresora) ĉija je duţnost da poveća brzinu strujanja vazduha kroz lamelnu izvedbu kondezatora. Do 100 W snage kompresora mogu se upotrebiti kondezatori bez ventilatora ( prirodna cirkulacija ). Na 850 W snage kompresora dolazi 10 -15 m2 površine kondezatora i 14 – 20 m3/min vazduha.
Na sledećoj slici je dat manji rashladni ureĊaj sa vazdušnim kondezatorom
Na gornjoj slici dat je prikaz vazdušnog kondezatora sa otvorom za postavljanje ventilatora radi poboljšanja cirkulacije vazduha koji oduzima toplotu rashladnom fluidu. Toplotno opterećenje (kapacitet) kondezatora (koliĉina toplote koju kondezator preda sredstvima za hlaĊenje ) jednako je koliĉini toplote koja se preda isparivaĉima ( rashladni kapacitet instalacije ) i koliĉini toplote koja odgovara radu izvršenom u kompresoru.
Kule za hlaĎenje Kule za hlaĊenje vode ne predstavljaju elemente za kondezaciju rashladnog fluida, već u sprezi sa dobošastim kondezatorom, potpomaţu kondezaciju pa se mogu smatrati za deo kondezatorskog sistema. Kule imaju zadatak da smanje veliki utrošak rashladne vode. To su aparati na kojima se voda hladi na raĉun isparavanja jednog dela vode. Voda i vazduh su u intezivnom kontaktu u kulu ( tornju ) za hlaĊenje. Vazduh za hlaĊenje dovode ventilatori, u obrnutom toku voda teĉe naniţe, a deo vode za hlaĊenje isparava. Zato se potrebna toplota oduzima opticajnoj vodi - pribliţno 2400 KJ na litar vode. Osim toga za rashlaĊivanje se koristi razlika toplote tople vode i spoljnog vazduah. Isparena i raspršena voda (pribliţno 2%) nadoknaĊuje se sveţom vodom. Sa isparavanjem dolazi do obogaćivanja mineralnih sastojaka u hladnoj vodi. Zato se opticajna voda mora dovoditi da ne bi došlo do prekoraĉenja dozvoljene gustine vode. Analiza vode daje podatke o koliĉini vode koju moramo odvesti . Ušteda vode moţe iznositi do 97 % s obzirom na koliĉinu toplote koju treba odvesti i na koliĉinu kruţeće vode. Uĉinak rashladnog tornja ( kule ) zavisan je od ugraĊenih površina za razmenu toplote, raspršivanje vode, koliĉine hladnog vazduha i stanja spoljnog vazduha. Na sledećoj slici dat je izgled rashladnog tornja sa glavnim sastavnim elementima:
1. Cev za dovoĊenje tople vode, koju potiskuje pumpa za toplu vodu u razvodne cevi rashladnog tornja. 2. Aksijalni ventilator je postavljen na gornjem delu rashladnog tornja, a pokreće ga elektromotor. Motor moţe biti direktno spojen sa ventilatorom, a moţe biti pogonjen i pomoću pogonskog remenja. 3. Cevi za razvoĊenje vode su spojene sa kupastim mlaznicama. Zadatak mlaznica je da ravnomerno rasporeĊuju vodu. 4. Hvataĉ kapljica izdvaja vodene kapljice koje vazdušna struja ponese sa sobom. 5. Površina za razmenu toplote je u obliku saća i izraĊena je od veštaĉkih materijala. Elementi za hlaĊenje imaju otvore veliĉine 20 mm. 6. Omotaĉ rashladnog tornja moţe biti izraĊen od razliĉitih materijala. 7. Noseći kostur. 8. Rezervoar za vodu moţe sluţiti i kao hvataĉ za vodu 9. Prikljuĉak za hladnu vodu.
Potrošnja vode u kulama za hlaĊenje iznosi: -usled isparavanja oko 1%, -usled odnošenja strujom vazduha 0,25 %, -usled ispuštanja vode 0,3 % od koliĉine vode koja cirkuliše za svakih 5% pada temperature vode u kuli. Pri izboru kula za hlaĊenje potrebno je imati na umu da se malim povećanjem temperature kondezacije mogu postići znatne uštede u investicionim i eksploatacionim troškovima. Kule hlade vodu koja dolazi iz kondezatora i ĉine je sposobnom za ponovno hlaĊenje. Taj efekat postiţu isparavanjem vode pri prolazu kroz njih.
Isparavanje poĉiva na svojstvu nezasićenog vazduha da primi vlagu. Sveţom vodom se nadoknaĊuje kako isparena koliĉina vode tako i ona koliĉina vode koja je izgubljena strujanjem vazduha. Tornjevi se upotrebljavaju za hlaĊenje vode za klimatizaciju i u one industrijske svrhe gde se upotrebljva voda u zatvorenom krugu. . Održavanje kula za hlaĎenje i kondezatora Kule za hlaĊenje, evaporativni kondezatori i industrijski hladnjaci sa zatvorenim krugom, kostruisani su tako da omogućavaju dugotrajno korišćenje bez servisiranja.Zbog velike razlike u atmosferskim uslovima, karakteristikama vode i i tipovima instalacija nemoguće je dati pregled odrţavanja koji bi se odnosio na svaki sistem. Rashladne kule, evaporativni kondezatori i industrijski hladnjaci sa zatvorenim krugom podloţniji su koroziji nego bilo koji drugi vaţniji deo opreme u rashladnom sistemu. Oni se obiĉno instaliraju daleko od opreme kojoj sluţe i zato im osoblje koje je zaduţeno ne posvećuje dovoljnu paţnju. I pored toga dajemo neke preporuke. Treba obratiti paţnju na kvalitet vazduha, i spreĉiti da se se u vazduhu naĊu hemijski gasovi, izduvni gasovi, prašina, jer oni apsorbovani u vodi dodatno pospešuju koroziju. Voda ne bi trebalo da sadrţi povećane koncentracije neĉistoća i alkaloida koji utiĉu na stvaranje kamenca. Mora se odrţavati PH vrednost vode na nivou od 6,5 -7,5 ĉime se utiĉe na vek opreme. U svakom sluĉaju neophodno je napraviti plan preventivnih pregleda odrţavanja na osnovu preporuka proizvoĊaĉa i dosledno ga se pridrţavati. Jedamput meseĉno potrebno je : 1.Kontrolisati propeler i leţište motora ( podmazati ako je potrebno). Kontrolisati zategnutost kućišta leţajeva. 2. Proveriti zategnutost kaiševa. 3.Proveriti ĉistoću taloţnika ( ako je atmosfera znatno zagaĊena taloţnik ĉistiti svake nedelje ). 4.Ispirati talog. 5.Proveriti nivo vode i podesiti protoĉni ventil ( ako je potrebno ). 6. Na svim rashladnim kulama kontrolisati dizne i oĉistiti ih ( ako je potrebno ). Na evaporativnim kondezatorima i industrijskim hladnjacima sa zatvorenim krugom proveriti distribuciju vode i podesiti njen protok.
7.Proveriti cevi za preliv vode i proveriti da li su protoĉne. 8.Proveriti i otkloniti fini talog sa lopatica ventilatora. 9.Paţljivo prekontrolisati celu jedinicu, njeno opšte stanje i ĉistoću. Jednom godišnje: proveriti i oĉistiti zaštitni sloj spolja i iznutra.. Potrebno je obratiti paţnju na pojavu korozije. Oĉistiti i ponovo premazati zaštitnom slojem svaki oštećeni deo. Prilikom podmazivanja leţišta osovine ventilatora leţište ĉistiti postepeno sve dok se nova mast ne pojavi na masnoj površini. Leţište ventilatora ĉistiti posle svakog zastoja u radu. Podmazivanje leţišta motora zavisi od proizvoĊaĉa, tipa i veliĉine motora. Treba se pridrţavati specifiĉnih zahteva koje daje proizvoĊaĉ. Kaiše ne treba preterano zatezati pošto se time nepotrebno opterećuje leţišta. Cediljke u taloţniku moraju biti uvek ĉiste. Ako se dozvoli sakupljanje prljavštine na njoj, kapacitet pumpe će biti smanjen. U prašnjavim krajevinma cediljuku treba ĉistiti svake nedelje. Taloţnik isprazniti i isprati da bi se uklonila nataloţena prljavština i neĉistoća. Ovaj deo je podloţan koroziji koja moţe da ošteti zaštitni sloj ako se taloţnik redovno ne ĉisti. Prskalice se koriste na svim rashladnim kulama. One uvek moraju biti u ĉistom stanju i moraju se kontrolisati svakog meseca.
ISPARIVAČI Isparivači su elementi koji se nalaze u prostoru koji se hladi. Kapacitet isparivaĉa odreĊujemo na isti naĉin kao kapacitet kondezatora. Isparivaĉe delimo na: 1- Isparivače za hlaĎenje vazduha i u ovu grupu spadaju isparivači sa prirodnom i prinudnom cirkulacijom vazduha. 2- Isparivače za hlaĎenje tečnosti- u ovoj grupi najčešće srećemo isparivače sa vertikalnim cevima i dobošaste isparivaĉe. Veličina rashladnih tela (isparivača) u kojima se vrši isparavanje rashladnog fluida dimenzionisan je tako da u normalnim uslovima eksploatacije u njima ispari celokupna količina rashladnog fluida koju im regulacioni organi doziraju. Zbog promene uslova eksploatacije dolazi i do poremećaja u mehanizmu isparavanja rashladnog fluida u isparivaĉu. Naravno do ovoga moţe da doĊe i prilikom kvara na regulacionim organima.
Vlažna para je mešavina suvozasićene pare i kapljica neisparenog rashladnog fluida. Kad kompresor usisava ovu paru kažemo da radi na vlažnom režimu. Najsigurniji znak da kompresor radi na vlažnom režimu je kad je usisni vod i ceo kompresor pokriven injem. Potisni vod je takoĊe neobiĉno hladan. Posledica rada na vlaţnom reţimu opadanje kapaciteta kompresora, jer on usisava malu koliĉinu isparenog rashladnog sredstva iz isparivaĉa, pa je zato i mala koliĉina odvedene toplote iz prostora koji se hladi Ako u isparivaĉ ne dolazi dovoljna koliĉina rashladnog fluida, on se pregreva i kompresor ga usisava u stanju pregrejane pare koja moţe da ima znatno višu temperaturu od suvozasićene pare pod istim pritiskom. Zbog ovoga će temperature pare nakon sabijanja biti veoma velike, i tada kaţemo da kompresor ne radi na suvom reţimu. Kod novih konstrukcija rashladnih instalacija ide se na izvesno pregrejavanje pare po izlasku iz isparivača (oko 6 oC), jer je za brzohodne kompresore daleko bolje da rade na suvom režimu.
Vazdušni isparivač Oblici vazdušnog isparivaĉa zavise od njihove namene. U stvari , vazdušni isparivači sadrže fluid u ključalom stanju i uzimaju toplotu od sredine koja se rashlaĎuje, odnosno funkcionišu obrnuto od kondezatora. Vazdušni isparivaĉi se prave sa prirodnom i veštaĉkom cirkulacijom. U poslednje vreme preovlaĊuju, isparivaĉi sa veštaĉkom cirkulacijom, pošto je kod njih koeficijenat prelaza toplote veći. Najprostiji vazdušni isparivaĉ se sastoji od cevne zmije koja moţe biti postavljena uza zid ili pod tavanicu. Ona moţe biti jednoredna ili dvoredna. U komorama za zamrzavanje proizvoda, prave se baterije (stalaţe) koje se sastoje od cevnih zmija postavljene na metalne nosaĉe. Količina toplote koju odvodi baterija znatno je povećava ako se njena spoljašnja površina orebri. Primenom rebrastih cevi povećava se površina isparavanja za dva ili tri puta i ĉini celu bateriju znatno
kompaktnijom. Danas je upotreba rebrastih baterija ustaljena. One mogu biti zidne ili viseće. Freonske rebraste isparivače nazivamo suvim, zato što se kod njih iza regulacionog ventila freon dovodi odozgo, pare se odvode kroz donji priključak. Gornje cevi ovih baterija su više ispunjene tečnošću nego srednje, a donje su ispunjene parom. Gornji dovod tečnog freona u baterije i odsisavanje para odozgo onemogućavaju sakupljanje ulja u isparivaču i obezbeĎuje njihovo vraćnje u kompresor. Na sledećoj slici prkazan je isparivaĉ za tavanicu. Kada prostorija koja se hladi nije dovoljno visoka postavljamo isparivaĉ na zid u vertikalnom poloţaju tako da izmeĊu njih i zida ostane razmak koji sluţi za vazdušnu cirkulaciju.
