Producerea frigului artificial in instalatiile frigorifice cu compresor si racire directa PRODUCEREA FRIGULUI ARTIFICIAL IN INSTALATIILE FRIGORIFICE CU COMPRESOR SI RACIRE DIRECTA In practica cele mai folosite sisteme frigorifice sunt cele cu comprimare de vapori (cu ajutorul compresoarelor). Producerea frigului artificial are la baza absorbtia de caldura de la corpurile (spatiile) ce trebuiesc racite, cu ajutorul unor fluide, denumite agenti frigorifici si transmiterea acestei calduri mediului inconjurator. In principiu, vaporii de agent frigorific sunt comprimati cu ajutorul compresoarelor, apoi lichefiati prin racire in condensatoare, dupa care se vaporizeaza in interiorul unor serpentine (vaporizatoare) instalate in spatiile de racire. Vaporizarea facindu-se prin absorbtie de caldura, va avea ca efect scaderea temperaturii in aceste spatii. Cei mai utilizati agenti frigorifici in instalatiile frigorifice sunt: amoniacul si freonii. In figura de mai jos sunt reprezentate partile componente si circuitul celei mai simple instalatii frigorifice: Compresorul C, absoarbe vaporii reci formati in vaporizatorul V, a caror stare este caracterizata de punctul a. Vaporii sunt comprimati adiabatic (fara schimb de caldura) in compresor, marindu-le presiunea si implicit temperatura pina la starea din punctul b, de vapori saturati uscati. In condensorul K vaporii de agent frigorific refulati de compresor se lichefiaza (condenseaza) la temperatura si presiune constanta (t si p = ct.). In ventilul de laminare VL, se produce laminarea agentului frigorific lichefiat, unde, ca efect al destinderii adiabatice, agentul este partial vaporizat, aflindu-se intr-o stare de fierbere. In vaporizatorul V, agentul frigorific iesit din ventilul de laminare continua fierberea partii de lichid, transformindu-se in vapori la presiuni si temperaturi scazute si constante (t o si p o = ct.), absorbind caldura latenta de vaporizare necesara q o (kcal/kg) de la mediul pe care-l raceste sau il mentine la
31
Embed
Producerea Frigului Artificial in Instalatiile Frigorifice Cu Compresor Si Racire Directa
Producerea Frigului Artificial in Instalatiile Frigorifice Cu Compresor Si Racire Directa
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Producerea frigului artificial in instalatiile frigorifice cu compresor si racire directa
PRODUCEREA FRIGULUI ARTIFICIAL IN INSTALATIILE FRIGORIFICE
CU COMPRESOR SI RACIRE DIRECTA
In practica cele mai folosite sisteme frigorifice sunt cele cu comprimare de vapori (cu
ajutorul compresoarelor).
Producerea frigului artificial are la baza absorbtia de caldura de la corpurile
(spatiile) ce trebuiesc racite, cu ajutorul unor fluide, denumite agenti frigorifici si transmiterea
acestei calduri mediului inconjurator.
In principiu, vaporii de agent frigorific sunt comprimati cu ajutorul compresoarelor,
apoi lichefiati prin racire in condensatoare, dupa care se vaporizeaza in interiorul unor
serpentine (vaporizatoare) instalate in spatiile de racire. Vaporizarea facindu-se prin absorbtie
de caldura, va avea ca efect scaderea temperaturii in aceste spatii.
Cei mai utilizati agenti frigorifici in instalatiile frigorifice sunt: amoniacul si freonii.
In figura de mai jos sunt reprezentate partile componente si circuitul celei mai simple
instalatii frigorifice:
Compresorul C, absoarbe vaporii reci formati in vaporizatorul V, a caror stare este caracterizata
de punctul a. Vaporii sunt comprimati adiabatic (fara schimb de caldura) in compresor,
marindu-le presiunea si implicit temperatura pina la starea din punctul b, de vapori saturati
uscati.
In condensorul K vaporii de agent frigorific refulati de compresor se lichefiaza
(condenseaza) la temperatura si presiune constanta (t si p = ct.).
