Loops de petróleo em rotas de freon. Boletim da UCC Apik: organização de rotas de dutos de cobre para sistemas de ar condicionado. Fixação de dutos de cobre

Loops de petróleo em rotas de freon.  Boletim da UCC Apik: organização de rotas de dutos de cobre para sistemas de ar condicionado.  Fixação de dutos de cobre
Loops de petróleo em rotas de freon. Boletim da UCC Apik: organização de rotas de dutos de cobre para sistemas de ar condicionado. Fixação de dutos de cobre

Hoje no mercado existemVRF - sistemas de originais japoneses, coreanos e Marcas chinesas. Ainda maisVRF -numerosos sistemasOEM fabricantes. Exteriormente são todos muito parecidos e fica-se com a falsa impressão de que todosVRF - os sistemas são os mesmos. Mas “nem todos os iogurtes são criados iguais”, como dizia o popular anúncio. Iniciamos uma série de artigos que visam estudar as tecnologias de produção de frio utilizadas na moderna classe de condicionadores de ar -VRF -sistemas. Já examinamos o sistema de subresfriamento do refrigerante e seu efeito nas características do ar condicionado e em vários layouts de unidades de compressor. Neste artigo estudaremos -sistema de separação de óleo .

Por que o óleo é necessário no circuito de refrigeração? Para lubrificação de compressores. E o óleo deve estar no compressor. Em um sistema split convencional, o óleo circula livremente junto com o freon e é distribuído uniformemente por todo o circuito de refrigeração. Os sistemas VRF possuem um circuito de refrigeração muito grande, portanto o primeiro problema enfrentado pelos fabricantes de sistemas VRF é a diminuição do nível de óleo nos compressores e sua falha devido à “falta de óleo”.

Existem duas tecnologias pelas quais o óleo de refrigeração é devolvido ao compressor. Primeiro, o dispositivo é usado separador de óleo(separador de óleo) na unidade externa (na Figura 1). Os separadores de óleo são instalados no tubo de descarga do compressor, entre o compressor e o condensador. O óleo é retirado do compressor tanto na forma de pequenas gotas quanto no estado de vapor, pois em temperaturas de 80C a 110C ocorre a evaporação parcial do óleo. A maior parte do óleo deposita-se no separador e retorna através de uma linha de óleo separada para o cárter do compressor. Este dispositivo melhora significativamente a lubrificação do compressor e, em última análise, aumenta a confiabilidade do sistema. Do ponto de vista do design circuito de refrigeração Existem sistemas sem separadores de óleo, sistemas com um separador de óleo para todos os compressores, sistemas com separador de óleo para cada compressor. Opção perfeita distribuição uniforme de óleo ocorre quando cada compressor possui seu próprio separador de óleo (Fig. 1).

Arroz. 1. Diagrama do circuito de refrigeração VRF - sistema com dois separadores de óleo freon.

Projetos de separadores (separadores de óleo).

O óleo nos separadores de óleo é separado do refrigerante gasoso como resultado de uma mudança brusca de direção e uma diminuição na velocidade do movimento do vapor (até 0,7 - 1 m/s). A direção do movimento do refrigerante gasoso é alterada por meio de divisórias ou tubos instalados de uma determinada maneira. Neste caso, o separador de óleo retém apenas 40-60% do óleo transportado pelo compressor. É por isso melhores pontuações fornece um separador de óleo centrífugo ou ciclônico (Fig. 2). O refrigerante gasoso que entra no bico 1, caindo nas palhetas guia 4, adquire movimento rotacional. Sob a influência da força centrífuga, gotículas de óleo são lançadas no corpo e formam uma película que desce lentamente. Ao sair da espiral, o refrigerante gasoso muda abruptamente de direção e sai do separador de óleo pelo tubo 2. O óleo separado é separado da corrente de gás por uma divisória 5 para evitar a captura secundária do óleo pelo refrigerante.

Arroz. 2. Projeto de um separador centrífugo de óleo.