Veoma je važan izbor materijala za isparivače. Od svih materijala koji se danas obično upotrebljavaju, bakar se pokazao najboljim. Lamele se izvode od aluminijuma, jer je i on dobar provodnik toplote. Evo nekih uporednih koeficijenata provodljivosti toplote za metale koji dolaze u obzir za izradu isparivaĉa. Aluminijum je dva puta slabiji provodnik toplote od bakra. Olovo deset puta slabije provodi toplotu od bakra. Bronza ili kalaj -šest puta, čelik – sedam puta, srebro 1,1 puta. Na sledećoj slici je prokazan isparivaĉ sa prinudnom cirkulacijom vazduha.
Prilikom postavljanja u komore, zidne baterije je potrebno postaviti što više. Razmak od tavanice ne treba da bude veći od 0,2 m. Ako se iznad baterije nalaze cevovodi, razmak krajeva cevi od zida ne treba da bude manji od 0,4 m , a od poda od 0,5 m Dovod teĉnosti u isparivaĉe reguliše se termiĉkim regulacionim ventilom ĉiji je pipak priĉvršćen uz izlazni krak parnog voda. Tavanski isparivači nalaze široku primenu u različitim amonijačnim rashladnim instalacijama industrijskog tipa: klanicama, skladištima, prehrambenim kombinatima itd. Pogodni su za instalacije sa temperaturom isparavanja od -10 oC. Prva donja dva reda cevi u isparivaču su sa većim korakom lamele, a to uslovljava mnogo sporije blokiranje prolaza vazduha ( zbog nahvatanog inja ). Velika specifiĉna površina u odnosu na gabaritne dimenzije i prinudna cirkulacija vazduha pomoću ventilatora omogućavaju njihovu primenu u rashladnim instalacijama sa najvećim toplotnim opterećenjem i bez gubitka korisnog prostora ( jer se montiraju na tavanice). Hladnjaci ovog tipa rade na principu direktnog isparavanja fluida u cevima isparivaĉkog bloka. U isparivaĉki blok dolazi samo onoliko teĉnog amonijaka koliko moţe da ispari i da se na izlazu malo pregreje. Regulisanje koliĉine teĉnog amonijaka ili drugog fluida koji se dovodi u
isparivaĉ i njegovo prigušivanje vrši termiĉki ekspanzioni ventil, koji svojom konstrukcijom omoguĉuje i pregrejavanje na izlazu. Intezivno hlaĊenje vazduha se postiţe pomoću ventilatora koji usisava vazduh iz prostorije preko isparivaĉkog bloka. Pri prolasku kroz isparivaĉki blok vazduh se hladi predajući toplotu rashladnom fluidu koji isparava u cevima. Vreme prekida rada i trajanje otapanja zavise od uslova rada. Otapanje se najčešće obavlja jedanput dnevno. OdvoĊenje vode nastale otapanjem vrši s pomoću prikljuĉaka na posudi za prihvatanje vode. Ovaj prikljuĉak se povezuje sa kanalizacionom mreţom. Isparivač je napunjen rashladnim sredstvom oko 25% zapremine. Funkcionisanje svih tipova isparivača zavisi od njihove čistoće i količine leda ili snega u njima. Zato je važno da se ne dozvoli sakupljanje više od 6 mm leda ili snega. Odmrzavanje se vrši tako da se mašina isključi, a ventilator se uključi i pusti da radi sve dok se sneg i led ne otope. Odmrzavanje snežnog omotača na isparivačima može se vršiti ručnim isključivanjem kompresora, vrelom vodom ili električnim grejačima i vrelom parom freona. Automatsko odmrzavanje povećava efikasnost isparivača i obezbeĎuje neophodan temperaurni režim u objektima koji se hlade. Odmrzavanje vrelom parom se može ostvariti obrnutim tokom rashladnog sredstva ili dovodom vrele pare sa potisne strane kompresora u isparivač, s tim da se obiĎe regulacioni ventil. Koeficijent prelaza toplote kod vazdušnih isparivaĉa zavisi od konstrukcije, brzine vazduha, da li su suvi ili potopljeni, temperature okoline, i iznose od 15 -20 W/m2K. ISPARIVAČI ZA TEČNOSTI Isparivači za tečnost mogu biti suvi ili potopljeni, a to znači da na ulazu iz isparivača može da bude suva para ili mešavina pare i tečnosti. U ureĊajima za klimatizaciju, tj. u ureĊajima koji rade sa freonom susrećemo dobošaste isparivaĉe sa suvom ekspanzijom. Kod industrijskih objekata i sa amonijakom, kao rashladnim fluidom, koristimo potopljene , dobošaste i cevne isparivače za tečnost ( sledeća slika ).
Dobošati isparivači koriste prinudnu cirkulaciju hlaĎene tečnosti. Kod amonijaĉnih potopljenih isparivaĉa rashladni fluid struji oko glatkih cevi, a odvoĊenje pare rashladnog fluida vrši se sa gornje strane doboša sa jednog ili više mesta. Na ove isparivaĉe se ponekad postavljaju parni ramovi radi odvajanja teĉnosti iz pare. Potopljene isparivaĉe ( amonijaĉne ) susrećemo kod ledara gde su gladke cevi zaronjene u rasolinu koja cirkuliše oko cevi. U cevima isparivaĉa isparava rashladni fluid i preko parnog dela se uvodi u kompresor. Savremeni dobošati isparivači našli su na veliku primenu u klimatizaciji i to sa freonima kao rashladnim fluidom. Kod freonskih dobošastih isparivaĉa isparavanje rashladnog fluida freona odvija se najĉešće u samim cevima (suvi sistem), Kod ovih isparivaĉa koriste se cevi sa unutrašnjim orebrenjem što omogućava kompaktniju izradu isparivaĉa. Izmenjivač toplote Primena izmenjivaĉa toplote u rashladnim instalacijama potpuno je opravdana. Pregrevanje pare rashladnog fluida do dolaska na usisni vod je redovna pojava. U sistemima koji rade na principu direktnog isparavanja, sva količina rashladnog fluida je u gasnom stanju pre izlaska iz isparivača. Zadnji deo isparivača koristi se za pregrevanje pare i to je uslovljeno radom termoekspanzionog ventila.
Na putu od isparivača do ulaska u kompresor para rashladnog fluida se i dalje pregrejava na račun toplote oduzete od sredine u kojoj je postavljen usisni cevovod. Ovo dalje pregrejavanje vrlo retko se može svesti na minimum, a pogotovo nikad se ne može potpuno izbeći. Zavisno od dužine usisnog cevovda i njegove lokacije, pregrevanje iza isparivača može nekad biti znatno. Ukoliko se pregrevanje ne iskorišćava za korisno hlaĎenje u sistemu koji radi sa pregrejanom parom, kompresor, pogonski motor kondezator moraju biti veći nego u sistemu koji radi sa zasićenom parom. Sa druge strane, podhlaĎivanje tečnog rashladnog sredstva iza kondezatora, a pre ulaska u isparivač, je uvek poželjno, jer znatno povećava efikasnost rashladnog postrojenja. Pregrevanje pare rashladnog fluida treba iskoristiti za podhlaĊivanje teĉnog fluida, ĉime sistem neznatno povećava efikasnost prema onima koji rade sa zasićenom parom. Oĉigledno je da su samim tim eliminisane štetne posledice od pregrevanja pare uz istovremeno podhlaĊivanje teĉnosti. Na sledećoj slici je prikazan izmenjivaĉ toplote u preseku. Izmenjivaĉi toplote su obiĉno dobošasto- cevastog tipa. Kućište je od ĉeliĉne bešavne cevi, odnosno cevne ploĉe od ĉeliĉnog lima. U oţljebljene otvore cevnih ploĉa hermetiĉki su utisnute bakarne celi na koje su navuĉene pregradne ploĉe od ĉeliĉnog lima. Razmak pregradnih ploĉa obezbeĊen je ĉeliĉnim šipkama za koje su pregradne ploĉe zavarene. Prikljuĉci su snabdeveni prirubnicama i kontraprirubnicama.
Posle probe izmenjivači se čiste, suše, vakumiraju pune se neutralnim gasom i blindiraju. Proces izmene toplote odvija se na taj naĉin što se para rashladnog fluida, prolazeći kroz snop bakarnih cevi, pregrejava na raĉun toplote koju prima od tečnog rashladnog fluida što struji oko cevi kroz kućište. Brzina strujanja pare je dovoljno velika da povlači ulje i nosi ga prema karteru kompresora. Brzina proticanja teĉnog fluida odreĊena je razmakom pregradnih ploĉa. Pri konstruisanju se vodi raĉuna da se odrţi visok koeficijenat prolaza toplote. Prikljuĉke prilikom ugradnje treba povezati na sledeći naĉin. A- za ulaz parnog fluida iz izmenjivaĉa, B- za usisni vod kompresora, C- za izlaz teĉnog voda iz kondezatora, odnosno skupljaĉa teĉnog fluida, D- za teĉan vod koji ide ka isparivaĉu Ukoliko se u sistem ugradi izmenjivaĉ toplote , eliminiše se tzv. teĉni udar koji moţe izazvati lom delova u kompresoru, do koga dolazi usled prodiranja teĉnih kapi u kompresor. Na sledećoj slici su date razne izvedbe razmenjivaĉa toplote.
AGREGATI ZA HLAĐENJE VODE U KLIMATIZACIJI ( «ĈILERI») Agregati za hlaĎenje vode u poslednje vreme sve masovnije primenjuju u klmatizaciji za centralnu pripremu vode, koja se koristi za hlaĎenje vazduha u klima- komorama i klima- konvektorima. Agregat predstavlja kompletan rashladni ureĊaj koji je fabriĉki montiran i ispitan, a na mestu upotrebe zahteva samo prikljuĉak elektriĉne energije i povezivanje razvodne mreţe hladne ili kondezatorske vode. Ovako pripremljen agregat sposoban je za brzo i lako startovanje, kao i za regulisanje rashladnog kapaciteta prema zahtevima klima-instalacije. Na sledećim slikama dat je izgled i šema agregata za hlaĊenje.
U ovim ureĊajima se koriste kompresori svih vrsta, a na slikama su prikazani agregati sa turbokompresorima. Agregati su namenjeni prevenstveno za rad sa vodom u klima postrojenjima. MeĊutim, u industrijskoj primeni agregati mogu da hlade i druge teĉnosti najniţih temperatura. Regulacija kompresora se moţe vršiti ruĉno, poluautomatski i automatski. Regulacija kapaciteta vrši se preko regulacionih cilindara koji sluţe kako za promenu kapaciteta, tako i za rasterećenje kompresora pri polasku.
SKUPLJAĈ TEĈNOG FLUIDA (RISIVER ) Jedan od elemenata rashladnog sistema je i skupljač tečnosti. Postavlja se odmah iza kondezatora da bi primio izvesnu količinu tečnog fluida i na taj način oslobodio zapreminu kondezatora. Bez skupljača se umanjuje aktivna površina kondezatora i njegov kapacitet. Sklupljaĉ je cilindriĉnog oblika i ima prikljuĉke za dobod fluida iz kondezatora, izlaz fluida prema regulacionom ventilu, nivokaz, manometar prikljuĉak za punjenje instalacije, ispust ulja i dr. Dimenzija skupljaĉa iznosi 50%-ĉasovnih protoka fluida u teĉnom stanju i on pri tom mora biti ispunjen do 0,8 visine preĉnika.
Od šeme rashladne instalacije zavisi poloţaj kao i povezivanje risivera, koji se uvek postavlja izmeĊu kondezatora i ekspanzionog ventila isparivaĉa. Skupljač tečnosti se isporučuje sa priključcima hermetički zatvoren kontra prirubnicama ili je zavaren.
ODVAJAĈ ULJA (SEPARATOR) Bez obzira na mere predostrožnosti, nemoguće je u potpunosti sprečiti da ulje iz kartera kompresora ne krene kroz instalaciju zajedno sa komprimovanim gasovima. Štetnost je pri tom dvostruka: 1. Nivo ulja u kompresoru se smanjuje, pa se može desiti da kompresor ne bude dovoljno podmazan. 2. Isparivači i ostali izmenjivači toplote koji sadrže mešavinu fluida i ulja imaju smanjen koeficijent korisnog dejstva ako je sadržaj ulja u fluidu veći.
