Vzduch a jiné nekondenzovatelné plyny vstupují do chladicí jednotky v důsledku nasávání přes těsnění, když je tlak v systému nižší než atmosférický, při instalaci a opravách zařízení a kompresorů, při plnění jednotky chladivem a olejem a při částečném rozkladu chladiva a oleje. Hlavní složkou nekondenzovatelných plynů je vzduch. Vzduch vstupující do chladicího stroje se hromadí v lineárním přijímači a kondenzátoru.

Celkový tlak v kondenzátoru je součtem parciálního tlaku par chladiva a vzduchu. Čím vyšší je procento vzduchu v jeho směsi s chladivem, tím vyšší je kondenzační tlak při stejné teplotě směsi. Vzduch v kondenzátoru navíc vytváří kolem teplosměnné plochy film, který vytváří tepelný odpor snižující koeficient prostupu tepla, v důsledku čehož se zvyšuje tlak v kondenzátoru.

Přítomnost vzduchu v chladicím systému tedy zvyšuje tlak a následně i kondenzační teplotu. Při zvýšení tlaku o 0,03 MPa se spotřeba energie pohonu kompresoru zvýší o 2 %, chladicí výkon kompresoru se sníží o 1 %. Pro normální provoz zařízení je nutné systematické odstraňování vzduchu.

Vypouštění vzduchu přímo z kondenzátoru přes odvzdušňovací ventil není ekonomicky proveditelné, protože dochází k velkým ztrátám chladiva. Pro snížení ztrát chladiva se jeho směs se vzduchem ochladí na nejnižší možnou teplotu. Čím nižší je teplota chlazené směsi, tím více par chladiva kondenzuje ze směsi a tím méně chladiva se ztrácí při uvolňování vzduchu.

Princip ochlazování směsi vzduchu a chladiva na záporné teploty a kondenzace par chladiva se využívá při provozu speciálních zařízení pro odlučování vzduch – odlučovače vzduchu.

Dvoutrubkový odlučovač vzduchu, obr. 45, je výměník tepla „trubka v trubce“. Vnitřním potrubím prochází vroucí kapalina, přiškrcená v regulačním ventilu 4 na tlak varu odpovídající teplotě varu v chladicím systému. Vzniklá pára potrubím 2 je odsávána kompresorem přes odlučovač kapalin. Směs čpavek-vzduch proudí spojovacím potrubím 1 z horní části lineárního jímače nebo kondenzátoru do prstencového prostoru a v procesu výměny tepla mezi ní a vroucím čpavkem dochází ke kondenzaci čpavku ze směsi čpavku se vzduchem. Kapalný čpavek se vrací potrubím 5 do lineárního zásobníku, vzduch je vypouštěn ventilem 3 do nádoby s vodou, dokud se nezastaví uvolňování vzduchových bublin.

Obr.45. Dvoutrubkový odlučovač vzduchu

Filtry

Při jeho výrobě a instalaci, stejně jako při údržbě, se do chladicího systému dostávají různé mechanické inkluze (okují, písek atd.), které jsou během provozu zařízení zachycovány parou a kapalným chladivem a cirkulují s ním.

READ
Jak se nazývají okenní lišty?

Nečistoty vstupující do kompresoru zvyšují opotřebení třecích párů, ucpávají škrticí otvory regulačních ventilů, narušují provozní režim chladicí jednotky, dostávají se do automatizačních zařízení a narušují jejich provoz.

Pro zachycení různých mechanických nečistot na parních a kapalných potrubích čpavkových a freonových chladicích jednotek jsou k dispozici mechanické čisticí filtry. Existují parní a kapalinové filtry.

Parní filtr – lapač nečistot instalované na sací straně před kompresorem. U malých a středních kompresorů je filtr součástí konstrukce kompresoru a u velkých se instaluje samostatně. Parní filtr je svařované ocelové tělo s odnímatelným krytem a dvěma tryskami, které jsou umístěny pod úhlem 90°.Do těla je vložena filtrační vložka pokrytá dvěma vrstvami jemné kovové síťoviny.

Kapalinové filtry určené k ochraně regulačních ventilů a automatizačních zařízení před ucpáním. Kapalinový filtr se skládá z litinového pouzdra, ve kterém je upevněna jemná síťka. Pletivo je zespodu přitlačováno pružinou, která jej drží ve svislé poloze. Šipka na krytu filtru ukazuje směr pohybu kapalného chladiva. K filtraci čpavku (kapalného a parního) se používá ocelové pletivo (dvě nebo tři vrstvy) s průměrem otvoru 0,4 mm. Pro parní freonové filtry se používají jemná oka z mosazi, mědi a nerezové oceli s průměrem otvoru 0,2 mm a pro kapalné freonové filtry – o průměru 0,1 mm. K filtraci kapalných freonů se navíc používá azbestová tkanina, látka a semiš.

Vzduch vstupuje do systému netěsnostmi na spojích potrubí nebo v těsnění kompresoru při provozu ve vakuu, při opravách zařízení a také zůstává po instalaci, pokud je evakuace špatná. Pokud je v systému vzduch, zvyšuje se kondenzační tlak, zhoršuje se přenos tepla výměníků tepla a zvyšuje se spotřeba energie na provoz kompresoru. Vzduch je proto ze systému odstraněn. K tomu je v okruhu zahrnut odlučovač vzduchu.