In ventilul de laminare VL, se produce laminarea agentului frigorific lichefiat, unde, ca efect al destinderii adiabatice, agentul este partial vaporizat, aflindu-se intr-o stare de fierbere. In vaporizatorul V, agentul frigorific iesit din ventilul de laminare continua fierberea partii de lichid, transformindu-se in vapori la presiuni si temperaturi scazute si constante (to si po = ct.), absorbind caldura latenta de vaporizare necesara qo (kcal/kg) de la mediul pe care-l raceste sau il mentine la
temperaturi scazute Cu acest proces termodinamic, vaporizarea d – a, ciclul se inchide, prin repetarea sa, efectul frigorific de racire este continuu
.
Agregat frigorific
Functionare :
1 In exteriorul frigiderului functioneaza compresorul notat cu 1.Compresorul este actionat de un motor electric care consuma energie sub forma de current electric si o transforma in lucru mecanic asupra fluidului frigorific care este sub forma gazoasa,marindui presiunea si conform principiilor TD ii creste si temperatura prin comprimare.
2 Fluidul frigorific patrunde in condensator la presiune si temperatura ridicata unde incepe sa cedeze
caldura..
3) Caldura q circula dinspre gazul aflat la temp ridicata la o temperatura mai coborita din jurul condensatorului.Acest lucru face ca gazul aflat la o temp mare sa condenseze intr-un lichid (miscarea moleculelor de gaz este incetinita ce permite refacerea legaturilor moleculare specifice starii lichide) Lucrul mecanic facut de catre compressor asupra gazului este urmat de o transformare de stare de agregare (gaz—lichid) in cadrul unei reactii cu CEDARE DE CALDURA
4) Lichidul frigorific trece prin Ventilul de laminare (capilar) Din cauza expansiunii, temperatura lichidului este scazuta ,presiunea este scazuta.Temperatura este inferioara celei existente in interiorul agregatului frigorific
5) Transferul caldurii din zonele cu temperatura mai mare (unde sunt alimentele) spre circuitul de
racier.reducind temperatura din frigider .Energia absorbita sub forma de caldura invinge fortele de atractie dintre moleculele fluidului frigorific favorizind vaporizarea acestuia
6 Cind tot lichidul de racire a vaporizat ciclul se va repeat .ciclul este controlat de termostat cind acesta sesizeaza ca temp de racire a ajuns sub cea setata opreste frigiderul
Identificarea componentelor unei masini frigorifice cu compresie mecanica si rolul lor
Identificarea componentelor unei instalatii frigorifice (frigider )
1) Ansamblu motor asincron,compressor,
2)Vaporizator
3)Condensator
4) Filtru,Ventil de laminare (tub capilar)
5) Releu pornire
6) Releu protectie termica
7) Termostat
8) Functionare electrica conf schemei anexate
9) Agenti de racier folositi si proprietatile lor vezi curs de Agenti frigorifici
10) Constructia frigiderului cu compressor si punerea in functiune
1) Ansamblul motor compressor este introdus intr-o capsula ermetica vezi figura:
Compresor ermetic montat in sticla Componente comp ermetic
Fig: Compresor,vas colectare condens din incinta,filtru,tub capilar
-Ungerea componentelor aflate in miscare motor,compressor se face cu ulei prin barbotare.
-Uleiul folosit este special pentru instalatii frigorifice vezi curs Uleiuri folosite in instalatii frigorifice
-Compresorul este cu piston vezi curs Compresoare
-Motorul este asincron cu infasurare ajutatoare de pornire vezi curs Motoare asincrone
- Alimentarea cu energie electrica a motorului asincron se face prin intermediul unei reglete din material izolator prevazuta cu 3 conectori electrici incorporata in carcasa (capsula).Ca ansamblul sa fie etans: regleta ,conectorii electrici si capsula au acelas coefficient de dilatare
-Motorul este fixat pe carcasa agregatului prin intermediul amotrizoarelor de vibratii
2) Vaporizatorul:in interiorul lui are loc schimbarea starii de agregare a fluidului frigorific din
starea lichida in starea gazoasa prin preluare de caldura din incinta inchisa .Pentru a favoriza
schimbul de caldura materialul din care este facut trebuie sa fie un bun conductor termic .Cel mai
utilizat material este Al .Se observa o retea de conducte din acelas material care strabat intreaga
suprafata a vaporizatorului traseul este astfel ales incit transferul de caldura sa fie cit mai
uniform. Vezi cursul de vaporizatoare
3) Condensatorul vezi curs condensatoare
4) Filtru: Deoarece sunt piese mecanice in miscare:rotor motor asincron,piston
compressor,mecanism biela manivela ,supape in timpul functionarii se desprind particule
metalice care pot duce la infundarea tubului capilar si defectarea instalatiei frigorifice.Fluidul
frigorific poate sa contina la rindul lui impuritati,care pot duce la infundarea tubului
capilar.Pentru a preintimpina se foloseste filtru .Carcasa filtrului este construita din metal (Am)
si are in interior un element filtrant .( site moleculare cu dimensiunile 3 Angstrom pentru agenti
frigorifici.)