Odvajač ulja koji se postavlja kod izlaza iz kompresora treba da vrati ulje u kompresor pre nego što oteče suviše velika količina, kao i da
spreči da ulje ne preĎe u kondezator, a odatle u isparivač. U praksi susrećemo dve vrste separatora: automatske odvajaĉe koji obezbeĊuju automatsko vraćanje ulja bez ikakve ruĉne manipulacije ( oni su montirani uglavnom u manjim mašinama ) i ruĉne odvajaĉe koji se upotrebljavaju za velike ureĊaje. Princip rada svih odvajača zasniva se na promeni pravca kretanja mešavine fluid-ulje, da bi se pri promeni pravca kretanja izdvojile kapljice ulja koje ne mogu slediti promenu pravca kao gasoviti fluid. Freon 12 i metilhlorid rastvaraju se u ulju dobro, sumpordioksid i freon 22 umereno, a amonijak je jedino sredstvo za hlaĎenje koje je teško rastvorljivo u ulju. Sredstva koja su umereno ili lako rastvaraju imaju tendenciju da pospešuju cirkulaciju ulja kroz ceo sistem. Vaţno je da se prilikom rada ureĊaja sa odvajaĉima ulja vodi taĉna kontrola koliko se utroši ulja za unutrašnja podmazivanje kompresionog cilindra, a koliko se ulja vrati iz odvajaĉa. Mora se ići za tim da se dobije gotovo celokupna utrošena koliĉina mazivog ulja za cilindre, jer ćemo samo u tom sluĉaju biti sigurni da smio izbegli posledice nagomilavanja i taloţenja ulja u cevima. Primena odvajaĉa ulja je obavezna u instalacijama koje rade sa rashladnim fluidima koji se ne rastvaraju ili se, pak, samo ograniĉeno rastvaraju u uljima ( NH3, F502, F-22 ), dok je poţeljna u instalacijama sa rashladnim fluidiam koji se potpuno rastvaraju u uljima ( F-12, metilhlorid ). Na predhodnoj slici je prikazan automatski uljni separator. Montira se izmeĎu komperesora i kondezatora. Gasovi koji ulaze u separator preko filtera (A) menjaju pravac strujanja, pri ĉemu se od njih odvaja ulje. Kapljice ulja se sakupljaju u donjem delu separatora, i kada nivo dostigne odreĊenu visinu ulje podigne plovak (D) oslobaĊajući tako otvor male cevi, koja je u vezi sa usisnim delom kompresora. Dimenzije separatora zavise od snage kompresora. Prilikom montiranja vaţno je imati na umu da u unutrašnjist takvih separatora treba dosuti toliko ulja da se u njemu stvori neophodna rezerva odreĊenog nivoa. Pokazivaĉ nivoa (E) sluţi za kontrolu minimalne koliĉine ulja nepohodne za rad plovaka, dok je G izdvojeno ulje. Na sledećoj slici data je šema ruĉnog separatora za ulje.
OVAJAĈ VAZDUHA I NEKONDEZUJUĆIH GASOVA Vazduh prodire u instalaciju kroz nehermetične zaptivke i spojeve pri montaži i zameni delova. Prisustvo vazduha i nekondezujućih gasova u amonijaku izaziva povišenje temperature kondezacije, pregrevanje i utrošak snage za rad kompresora. Primena odvajaĉa vazduha u sistemu omogućuje periodiĉno ispuštanje vazduha i drugih nekondezujućih gasova za vreme rada postrojenja, i to uz minimalan gubitak rashladnog fluida. Odvajaĉ vazduha se sastoji od tela ( sledeća slika), izraĊenog od ĉeliĉne bezšavne cevi, u kome je smeštena cevna zmija za hlaĊenje sa ulaznim prikljuĉkom (C) i izlaznim prikljuĉkom (D).
Na donjem delu tela ugraĊen je nivokaz visokog pritiska (G). Na gornjem delu tela nalazi se odušni ventil (E) sa staklenom posudom (F) za ispuštanje vazduha. Odušni ventil ima na sebi prikljuĉak za manometar (H) i ugraĊenu oprugu za regulaciju pritiska. Pri tome se ventil otvara. Sa gornje strane tela nalazi se prikljuĉak (A) za dovoĊenje mešavine amonijaka i vazduha , odnosno nekondezujućih gasova. Sa donje strane je prikljuĉak (B) za odvoĊenje kondezovanog amonijaka. Da bi odvajaĉ vazduha mogao da funkcioniše, potrebno je da se ostvari mala razlika izmeĊu pritiska kondezacije i pritiska na kome se otvara odušni ventil (E), kao i ekspanzija amonijaka u cevnoj zmiji za hlaĊenje. Razlika u pritiscima omogućuje protok mešavine pare amonijaka i vazduha kroz odvajaĉ. HlaĎenje cevnom zmijom izaziva kondezaciju amonijačne pare, tako da samo vazduh i neznatna količina amonijaka izlazi iz odvajača vazduha kroz odušni ventil (E) i staklenu posudu sa vodom (F). Pritisak pri kome se otvara odušni ventil treba da bude za 0,7 1,4 bara niži od pritiska kondezacije. Podešavanje razlika pritiska vrši se na taj naĉin što se ventili na prikljuĉcima (B) i (C) zatvore, ventil manometra otvori, a ventil na prikljuĉki (A) vrlo malo otvori tako da pritisak u odvajaĉu lagano poraste ( što se oĉitava na manometru ). Zatim se ventil na prikljuĉku (A) zatvori i na manometru se zapazi pri kom pritisku se odušni ventil zatvora. Ukoliko se ne dobije potrebna razlika pritisaka, vrši se regulisanje opruge odušnog ventila (E) i ceo postupak se ponavlja.
Posle regulisanja odušnog ventila treba regulisati protok amonijaka kroz cevnu zmiju za halaĊenje i protok smeše vazduha i amonijaĉne pare kroz odvajaĉ. Otvoriti ventil na prikljuĉku (D) prema usisu kompresora (5), a ruĉni regulacioni ventil na prikljuĉku (C) otvoriti za osminu obrta. Ako se na prikljuĉku (D) ne pojavi inje, ventil na prikljuĉku (C) treba otvarati lagano dok se ne pojavi inje ( inje se pojavljuje samo ako je temperatura isparavanja ispod -2oC, inaĉe će se javiti kondezat vlage ). Zatim se ventil (A) otvori još za ĉetvrtinu obrta, pa ako inje isĉezne, otvara se ventil (C) sve dok se inje ponovo ne pojavi. U praksi se smatra da ventil (A) treba da bude otvoren za pola do jednog obtra, a ventil (C) toliko da se na prikljuĉku (D) javi inje. Kada u sitemu ima puno vazduha, ventil (C) je malo otvoren, a amonijak se lagano skuplja. Naprotiv , kada u sistemu ima malo vazduha, ventil (C) biće više otvoren, a teĉni amonijak će se brţe skupljati. Na prikljuĉku (B) se ugraĊuje ruĉni regulacioni ventil preko koga se prazni telo ovajaĉa, odvoĊenjem teĉnog amonijaka u cevnu zmija ua hlaĊenje. Obiĉno je pored ventila (C), otvoren istovremeno i ventiol (B), tako da s nivo u telu odvajaĉa odrţava pribliţno konstantnim. Odvajanje vazduha treba vršiti sve dok ne prestanu da izlaze mehuri u sudu (F), pa ĉesto terba obnavljati postupak u intervalima od nekoliko ĉasova sve dok se sav vazduh i gasovi iz sistema ne odstrane. Odvajaĉ se ugraĊuje u vertilanom poloţaju, i izoluje se plutom debljine 50mm. Prikljuĉak (A) se povezuje sa parnim prostorom kondezatora ili skupljaĉa (1) i snabdeva zaptivnim ventilom. Prikljuĉak (B) sa ruĉnom regulacionim ventilom sluţi za praţnjenje tela odvajaĉa od kondezovanog amonijaka. Ovaj amonijak se uvodi u cevnu zmiju za hlaĊenje preko prikljuĉka (C). Na ulazu se takoĊe ugraĊuje ruĉni regulacioni ventil, koji dobija teĉni amonijak od glavnog teĉnog voda (2) iz kondezatora ili sakupljaĉa. Prikljuĉak (D) se vezuje za usisni vod sistema (5). Na nivokazu (G) se kontroliše nivo teĉnog amonijaka u telu odvajaĉa. ODVAJAĈI TEĈNOSTI Odvajači tečnosti se upoterbljavaju u većim instalacijama radi sprečavanja opasnih posledica vlažnog režima rada kompresora. Cilindriĉnog su oblika, a imaju zadatak da izdvajaju neisparenu teĉnost koju sadrţi valţna para rashladnog fluida na povratku iz isparivaĉa. Princip izdvajanja se zasniva na promeni pravca strujanja vlažne pare. Zbog gubitka brzine teže čestice tečnosti napuštaju vlažnu paru i padaju na dno odvajača, a para rashladnog fluida menja pravac, struji naviše i
odlazi u kompresor. Osim prikljuĉka za ulaz i izlaz pare, odvajaĉi su snabdeveni i prikljuĉcima za nivokaz ispust ulja i manometar. Odvajaĉi teĉnosti sluţe za odvajanje kapljica teĉnosti rashladnog fluida iz vlaţne pare koja struji ka kompresorima. Ovo odvajanje teĉnosti se ostvaruje smanjenjem brzine i naglim promeno pravca strujanja pare rashladnog fluida u odvajaĉima teĉnosti koji su , ustvari, cilindriĉni sudovi ĉiji je preĉnik nekoliko puta veći od preĉnika cevovoda ( sledeća slika).
Vertikalni odvajaĉ teĉnosti rashladnog fluida izraĊen je u obliku zatvorenog cilindriĉnog suda , sa potrebnim brojem prikljuĉaka. Visina suda je 3 do 5 puta veća od njegovog preĉnika. Sud je izraĊen od ĉeliĉne cevi ĉiji su krajevi zavareni sveriĉnim dancima.
FIILTRI I SUŠAČI Da bi se sadržaj vlage, nečistoće i vazduha u rashladnom fluidu sveo na najmanju moguću meru i održavao u dozvoljenim granicama, treba preduzeti sledeće mere: - pri punjenju instalaciju oĉistiti, osušiti i vakumirati; - proveriti da li je sadrţaj vlage i neĉistoće u rashladnom fluidu i ulju za podmazivanje u dozvoljenim granicama ( ako ne postoje odgovarajući atesti izvršiti odgovarajuća laboratorijska ispitivanja ); - ulja drţati hermetiĉki zatvorenim kako bi se spreĉila apsorpcija vlage iz vazduha; - u odgovarajućim mestima u instalaciji postaviti filtere; - ako se postavljaju strogi uslovi u pogledu sadrţaja vlage u rashladnom fluidu, u instalaciju postaviti odgovarajuće sušaĉe od granula higroskopnih materijala. Sušaĉi se postavljaju u svim instalacijama sa freonima i metihloridima, a primenjuju se sledeća higroskopna sredstva: silikogel (najĉešće ), AL2O3, CaCL2, CaO, NaO i sl. U novije vreme se sve ĉešće primenjuju tzv.»molekularna sita» ( SiO2,Al2O3 i NaO ) Sušač gasa Sušač gasa pravi se od mesinga ( reĎe od čelika ). Služi za odstranjivanje vlage iz rashladnog fluida u freonskim instalacijama i cilindriĉnog je oblika. Na gornjoj bateriji je pomoću prirubnica i zavrtnjeva omogućen pristup u njegovu pristupaĉnost, gde su smeštena fina sita i filcani ulošci koji zadrţavaju neĉistoću nastalu radom kompresora. Prostor izmeĎu filcanih uložaka ispunjava se jednom vrstom prepečene zemlje ili plavog kamena (imaju osobinu da apsorbuju vlagu). Tako opremljena, ova baterija se hermetiĉki zatvara i ugraĊuje na teĉni vod ispred prigušnog ventila. Mala koliĉina vlage, gotovo u svim rashladnim fluidima, prouzrokuje zaleĊivanje otvora u regulacionom ventilu, a time i prekid u radu instalacije. Navodimo neke materijale koji se upotrebljavaju kao dehidratori: kalcijumhlorat (CaCL2), aluminijumoksid (VL2O2), barijumoksid (BaO), silicijumoksid (SiO2) i drugi.
Neki dehidrtori, naprimer, aktivna glina (AL2O3), imaju posebno svojstvo koje je manje više izraženo pojavom da se sami zagrevaju apsorbovanjem vode. To je veoma dragocen podatak za onoga ko održava postrojenje, jer se tako opipom može proceniti efikasnost fitradehidratora. Pošto su sredstva za sušenje vrlo aktivna, treba ih drţavati u odgovarajućoj ambalaţi kako bi se spreĉio prilaz vlage. Ako je sredstvo
prilikom uskladištenja već apsorbovalo vlagu, može se reaktivirati prženjem ( otprilike 4 sata ) na odreĎenoj temperaturi ( vidi sledeću tabelu ).
