Menu

Filtry i inne uzbrojenie

Filtry mechaniczne

Odolejacze, odkwaszacze

Presostaty

Wzierniki

Ekonomizery

 

 Filtry mechaniczne

 

Mają za zadanie usuwać z układu wszelkie zanieczyszczenia mechaniczne, jak opiłki, zgorzel powstała podczas lutowania, muł, itp.  Bardzo często pełnią też dodatkowe funkcje odwadniacza lub odkwaszacza. Filtry odwadniające w starszej wersji posiadały wkład z silkażelu, obecnie popularne są wkłady  z sit molekularnych. Filtr odwadniający skutecznie adsorbuje wilgoć jak i niewielkie ilości kwasów organicznych i nieorganicznych. Filtry mogą być wykonane jako jednokierunkowe lub dwukierunkowe. Pierwsze rozwiązanie posiada strzałkę na korpusie wskazująca prawidłowy kierunek przepływu czynnika (należy na to zwrócić uwagę przy montażu). Filtry dwukierunkowe posiadają w swojej wewnętrznej budowie zawory zwrotne umożliwiające przepływ zawsze tylko w jednym kierunku. Stosowane są w pompach ciepła pracujących w reżimie grzanie/chłodzenie.

Rys. Filtr mechaniczny, odwadniający dwukierunkowy (Danfoss)

 

Filtry odwadniacze produkowane są z wymiennymi i niewymiennymi wkładami. O konieczności wymiany filtra decyduje zwykle sygnał ze sterownika pompy ciepła (kod informujący o zbyt niskim ciśnieniu), zadziałanie presostatu niskiego ciśnienia lub  zmiana zabarwienia czynnika chłodniczego widziana we wzierniku.  

Filtry odkwaszające stosowane są w pompach ciepła w celu usunięcia z obiegu zakwaszenia powstałego w wyniku spalenia sprężarki. Posiadają wkłady składające sie w części z sit molekularnych (usuwanie wilgoci) i aktywowanego tlenku glinowego (odkwaszanie). Przy montażu należy zwrócić uwagę na kierunek przepływu czynnika zaznaczony strzałką na korpusie.

Rys. Filtr odkwaszający "Eliminator" (Danfoss)

 

 Odolejacze

Pracująca sprężarka wraz z czynnikiem chłodniczym wyrzuca do instalacji część oleju, który służy do smarowania jej podzespołów. Jego warstwa na wewnętrznych powierzchniach wymienników pogarsza warunki wymiany ciepła, a co za tym idzie obniża sprawność całego układu. Zatem, w instalacji chłodniczej olej znajdujący się poza sprężarką jest czynnikiem niepożądanym. W rozbudowanych instalacjach  oraz w układach niskotemperaturowych, powrót oleju z układu do sprężarki jest utrudniony lub wręcz niemożliwy. Skutkuje to niedoborem oleju w karterze sprężarki, co może być przyczyną jej uszkodzenia. Niedobór oleju może również doprowadzić do osiągnięcia zbyt wysokiej temperatury pracy sprężarki, w wyniku czego może dojść do jego rozkładu. W celu niedopuszczenia do przedostawania się oleju do układu stosuje sie odolejacze lub inaczej separatory oleju. Odolejacze działają zwykle na zasadzie mechanicznej. Odolejanie następuje w wyniku zmniejszenia prędkości przepływu czynnika w odolejaczu i zmiany jego kierunku. Dodatkowym elementem sprzyjającym wytracaniu się oleju może być filtr borokrzemianowy.

 

Rys. Budowa odolejacza, po prawej przykłady odolejaczy firmy GAR.

 

 Presostaty

 

Impulsami działania aparatów sterujących pracę sprężarki chłodniczej może być zmiana ciśnienia czynnika chłodniczego w parowniku. Ponieważ ciśnienie parowania czynnika chłodniczego jest zależne od temperatury środowiska chłodzonego, dlatego też presostat steruje pracą sprężarki w pośredniej zależności od zmian obciążenia cieplnego, podobnie jak termostat działając pod wpływem zmian temperatury czynnika.
Budowę i zasadę działania presostatu przedstawia poniższy rysunek. Impuls ciśnienia działa na mieszek (9) . Złącze gwintowe (10) służy do przyłączenia rurki łączącej przestrzeń dookoła mieszka z przewodem ssawnym sprężarki. Wysokie lub niskie ciśnienie powoduje sprężenie (rozprężenie) mieszka i przesunięcie popychacza, który w skrajnym położeniu zwiera/rozwiera styki i uruchamia lub wyłącza sprężarkę w zależności od tego, czy presostat działa jako tzw. "minimalny" - minimalnego ciśnienia, czy "maksymalny" - maksymalnego ciśnienia. 