Apesar do funcionamento do separador de óleo, uma pequena parte do óleo ainda é transportada com freon para o sistema e ali se acumula gradativamente. Para devolvê-lo, é utilizado um modo especial, chamado modo de retorno de óleo. Sua essência é a seguinte:

A unidade externa liga no modo de resfriamento com desempenho máximo. Todas as válvulas EEV nas unidades internas estão totalmente abertas. MAS os ventiladores das unidades internas estão desligados, então o freon na fase líquida passa pelo trocador de calor da unidade interna sem evaporar. Óleo líquido encontrado em unidade interna, é lavado com freon líquido em conduta de gás. E então retorna para unidade externa com gás freon na velocidade máxima.

Tipo de óleo de refrigeração, usado em sistemas de refrigeração para lubrificação de compressores, depende do tipo de compressor, do seu desempenho, mas o mais importante é o freon utilizado. Óleos para ciclo de refrigeração classificados como minerais e sintéticos. O óleo mineral é usado principalmente com refrigerantes CFC (R 12) e HCFC (R 22) e é à base de nafteno ou parafina, ou uma mistura de parafina e benzeno acrílico. Os refrigerantes HFC (R 410A, R 407C) não se dissolvem em óleo mineral, então óleo sintético é usado para eles.

Aquecedor do cárter. O óleo de refrigeração é misturado ao refrigerante e circula com ele durante todo o ciclo de refrigeração. O óleo no cárter do compressor contém algum refrigerante dissolvido, mas o refrigerante líquido no condensador não contém nenhum refrigerante. um grande número deóleo dissolvido. A desvantagem de usar óleo solúvel é a formação de espuma. Se o chiller desligar por um longo período e a temperatura do óleo no compressor for mais baixa do que no circuito interno, o refrigerante condensa e a maior parte se dissolve no óleo. Se o compressor der partida neste estado, a pressão no cárter cai e o refrigerante dissolvido evapora junto com o óleo, formando espuma de óleo. Este processo é denominado formação de espuma e faz com que o óleo escape do compressor através do tubo de descarga e deteriora a lubrificação do compressor. Para evitar a formação de espuma, um aquecedor é instalado no cárter do compressor dos sistemas VRF para que a temperatura do cárter do compressor seja sempre ligeiramente superior à temperatura ambiente(Fig. 3).

Arroz. 3. Aquecedor do cárter do compressor

A influência das impurezas no funcionamento do circuito de refrigeração.

    Óleo de processo ( óleo de máquina, óleo de montagem). Se o óleo de processo (como óleo de máquina) entrar em um sistema que utiliza refrigerante HFC, o óleo se separará, formando flocos e causando entupimento dos tubos capilares.

    Água. Se a água entrar em um sistema de resfriamento que utiliza refrigerante HFC, a acidez do óleo aumenta e ocorre a destruição. materiais poliméricos, usado no motor do compressor. Isso leva à destruição e quebra do isolamento do motor elétrico, entupimento dos tubos capilares, etc.

    Detritos mecânicos e sujeira. Problemas que surgem: filtros e tubos capilares entupidos. Decomposição e separação do petróleo. Destruição do isolamento do motor do compressor.

    Ar. Consequência da entrada de uma grande quantidade de ar (por exemplo, o sistema foi preenchido sem evacuação): pressão anormal, aumento da acidezóleo, quebra do isolamento do compressor.

    Impurezas de outros refrigerantes. Se uma grande quantidade de refrigerante entrar no sistema de refrigeração Vários tipos, ocorre uma anormalidade pressão de operação e temperatura. A consequência são danos ao sistema.

    Impurezas de outros óleos de refrigeração. Muitos óleos refrigerantes não se misturam e precipitam na forma de flocos. Os flocos obstruem o filtro e os tubos capilares, reduzindo o consumo de freon no sistema, o que leva ao superaquecimento do compressor.

A seguinte situação é frequentemente encontrada relacionada ao modo de retorno do óleo aos compressores das unidades externas. Foi instalado um sistema de ar condicionado VRF (Fig. 4). Reabastecimento do sistema, parâmetros operacionais, configuração do pipeline - tudo está normal. A única ressalva é que algumas unidades internas não estão instaladas, mas o fator de carga da unidade externa é aceitável - 80%. No entanto, os compressores falham regularmente devido a emperramento. Qual é a razão?

Arroz. 4. Esquema de instalação parcial de unidades internas.