Ne preporuĉuje se reaktiviranje sredstava za sušenje koja su već bila u rashladnom sistemu, jer se nihova sposobnost smanjuje zbog ulja koje prekriva veće ili manje delove površine sušaĉa. Kod svih dehidratora postavljaju se dva uslova: -da im struktura bude stabilna kako otpadne ĉestice ne bi prodrle u cevi, -da se lako regenerišu. U velikim instalacijama dehidratori ne treba da ostanu u pogonu duţe od 48 sati. Sušaĉi za veće instalacije su takve konstrukcije da se mogu otvarati što omogućuje da se vrši zamena ispune. Filteri ( mehaniĉki ) obiĉno predstavljaju ţićĉane mreţe. Materijal mreţe zavisi od vrste rashladnog fluida, a protoĉna površina i dimenzije otvora zavise od mesta postavljanja i ostalih uslova. Fliteri se postavljaju na tečnom vodu između kondezatora (risivera) i prigušnih ventila. Veliĉina i konstrukcija sušaĉa zavisi od vrste higroskopnog materijala, vrste rashladnog fluida i koliĉine punjenja instalacije. Kod freona koji bolje apsorbuju vlagu (F-21 i F-22 ) veliĉina sušaĉa treba da je nekoliko puta veća od one za F-12 i ostale freone za istu koliĉinu punjenja instalacije. Sušaĉi ili filteri za veće instalacije, konstruišu se specijalno. Pri tome treba voditi raĉuna o veliĉini strujnih otpora i spreĉavanju prodiranja apsorbenta u ostale delove instalacije.
MeĎuhladnjak Kod jednostepenih amonijačnih kompresora sa povećanjem razlike temperature na usisu kompresora i temperature kondezacije, kapacitet i efikasnost se smnjaju. Iz tih razloga za temeprature isparavanja ispod -25 oC primenjuju se dvostepeni kompersori kod kojih se izmeĎu prvog i drugog stupnja ugraĎuje meĎuhladnjak za hlaĎenje pare. MeĊuhladnjaci mogu biti hlaĊeni vodom ili rashladnim fluidom. Kod novijih instalacija primenjuju se meĊuhladnjaci hlaĊeni rashladnim fluidom i to otvorenog ili zatvorenog tipa. I kod otvorenog i kod zatvorenog tipa meĊuhladnjaka osnovni princip je da se isparavanjem rashladnog fluida u meĊuhladnjaku odvodi toplota od pare rashladnog fluida, ĉime se on hladi. Razlika izmeĊu otvorenog i zatvorenog meĊuhladnjaka je u tome što kod zatvorenog meĊuhladnjaka ne dolazi do mešanja pare rashladnog fluida sa rashladnim fluidom koji hladi paru.Vrlo ĉesto se izraĊuju meĊuhladnjaci sa zmijom za podhlaĊivanje teĉnosti.
CEVOVODI ARMATURA I AUTOMATIKA Svi elementi rashladne instalacije ( kompresor, kondezator, regulacioni ventil i pomoćni elementi ) vezani su meĎusobno cevovodima u zatvoren rashladni sistem kroz koji kruži rashladni fluid. U komercijalnim rashladnim instalacijama sa freonom za povezivanje elemenata koriste se bakarne cevi spoljnog prečnika od 622 mm i debljine zidova cevi od 0,5 – 1,5 mm. Za veće prečnike cevi koriste se bešavne i za freonske i za amonijačne instalacije. Unutrašnja površina cevi rashladnih instalacija mora biti čista od metalnih opiljaka, rĎe i sl. Posebno se mora obratiti pažnja na čistoću cevi hermetičkih i poluhermetičkih komercijalnih instalacija, gde su uslovi u pogledu čistoće mnogo stroži. Bakarne cevi se nastavljaju lemljenjem i povezuju se za razne elemente mesinganim spojnim navrtkama koja se steže preko konusnog pertlovanog dela cevi. Ĉeliĉne cevi se nastavljaju zavarivanjem i povezuju se za elemente prirubnicama koje se zavrtnjima steţu preko zaptuvke. PredviĊena tehnološko-termodinamiĉka funkcija instalacije za halaĊenje ne moţe se ostvariti bez pravilnog razvoda fluida putem cevovoda, a to znaĉi bez pravilne i adekvatne povezanosti kompletnog sastava instalacije. Pravilan i adekvatan razvod mora biti predstavljen i dat u tzv. dijagramu ( šemi) razvoda-planu cevovoda. Ovom šemom se daju svi potrebni prikljuĉci pojedinih sastavnih delova instalacije, kao i sve veze koje pokazuju predviĊenu funkciju svakog dela instalacije posebno, a isto tako i funkcionalnost cele instalacije za hlaĊenje. Potisnoj strani pripadaju: potis kompresora, odvajač ulja, veza sa kondezatorom, veza sa skupljačem tečnog fluida (risiver) i tečan vod iz skupljača od prigušnog ventila. Usisnoj strani pripadaju: prigušni ventil pod pritiskom isparivača (reduciranim pritiskom), veza prigušnog ventila do isparivača, veza do odvajača tečnog fluida, odvajač isparivača tečnog fluida, parni vod iz odvajača do usisa kompresora i sam usis kompresora. Na sledećoj slici data je šema rashladne instalacije sa svim glavnim elementima i pripadajućim armaturama.
U daljem izlaganju konkretno ćemo se pozabaviti cevovodom i njegovom armaturom, i to sa aspekta montaţe. 1. NH3 napada cink, bakar i njihove legure. 2. SO2 sa malim koliĉinama vlage, koja se praktiĉno ne moţe izbeći napada ĉelik, ĉvoţĊe i cink. 3. Freoni, SH3CL CO2 u normalnim uslovima ne napadaju ĉelik, liveno gvoţĊe, bakar, mesing, kalaj, olovo i aluminijum. 4. Freoni napadaju legure sa više od 2% magnezijuma i aluminijuma. 5. Freon 113 napada cink.
6. Legure sa više od 2% magnezijuma i aluminijuma nisu preporuĉljive za ureĊaje u kojima se kao rashladni fluid upotrebljavaju freoni. Prečnik cevi u pojedinim delovima razvoda zavisi od dozvoljenog pada pritiska, a njegova optimalna vrednost dobija se iz ravnoteže gubitaka na energiji usled pada pritiska i na materijalu za cevi . Da bi se u cevovodu smanjili otpori trenja, odnosno da bi pad pritiska postao manji, potrebno je smanjiti brzinu strujanja fluida, što se postiţe povećanjem unutrašnjeg preĉnika cevi.
Ovo smanjenje gubitaka na pritisku odrţava se na povećanje gubitka na materijalu za cevi, jer ista duţina cevovoda sa većim preĉnikom iziskuje veća investiciona ulaganja. Sastavljanje cevnog sistema spada u vaţen deo montaţe. Rezultat zavisi u velikoj meri od paţnje koja se posvećuje polaganju i sastavljanju cevovoda. Naročito je važno podvući da se svi delovi rashladnog ureĎaja moraju držati čisti i suvi, što znači zaštićeni ne samo od vode , nego i od vodenih para sadržanih u vazduhu. Za vreme sastavljanja cevovoda treba
na sve cevi i ventile postaviti ĉepove i ostaviti ih da ostanu zaĉepljeni dok se sve ne pripremi za definitivnu ugradnju i prikljuĉenje. Duže cevovode treba izvoditi sa kompezatorima koji će dozvoliti njihovo pomeranje pri promeni temperature ( sledeća slika ).
Spajanje cevi varenjem je najbrži, najsigurniji a u isto vreme i najlakši postupak. Nedostatak je samo nemogućnost bilo kakvog remonta bez sečenja i ponovnog varenja cevi. Ako se kondezator nalazi u jednoj ravni sa kompresorom (sledeća slika ), ili je ispod njega, teĉni potisni vod u hrizontalnom poloţaju treba da ima mali nagib (1) nadole za slivanje ulja kroz cev (2).
U sluĉaju da je kondezator iznag glave kompresora ( sledeća slika ) treba primeniti takav potsni vod koji u periodu sabijanja obezbeĊuje transport ulja prema kondezatoru i u isto vreme ne dozvoljava njegovo slivanje u glavu, kada se u kompresoru ostvaruje usisavanje. Ako je visina kondezatora u odnosu na glavu kompresora do 3 m , moguće je potisni vod ugraditi bez «sifona» i ulje će sigurno dospeti do kondezatora. Za veće visine, do vrednosti 9 metara, primenjuju se «sifonski Ċepovi» za ulja na vertikalnom delu voda koji spreĉavaju slivanje ulja u kompresor.
Najveće poteškoće javljaju se kod kompresora sa regulacijom kapaciteta, jer smanjenjem koliĉine fluida opada i neophodno potrebna brzina za prenošenje ulja kroz potisni vod.
Ako se upotrebi cevni razvod malog preseka, onda će pri većim opterćenjima da porastu otpori sabijanja. Iz ovog razloga u primeni je dvocevni potisni razvod ( od cevi razliĉitog preĉnika ) koji pri normalnom kapacitetu kompresora propušta paru kroz obe cevi ( sledeća slika ).
Sa odreĊenim smanjenjem kapaciteta u široj cevi dolazi do pada brzine na vrednost koja ne omogućava dalji transport ulja, zbog ĉega se ono sakuplja preko cevi manjeg preĉnika u kojoj brzina strujanja ima dovoljno visoku vrednost da omogućava transport ulja. Prema tome, ovakvi sistemi odlikuju se sposobnošću samoregulacije. Otpori u usisnoj strani kompresora negativno se odraţavaju na zapreminske i energetske pokazatelje kompresora. Prema tome, brzine u usisni vodovima treba da su umerene, ali i dovoljne za obezbeĊenje normalnog povratka ulja u kompresor iz horizontalnih i vertikalnih delova cevovoda. Na sledećoj slici prikazan je sluĉaj kada iza kompresora imamo ulazni separator (2). Cev koja spaja separator sa kompresorom (6) je pod nagibom, a ostali delovi su : potisne cevi fluida ( topla strana ) (1), povratna cev za ulje koja iz separatora ide pravo u karter kompresora (2) i ispusni ventil na separatoru (3). Na sledećim slikama ( devet narednih slika ) prikazani su sluĉajevi povezivanja kompresora ( jednog ili više ) sa kondezatorom u razliĉitim poloţajevima. Da bi se izbegli teĉni udari od ulja i lom ventila, nepohodno je obezbediti ulaz ulja u kompresor u trenutku poĉetka usisavanja, tj. kada je brzina klipa najmanja, što se praktiĉno ostvaruje izradom sifona.
Bakarne cevi se spajaju lemljenjem ili pomoću spojki. Lemljenjem se mogu cevi direktno spojiti samo ako su cevi razliĉitog preĉnika i uvuku jedna u drugu, pa se zatim zaleme. Ako cevi treba da ulaze jedna u drugu boĉno, ne treba ih spajati lemljenjem, već pomoću spojki.
Za povezivanje elemenata amonijačnih instalacija upotrebljavaju se bešavne čelične cevi .Čelične cevi spajaju se zavarivanjem i prirubnicama. Pri zavarivanju voditi računa da var bude dovoljno jak i čvrst, kao i da ne zatvara presek cevi sa unutrašnje strane. Spajanje cevi prirubnicama se primenjuje na mestima gde je potrebno vršiti rastavljanje.
Za materijal zaptivki koristi se «klinger-oilit», koji je od presovanog azbesta vezanog sintetiĉkom gumom. Eksploatacija rashladnih instalacija zahteva ugraĊivanje odreĊene armature koja omogućava upravljanje, regulaciju i kontrolu rada pojedinih elemenata sistema. Na pojedinim mestima instalacije neophodno je izvršiti postavljanje zaustavnih i regulacionih ventila i instrumenata za kontrolu koliĉine fluida, pritiska i temperature. Razdelnik ( sledeća slika ) služi za postavljanje različitih priključaka i njime se može regulisati dovod fluida u svaki priključak posebno. Izveden je od ĉetvrtaste cevi ( mesingane ) na kojoj su ugraĊeni ventili za zatvaranje i regulaciju koji imaju i prikljuĉni izvod. IzraĊuju se dva tipa razdelnika (podeonih glava ) i to: sa pojedinaĉnom i centralnom diznom. Podeone glave ravnomerno razdeljuju teĉno sredstvo na pojedine sekcije isparivaĉa. Podeone glave sa pojedinaĉnim diznama imaju odvode taĉno odreĊenog preĉnika. Kako su pojedine dizne u podeonoj glavi vrlo male, naroĉito kod većeg broja odvoda, ĉesto dolazi do zapušavanja odvoda, pa pojedine sekcije isparivaĉa ostaju neiskorišćene.