-La un capat se arginteaza tubul capilar care duce catr vaporizator,in capatul opus se arginteaza
conducta care duce la condensator.
Exemplu de ventile de laminare
A Tub capilar clasic
B)Valva automatica de expansiune (se vor explica la alte cursuri rolul si functionarea lor )
C) ventil de laminare cu bulb (se vor explica la alte cursuri rolul si functionarea lor )
5) Releul de pornire
Constructie:
-Carcasa din material izolator
-Armatura actionare contacte
-Bobina din Cu Emailat
La trecerea curentului prin bobina armatura este atrasa si contactele se inchid,vezi sch electrica
.Prin intermediul lui prima infasurare a motorului asincron care va fi alimentata este cea de mers
curentul absorbit de motor este de 4-10 ori mai mare la pornire ca in funct normala ,cu o
intirziere de cca 30 ms se atrage si releul care alimenteaza bobina de pornire apoi motorul intrind
in sarcina normala curentul consumat scade si deci se va elibera releul de pornire deschizind
contactele si intrerupind alimentarea infasurarii de pornire , care da sensul de rotatie si cuplul de
pornire.
Atentie releul de pornire este dimensionat pentru un motor cu o anumita Putere si un anumit
consum indicati pe carcasa releului de catre constructor si se va inlocui cu unul de ac fel
P=W ,i=A
6) Releu protectie termica
-Sunt situatii cind motorul trebuie sa fie in sarcina un timp indelungat ( ex congelare rapida) ,
caldura degajata de infasurarea statorului si a pieselor aflate in miscare poate sa atinga valori
periculoase.
_Releul de protectie termica este in contact direct cu capsula motorului Functionarea lui se
bazeaza pe prop anumitor metale care-si schimba forma la cresterea temperaturii.Cind se atinge
temperatura prestabilita armatura se curbeaza si desface contactul electric avind ca rezultat
oprirea motorului .Ciclul se va relua numai dupa racirea capsulei mororului.
-In cazul unei defectiuni la motor/compressor (blocare compressor,motor cu spire in scurt etc)
creste curentul care trece prin releul de protectie termica si implicit creste temperatura (conf
effect Joule ) avind ca effect deschiderea contactelor si decuplarea motorului
7) Termostatul este componenta care face ca frigiderul dumneavoastra sa nu consume o cantitate
enorma de energie electrica si care pastreaza durata de viata a compresorului oferindu-i acestuia
pauze
In general un frigider este in parametrii normali de functionare daca merge intre cel putin 5
minute si cel mult 20 de minute si ia pauza pentru 7-15 minute. Aceste valori depind de mai
multi factori cum ar fi ventilatia camerei, temperatura camerei, masa pe care trebuie sa o
raceasca frigiderul, etc
Termostatul este format dintr-un mecanism cu parghie care intrerupe curentul electric, asadar
este legat la instalatia electrica a frigiderului.
Cum functioneaza termostatul?