E o motivo acabou por ser simples: o facto é que as filiais foram preparadas para a instalação das unidades interiores em falta. Esses ramos eram “apêndices” sem saída nos quais o óleo que circulava junto com o freon entrava, mas não conseguia voltar e se acumulava. Portanto, os compressores falharam devido à “falta de petróleo” normal. Para evitar que isso acontecesse, foi necessário colocar um válvulas de corte. Então o óleo circularia livremente no sistema e retornaria no modo de coleta de óleo.

Loops de levantamento de óleo.

Para sistemas VRF de fabricantes japoneses não há requisitos para a instalação de circuitos de elevação de óleo. Considera-se que os separadores e o modo de retorno de óleo retornam efetivamente o óleo ao compressor. No entanto, não existem regras sem exceções - nos sistemas MDV série V 5, recomenda-se a instalação de alças de elevação de óleo se a unidade externa for mais alta que as unidades internas e a diferença de altura for superior a 20 metros (Fig. 5).

Arroz. 5. Diagrama do circuito de elevação de óleo.

Para freonR 410 A Recomenda-se a instalação de alças de elevação de óleo a cada 10 - 20 metros de seções verticais.

Para freonsR 22 eR Recomenda-se que as alças de elevação de óleo 407C sejam instaladas a cada 5 metros em seções verticais.

O significado físico do circuito de elevação de óleo se resume ao acúmulo de óleo antes da elevação vertical. O óleo se acumula no fundo do tubo e bloqueia gradualmente o orifício para a passagem do freon. O freon gasoso aumenta sua velocidade na seção livre do oleoduto, enquanto captura o óleo líquido. Quando a seção transversal do tubo está completamente coberta com óleo, o freon empurra o óleo para fora como um tampão para o próximo circuito de elevação de óleo.

Óleo

AF (doméstico)

Móvel

PLANETA TOTAL

SOLISO

Bitzer

R12

Mineral

FC 12-16

Suniso 3GS, 4GS

R22

Mineral, Sintético

FC 12-24

Mobil Gargoyle Arctic Oil 155, 300, Mobil Gargoyle Arctic SHC 400, Mobil Gargoyle Arctic SHC 200, Mobil EAL Arctic 32,46,68,100

LUNARIA SK

Suniso 3GS, 4GS

Biltzer B 5.2, Biltzer B100

R23

Sintético

Mobil EAL Ártico 32, 46,68,100

PLANETELF ACD 68M

Suniso SL 32, 46,68,100

Biltzer BSE32

R134a

Sintético

Óleo de montagem do Ártico Mobil 32,

PLANETELF ACD 32, 46,68,100, PLANETELF PAG

Suniso SL 32, 46,68,100

Biltzer BSE32

R404a

Sintético

Mobil EAL Ártico 32.46, 68.100

PLANETELF ACD 32.46, 68.100

Suniso SL 32, 46,68,100

Biltzer BSE32

R406a

Sintético

FC 12-16

Óleo Mobil Gargoyle Ártico 155.300

Suniso 3GS, 4GS

R407c

Sintético

Mobil EAL Ártico 32.46, 68.100

PLANETELF
ACD 32,46, 68,100

Suniso SL 32, 46,68,100

Biltzer BSE32

R410a

Sintético

Mobil EAL Ártico 32.46, 68.100

PLANETELF
ACD 32,46, 68,100

Suniso SL 32, 46,68,100

Biltzer BSE32

R507

Sintético

Mobil EAL Ártico 22CC, 32, 46,68,100

PLANETELF ACD 32.46, 68.100

Suniso SL 32, 46,68,100

Biltzer BSE32

R600a

Mineral

FC 12-16

Mobil Gargoyle Ártico Óleo 155, 300

Suniso 3GS, 4GS

Conclusão.

Os separadores de óleo são os mais importantes e elemento obrigatório sistema de ar condicionado VRF de alta qualidade. Somente retornando o óleo freon ao compressor é possível obter uma operação confiável e sem problemas do sistema VRF. Maioria melhor opção projetos, quando cada compressor é equipado com um separador SEPARADO, porque somente neste caso é alcançada uma distribuição uniforme de óleo freon em sistemas multicompressores.