Taj nedostatak je otklonjen novom varijantom podeone glave sa centralnom diznom (sledeća slika ).
U tom sluĉaju preseci odvoda ne smeju biti suviše reducirani i svi treba da budu istog preĉnika, a duţine cevi do isparivaĉa moraju biti jednake. Presek centralne dizne dovoljno je veliki, tako da vrlo retko dolazi do zapušenja. Podeona glava se montira uvek vertikalno, jer inaĉe ravnomerna podela rashladnog medijuma ne bi zadovoljavala. Kompresorski ventil (sledeća slika ) direktno se ugraĊuje u kompresor. Jedan izdanak, na kome se nalazi puna navrtaka, sluţi za eventualnu ugradnju kontrolnog manometra.
Na sledećoj slici prikazan je naĉin izrade armature za prikljuĉke
Izgled cevnog prikljuĉka prikazan je na sledećoj slici.
Kolenasti cevni nastavci sluţe kao sastavni delovi cevnih prikljuĉaka koji se upotrebljavaju za spajanje bakarnih cevi u rashladnoj tehnici do pritisaka od 25 bara.
ARMATURE
Da bi se omogućilo upravljanje , regulisanje i održavanje rashladne instalacije, neophodno je postavljanje zaustavnih ventila ( gde je to projektom predviĎeno ). Oni delimiĉno ili potpuno zatvaraju prolaz rashladnog fluida. Postavljaju se kod većine elemenata radi brţe i lakše zamene u sluĉaju kvara. Zaustavni ventili primenjuju se kako u parnim i teĉnim vodovima, tako i u vodovima sa vodom itd. Regulacioni ventil Regulacioni ventil (prigušni ventil ) veoma je vaţan deo svakog rashladnog ureĊaja. Njegov je zadatak je da smanji pritisak rashladnog fluida do pritiska isparavanja. Sastoji se od kućišta u kome je sedište izvedeno u obliku mlaznice. Vreteno ventila je tako izvedeno da se moţe precizno podešavati u mlaznici (sledeća slika ).
Ruĉni regulacioni ventil moţe sluţiti i kao rezerva ako jedna instalacija radi sa termiĉkim ekspanzionim ventilom. U tom sluĉaju se on ugraĊuje u
obilazne vodove, tako da je prilikom kvara moguć rad rashladne jedinice ruĉnog regulacionog ventila. Kada u regulacioni ventil dolazi radni medijum u teĉnom stanju, on prolazi kroz podešeni otvor, pa dolazi do pada pritiska. Kada se obustavi pogon, strujanje radnog fluida od kondezatora u isparivaĉ mora potpuno prestati. Nije preporučljivo u tu svrhu zatvoriti prigušni ventil, već je bolje upotrebiti zaustavni ventil, koji mora biti ugraĎen neposredno ispred prigušnog ventila. Vreteno prigušnog ventila moţe pri tom ostati u već podešenom poloţaju, kako bi nakon ponovnog startovanja kompresora otpalo ponovno podešavanje, odnosno pomicanje vretena prigušnog ventila. TakoĊe nije preporuĉljivo ni ĉvrsto zatvarati, odnosno pritezati ventilno vreteno, pošto je prigušni deo vrlo osetljiv na pritisak. Kapacitet regulacionog ventila zavisi od od razlike pritisaka kondezacije i isparavanja, temperature teĉnog fluida ispred regulacionog fluida, specifiĉne mase, rashladnog kapaciteta fluida i veliĉine ventila. Pravilno rukovanje ventilom od najvećeg je znaĉaja za ispravan i ekonomiĉan rad postrojenja. Prigušni ventil je po konstrukciji sliĉan obiĉnom ventilu, samo mora imati mogućnost finog regulisanja. Posebnu vrstu čine ventili sa plovkom, kojima se održava stalni nivo tečnosti u isparivaču. Na sledećoj slici je prikazan jedan takav ventil gde je sa « d » oznaĉen prigušni deo.
Pravi i ugaoni zaustavni ventil primenjuje se u rashladnim ureĎajima kao zaustavni organi, tj. oni omogućavaju delimično ili potpuno zatvaranje prolaza fluida. Postavljaju se kod svih elemenata da bi se omogućila njihova brza zamena ili opravka u sluĉaju kvara. Mogu se primenjivati kako u vodovima sa parnim rashladnim fluidom tako i vodovima sa teĉnim rashladnim fluidom, gde radni pritisak ne prelazi 21 bar, a temperatura 150 oC. Telo i poklopc ventila su izraĊeni od kvalitetnog neporoznog ĉelika ( prikaz na sledećoj slici ). Sedište ventila je fino obraĊeno, tako da obezbeĊuje dobro naleganje stope ventila koja je obrtna oko vretena ( da bi se smanjilo habanje). Vreteno je izraĊeno od kvalitetnog ĉelika i hromirano je.
Sigurnosni i nepovratni ventili
Ventili sigurnosti nalaze primenu kada element ili instalaciju treba obezbediti od nedozvoljenog povećanja pritiska. UgraĊuju se kao sigurnosni organi u isparivaĉe koji se pune teĉnim rashladnim fluidom. Prilikom otapanja ovih hladnjaka teĉni fluid se zagrejava i širi. Ako su zaustavni ventil na ulazu i izlazu iz isparivaĉa zatvoreni, isparivaĉ moţe prsnuti. Ventil sigurnosti se u ovom sluĉaju otvara propušta višak teĉnog fluida u usisnu cev instalacije i spreĉava prskanje isparivaĉa. TakoĊe se mogu uspešno primeniti i u protoĉnim hladnjacima za vodu ili druge teĉnosti kao prelivni ventili na samim hladnjacima ili na potisnim vodovima instalacija sa prinudnom cirkulacijom teĉnosti. Sigurnosni ventili se koriste na sakupljaĉu teĉnosti, kondezatoru ili na nekom drugom sudu pod pritiskom ( prema zahtevu instalacije ). Nepovratni ventil služi da obezbedi strujanje tečnosti ili pare samo u jednom, za to unapred odreĎenom smeru, i automatski se zatvara ako fluid ima tendenciju da krene u suprotnom pravcu. Nepovratni ventil se sastoji od tela u kome su smešteni zatvaraĉ ventila, opruga i navrtka za regulisanje sa kontranavrtkom.Telo ventila se zatvara sa dve prirubnice na kojima se nalaze zatvorene cevi za prikljuĉivanje na instalaciju. Posle pritezanja zavrtnjeva navrtke se osiguravaju plombom, kako bi se spreĉilo proizvoljno i nekontrolisano podešavanje. Svi delovi su od ĉelika i zaštićeni su od korozije.
UREĐAJI
ZA KONTROLU
Temperatura tela meri se na taj način što se instrument dovede u neposredan dodir sa telom, usled čega se njegova temperatura izjednačava sa temperaturom tela. Kod nas se najĉešće upotrebljavaju termometri sa ţivom, za ĉiju se gradaciju skale primenjuje princip ravnomernosti širenja ţive. Osim Celzijusove u upotrebi je i Farenhajtova i Reomirova temperaturna skala. Po Farenhajtovom termometru, koju upotrebljavaju Anglosaksonci, + 32 FC oznaĉena je temperatura na kojoj voda ledi, a na +212 oF taĉka kljuĉanja vode. Prema Reomirovom termometru, 0 oC odgovara temperaturi topljenja leda, a +80 oR je temperatura kljuĉanja vode. Ovaj termometar se vrlo retko koristi. Po meĊunarodnom sistemu mernih jedinica (SI) jedinica za termodinamiĉku temperaturu je Kelvin (K). To je jedinica odreĊena temperaturama: -apsoluta nula 0,00 K -trojna taĉka vode 273,16 K -ledište vode 0 oC=273,15 K -vrelište vode 100 oC = 373,15 K
Stakleni termometri punjeni teĉnostima ( ţivom, alkoholom , i sl) sastoje se od staklenog rezervoara na koji se stavlja tanka prozirna cev. U rezervoar se stavi teĉnost, (napr. ţiva ). Porastom temperature ţiva se širi, pa iz rezervora prelazi u tanku staklenu cevĉicu ( kapilaru). Unutar mernog podruĉja svakoj temperaturi odgovara visina do koje se teĉnost popne u cevĉici. Oĉitavanje se vrši na skali koja se nalazi pored merne kapilare ( ili ugravirana u samom kapilaru ). Naĉin ugradnje staklenih termometara prikazan je na sledećoj slici.
Štapni termometri zasnivaju se na principu širenja kruţnih tela sa promenom temperature. Dva štapa od različitih materijala dužine 1 m , pri promeni temperature od 100 oC stvaraju dužinski razliku od oko 1,5 mm. Bimetalni termometar ( kao i štapni ) rade na principu istezanja krutih tela. MeĊutim mali linearni pomak glavni nedostatak štapnih termometara, otklonjen je konstrukcijom bimetalnog termometra. Dve trake od razliĉitog materijala uvaljane su jedna u drugu. Zagrevanjem ovako dobijeni bimetalnih traka će se saviti na jednu stranu, jer oba materijala nemaju isti koeficijent širenja. Na sledećoj slici je prikazan presek bimetalnog termometra.
Termometri sa električnim kontaktima ( sledeća slika ) imaju veliku primenu u rashladnoj tehnici. Gotovo svuda gde se primenjuje stakleni termometri susreću se i ţivini stakleni termometri sa elektriĉnim kontaktima koji su provuĉeni kroz zidove kapilara. Ovi kontakti sluţe za ukljuĉivanje razliĉitih regulacionih ureĊaja kada ţivin stub dospe do elektriĉnog spoja i tako zatvori strujni krug ili signalizaciju. Struja koja teče preko kontakta kroz živu ne sme preći 2 mA pri naponu od 110V. Ovakvi termometri imaju veliku prednost, jednostavni su, pouzdani i rade bez pomoćne energije.
Merenje pritiska Pritisak se meri instrumentima koji se zovu manometri. Manometrima se meri tzv. natpritisak ili relativni pritisak, tj. pritisak koji je veći od atmosferskog. Apsolutni pritisak se dobija kada se natpritisku doda barometarski ili kada se pritisak oduzme od barometarskog. Potpritisak se meri instrumentima koji se zovu vakum-metri. Postoje kombinacije vakum-metra i manometra. Natpritiske i potpritiske merimo i izraĉunavamo u paskalima ili barima.
Ruĉni alat montera rashladnih ureĊaja sastoji se od dva manometra: jedan za visoki i drugi za nizak pritisak. Manometar moţe istovremeno da sluţiti i za više fluida pod uslovom da monter ima tabelu za svaki fluid posebno. Na sledećoj slici je prikazan manometar koji se upotrebljava za oĉitavanje pritiska i temperature odreĊenog rashladnog tela.
Izveden je tako da je skala za temperaturu svake rashladne materije druge boje i to : plava za sumpordioksid (SO2), zelena za Freon 12 (CF2CL2), crvena za metilhlorid (CH3CL). Manometrima se uspešno kontroliše rad svakog rashladnog postrojenja, i to uporeĊivanjem pritiska i temperature svakog medijuma. Higrometri Za automatsku regulaciju količine vlage u odreĎenom prostoru služe instrumenti koje nazivamo higrostati ili humidistati .Ovi instrumenti služe za kontrolu relativne vlažnosti vazduha. Higrostati mogu biti i tako izvedeni da regulišu bilo postupak vlaženja, bilo proces sušenja vazduha. U prvom sluĉaju higrostat ukljuĉuje tzv.ovlaţivaĉ pri skupljanju osetljivog elementa, a u drugom sluĉaju pri njegovom izduţenju.
Kontrola rada higrostata vrši se preko psihometra. Ukoliko postoji razlika potrebno je ponovo baţdariti higrometar. Najjednostavnija konstrukcija je higrostat sa dlakom, koji uprkos jednostavnom mehanizmu radi vrlo pouzdano u normalnim klimatskim uslovima, ali ga treba ĉešće kontrolisati. Radi na principu svojstva dlake da se širi pri većoj količini vlage, i obrnuto. Da bi se mogla regulisati vlaţnost higrometar je snabdeven elektriĉnim kontaktima. Na sledećoj slici prikazan je higrostat u kome se nalazi pramen kose, koji s jedne strane povlaĉi kazaljku sa baţdarene skale vlaţnosti.
