Самовозбуждающиеся колебания

Если, несмотря на принятые меры, в системе происходят самовозбуждающиеся колебания, рекомендуется выполнить следующее. Попытайтесь изменить значение перегрева. Иногда (в зависимости от формы характеристической кривой ТРВ) это помогает добиться устойчивости системы. Переставьте термобаллон дальше от испарителя. Это ослабит колебания. Однако термобаллон нельзя устанавливать слишком близко к компрессору, иначе ТРВ не успеет среагировать на неиспарившийся хладагент и предотвратить его попадание в компрессор.

Попробуйте полностью открыть ТРВ и поддерживать его в таком состоянии некоторое время. Сохраняются ли колебательные процессы в системе? Постарайтесь определить их источник. Происходят ли колебания только при низких значениях производительности? При очень малом расходе в каналах система может быть неустойчивой. Остаются ли неизменными расход и характеристики потока хладагента из конденсатора или ресивера жидкости?

Имеется ли в системе регулятор перепуска горячего пара или защита от замерзания? Могут ли они быть источником колебаний? Попробуйте увеличить разность температур между средами в испарителе. Это позволит сместить характеристическую кривую ТРВ в область, где ее наклон меньше, чем у кривой испарителя. Проверьте заправку системы хладагентом. Если она недостаточна, ресивер жидкости может оказаться пустым, и в терморегулирующий вентиль поступает нерегулярный поток хладагента. Это влияет и на устойчивость системы, и на производительность испарителя. Вентили МРД типа обычно меньше подвержены колебаниям.

"Добавить комментарий"

Гидравлический удар в системе ТРВ-испаритель

Когда давление в пузырьках пара резко возрастает, пузырьки захлопываются. Если энергия движения окружающей жидкости при этом передается, например, металлической поверхности, эта поверхность может быть повреждена. Данный процесс называется кавитацией.

Сходное явление наблюдается в холодильной установке. Предположим, в установке имеется испаритель непосредственного расширения. Электромагнитный клапан закрывается, и из испарителя откачивается хладагент. Если ТРВ закрыт не герметично, то хладагент между электромагнитным клапаном и ТРВ испаряется. Когда электромагнитный клапан резко открывается, на этот участок попадает жидкость высокого давления. Пузырь пара захлопывается, и жидкость с большой скоростью ударяет в ТРВ, что может привести к повреждению вентиля. Если при работе холодильной установки слышны хлопки, их источником могут быть схлопывающиеся пузыри.

"1 комментарий"

Испарители с распределителями

В случае низкой скорости потока в патрубках ППТО существует опасность, что поступающий из регулирующего вентиля двухфазный хладагент может разделиться на пар и жидкость, которые попадут в разные каналы. С другой стороны, если скорость в патрубках слишком высока и перепад давления в патрубках, соответственно, велик в сравнении с перепадом в каналах, происходит неравномерное распределение хладагента между каналами. Это общая проблема распределения между параллельными каналами, не связанная с типом каналов.

Предлагается несколько решений этой проблемы (рис. 18), но все имеют некоторые недостатки. Хорошие распределители, как Б и В на рис. 18, имеют довольно большое сопротивление и поэтому не могут использоваться в режиме конденсатора при реверсировании цикла. Система, показанная на рис. 18 Г, состоит из предварительного смесителя и распределительной трубы, которая впрессована в пакет пластин. Такое устройство обеспечивает хорошее распределение по всем каналам без излишнего падения давления.

Эту систему можно использовать для конденсатора полной конденсации, но не для парциального конденсатора и не для распределения однофазного газообразного или жидкого хладагента. Падение давления в этом распределителе при конденсации составляет менее 0,1 бар, что соответствует десятым долям градуса Кельвина. Поэтому мгновенное испарение хладагента не представляет проблемы, т.к. конденсат обычно переохлаждается больше чем на три градуса. Пропускная способность терморегулирующего вентиля в этом случае должна быть выше, чем обычно, чтобы компенсировать уменьшение движущей силы. Вероятно, хорошим общим решением является правильная установка терморегулирующего вентиля с входной трубкой минимального возможного размера.

"Добавить комментарий"

Выбор и установка терморегулирующего вентиля

В продаже можно найти различные ТРВ, отличающиеся заполнением термобаллонов, временем отклика, характеристиками при останове и т.д. При выборе ТРВ посоветуйтесь с изготовителем. Как правило, в требуемой рабочей точке ТРВ и испаритель должны иметь одинаковые производительность и перегрев. Хотя допустимо, чтобы терморегулирующий вентиль был несколько мощнее. Если нужно сделать выбор между двумя на первый взгляд равноценными вентилями, выбирайте тот, у которого меньше наклона характеристической кривой (см. рис. 11 Б). Очень трудно сформулировать абсолютные правила относительно наклона кривых ТРВ и испарителя в рабочей точке. Если наклона характеристики испарителя больше наклона характеристики ТРВ, система должна быть устойчива, хотя это не гарантировано.