Brukh Sergey Viktorovich, MEL Company LLC

Óleo em corrente freon

O óleo do sistema Freon é necessário para lubrificar o compressor. Ele sai constantemente do compressor - circula no circuito de freon junto com o freon. Se por algum motivo o óleo não retornar ao compressor, o CM não estará suficientemente lubrificado. O óleo se dissolve no freon líquido, mas não se dissolve no vapor. Os pipelines se movem:

  • após o compressor - vapor freon superaquecido + névoa de óleo;
  • após o evaporador - vapor freon superaquecido + película de óleo nas paredes e gotículas de óleo;
  • depois do condensador - freon líquido com óleo dissolvido nele.

Portanto, podem ocorrer problemas de retenção de óleo nas linhas de vapor. Isso pode ser resolvido mantendo uma velocidade suficiente de movimento do vapor nas tubulações, a inclinação necessária das tubulações e instalando alças de elevação de óleo.

O evaporador está abaixo.

A) Dobradiças raspadoras de óleo deverão ser espaçados a cada 6 metros nas tubulações ascendentes para facilitar o retorno do óleo ao compressor;

b) Faça um poço coletor na linha de sucção após a válvula de expansão;

O evaporador é mais alto.

a) Na saída do evaporador, instale um selo d'água acima do evaporador para evitar que o fluido seja drenado para o compressor quando a máquina estiver estacionada.

b) Faça um poço de coleta na linha de sucção após o evaporador para coletar o refrigerante líquido que possa se acumular durante o desligamento. Quando o compressor for ligado novamente, o refrigerante irá evaporar rapidamente: é aconselhável fazer um furo longe do elemento sensor da válvula de expansão para evitar que este fenômeno afete o funcionamento da válvula de expansão.

c) Nas seções horizontais da tubulação de descarga, há uma inclinação de 1% ao longo da direção do movimento do freon para facilitar o movimento do óleo na direção certa.


O capacitor está abaixo.

Nenhuma precaução especial precisa ser tomada nesta situação.

Se o capacitor for inferior ao KIB, a altura de elevação não deve exceder 5 metros. Contudo, se o CIB e o sistema como um todo não forem melhor qualidade, então o freon líquido pode ter dificuldade em subir, mesmo em diferenças de elevação menores.

a) É aconselhável instalar uma válvula de corte na entrada do condensador para evitar que o freon líquido flua para o compressor após o desligamento da máquina de refrigeração. Isto pode acontecer se o condensador estiver localizado em um ambiente com temperatura superior à temperatura do compressor.

b) Nas seções horizontais da tubulação de descarga, uma inclinação de 1% ao longo da direção do movimento do freon para facilitar o movimento do óleo na direção certa


O capacitor é mais alto.

a) Para evitar o fluxo de refrigerante líquido do pressurizador para o compressor quando a máquina de refrigeração estiver parada, instale uma válvula na frente do pressurizador.

b) As alças de elevação de óleo deverão estar localizadas em intervalos de 6 metros nas tubulações ascendentes para facilitar o retorno do óleo ao compressor;

c) Nos trechos horizontais da tubulação de descarga é necessária uma inclinação de 1% para facilitar a movimentação do óleo na direção correta.

Operação do circuito de elevação de óleo.

Quando o nível do óleo atingir a parede superior do tubo, o óleo será empurrado ainda mais em direção ao compressor.

Cálculo de pipelines de freon.

O óleo se dissolve no freon líquido, de modo que a velocidade nas tubulações de líquido pode ser mantida baixa - 0,15-0,5 m/s, o que proporcionará baixa resistência hidráulica ao movimento. Um aumento na resistência leva a uma perda de capacidade de resfriamento.

O óleo não se dissolve no vapor de freon, portanto a velocidade nas linhas de vapor deve ser mantida alta para que o óleo seja transportado pelo vapor. Ao se movimentar, parte do óleo cobre as paredes do oleoduto - esse filme também é movido pelo vapor alta velocidade. A velocidade no lado de descarga do compressor é de 10-18m/s. A velocidade no lado de sucção do compressor é de 8-15m/s.

Em trechos horizontais de dutos muito longos, é permitido reduzir a velocidade para 6 m/s.