Skala je podeljena na stepene (%) vlaţnosti., a na drugoj strani je montirana druga kazaljka koja obezbeĊuje kontakt. Kontaktna kazaljka, prema potrebi, stavlja u pogon ili izbacuje naprave koji suše ili odreĊenu komoru. Higroskopni rastvori soli, kao i same soli (napr. kalcijumhlorid ) sa promenom sadržaja vlage menjaju vrednost električnog otpora. Ova osobina je iskorišćena za automatsku kontrolu i merenje vlažnosti vazduha. Higrostati se montiraju na unutrašnji zid prostorije u kojoj treba da regulišu vlaţnost. Prilikom postavljanja higrostata vaţno je imati na umu da
njegovo mesto bude zaštićeno od naglih promena izazvanih dejstvom spoljašnjih uslova ili toplotnim uticajem. S druge strane, higrostati se ne smeju postavljati na mestu zaklonjenom od strujanja zagrejanog ili ohlaĊenog vazduha koji dolazi iz ureĊaja za klimatizaciju. Postoji mogućnost ugradnje higrosata u više prostorija ( na principu mnogostruke kontrole ), pa se u tom sluĉaju svi higrostati meĊusobno povezuju da bi sistem dejstvovao kao jedan instrument. AUTOMATIKA Automatika u rashladnim instalacijama treba da obezbedi: regulisanje i kontrolu protoka rashladnog fluida, puštanje u rad kompresora i njegovo zaustavljanje, regulisanje i kontrolu temperaturnih režima u procesu hlaĎenja, regulisanje rashladnog kapaciteta, zaštitu instalacije ( termostati, presostati, higrostati). Kontrolni ureĎaji mere temperaturu, pritisak, protok i dr. Kada merna veličina izaĎe iz okvira regulisanih granica, oni daju impuls koji obezbeĎuje vraćanje merne veličine u regulisano područje ili zauastavljanje rada instalacije ( termostati, presostati, higrostati). Regulacioni ureĎaji primaju impulse od kontrolnih aparata, i dok se ne izmene, ti impulsi vrše regulaciju protoka rashladnog fluida vode ili vazduha. Na taj način oni protok smanjuju, povećavaju, obustave ili ukoliko je pre početka regulacije protok bio obustavljen otvore prolaz. U ovu grupu spadaju i magnetski ventili, servo-ventili i zasuni, klapne za vazduh, kao i električni komandni ureĎaj za automatsko puštanje i zaustavljanje motora i promenu smera i broja obrtaja motora. Kombinovani ureĊaji sadrţe prijemni i regulacioni element (vezani su prenosnim elementima ). Merenje odreĊenih veliĉina, delovanje potrebnih impulsa i regulisanje merne veliĉine ( njeno vraćanje u regulisane granice ) vrši se potpuno u sklopu ovog ureĊaja ( termostatski regulacioni ventil, ventil konstantnog pritiska, vodni ventil, idr.). Prednosti automatskih ureĊaja su: -povećanje produktivnosti rada ( rukovaoc ne mora stalno pratiti rad postrojenja ), -preciznije odrţavanje potrebne temperature hlaĊenih objekata, -smanjenje eksploatacionih troškova (usled manjeg broja rukovalaca) i smanjenje troškova na elektriĉnoj energiji i vodi za hlaĊenje,
-povećanje veka trajanja rashladne mašine usled poboljšanih uslova rada, -postizanje sigurnijeg rada, -mogućnost kontrole rashladnih ureĊaja, pomoću instrumenata za regulaciju.
Regulacioni ventil Uloga regulacionog ventila (ekspanzionog ili prigušnog), je regulisanje količine rashladnog fluida koji ulazi u isparivač i prigušenje, smanjenje pritiska tečnog rashladnog fluida pre ulaska u isparivač. Ručni regulacioni ventil. Ruĉni regulacioni ventili, koji su se nekad iskljuĉivo primenjivali u rashladnim instalacijama, danas se koriste samo izuzetno, za regulaciju kod velikih rashladnih postrojenja. Primenjuju se uglavnom kao pomoćni regulacioni elementi na obilaznim vodovima, za sluĉaj kada se zahteva neprekidan rad instalacije i za vreme otklanjanja kvara na osnovnom regulacionom ventilu. Ovi ventili razlikuju se od ruĉnih zaustavnih ventila po zavojnici vretena koja je mnogo finija ( zatvaranje protoka se vrši mnogo sporije ) kako bi se postigla veća osetljivost regulacije (sledeća slika ).
Ventili sa plovkom
Ovi ventili ( prikazani na sledećoj slici ) imaju ulogu da u isparivačima održavaju stalno isti nivo. Funkcioniše tako što se pri padu nivoa teĉnosti usled isparavanja spušta i plovak.
Spuštajući se preko prenosnog mehanizma, on pomera iglu i otvara diznu za dovod teĉnosti. Pri porastu nivoa teĉnosti plovak se diţe i preko pernosnog mehanizma iglom zatvara diznu za dovod teĉnosti. Ovaj ventil se koristi uglavnom kod amonijačnih instalacija sa prepravljenim isparivačem ( kod freonskih instalacija se koriste uglavnom regulatori nivoa teĉnosti ). Termostatski ekspanzoni ventil Termostatski ekspanzioni ventil se koristi za regulaciju dotoka amonijaka u isparivače ( prikaz na sledećoj slici ). Otvaranje ventila se vrši proporcijalno sa pregrevanjem pare na izlazu iz isparivača, pa su zato pogodni za tzv. suve isparivače. Ovaj regulator je pogodan za upoterbu u postrojenjima koji rade na temperaturama isparavanja od -50 oC do 0oC. Kretanje regulacionog vretena se prenosi posebnim mehanizmom osiguravajući finu regulaciju pregrevanja. Ventil moţe da se postavi u bilo kakav poloţaj sa telom ventila bilo u toplijem ili hladnijem prostoru od onog u kome se nalazi pipak ( osetljivi element ).
Pipak (osetljivi element) ne sme da se priĉvrsti tamo gde se nalaze teĉni ĉepovi, blizu spojeva cevi ili na mestima gde moţe da bude izloţen velikim oscilacijama temperature.
Automatski ekspanzioni ventil propušta razliĉite veliĉine teĉnog rashladnog sredstva u zavisnosti od isparivaĉa. Upotrebljava se samo u sluĉajevima kada je na agregat prikaĉen samo jedan isparivaĉ ( ormani, kondezatori, vitrine, hladnjaci, aparati za sladoled, itd.). Za mala i najmanja opterćenja ( rashladni fluid F12 ) grade se sa mehom (tzv. harmonikom ) a za veće sa ravnom membranom. Šema ovog ventila data je na sledećoj slici.
Prilikom isporuke ovakvih ventila izvršena je i njihova regulacija ( obiĉno na -10 oC ). Ova temperatura se moţe regulacionim dugmetom i oprugom promeniti u izvesnim granicama. U svakom sluĉaju isparivaĉ mora biti obloţen injem, dok to za usisni vod ne vaţi. Pogrešno je mišljenje da se podešavanjem regulacionog zavrtnja može podesiti kapacitet instalacije. Okretanjem regulacionog zavrtnja može se , kao što je već rečeno jedino smanjiti ili povećati stepen pregrejanosti gasa na izlazu iz isparivača. Smanjenje pregrejavanje gasa moţe imati za posledicu prodiranje teĉnog rashladnog fluida u kompresor (što moţe da dovede do teĉnog udara sa svim posledicama) , a povećavanje pregrejavanja znaĉi da u isparivaĉ dolazi manje teĉnosti ( isparivaĉ nije dovoljno iskorišćen). Isto tako je vaţno da kapilara bude priĉvršćena na cev shodno sledećim pravilima: -kapilara ne sme da se priĉvršćuje sa donje, već sa gornje ili boĉne strane cevi, -pipak treba da bude priĉvršćen na tako mesto da od pipka do izlaza cevi iz rashladne prostorije cev bude dugaĉka bar jedan metar,
-pipak ne sme da bude blizu hladnih metalnih delova, niti da je izloţen struji vazduha. Termostati Termostat je ureĎaj koji kontroliše temperaturu. Pri odstupanju temperature izvan regulisanih granica on daje impuls regulacionim ureĎajima ( prekidanjem ili zatvaranjem kruga struje) koji utiču na to da se temperatura vrati u predviĎene granice (sledeća slika ). Termostat ima meh (A) koji je preko prenosnog valjka (B) vezan sa pipkom. Pipak je napunjen osetljivom teĉnošću koja pod dejstvom temperature menja zapreminu, ĉime se i menja pritisak na donjoj površini meha. Regulacije temperature vrši se preko opruge ( D) okretanjem zavrtnja za regulaciju.
Ako temperatura poraste iznad regulisane vrednosti pritisak na mehu toliko poraste da sabije oprugu (D) i ukljuĉi elektriĉni kontakt (C). Kada temperatura opadne ispod regulisane vrednosti, sila opruge savlada silu meha i iskljuĉi elekteiĉni kontakt. Termostati se izraĊuju i sa ţivinim kontaktima. Svaki termostat se izraĎuje sa odreĎenim opsegom rada, koji se daje u katalogu proizvoĎača.. Termostati u praksi najĉešće ukljuĉuju i iskljuĉuju magnetske ventile ili elektromotore kompresora. Razlikujemo prostorni , isparivaĉki i termostat za vodu. Prostorni termostat se koristi za regulaciju temperature u rashladnim komorama. Konstruktivno su izvedeni ili sa pipkom ili bez njega. Ukoliko su izvedeni sa pipkom onda se ovaj postavlja na mesto u komori za koje se smatra da je najbliţe traţenim uslovima. Termostati bez pipka se upotrebljavaju, uglavnom za stambene prostorije (slika koja sledi )
Presostati Presostati su kontrolni ureĎaji koji služe da isključe rad elektromotora kompresora ili pojedine cilindre u kompresoru kada pritisak gasa preĎe željenu vrednost. Oni ustvari prekidaju ili zatvaraju kolo struje prema elektromotoru ili sklopki u zavisnosti od rashladnog fluida. Uzroci neţeljenog porasta pritiska su: -nestanak vode u kondezatoru, -prestanak rada ventilatora vazduhom hlaĊenog kondezatora, -visoka temperatura vode u vodom hlaĊenom kondezatoru, -visoka temperatura vazduha oko vazduhom hlaĊenog kondezatora, -prisustvo vazduha u rashladnoj instalaciji i kao posledica nedovoljnog vakumiranja pre punjenja instalacije rashladnim fluidom, -zatvoren zaustavni ventil u potisnom delu rashladne instalacije posle puštanja kompresora u rad. Pored niskog ili visokog pritiska, potrebno je kontrolisati i razliku izmeĊu pritisaka ulja kojim se podmazuje kompresor i pritiska koji vlada u karteru rashladnog kompresora. Za dobro podmazivanje kompresora potrebno je da pritisak ulja na potisu uljne pumpe bude veći od pritiska u karteru toliko da ulje moţe savladati sve otpore na putu do mesta podmazivanja i da se vrati u karter. Još na jednom mestu je potrebno kontrolisati razliku pritisaka rashladnih fluida, a to je u « pumpnom amonijaĉnom sistemu», gde amonijak iz separatora treba potisnuti prema isparivaĉima, pri ĉemu terba da bude dovoljna razlika pritisaka, kompresije i usisavanja tzv «amonijaĉne pumpe». Pomenute probleme rešavaju sledeći presostati: presostat niskog pritiska, presostat visokog pritiska, kombinovani presostat niskog i visokog pritiska, direrencijalni presostat ( kontraola podmazivanja kompresora), diferencijalni presostat ( kontrola rada amonijaĉne pumpe ). Šema rada presostata veoma je bliska šemi rada termostata. Razlika je u tome što nema pipka, već je meh preko kapilarne cevi direktno vean za prostor ĉiji pritisak reguliše. Pored metalnih koriste se i ţivini kontakti. Presostati se izaĊuju sa odreĊenim opsegom rada, koji zavisi od namene i proizvoĊaĉa. Pri podešavanju pritiska preko odreĊenog dugmeta, reguliše se pritisak pri kome termostat iskljuĉi ( ili ukljuĉi ) elektriĉni kontakt. Ponovno ukljuĉivanje ( iskljuĉivanje ) vrši se na drugom pritisku. Razlike ovih pritisaka zovu se diferencije i podešavaju se posebnim dugmetom.
Ova diferencija zavisi od namene presostata i naĉešće iznosi 0,5 – 5 bara. Na sledećoj slici je prikazan jedan presostat niskog pritiska, a zatim na sledećoj i naĉin povezivanja presostata niskog pritiska. Prsostat visokog pritiska, za razliku od predhodnog prekida kolo struje kada pritisak preĊe regulisanu granicu, a ponovo ga ukljuĉuje kada pritisak padne za diferenciju. Koriste se uglavnom , kao sigurnosti element i štiti instalaciju od preteranog pritiska kondezacije ( obiĉno ako nestane voda za hlaĊenje kondezatora ). Posredna cev termostata vezuje se za deo sistema pod niskim pritiskom. Prsostat visokog pritiska podešen je prilikom montaţe instalacije tako da iskljuĉuje na pritisku koji odgovara rashladnom fluidu sa kojim instalacija radi. Ovako podešen presostat se ne sme ponovo podešavati.