Obrázek 5.6 – Mezinádoba s výměníkem tepla

1 – vyrovnávací otvor; 2 – montáž na manometr; 3 – linka pro vyrovnávání páry;

4 – eliminátory kapek; 5 – linie vyrovnání kapaliny; 6 – ukazatel hladiny;

7 – připojení k dálkovému indikátoru hladiny.

Obrázek 5.7 – Schéma připojení mezilehlé nádoby

. Princip činnosti zařízení je založen na tom, že ze směsi par chladiva a vzduchu se jejím ochlazením – kondenzací – uvolňuje a vrací chladivo do systému a vzduch se uvolňuje ven. Směs vzduchu a amoniaku se odebírá z lineárního přijímače nebo kondenzátoru.

READ
Co jsou produkty Vibropressed?

Dvoutrubkový odlučovač vzduchu. Toto zařízení má nejjednodušší konstrukci a je instalováno přímo nad přijímačem.

Kapalné chladivo prochází vnitřním potrubím a je přiváděno skrz obytný vůz, s nízkým tlakem a bodem varu a v mezitrubkovém prostoru je směs vzduchu a amoniaku. Amoniak kondenzuje a kapalina proudí do přijímače a vzduch se uvolňuje do nádoby s vodou. Část kapaliny ve vnitřní trubici se změní na páru a směs pára-kapalina se vypustí do výparníku.

Shell and coil air separator (Obrázek 5.8). Skládá se z cívky, kterou po přiškrcení prochází kapalný čpavek obytný vůz, a pouzdro, v jehož blízkém potrubním prostoru se chladí směs vzduchu a amoniaku.

Obrázek 5.8 – Vzduchový chladič Shell-coil

Vzduchové separátory typu Shell-and-Tube a Shell-and-coil nezajišťují dostatečně úplné odstranění vzduchu ze systému.

Automatický odlučovač vzduchu (obrázek 5.9).

Toto je nejpokročilejší a nejúčinnější konstrukce odlučovače vzduchu. Skládá se ze dvou válcových soustředně umístěných nádob 4 и 12. Ve vnitřní nádobě 4 cívka se nachází 6, která je na svém spodním konci spojena s vnější nádobou 12. Do cívky přes ventil 17 je dodávána směs vzduchu a amoniaku, která je chlazena tlakovou kapalinou obklopující spirálu ro, dodávané potrubím 7 z rozdělovače regulační stanice přes plovákový regulátor 3.

Pára vytvořená v nádobě je odsávána potrubím 18. Kondenzát získaný ve výměníku 6, spolu s nekondenzovanou směsí se nalije do vnější nádoby 12.

Směs vzduchu a amoniaku probublává kapalinou, stoupá vzhůru, přichází do styku se studenou stěnou vnitřní nádoby, dále se ochlazuje a pára amoniaku kondenzuje a zbývající směs bohatá na vzduch z prstencového prostoru mezi nádobami přes trubka 13, a pak skrz cívku 5 (znázorněno tečkovanou čarou) opět vstupuje do vnitřní nádoby pro opětovné ochlazení. Kondenzát získaný ve výměníku je odváděn dolů a skrz trubku 13 vstupuje do vnější nádoby 12, a vzduch stoupá podél cívky a přibližuje se k odvzdušňovacímu ventilu 15.

Obrázek 5.9 – Automatický vzduchový chladič AV-4

Když se v zařízení hromadí vzduch, tlak v cívce a vnější nádobě se zvyšuje a blíží se kondenzačnímu tlaku, v důsledku čehož hladina kapalného čpavku v prstencovém prostoru mezi nádobami klesá spolu s plovákem regulátoru 10. Kapalný čpavek ze vzduchového separátoru je vypouštěn přes plovákovou řídicí komoru 10 do rozdělovače řídicí stanice nebo do lineárního přijímače. Tyč spojená s plovákovým mechanismem 14 se také pohybuje dolů, přestane vyvíjet tlak na ventil 15, a ventil se otevře působením pružiny, což umožňuje průchod vzduchu ventilem 16 k membránovému ventilu 1. Protilehlá strana membránového ventilu je připojena k sacímu potrubí. Pokud je bod varu chladiva a tlak ve vnitřní nádobě 4 pokles na nastavenou hodnotu, pružina stlačí membránu a otevře průchod pro vzduch a skrz potrubí 2 vzduch prochází do nádoby s vodou. V důsledku toho tlak v cívce 5, trubka 13 a vnější nádoba se dostane pod kondenzační tlak, kapalina s kondenzačním tlakem z rozdělovače řídicí stanice vstupuje do komory plovákového regulátoru 10, způsobí, že se plovák a tyč zvednou 14. Tyč stisknutím jehly uzavře ventil 15, a vypouštění vzduchu se zastaví. Trubka 11 s ventilem 8 slouží k proplachování prstencového prostoru mezi nádobami, ventil 9 – pro proplachování dutiny vnitřní nádoby.