Exemplo:

Dados iniciais:

Refrigerante R410a.
Capacidade de resfriamento necessária 50kW=50kJ/s
Ponto de ebulição 5°C, temperatura de condensação 40°C
Superaquecimento 10°C, subresfriamento 0°C

Solução de tubulação de sucção:

1. A capacidade específica de resfriamento do evaporador é q você=H1-H4=440-270=170kJ/kg


Líquido saturado

Vapor saturado

Temperatura, °C

Pressão de saturação, 10 5 Pa

Densidade, kg/m³

Entalpia específica, kJ/kg

Entropia específica, kJ/(kg*K)

Pressão de saturação, 10 5 Pa

Densidade, kg/m³

Entalpia específica, kJ/kg

Entropia específica, kJ/(kg*K)

Calor específico de vaporização, kJ/kg

2. Fluxo de massa Freon

eu=50kW/ 170kJ/kg= 0,289kg/s

3. Volume específico de vapor freon no lado de sucção

v sol = 1/33,67kg/m³= 0,0297m³/kg

4. Fluxo de volume de vapor freon no lado de sucção

P= v sol* eu

P=0,0297m³/kg x 0,289kg/s =0,00858m³/s

5. Diâmetro interno da tubulação

Dos tubos freon de cobre padrão, selecionamos um tubo com diâmetro externo de 41,27 mm (1 5/8") ou 34,92 mm (1 3/8").

Exterior O diâmetro das tubulações é frequentemente selecionado de acordo com as tabelas fornecidas nas “Instruções de Instalação”. Ao compilar tais tabelas, são levadas em consideração as velocidades do vapor necessárias para a transferência do óleo.

Cálculo do volume de enchimento de freon

Um cálculo simplificado da massa da carga de refrigerante é feito por meio de uma fórmula que leva em consideração o volume das linhas de líquido. Esta fórmula simples não leva em consideração as linhas de vapor, pois o volume ocupado pelo vapor é muito pequeno:

Mzapr = P Ah. * (0,4 x V isp + PARA G* V res + V f.m.), kg,

P Ah. - densidade do líquido saturado (freon) PR410a = 1,15 kg/dm³ (a uma temperatura de 5°C);

V isp - volume interno do air cooler (air coolers), dm³;

V res - volume interno do receptor unidade de refrigeração, dm³;

V l.m - volume interno das linhas de líquido, dm³;

PARA g é um coeficiente que leva em consideração o esquema de instalação do capacitor:

PARA g=0,3 para unidades compressoras-condensadoras sem regulador hidráulico de pressão de condensação;
PARA g=0,4 no caso de utilização de regulador hidráulico de pressão de condensação (instalação da unidade no exterior ou versão com condensador remoto).

Akaev Konstantin Evgenievich
Candidato em Ciências Técnicas Universidade de Alimentos e Tecnologias de Baixa Temperatura de São Petersburgo

A perda de pressão do refrigerante nos tubos do circuito de refrigeração reduz a eficiência da máquina de refrigeração, reduzindo a sua capacidade de refrigeração e aquecimento. Portanto, devemos nos esforçar para reduzir as perdas de pressão nos tubos.

Como as temperaturas de ebulição e condensação dependem da pressão (quase linearmente), as perdas de pressão são frequentemente estimadas pelas perdas de condensação ou ponto de ebulição em °C.

  • Exemplo: para o refrigerante R-22 a uma temperatura de evaporação de +5°C, a pressão é de 584 kPa. Com uma perda de pressão de 18 kPa, o ponto de ebulição diminuirá 1°C.

Perdas na linha de sucção

Se houver perda de pressão na linha de sucção, o compressor funcionará a menos pressão de entrada do que a pressão de evaporação no evaporador de uma máquina de refrigeração. Por causa disso, o fluxo de refrigerante que passa pelo compressor é reduzido e a capacidade de refrigeração do ar condicionado é reduzida. As perdas de pressão na linha de sucção são mais críticas para a operação da máquina de refrigeração. Com perdas equivalentes a 1°C, a produtividade diminui até 4,5%!

Perdas na linha de descarga

Quando a pressão é perdida na linha de descarga, o compressor tem que trabalhar mais alta pressão do que a pressão de condensação. Ao mesmo tempo, o desempenho do compressor também diminui. Para perdas na linha de descarga equivalentes a 1°C, o desempenho é reduzido em 1,5%.