Na sledećoj slici prikazano je povezivanje presostata visokog pritiska i njegova funkcija. Diferencijalni pritisak sluţi za kontrolu pritiska ulja kod kompresora koji imaju podmazivanje pod pritiskom. Ovi presostati kontrolišu razliku pritisaka ulja za podmazivanje i pritiska rashladnog fluida u karteru kompresora. Ako ovaj pritisak opadne ispod ţeljene vrednosti, diferncijalni presostat će zaustaviti rad kompresora.
Pošto pritisak ulja moţe da postigne potrebnu vrednost tek kad kompresor dostigne potreban broj obrtaja, to se uz diferencijalni presostat predviĊa i jedan vremenski relej, koji na poĉetku rada kompresora iskljuĉi diferencijalni presostat za 90 /s/ ( dok kmpresor ne postigne potreban broj obrtaja i pritisak ulja ne poraste). Ako ovog releja nema, postoji ruĉni prekidaĉ kojim se diferencijalni presostat « premosti « za vreme dok kompresor ne dostigne takav broj obrtaja da pumpa za ulje moţe da postigne dovoljan pritisak ulja. Bez ovog premošćavanja diferencijalni presostat ne bi dozvolio da motor poĉne da radi, jer je pritisak ulja za vreme mirovanja kompresora niţi od onog koji je potreban da diferencijalni presostat zatvori kolo struje.
Magnetski ventili Magnetski ventili služe za upravljanje proticanja tečnosti i gasova. Funkcionisanje ovih ventila je elektromagnetsko, pa je i njihov glavni deo elektromagnet. Konstrukcije su vrlo razliĉite, a zavise od toga da li sluţe za direktno dejstvo ili su sa servo-komandama. Kao i od toga da li su za niske ili visoke pritiske, i koliko protoka mogu kontrolisati. Za niske pritiske sluţe ventili bez servo-ureĊaja. MeĊutim tamo de su pritisci visoki, i de su otvori na ventilima veliki, tj. gde prolaze velike koliĉine fluida, upoterbljavaju se elektroventili sa servo-membranom. Servo-membrana otvara i zatvara otvore za prolaz fluida zbog gubitka opterećenja u ventilu usled trenja i turbulencije fluida.
Pobudom magneta postiţe se ţeljeni poloţaj ventila. Prilikom iskljuĉenja pobudnog napona otpada magnetsko jezgro i ventil se vraća u poĉetni poloţaj. Ovi ventili mogu da rade na sledeći naĉin : ventil se otvara kada se magnet pobudi, a zatvara kada se pobudni napon iskljuĉi, ili: ventil se zatvara kada se magnet pobudi , a otvara kada se pobudni napon iskljuĉi. Magnetski ventili se montiraju tako da je magnet okrenut na gore. Ventili konstantnog pritiska Kombinacija glavnih i pilot-ventila konstantnog pritiska se upotrebljava za proporcijonalnu regulaciju pritiska isparavanja u postrojenjima sa jednim ili više isparivača.
Ukoliko je pritisak u isparivaĉu jednak propisanom, pilot i glavni ventili biće zatvoreni. Ukoliko pritisak poĉinje da raste zbog povećanog opterćenja isparivaĉa, pilot-ventil se otvara i pritisak će se preneti na gornju stranu glavnog ventila, tj. na klip. Servo-klip će se zbog toga spuštati i time otvarati ventil. Kada usled toga pritisak u isparivaĉu opadne, u pilot-ventilu se sniţava pritisak ( sledeća slika ).
Pritisak na klip u glavnom ventilu postepeno opada dok gas izlazi kroz mali otvor na klipu. Klip se zaustavi tako da se uravnoteţe sile pritisaka i opruge i time regulator odrţava zadatu vrednost pritiska isparavanja na koju je pilot-ventil podešen.
Isti uĉinak se dobija pomoću regulatora konstantnog pritiska u kome su pilot i glavni ventil spojeni u jednu celnu. Pilot-ventili mogu da regulišu pritisak isparavanja odrţavajući ga konstantnim i pri varaijacijama kapaciteta od 10 % do 100 %. Glavni ventil se montira u usisni cevovod izmeĊu isparivaĉa i kompresora. Poţeljno je da minimalno rastojanje izmeĊu ventila i kompresora bude 2 m. Glavni ventil uvek mora biti okrenut prikljuĉkom za pilot naviše. Bilo koji drugi poloţaj će oteţavati kretanje srvo-klipa, što će imati za posledicu porast razlike pritisaka. Pilot –ventil se montira u poseban cevovod, izmeĎu isparivača i glavnog ventila, tako da tok fluida ide prema glavnom ventilu. Pilot ventil se obiĉno smešta iznad glavnog ventila da bi se spreĉilo skupljanje prljavštine u pilot-ventilu. Ukoliko to nije moguće, tj. ako pilot ventil treba staviti ispred glavnog ventila ( kod visoko postavljenih usisnih cevovoda ), pre njega se ugraĊuje taloţnik u kome se usled smanjenje brzine neĉistoća nataloţi na dnu. Na sledećoj slici prikazana je sprega jednog ventila konstantnog pritiska i servoventila.
Ventil konstantnog pritiska je manji i nalazi se na manjoj pomoćnoj cevi, dok se servo-ventil nalazi na cevi kroz koju prolazi glavnina rashladnog fluida. U ovakvoj sprezi upravljački ventil ( konstantnog pritiska ili konstantne temperature ) kontroliše pritisak ili temperaturu i reguliše pritisak gasa koji kroz njega prolazi, daje impuls servo ventilu koji kopira dejstvo upravljačkog ventila i na isti način reguliše pritisak u glavnom vodu na kome se nalazi, a time i u isparvljaču.
Ventili za regulaciju dotoka vode Ventili za regulaciju dotoka vode služe za automatsko regulisanje protoka vode za hlaĎenje kondezatora. Tako da se pritisak i temperatura kondezcije održavaju konstantnim, a po prestanku rada rashladnne instalacije protok vode se zaustavlja. Ovi ventili mogu biti presostatski i termostatski. Kod presostatskog ventila regulacije protoka vode vrši se pritiskom kondezacije, jer je ventil direktno vezan za deo sisetma pod visokim pritiskom. Kod termostatskog ventila regulacije protoka vode vrši se pomoću kapilare sa pipkom koji se nalazi u kondezatoru ili na izlaznoj cevi kondezatora. Konstrukcija ovih ventila prikazana je na sledećoj slici. Porastom pritiska, odnosno temperature kondezacije, sila pritiska na meh raste, sabija oprugu i povećava otpor za protok vode. Pri smanjenju pritiska, odnosno temperature kondezacije, sila opruge savlaĊuje silu na mehu i zatvara otvor. Ventil za regulaciju dotoka vode se vrlo ĉesto izraĊuju tako da je uz njih ugraĊen presostat visokog pritisaka, koji iskljuĉuje rad kompresora pri prestanku dovoda vode za hlaĊenje komprseora. Ventili za regulaciju dotoka vode mogu se montirati paralelno kada nije dostupan jedan jednostruki ventil adekvatnog kapaciteta ( sledeća slika ).
Ventil za regulaciju dotoka vode se retko koriste kada se voda kondezatora dobavlja pomoću tornjeva za rashlaĊivanje. Kod takve instalacije ventilator tornja i pumpa za cirkulaciju su povezani sa kontrolnim kolom motora kompresora, tako da kolo motora kompresora, pumpa i ventilator neće raditi kada kompresor nije u pogonu. Na sledećoj slici prikazan je jednostavan prekidaĉ rashladne vode.
Regulator kapaciteta Regulator kapaciteta je ventil koji se montira na cev koja spaja potisni i usisni ventil kompresora (sledeća slika ). Ovaj ventil se koristi kod kompresora koji nemaju mogućnost regulacije kapaciteta i kod kojih se rashladno optrećenje u instalaciji menja. Kod ovakvih instalacija moţe da doĊe do toga da je u jednom momentu za rad instalacije potreban samo jedan deo kapaciteta kojim kompresor raspolaţe. Ukoliko ne postoji mogućnost da se na neki drugi naĉin smanji, opašće pritisak gasa na usisu, usled ĉega će temperatura isparavanja biti niska , a presostat niskog pritiska će svaki ĉas iskljuĉivati i ukljuĉivati kompresor. Regulator kapaciteta to spreĉava na taj naĉin što, kada pritisak u usisnoj cevi opadne ispod odreĊene vrednosti, poĉinje da se otvara i pušta jedan deo gasa iz potisne u usisnu cev. Ovaj ventil ima zavrtanj za regulaciju, ali se on upotrebljava samo za vreme montaţe, dok ga za vreme normalnog rada ne treba okretati.
RELEJI Važnu primenu kod klima rashladnih instalacija, a u okviru električnih ureĎaja, imaju releji. Relej sačinjava u osnovi jedan elektromagnet ( sledeća slika) i kontaktni sistem.
Kada se namotaj releja stavi pod odreĊeni napon, kotva (1) elektromagneta bude pruvuĉena. Kotva je u vezi sa kontaktnim sistemom ( 5,6,7 i 8 ), pa se istovremeno sa privlaĉenjem kotve kontakti u kontaktnom sistemu otvore ili zatvore. Relej ima samo posredniĉu ulogu i sluţi za daljinsko upravljanje, signalizaciju i sl., a njegovi kontakti nose, po pravilu, malo struje ( 1 do 5 A). Sliĉno radi i kontaktor, ali je njegova uloga razliĉita od uloge releja i konstrukcija mu je drugaĉija. Kontaktor sluţi za ukljuĉivanje napajanja elektriĉnih motora, grejaĉa ili drugih velikih potrošaĉa elektriĉne energije ( njhovi glavni kontakti nose velike struje, ĉak i više od 100 A ). Na sledećoj slici je prikazana njihova uprošćena konstrukcija.
Kada kroz namotaj (2) propustimo elektriĉnu struju, namagnetisaće se jezgro (3) koje će pritom privući kotvu (4). Usled toga zatvoriće se glavni kontakt (1) i pomoćni kontakt (4). Kontakti elektriĉnog prekidaĉa koji se zatvaraju pri prolasku elektriĉne struje kroz namotaj elektromagneta nazivaju se radni kontakti, a kontakti koji se tada otvaraju nazivaju se mirni kontakti. Namotaj elektromagneta se obiĉno izraĊuje za prikljuĉak na naizmeniĉni napon od 220 V ili 380 V,
50 Hz. MeĊutim ovaj namotaj moţe biti izraĊen i za neki drugi naizmeniĉni napon i uĉestanost, kao i za razlićite jednosmerne napone. Struja koja potiĉe kroz namotaje kalema elektromagneta je mala. Prekidanje ovako male struje ne predstavlja nikakvu teškoću, pa su ureĊaji koji se koriste za ukljuĉivanje i iskljuĉivanje ove struje, a preko nje i ukljuĉivanje elektriĉnog prekidaĉa, relativno prosti (relej ). MeĊutim glavni kontakti elektriĉnog prekidaĉa se predviĊaju za prekidanje mnogo većih struja, te usled pojave elektriĉne varnice pri ovom prekidanju moţe doći, ukoliko se ovo prekidanje ne izvede efikasno, do neţeljenih posledica. Radi poboljšanja prekidanja elektriĉne varnice , glavni kontakti elektriĉnog prekidaĉa mogu se staviti u kazan sa transfomatorskim uljem. Tada se ovakvi elektriĉni perkidaĉi nazivaju uljni. RASHLADNI
FLUIDI I NOSIOCI TOPLOTE
U rashladnim ciklusima nosioci toplote je radna materija koja trpi niz promena i koja pri tom menja agregatno stanje. To su razni fluidi koji su prenosnici toplotne energije. U prvim fazama razvoja toplotne tehnike koristili su se amonijak, sumpordioksid, ugljen dioksid a nešto manje metilhloridi. Poslednih godina koriste se freoni kao najbolja sredstva za hlaĎenje. Radna materija treba da ispunjava sledeće zahteve da bi se koristila u rashladnim postrojenjima: 1- da nisu zapaljiva, 2- da nisu otrovne, 3- da pritisci sa kojima se radi u postrojenjima ( koji zavise od temperature vode za hlaĊenje i ţeljene temperature u isparivaĉu ) budu normalni. Ako su pritisci visoki, teško je zaptivanje u delu visokog pritiska ( kondezator) i postoji opasnost od eksplozije, a ako su pritisci niski, vrlo je teško zaptivanje u delu niskog pritiska ( isparivaĉi) pa spoljni vazduh ulazi u instalaciju što je štetno i nepovoljno. 4- Da se mogu kondezovati pod umerenim pritiskom i toplijom vodom za hlaĊenje, 5- Da koroziono ne deluju na metale. 6- Da imaju karakteristiĉan miris kako bi se lakše utvrdilo eventualno propuštanje usled lošeg zaptivanja. 7- Da toplota isparavanja bude velika jer su u tom sluĉaju potrebne manje koliĉine teĉnosti za rashlaĊivanje.