Rys. Budowa presostatu. Ozn. 1 - pokrętka śruby do regulacji ciśnienia wyłączenia, 2 - śruba zaciskowa, 3 - dławica kabla, 4 - zaciski, 5 - kotwica żelazna, 6 - styki kontaktu, 7 - magnes, 8 - pokrętka śruby do regulacji ciśnienia włączenia, 9 - mieszak sprężysty, 10 - dołącze przewodu ciśnieniowego

We współczesnych presostatach stosowanych w pompach ciepła przełączanie styków może się odbywać w cyklu:

Automatycznym - styki przełączają się automatycznie w zależności od wartości nastawy i mierzonego ciśnienia.
Tego typu wyłączniki stosowane są najczęściej do utrzymywania ciśnienia w instalacji na określonym poziomie.
Z maksimum reset - po przekroczeniu ciśnienia powyżej nastawionej wartości, nastąpi przełączenie styków. Pozostają one w tym położeniu do momentu ręcznego odblokowania
wyłącznika (poprzez naciśnięcie odpowiedniego przycisku).
Tego typu regulatory służą do monitorowania sytuacji awaryjnych i blokowania instalacji w przypadku niebezpiecznego wzrostu ciśnienia.
Z minimum reset - po spadku ciśnienia poniżej nastawionej wartości, nastąpi przełączenie styków. Pozostają one w tym położeniu do momentu ręcznego odblokowania wyłącznika
(poprzez naciśnięcie odpowiedniego przycisku). Tego typu regulatory służą do monitorowania sytuacji awaryjnych i blokowania instalacji w przypadku niebezpiecznego spadku ciśnienia.

Nastawa presostatu

Nastawa presostatu polega na ustawieniu (za pomocą odpowiedniego pokrętła) wartości
nastawy (punktu przełączania) oraz, zależnie od modelu, mechanicznej różnicy załączeń. Mechaniczna różnica załączeń (histereza, ang. differential) jest to wielkość wyrażona w barach mówiąca o ile musi ciśnienie wzrosnąć lub zmaleć, w zależności od typu presostatu, aby nastąpiło powrotne przełączenie styków.
Przykład nastawy Chcemy zastosować presostat KP do utrzymywania ciśnienia w zbiorniku na poziomie pomiędzy 2,5 a 4 bar. W tym celu ustawiamy wartość nastawy na 4 bar i mechaniczną różnicę
załączeń na 1,5 bar. Zgodnie z rysunkiem powyżej, w momencie gdy ciśnienie osiągnie wartość większą niż 4 bar nastąpi zwarcie styków 1-4, natomiast gdy ciśnienie spadnie poniżej wartości 2,5 bar zwarte zostaną styki 1-2. Styki 1-2 należy włączyć w obwód elektryczny pompy doprowadzającej wodę do zbiornika tak aby ich zwarcie spowodowało uruchomienie pompy.
Przy ustawianiu wartości mechanicznej różnicy załączeń należy pamiętać, że im mniejsza jest jej wartość tym wahania ciśnienia w instalacji są mniejsze. Powoduje to jednak częstsze przełączanie styków co może doprowadzić do szybszego uszkodzenia urządzenia (np. pompy), które jest sterowane przez presostat. Wartość mechanicznej różnicy załączeń może być nastawiana przez użytkownika.
W niektórych urządzeniach jest ustawiona fabrycznie na wartość stałą bądź jest nieustawialna ale jej wartość zależy od wartości nastawy.

Rys. Nastawa z minimum reset

Rys. Nastawa z maksimum reset

 

 

 Wzierniki

 

Wzierniki są stosowane do obserwacji:
1. Stanu czynnika chłodniczego w przewodzie cieczowym instalacji.
2. Przepływu w przewodzie powrotnym oleju z odolejacza.
3. Zawartości wilgoci w czynniku chłodniczym.