Perdas de linha líquida

A perda de pressão na linha de líquido tem pouco efeito na capacidade de refrigeração do ar condicionado. Mas eles causam o perigo de fervura do refrigerante. Isso acontece pelos seguintes motivos:

  1. por causa de reduzindo a pressão no tubo pode acontecer que a temperatura do refrigerante seja superior à temperatura de condensação a esta pressão.
  2. refrigerante esquenta devido ao atrito contra as paredes dos tubos, uma vez que energia mecânica seu movimento se transforma em calor.

Como resultado, o refrigerante pode começar a ferver não no evaporador, mas nos tubos em frente ao regulador. O regulador não pode operar de forma estável com uma mistura de refrigerante líquido e vapor, pois o fluxo de refrigerante através dele diminuirá bastante. Além disso, a capacidade de refrigeração diminuirá, pois não só o ar da sala será resfriado, mas também o espaço ao redor da tubulação.

As seguintes perdas de pressão nos tubos são permitidas:

  • nas linhas de descarga e sucção - até 1°C
  • na linha de líquido - 0,5 - 1°C

Ao instalar o circuito de refrigeração das unidades Freon, use apenas Tubos de cobre , destinado a unidades de refrigeração(ou seja, tubos de qualidade de “refrigeração”). Esses tubos são marcados no exterior com as letras "R" ou "EU".

Os tubos são colocados ao longo da rota especificada no projeto ou diagrama de fiação. Os tubos devem ser principalmente horizontais ou verticais. As exceções são:

  • seções horizontais da tubulação de sucção, que são feitas com inclinação de pelo menos 12 mm por 1 m em direção ao compressor para facilitar o retorno do óleo a ele;
  • seções horizontais da tubulação de descarga, que são realizadas com inclinação de pelo menos 12 mm por 1 m em direção ao condensador.
EM partes inferiores Devem ser instaladas seções verticais ascendentes de linhas de sucção e descarga com altura superior a 3 metros. Diagrama de instalação laço de levantamento de óleo na entrada e na saída dele é mostrado na Fig. 3.13 e 3.14.

Se a altura da seção ascendente for superior a 7,5 metros, deverá ser instalada uma segunda laço raspador de óleo. Em geral, as alças de elevação de óleo devem ser instaladas a cada 7,5 metros da seção ascendente de sucção (descarga) (ver Fig. 3.15). Ao mesmo tempo, é desejável que os comprimentos das seções ascendentes, especialmente as seções líquidas, sejam tão curtos quanto possível, a fim de evitar perdas de pressão significativas nas mesmas.

Comprimento das seções ascendentes do pipeline mais de 30 metros não é recomendado.

Durante a produção laço de levantamento de óleo Deve-se ter em mente que suas dimensões devem ser as menores possíveis. É melhor usar um ou dois cotovelos em forma de U como alça de elevação de óleo (ver Fig. 3.16). Durante a produção laço de levantamento de óleo dobrando o tubo e também se for necessário reduzir o diâmetro do trecho ascendente da tubulação, deve-se observar a exigência de que o comprimento L não seja superior a 8 diâmetros das tubulações conectadas (Fig. 3.17).

Para instalações com múltiplos refrigeradores de ar (evaporadores), localizados em diferentes níveis em relação ao compressor, as opções de instalação recomendadas para tubulações com alças de elevação de óleo são mostradas na Fig. 3.18. Opção (a) na Fig. 3.18 só pode ser utilizado se houver separador de líquido e o compressor estiver localizado abaixo; nos demais casos deve ser utilizada a opção (b);

Nos casos em que durante o funcionamento da instalação seja possível desligar um ou mais refrigeradores de ar localizado abaixo do compressor, e isso pode levar a uma queda na vazão no tubo de sucção ascendente comum em mais de 40%, é necessário fazer o tubo ascendente comum em forma de 2 tubos (ver Fig. 3.19). Neste caso, o diâmetro do tubo menor (A) é escolhido de tal forma que quando consumo mínimo a velocidade do fluxo nele não era inferior a 8 m/s e não superior a 15 m/s, e o diâmetro do tubo maior (B) é determinado a partir da condição de manter a velocidade do fluxo na faixa de 8 m/s a 15 m/s em ambas as tubulações com vazão máxima.

Se o desnível for superior a 7,5 metros, deverão ser instaladas tubulações duplas em cada trecho com altura não superior a 7,5 m, observando rigorosamente os requisitos da Fig. 3.19. Para obter conexões de solda confiáveis, é recomendado o uso de acessórios padrão de várias configurações (ver Fig. 3.20).