Termostatul are o ansa (conducta metalica) invelita intr-un strat de material plastic bun cond de
cldura pe o anumita portiune (fiind montat pe vaporizator datorita vibratiilor materialul plastic
impiedica contactul direct intre Al din care estefacut vaporizatorul si sonda de Am a
termostatului). Pe aceasta conducta subtire se afla un gaz termosensibil (care se dilata si se
contracta foarte mult la schimbarile de temperatura).. Ansa incepe dintr-o pernita din metal
inoxidabil care contine acelasi tip de gaz. La contractarea gazului din ansa si din pernita este
schimbat un comutator, in acest caz pe 'oprit'. Asta inseamna ca temperatura din interior a ajuns
la pragul minim si termostatul opreste compresorul. La cresterea temperaturii in interiorul
frigiderului gazul din conducta termostatului se dilata (creste presiunea acestuia) si
comutatorul este schimbat de o parghie pe modul 'pornit'. In aceasta situatie motorul porneste
pentru a pune freonul in miscare si a elimina caldura din interior. Astfel, ciclul se repeat
Pragurile de temperatura intre care actioneaza termostatul pot fi alterate prin schimbarea pozitiei
rotitei acestuia catreun numar mai mare sau mai mic.
NOTA: nu sunt recomandate valorile mai mari de 4 pe scala termostatului. Schimbarea
la un numar mai mare poate marii timpul de lucru al compresorului si in acelasi timp poate
reduce durata pauzelor rezultind la un consum mai mare de energie electrica si scurtarea timpului
de viata al compresorului
Functionarea electrica a unui frigider
8) Functionarea electrica
-a) Pornirea agregatului frigorific
Se introduce stecherul in priza ,obligatoriu priza cu protectie la atingeri accidentale tip schuko
Se verifica cu creionul de tensiune pus pe partile metalice ale carcasei sa nu am prezenta
curentului la carcasa metalica
Se roteste termostatul pe pozitia 1
Se urmareste pornirea motorului apoi dupa putin timp se pune mina pe condensator sa vada daca
incepe sa se incalzeasca
Se pune mina in vaporizator si se observa daca incepe sa raceasca .
Se asteapta pina la prima oprire data de termostat.
obs:cond maro reprezinta conductorul de Lucru adica faza
cond albastru reprezinta nulul
cond galben-verde legarea la pamint
-Pornirea motorului ,circuitul este urmatorul:stecher schuko 1 cond maro intra in regleta de
conexiuni 4 iese din regleta 5 intra in termostat 6 contactul termostatului este inchis, iese din
termostat 7, intra in regleta 8 iese din regleta 9, intra in releul de pornire 10 contactele 12,13 sunt
deschise ,curentul trece prin inf bobinei releului ,intra in infasurarea aux a motorului
asincron prin 15 iese din infasurare prin 17 intra in releul de protectie prin 18 contactele 19-20
inchise iese din releu prin 21 ajunge in regleta in punctul 22 apoi circuitul se inchide pe firul
albastru la stecher 2.Bobina ajutatoare este alimentata si da sensul de rotatie si cuplul de pornire.
Se observa foarte usor ca la trecerea curentului prin infasurarea bobinei releului de pornire
contactele 12-13 se inchid si este alimentata infasurarea principala a motorului asincron ambele
bobine sunt alimentate in acest caz motorul primeste impulsul de pornire si intra in regim normal
de functionare apoi inf aux este scoasa de sub tensiune .
Datorita faptului ca la pornire un motor ia un curent de 5-6 ori mai mare ca In atunci se atrage
armatura releului si ii da imp de pornire cind motorul ajunge la mers normal curentul scade la
Inominal si releul se deschide si inf de pornire nu mai este alimentata functionind numai
infasurarea de mers (vezi masini asincrone mai pe la sfirsit )
-Lumina interioara Aprinderea becului se face cind se deschide usa contactul este in pozitia
inchis circuitul este urmatorul :regleta de legaturi 22 N, intrarea in contactul de la usa care este
inchis 28,iesirea din contact 29,intrarea in regleta 24 ,iesirea din regleta 25,cond albastru intrarea
in fasungul becului 30 iesirea din fasung 31 circuitul se inchide la borna 5 de la regleta de
legaturi.
-Oprirea motorului cind se supraincalzeste si actioneaza protectia termica contactul 19-20 din
protectia termica se desface se observa usor ca circuitul electric intre 18 21 este intrerupt
,infasurarile 15-17 ,17-16 nu mai sunt alimentate releul de pornire este in repaus cont 12-13 sunt
desfacute motorul se opreste.