Wziernik firmy Danfoss SG i SGR jest używany do kontroli stanu
czynnika jak i poziomu cieczy w zbiorniku lub poziomu oleju w skrzyni korbowej sprężarki.
Wzierniki SGI/N/H oraz SGRI/N/H są wyposażone we wskaźnik, który zmienia kolor, w zależności od
zawartości wilgoci w czynniku chłodniczym.

Fot. Wziernik firmy Danfoss ze wskazaniem wilgotnego czynnika

 

 

Dobór wziernika

Przy wyborze wziernika ze wskaźnikiem wilgoci, należy uwzględnić:
-- typ czynnika chłodniczego
-- rozpuszczalność wody w czynniku chłodniczym
--poziom zawartości wilgoci, którego przekroczenie powinno być sygnalizowane zmianą koloru

Należy pamiętać, że olej poliestrowy, stosowany z czynnikami chłodniczymi typu HFC np. R134a,
R404A i R407C i R410A reaguje z wodą (hydroliza) dając jako produkt reakcji alkohol i kwas.
Zalecany poziom wilgoci jest zwykle zawarty pomiędzy 30 i 75 ppm. W przypadku sprężarek
hermetycznych wymagana jest bardzo niska zawartość wilgoci, podczas gdy sprężarki półhermetyczne
i inne znoszą bez szkody wyższą zawartość wilgoci w czynniku chłodniczym.
Kolor wskaźnika zależy od zawartości wilgoci w czynniku chłodniczym. Wartości przy wskazaniu “zielony/suchy” należy uważać za maksymalne dopuszczalne, jeżeli ma być zapewnione pełne zabezpieczenie przed szkodliwymi skutkami obecności wilgoci. Kiedy zielony kolor zaczyna blednąć, rozpoczyna się zmiana koloru, należy wtedy starannie obserwować wskaźnik. Jeżeli kolor zmieni się na
żółty, filtr odwadniacz musi zostać wymieniony.

Dane techniczne (zmiana zabarwienia) dla wzierników firmy Danfoss

 Ekonomizery

Ekonomizer jest rodzajem dochładzacza, w którym część czynnika chłodniczego, z reguły 10-20%, odparowuje przy wyższej temperaturze parowania niż w głównym parowniku, jednocześnie dochładzając w znacznym stopniu pozostały przepływ czynnika chłodniczego. Funkcja ekonomizera wymaga sprężarki z portem ekonomizera do wymiany powietrznej przy umiarkowanym poziomie ciśnienia, takiego jak modele COPELAND ZH Vapor Injection.

Funkcje ekonomizera:

• Zwiększa wydajność parownika

• Pomaga zapobiec wrzeniu czynnika przed zaworem rozprężnym

• Umożliwia nastawę termostatycznego zaworu rozprężnego na minimalne przegrzanie, a dzięki temu zapewnia maksymalne wykorzystanie powierzchni parownika

• Pomaga zapobiegać wykraplaniu się wilgoci i szronieniu rurociągów ssawnych

Ekonomizer zapewnia systemowi dwie korzyści:
Wzrasta współczynnik COP systemu dzięki zwiększonemu dochładzaniu przez moduł ekonomizera.
Port ekonomizera zapewnia efektywne chłodzenie sprężarki podczas sprężania.
Te dwa czynniki zwiększają sprawność sprężarki o około 10%, jednocześnie zapewniając większy zakres pracy dla sprężarki.

.

Rys. Ekonomizer (przegrzewacz pary) typu D. Montaż zwykle pionowy.

 

Budowa i zasada działania ekonomizera (wymiennika ciepła typu HE) firmy Danfoss

 

W wewnętrznej komorze (3) wbudowane są przestawione sekcje żeberek, powodujące przepływ turbulentny (burzliwy) z minimalnymi oporami. Przepływ pary jest prosty, bez zmiany kierunku i tworzenia się "kieszeni" olejowych. Ciekły czynnik chłodniczy przepływa przez małą komorę zewnętrzną (4), przeciwnie do kierunku przepływu pary (w przeciwprądzie) Przepływ jest kierowany przez wbudowaną spiralę z drutu, co poprawia wymianę ciepła. Gorąca ciecz przepływająca przez wewnęrzną komorę zapobiega wykraplaniu się wilgoci na powierzchni wymiennika.

Rys. Wymiennik ciepła typu HE firmy Danfoss. Ozn.

1. Przyłącze rurociągu ssawnego 2. Przyłącze rurociągu cieczowego 3. Komora wewnętrzna

4. Komora zewnętrzna

 

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});