Ao instalar o circuito de refrigeração oleodutos Recomenda-se a sua colocação utilizando suportes especiais (suspensões) com pinças. No colocação conjunta tubulações de sucção e de líquido, primeiro instale tubulações de sucção e tubulações de líquido em paralelo com elas. Os suportes e ganchos devem ser instalados em incrementos de 1,3 a 1,5 metros. A presença de suportes (ganchos) também deve evitar a umidade das paredes ao longo das quais não são isoladas termicamente linhas de sucção. Vários opções de design suportes (suspensões) e recomendações para a localização de sua fixação são mostrados na Fig. 3.21, 3.22.

2017-08-15

Hoje, existem sistemas VRF no mercado de marcas originais japonesas, coreanas e chinesas. Ainda mais sistemas VRF de vários fabricantes OEM. Externamente, são todos muito semelhantes e tem-se a falsa impressão de que todos os sistemas VRF são iguais. Mas “nem todos os iogurtes são criados iguais”, como dizia o popular anúncio. Continuamos a série de artigos que visam estudar as tecnologias de produção de frio utilizadas na moderna classe de condicionadores de ar - sistemas VRF.

Projetos de separadores (separadores de óleo)

O óleo nos separadores de óleo é separado do refrigerante gasoso como resultado de uma mudança brusca de direção e uma diminuição na velocidade do movimento do vapor (até 0,7-1,0 m/s). A direção do movimento do refrigerante gasoso é alterada por meio de divisórias ou tubos instalados de uma determinada forma. Neste caso, o separador de óleo retém apenas 40-60% do óleo transportado pelo compressor. Portanto, os melhores resultados são obtidos por um separador de óleo centrífugo ou ciclônico (Fig. 2). O refrigerante gasoso que entra no tubo 1, atingindo as palhetas guia 3, adquire um movimento rotacional. Sob a influência da força centrífuga, gotículas de óleo são lançadas no corpo e formam uma película que desce lentamente. Ao sair da espiral, o refrigerante gasoso muda abruptamente de direção e sai do separador de óleo pelo tubo 2. O óleo separado é separado da corrente de gás por uma divisória 4 para evitar a captura secundária do óleo pelo refrigerante.

Apesar do funcionamento do separador, uma pequena parte do óleo ainda é transportada com freon para o sistema e ali se acumula gradativamente. Para devolvê-lo, é utilizado um modo especial de retorno de óleo. Sua essência é a seguinte. A unidade externa liga no modo de resfriamento com desempenho máximo. Todas as válvulas EEV nas unidades internas estão totalmente abertas. Mas os ventiladores das unidades internas estão desligados, de modo que o freon na fase líquida passa pelo trocador de calor da unidade interna sem evaporar. O óleo líquido localizado na unidade interna é lavado com freon líquido para o gasoduto. E então ele retorna para a unidade externa com freon gasoso na velocidade máxima.

Tipo de óleo de refrigeração

O tipo de óleo de refrigeração utilizado em sistemas de refrigeração para lubrificar compressores depende do tipo de compressor, de seu desempenho, mas o mais importante, do freon utilizado. Os óleos para o ciclo de refrigeração são classificados em minerais e sintéticos.

O óleo mineral é usado principalmente com refrigerantes CFC (R12) e HCFC (R22) e é baseado em nafteno ou parafina, ou uma mistura de parafina e benzeno acrílico. Os refrigerantes HFC (R410a, R407c) não são solúveis em óleo mineral, portanto é utilizado óleo sintético para eles.

Aquecedor do cárter

O óleo de refrigeração é misturado ao refrigerante e circula com ele durante todo o ciclo de refrigeração. O óleo no cárter do compressor contém algum refrigerante dissolvido e o refrigerante líquido no condensador contém uma pequena quantidade de óleo dissolvido. A desvantagem do uso deste último é a formação de espuma. Se o chiller for desligado por um longo período e a temperatura do óleo do compressor for inferior à do circuito interno, o refrigerante condensa e a maior parte dele se dissolve no óleo. Se o compressor der partida neste estado, a pressão no cárter cai e o refrigerante dissolvido evapora junto com o óleo, formando espuma de óleo. Este processo é denominado “espuma”, pois faz com que o óleo escape do compressor pelo tubo de descarga e deteriora a lubrificação do compressor. Para evitar a formação de espuma, um aquecedor é instalado no cárter do compressor dos sistemas VRF para que a temperatura do cárter do compressor seja sempre ligeiramente superior à temperatura ambiente (Fig. 3).