Defectiuni posibile:
Inainte de verificari cu frigiderul in priza se pune creionul de tensiune pe partea metalica (carcasa) sa nu existe atingeri accidentale la masa
-Frigider dezghetat motorul nu functioneaza Lumina stinsa in frigider
1) Se scoate frigiderul din priza si se verifica daca exista tensiune se foloseste,aparatul de masura pus pe V alternativ scala de 250V , 500v,sau o lampa de control de 220 v
1a)Nu exista tensiune la priza se verifica sigurantele se foloseste ap de masura sau lampa de control se identifica sig defecta se inlocuieste sau se ridica dupa caz.Dupa inlaturarea defectiunii (sig se
inlocuieste cu una similara ca valoare ex 16 A la prize) se verifica prezenta tensiunii la priza
frigiderului apoi se baga frigiderul in priza se pune lampa de control pe carcasa metalica sa nu aiba atingeri accidentale ,se asteapta pina la prima oprire a motorului
1b) Verificarile prizei indica prezenta U=220V se lasa frigiderul scos din priza se intoarce sa ex acces la regleta cu legaturi se baga in priza si se verifica prezenta tensiunii la bornele regletei ca Ex vezi sch frigider vezi punctele 23-4 se pune lampa sau ap de masura si se verifica .Daca nu exista tensiune se scoate frigiderul din priza se desfac suruburile de la clemele notate cu 23 ,4 se inlocuieste cordonul sau stecherul schuco
-Daca este defect stecherul se va avea grija la codul culorilor la conductoare,obligatoriu galben-verde se leaga la contactul de impamintare
-Daca se inlocuieste cordonul obligatoriu culoarea galben verde va fi legata in regleta in locul indicat si la stecher la contactul de protectie .Se baga frigiderul in priza dupa inlocuirea cordonului se verifica cu creionul sa nu existe tensiune pe carcasa metalica se asteapta pina la prima oprire
1c) La bornele regletei notata cu 4-23 se aprinde lampa de control tensiunea indicata de aparat este normala 220V
-Se verifica prezenta tensiunii la iesirea din regleta respectiv bornele 5-22 daca nu exista se inlocuieste regleta ,se pot pune strapuri de legatura intre bornele 23-22 respectiv 4-5,sau se muta cordonul din pozitia 4-23 in pozitia 5-22 reparatia fiind provizorie.Se string sculele se baga frigiderul in priza si se asteapta pina la prima oprire ,se controleaza buna funct
-Frigider dezghetat motorul nu functioneaza Lumina se aprinde in el
1)Cu frigiderul scos din priza se scoate termostatul din soclu si se verifica cu ap de masura
continuitatea daca este intrerupt se inlocuieste se foloseste ohmetrul pus pe scala cea mai mica
1a) termostatul de frigider difera de cel de congelator
1b) Daca termostatul este defect se inlocuieste se string sculele, se baga in priza apoi se
urmareste functionarea pina la prima oprire termostatul pus pe 1
1c) daca termostatul este bun se trece la urmatoarea verificare
2) Cu frigiderul scos din priza se scoate releul de protectie termica si se verifica cu ohmetrul pus
pe scala cea mai mica
1a)Daca este defect se inlocuieste pozitia de montaj lipita de carcasa motorului, nu se admite
repararea lui,se urmareste funct frigiderului pina la prima oprire
1b)Daca este bun se trece mai departe cu verificarile
3) ) Cu frigiderul scos din priza se scoate releul de pornire si se verifica cu ohmetrul pus pe scala
cea mai mica integritatea infasurarii de Cu Em
1a) Daca este intrerupta infasurarea bobinei se inlocuieste cu un releu similar Ex :U220 V, I=1,6
A
1b) Daca infasurarea este buna se verifica contactele sa nu fie oxidate afumate murdare,se
incearca curatirea lor cu solutie de curatat contacte ,curatarea cu foi abrazive nu este indicata.
Este preferabila inlocuirea lui daca este defect.
Este recomandata inlocuirea releului de pornire la cca 2 ani dar se va pstra cel vechi ca nu se stie
ce porcarie cumparam
1c) Daca defectiunea a fost localizata la releul de pornire acesta a fost inlocuit si motorul
porneste se asteapta pina la prima oprire a motorului si se verifica buna funct a agregatului .