Для регулирования давления иногда применяют ТРВ типа МРД. Заметьте, что такие ТРВ могут действовать как регуляторы давления только при нормальных рабочих условиях, но не во время пуска. Двухседельные вентили, вероятно, будут удачным решением, особенно для режимов, при которых вентиль с высокой пропускной способностью должен работать с низкой нагрузкой. В таком режиме игла располагается очень близко к седлу, и ее малейшие движения вызывают большие отклонения рабочих параметров. См. рис. 09 Е.

Правильно ли установлен ТРВ? ТРВ с абсорбционным или жидким заполнением может работать в любом положении, а ТРВ с паровым заполнением должен располагаться вертикально. Если ожидается неустойчивость системы, испаритель следует рассчитывать на более высокий перегрев, чем нормальные 5 К. Фактически, испаритель всегда проектируется с запасом, учитывая загрязнение. При этом увеличивается угол наклона, но с некоторой потерей производительности.

Выбирайте такой ТРВ, чтобы его максимальная производительность была меньше, чем производительность испарителя при нулевом перегреве. В случае возникновения колебаний это исключит опасность попадания жидкого хладагента в компрессор. Рисунок 17 иллюстрирует некоторые правила по монтажу терморегулирующего вентиля. Термобаллон в данном случае показан без изоляции, но обычно он должен быть изолирован. Жидкий хладагент может протекать через уплотнение тер-морегулирующего вентиля и таким путем попадать в пар, идущий к компрессору. Обычно в конструкторской документации говорится, что термобаллон нужно устанавливать перед манометром, чтобы исключить неверное определение перегрева термобаллоном. Однако это означает, что фактический перегрев на входе в компрессор отличается от измеренного.

Если расстояние между испарителем и компрессором достаточно велико, чтобы установить термобаллон через 400600 мм после манометра, нужно это сделать. В этом случае жидкий хладагент успевает испариться, и термобаллон определяет истинный перегрев. При снижении давления уменьшается усилие, с которым мембрана воздействует на шток вентиля. Достаточно большое усилие является важным условием поддержания устойчивой работы. Небольшое усилие можно компенсировать большой поверхностью мембраны. Иначе говоря, из равных по прочим показателям вентилей выбирайте тот, у которого диаметр мембраны больше, что особенно существенно при работе с низкими температурами.

Избегайте применять вентили с внутренними компонентами из пластика, так как у них меньше срок службы. В случае системы с непосредственным расширением и сепаратором на линии всасывания, взвесьте возможность установки термобаллона на выходе такого сепаратора. Сепараторы на линии всасывания. Каждый из параллельно соединенных испарителей должен иметь собственный ТРВ, поскольку двухфазную смесь трудно равномерно распределить между испарителями. Вентили с шаговым двигателем не закрываются при отключении питания (и не меняют положения). Даже если такой вентиль плотно закрывается при нормальном останове системы, смонтируйте перед ним электромагнитный клапан.

Избегайте применять вентили с широтно-импульсной модуляцией, т.е. вентили, которые остаются открытыми определенное время. Электронный регулирующий вентиль, поскольку они могут привести к повреждению испарителя.

"Добавить комментарий"

Факторы, воздействующие на динамику системы ТРВ-испаритель

Итак, представляется, что характеристика ТРВ более крутая, чем характеристика испарителя, создает опасность самовозбуждающихся колебаний. Однако для этого отклик должен быть не только усилен, но и совпадать по фазе, см. рис. 13.

Сигнал перегрева может быть ослаблен, например, установкой термобаллона дальше от испарителя. Обратное смешение пара вследствие турбулентности уменьшает амплитуду изменений.
Изменение положения термобаллона означает, что рассматривавшийся сигнал может быть уже не в фазе, хотя сигналы других частот могут быть оказаться фазе.
Время отклика ТРВ очень мало, если перегрев изменяется вследствие изменения давления. Изменение давления передается на ТРВ почти моментально, особенно в случае ТРВ с внутренним уравниванием. В принципе, время отклика ТРВ с внешним уравниванием можно увеличить, установив диафрагму или небольшой клапан в линии уравнивания.
Время отклика ТРВ на изменение температуры относительно велико, т.к. при этом сначала нагревается стенка в месте соединения, затем теплота передается через стенку в термобаллон и, наконец, заполнение термобаллона изменяет фазу.
Поэтому опасность самовозбуждающихся колебаний может быть различной для изменений перегрева, вызванных изменениями давления и температуры.
Если статический перегрев уменьшается, т.е. кривая ТРВ перемещается влево и становится более крутой, опасность самовозбуждающихся колебаний увеличивается (см. рис. 11 А).
Два ТРВ разного типоразмера сравниваются на рис. 11 Б. Меньший ТРВ может не обладать требуемой пропускной способностью, но менее опасен в отношении самовозбуждающихся колебаний.
Общая масса хладагента и металла может быть разной для разных установок, и это влияет на отклик системы.
ТРВ может иметь характеристическую кривую, показаннную на рис. 15. Такую характеристику можно получить с помощью перепуска, как внутреннего, так и внешнего, через параллельно соединенный вентиль.