A influência das impurezas no funcionamento do circuito de refrigeração

1. Óleo de processo (óleo de máquina, óleo de montagem). Se o óleo de processo (como óleo de máquina) entrar em um sistema que utiliza refrigerante HFC, o óleo se separará, formando flocos e causando entupimento dos tubos capilares.
2. Água. Se a água entrar em um sistema de refrigeração que utiliza refrigerante HFC, a acidez do óleo aumenta e os materiais poliméricos usados ​​no motor do compressor são destruídos. Isso leva à destruição e quebra do isolamento do motor elétrico, entupimento dos tubos capilares, etc.
3. Detritos mecânicos e sujeira. Problemas que surgem: filtros e tubos capilares entupidos. Decomposição e separação do petróleo. Destruição do isolamento do motor do compressor.
4. Ar. Consequência da entrada de grande quantidade de ar (por exemplo, o sistema foi enchido sem evacuação): pressão anormal, aumento da acidez do óleo, quebra do isolamento do compressor.
5. Impurezas de outros refrigerantes. Se uma grande quantidade de diferentes tipos de refrigerantes entrar no sistema de resfriamento, ocorrerão pressões e temperaturas operacionais anormais. A consequência disso são danos ao sistema.
6. Impurezas de outros óleos de refrigeração. Muitos óleos refrigerantes não se misturam e precipitam na forma de flocos. Os flocos obstruem filtros e tubos capilares, reduzindo o consumo de freon no sistema, o que leva ao superaquecimento do compressor.

A seguinte situação é frequentemente encontrada relacionada ao modo de retorno do óleo aos compressores das unidades externas. Foi instalado um sistema de ar condicionado VRF (Fig. 4). Reabastecimento do sistema, parâmetros operacionais, configuração do pipeline - tudo está normal. A única ressalva é que algumas unidades internas não estão instaladas, mas o fator de carga da unidade externa é aceitável - 80%. No entanto, os compressores falham regularmente devido a emperramento. Qual é a razão?

E a razão é simples: o facto é que as filiais foram preparadas para a instalação das unidades interiores em falta. Esses ramos eram “apêndices” sem saída, nos quais o óleo que circulava junto com o freon entrava, mas não conseguia voltar e ali se acumulava. Portanto, os compressores falharam devido à “falta de petróleo” normal. Para evitar que isso acontecesse, foi necessário instalar válvulas de corte nos ramais o mais próximo possível dos divisores. Então o óleo circularia livremente no sistema e retornaria no modo de coleta de óleo.

Loops de levantamento de óleo

Para sistemas VRF de fabricantes japoneses, não há requisitos para a instalação de circuitos de elevação de óleo. Considera-se que os separadores e o modo de retorno de óleo retornam efetivamente o óleo ao compressor. No entanto, não existem regras sem exceções - nos sistemas da série MDV V5, recomenda-se a instalação de alças de elevação de óleo se a unidade externa for mais alta que as unidades internas e a diferença de altura for superior a 20 m (Fig. 5).

O significado físico do circuito de elevação de óleo se resume ao acúmulo de óleo antes da elevação vertical. O óleo se acumula no fundo do tubo e bloqueia gradualmente o orifício para a passagem do freon. O freon gasoso aumenta sua velocidade na seção livre do oleoduto, ao mesmo tempo que captura o óleo líquido acumulado.

Quando a seção transversal do tubo está completamente coberta com óleo, o freon empurra esse óleo para fora como um tampão para o próximo circuito de levantamento de óleo.

Conclusão

Os separadores de óleo são o elemento mais importante e obrigatório de um sistema de ar condicionado VRF de alta qualidade. Somente retornando o óleo freon ao compressor é possível obter uma operação confiável e sem problemas do sistema VRF. A opção de projeto mais ideal é quando cada compressor é equipado com um separador separado, pois somente neste caso é alcançada uma distribuição uniforme do óleo freon em sistemas multicompressores.