1d) Releul de pornire a fost inlocuit cu unul bun si motorul tot nu functioneaza se trece
urmatoarea etapa:inlocuirea motorului
Veste buna pentru frigotehnisti sunt compresoare care au releul termic in interior chit ca este bun
compresorul dar pentru o piesa de 5 lei(releul termic) se arunca compresorul
4) Inlocuirea motorului
1a) Se va identifica tipul de freon folosit,este specificat de catre producator pe carcasa inclusiv
cite „g „ trebuiesc incarcate din butelie
1b) Daca este un agregat vechi care functioneaza cu freon interzis de lege se recomanda predarea
la un REMAT pentru a putea fi dezafectat si agentul refrigerant recuperat si neutralizat
1c) Se identifica tipul de motor+compresor este notat pe eticheta de pe capsula
1d) Se identifica tipul de filtru pentru a putea fi inlocuit
Scule necesare:
1-Dispozitiv de taiat tevi
2) cirpe de sters pe miini
3) Caciuli de cauciuc pentru opturat cond sectionate A,R motor
4) Perie de sirma pentru curatat pasta de la electrozi dupa argintare
5) Oglinda tip cea folosita in stomatologie pentru a vedea lipitura pe toate partile
6)Banda abraziva pentru a obtine luciu metalic unde se arginteaza
7)Butelie freon cu manometru din trusa de incarcare
Trusa incarcare ,pana la 2 kg
-trusa portabila, intr-o valiza de aluminiu, dotata cu:
cantar electronic 2KG/1G CS200: utilizat pentru operatiile de incarcare si recuperare
-capacitatea maxima de cantarire: 2 kg; rezolutie: 1g (0 - 1kg); 2g (1 - 2kg)
-sursa de alimentare: 3 x baterii alkaline „AA'
furtun cu robinet pentru incarcare cu conectori ¼ SAE-drept la ambele capete; lungimea de
260mm;
cupla rapida ¼ SAE utilizate pentru deschiderea valvelor schrader-fara pierderi de
refrigeranti; cand este scoasa cupla rapida, furtunul ramane strans inchis de robinet; nu
necesita dechizator de robinet la capatul furtunului.
robinet utilizat in extractia refrigerantilor R134A, R600A din butelii;
furtun pentru recuperare 5m
butelie refrigerant R……. ;
FURTUN CAPILAR PENTRU INCARCARE 40cm;
-dimensiunile instalatiei: 460x340x150 mm; greutate: 4,6 kg.
8)Cintar electronic rezolutie 2 g
9)electrozi argintare
10)Aparat pentru argintat cu 5 duze, 2 butelii (oxigen si butan ) de unica folosinta
regulator oxigen pentru butelii de unica folosinta; valva gaz si valva unisens;
-furtun dublu oxigen-propan 2 m, cu robineti dubli pentru protectie;cheie multifunctionala;
bricheta pentru aprindere; maner cu arzator si robinete reglaj;
-set 5 duze pentru microsudura; 2 bare aliaj cu decapant pentru sudura;
-cadru metalic pentru sustinere si transport; ochelari de protectie.
-temperatura maxima: 3150°C
Aparat sudura cu butelii reincarcabile
-set butelii: oxigen 1,34 litri -reancarcabila (200 bari) si propan maxigas 350gr net-unica folosinta; cu cadru compact din metal.
Set componente aparat sudura:
-regulator presiune oxigen (pt.butelie reancarcabila), manometru dublu si robinet de siguranta
-robinet cu sertar pt inchidere a gazului (pentru butelia de unica folosinta);
-furtun dublu oxigen-gaz de 2m, cu robineti dublii de protectie; maner cu arzator (brener); bagheta; aprinzator; ochelari
11) Aparat recuperare freon
-recuperare orice tip de refrigerant (vapori / lichid); compresor ½ HP fara ulei;
- functie de autocuratare; include uscator filtre
-intrerupator automat de siguranta pentru supra-presiune (38,5bar)
-sursa: 230 VAC 50/60 Hz; putere 380W
-debit recuperat max: vapori=pana la 0.283 kg/min; lichid=pana la 0.833 kg/min; pushpull=pana