8- Da se sa uljem dobro mešaju (radi podmazivanja cilindra, ali da pritom imaju razliĉitu specifiĉnu masu ladi lakšeg odvajanja ulja u separatoru). 9- U sluĉaju upotrebe kompresora sa klipom zapremina pare dobijene u isparivaĉu za kilogram teĉnog fluida treba da je što manja, kako bi se izbegle velike dimenzije kompresora. U sluĉaju upotrebe centrifugalnih kompresora, velika zapremina fluida olakšava konstrukciju, ali i gustina pare treba da je veća kako bi za dati pritisak brzina motora bila manja. 10- Da bi se fluid što manje zagreva prilikom kompresije, njegova atomska masa terba da je što veća. Na ovaj naĉin se postiţe jaka kompresija bez primene stepenastog komprimovanja. Svakom pritisku odgovara sasvim odreĊena temperatura ( daje se u tabelama ). 11- Da su jeftine i stabilne ( njhove osobine u toku primene se ne smeju menjati ). 12- Kod fluida je i viskoznost zanaĉajna. Mali viskozitet olakšava strujanje kroz cevovod, jer su otpori strujanja manji. Mali viskozitet daje i veći koeficjenat prolaza toplote kod izmenjivaĉa toplote. To direktno smanjuje potrebne površine za razmenu toplote, a time i cele instalacije U sledećoj tabeli su dati nazivi i oznaĉavanje nekih freona.
U sledećoj tabeli dat je pregled stepena punjenja rashladnog sredstava.
U rashladnoj tehnici se najĉešće koriste sledeći fluidi: Amonijak ( NH3) je bezbojan gas oštrog mirisa. Pritisci su pri normalnim uslovima rada povoljni i iznose 3-12 bara. Na ĉelik nema uticaja, ali u prisustvu valge nagriza bakar i njegove legure. Toplota isapravanja je dosta visoka, a specifiĉna zapremina mala, tako da ni velika postrojenja nisu suviše glomazna. U teĉnom stanju je lakši od nule. Za izradu amonijaĉnog postrojenja upotrebljava se kompresor izraĊen od livenog gvoţĊa, a za kondezatore i isparivaĉe koristi se kotlovski lim.. Zaptivaĉi se izraĊuju od azbesta natopljenog kompresorskim uljem, ili od livenog gvoţĊa i lakih materijala. Amonijak štetno utiĉe na maziva. Ukliko dolazi do isticanja amonijaka iz instalacije lako se moţe osetiti po mirisu. Za odreĊena mesta isticanja amonijaka primenjuju se listići ( lakmusovi) koji u prisustvo amonika dobijaju boju maline. Ako u vazduhu ima više od 10% amonijaka po zapremini pri duţem zadrţavanju moguće je trovanje. Dozvoljena graniĉna koncentarcija amonijaka u vazduhu radnog dela proizvodnih prostorija iznosi 0,02 mg/m3. Amonijak je zapaljiv, u vazduhu loše gori a u kiseoniku dobro. Ako se u vazduhu nalazi od 13,1 -26,8 % zapreminskih delova amonijaka, u prisustvu otvrorenog plamena je moguća eksplozija. Teĉan amonijak je provodnik elektriĉne struje. Ugljen dioksid (CO2) Ako nema na raspolaganju prirodnog izvora, CO2 se uzima iz prostorija u kojima sagoreva koks, generator gasa ili iz peći u kojima se peĉe kreĉ.
Bezbojan je i bez mirisa. Nije otrovan i ne gori. U normalnim uslovima rada pritisci su veliki 20-70 bara. Specifiĉna zapremina je mala, pa je postrojenje masivno, ali je malih dimenzija. Iznad 31,5oC se ne moţe kondezovati, što je vrlo nezgodno kada je voda za hlaĊenje topla. Na metale ne deluje.Toplota isparavanja CO2 je mala. U ulju se rastvara, pa se za podmazivanje koristi glicerin, ili specijalno ulje. Pritisci kondezovanja iznose od 56 do 84 bara.Visok pritisak iziskuje skuplju instalaciju pa je i potrošnja energije znatna. Usled velike specifiĉne mase , iako mu je toplota isparavanja mala, CO2 postiţe veliki efekt hlaĊenja sa malom zapreminom. Sumpordioksid (SO2) Sumpordioksid je otrovan gas, bezbojan, oštrog mirisa i ne gori.U teĉnom stanju je uljast. Na niţim temperaturama pritisci su mali ( što oteţava zaptivanje). Lako se kondezuje sa toplijom vodom. Upotrebljava se za manja postrojenja. U postrojenju ni sumpordioksid ni ulje ne smeju sadrţavati vodu. Ima svojstva maziva, tako da je samo podmazivanje olakšano. Zaptivaĉi su od azbesta ili livenog gvoţĊa i briţljivo su obraĊeni. Ako je ureĊaj paţljivo odrţavan, kondezator i isparivaĉ mogu se izraĊivati od bakra, što obiĉno i susrećeo u praksi. Cevi i prikljuĉci se takoĊe izraĊuju od bakra.. Vlaga koja prodire zajedno sa vazduhom stvara sa SO2 sumpornu kiselinu i upravo se zbog toga isparivaĉi i kondezatori izraĊuju od bakra. Metilhlorid (CH3CL) Metilhlorid je bezbojan gas bez mirisa i otrovan. Teško se pali, a pritisci su povoljni.Ako je vlaţan nagriza bakar, a upotrebljava se za mala postrojenja. Mora biti potpuno bez vode. Lako se prevodi u teĉno stanje i stabilan je na normalim temperaturama. Štetno utiĉe na gumu te je za zaprivanje najpogodniji azbest. Rastvara ulje i zajedno sa njim cirkuliše kroz ceo ureĊaj. Ako ureĊaj nije suv kod redukcionog ventila se mogu obrazovati kristali leda. Freoni. Pod ovim nazivom podrazumevaju se hlorisani ili fluorisani derivati izvesnih ugljovodonika. Uglavnom se misli na zasićene ugljovodonike. Zasad se proizvode derivati metana, etana, propana i butana. Oni
zapravo pokrivaju ĉitavu oblast normalnih temperatura i omogućavaju upotrebe raznih kompresora. Veliki sadrţaj vlage u kruţnom toku freona treba da se reducira preko odgovarajućih patrona za sušenje. Kao sredstvo za vezivanje vlage koriste se silikogel, aktivna glina, kalcijumsulfat i tzv. molekulska sita. Dodavanjem nanje koliĉine metilhlorida (metanola) ili sliĉne teĉnosti sa sredstvima za rastvaranje moţe se prekomeran sadrţaj vlage saĉuvati od izmrzavanja, ali se voda pri tome ne veţe niti se udaljava iz kruţnog toka, tako da i dalje ostaje opasnost od kruţnog toka, koja se pomoću alkohola ne smanjuje nego povećava. Najĉešće se upotrebljva freon 12 (CF2CL2) , koji je bezbojan, slabog i prijatnog mirisa. Nije zapaljiv, radni pritisci su mu poviljni. Suv dejstvuje na mesing, a vlaţan na sve metale. Toplota isparavanja je vrlo mala, pa se upotrebljva za mala postrojenja. Freon i ulja moraju biti potpuno bez vode. Slaba mu je strana što mu je mala toplota isparavanja. Masa freona 12, kada cirkuliše kroz ureĊaj, mnogo je veća za isti efekat hlaĊenja nego kod većine drugih sredstava za hlaĊenje, ali je neznatno veća za ugljendioksid. Kompresorska potisna zapremina samo je za oko 1,7 puta veća nego zapremina amonijka. Mala templota isparavanja freona 12 ne predstavlja slabu stranu u sluĉaju upotrebe centrifugalnih kompresora.Ako spojevi nisu dobro zaptiveni, freon 12 moţe da prodre i kroz najmanje rupe, a kroz koje vazduh ili amonijak pod isti uslovima ne bi mogao. Isticanje freona se teško primećuje pošto nema mirisa, i moţe se primetiti tek kada je njegova koncentracija u vazduhu veća od 20%. Mesto isticanja freona se odreĊuje pomoću elktronskog detektora. Cena freona je znatno veća od cene amonijaka. Freon se transportuje u ĉeliĉnim bocama zapremine od 25 -35 litara. Znaci trovanja freonom se primećuju tek ako je njegova koncentarcija u vazduhu veća od 30%. Freon 22 (CHF2CL) je po termodinamiĉkim svojstvia sliĉan amonijaku. Koeficijenat odavanja toplote kod freona 22 je za 25 -30% veća nego kod freona 12, što omogućuje da se smanje dimenzije aparata za izmenu toplote. Nije eksplozivan niti zapaljiv, ali je otrovniji od freona 12 . Freon 13 CF3CL), kjuĉa pod atmosferskim pritiskom na - 81,4 oC. Kritiĉna temperatura mu je +28,9 oC.Novijeg je porekla, tako da se sa njim nema mnogo iskustva. Freon 14. Kljuĉa pri atmosferskom pritisku je -89 oC. Kritiĉna temperatura mu je -178,4 oC. Primenjuje se za rotacione kompresore i u klima ureĊajima
Freon 113 (C2F3CL3), upotrebljva se u rashladnim instalacijma sa centrifugalnim kompresorom. Upotrebljava se kao fluid za niske pritiske. Primenom F113 moguće je smanjiti konstruktivne troškove za izradu cevnog snopa isparivaĉa i kondezatora, pošto je njegov radni pritisak nizak. Freon 114 (C2F4CL2). Primenjuje se u onim sluĉajevima kada projektantima ostaje na raspolaganju vrlo malo prostora za smeštaj rashladne mašine, pošto kompresori konstruisani za ovaj fluid imaju veliki specifiĉni uĉinak ( oko 4 puta veći u odnosu na freon 113 ). Freon 23 (CHF3) upotrebljava se u specijalnim sluĉajevima kada je najveća dozvoljena temperatura kondezacije ispod -26 oC. Freon 502 ima niţu temperaturu kljuĉanja na atmosferskom pritisku, niţu temperaturu gasa na potisu, ( naroĉito je vaţno za hermetiĉke i polutermetiĉke kompresore), veći specifiĉni zapreminski rashladni kapacitet ( 5 -20 %). MeĊutim pritisci kondezacije su viši, a rastvorljivost ulja manja , pa se mora predvideti odvajaĉ ulja.
Pitanja za kolokvijum 1.Termodinamiĉke osnove za ostvarivanje procesa hlaĊenja 2. Objaniti promene agregatnog stanja radne materije u « P-T « dijagramu 3. Navesti uobiĉajene sisteme za rad rashladnih postrojenja 4. Objasniti rad kompresionog ureĊaja za hlaĊenje 5. Objasniti rad apsorcionog ureĊaja za hlaĊenje 6. Objasniti rad ejektorske rshladne mašine 7. Objasniti rad termoelektriĉne trashladne mašine 8. Kompresori 9. Dobošasti kondezatori 10. Protivstrujni kondezatori 11. Evaporativni kondezatori 12. Atmosferski kondezatori 13. Vazdušasti kondezatori 14. Kule za hlaĊenje 15. Vazdušni isparivaĉi 16. Isparivaĉi za teĉnost 17. Dobošasti isparivaĉi za hlaĊenje teĉnosti 18. Izmenjivaĉi toplote 19. Agregati za hlaĊenje vode i klimatizaciju ( ĉileri) 20. Sakupljaĉi teĉnog rashladnog fluida (risiveri) 21. Odvajaĉi ulja (separatori)
22. Odvajaĉi vazduha i nekondezujućih gasova 23. Odvajaĉi teĉnosti 24. Filteri i sušaĉi 25. Cevovodi, armature i automatika 26. Regulacioni ventili 27. Higrometri 28. Termostati 29. Presostati 30. Magnetni ventili 31. Ventili konstantnog pritiska 32. Releji 33. Osnovni rashladni fluidi
