Трубопровод хладагента соединяет компрессор, конденсатор, расширительное устройство и испаритель. Определите размер и проложите каждый сегмент для выбранного хладагента, условий эксплуатации, диапазона производительности, фактической длины линии, высоты подъема и подключенного оборудования. Всасывающий трубопровод должен возвращать масло при минимальной ожидаемой нагрузке, удерживая падение давления в пределах ограничений компрессора. Жидкостный трубопровод должен подавать жидкость к дроссельному устройству без вскипания.
Штуцер оборудования указывает на размер порта, а не на спецификацию полевого трубопровода. Руководство Danfoss по трубопроводам холодильных камер рассматривает размер линии как функцию хладагента, производительности, длины трассы, высоты подъема и рабочих температур. Используйте данные выбранного компрессора и производителя оборудования для реальной рабочей зоны.
Каковы основные типы линий хладагента?
Система парокомпрессии обычно имеет три основные функции линий. Сложные системы могут добавлять ответвления, коллекторы, линии оттаивания горячим газом, экономайзерные линии или пути реверсивного теплового насоса. Название линии описывает состояние хладагента и направление потока, поэтому сверьтесь с фактическим контуром на принципиальной схеме проекта.
- Всасывающая линия транспортирует пар от выхода испарителя к входу компрессора. Проверьте возврат масла при минимальной производительности и удерживайте падение давления всасывания в пределах ограничений компрессора.
- Нагнетательная линия транспортирует горячий газ от компрессора к конденсатору. Проверьте номинальное давление, температуру, вибрацию и миграцию хладагента или масла.
- Жидкостная линия идет от конденсатора или ресивера к расширительному устройству. Проверьте падение давления, чтобы жидкость поступала к дроссельному устройству без вскипания.
- Ветви и линии специального назначения обслуживают коллекторы, оттаивание горячим газом, экономайзеры или реверсивные контуры. Следуйте принципиальной схеме оборудования и инструкциям каждого компонента.
Линия, выбранная для одной рабочей точки, может не подойти во всем диапазоне. Руководство Copeland по холодильной технике рассматривает возврат масла в ответвлениях и основных всасывающих линиях при минимальной нагрузке, а также падение давления в жидкостных линиях и линиях горячего газа. Правило одного диаметра не может охватить эти различные условия. Сведения о четырехступенчатом цикле и роли каждого теплообменника см. в руководство по холодильному циклу.
Какие входные параметры определяют размер линии хладагента?
Начинайте с рабочей зоны, а не с внешнего диаметра, указанного на разъеме. Запишите приведенные ниже данные перед выбором графика труб или инструмента подбора.
- Тип хладагента и масла, включая любые одобренные альтернативы.
- Требуемая холодопроизводительность при каждом расчетном режиме, а не только номинальная.
- Температуры или давления кипения и конденсации, перегрев и переохлаждение, если это требуется по инструменту.
- Модель компрессора, метод регулирования производительности, а также минимальная и максимальная рабочие точки.
- Назначение линии: всасывающая, нагнетательная, жидкостная, горячего газа или ответвление.
- Фактическая длина трассы, эквивалентная длина фитингов, подъем или опуск по вертикали, а также расположение каждого компонента.
- Режимы реверса теплового насоса, оттайки, останова и работы при частичной нагрузке, изменяющие направление потока или массовый расход.
- Материал труб, способ соединения, ограничения по давлению и температуре, изоляция, опоры и требования местных норм.
Руководство Danfoss по проектированию систем перечисляет хладагент, производительность, длину линий, высоту и рабочую температуру среди исходных данных для трубопроводов холодильных камер. Оно также разделяет проверки для жидкостных, всасывающих и нагнетательных линий. Используйте инструкции выбранного производителя или утвержденное программное обеспечение для расчета, чтобы преобразовать эти входные данные в предварительный размер. Контекст выбора компрессора см. в руководстве Domi по холодильным компрессорам.
Как подобрать размер линий хладагента?
Используйте повторяемую последовательность для каждого участка системы. Не выбирайте трубы только по номинальной тоннажности.
- Зафиксируйте расчетный случай. Подтвердите хладагент, условия кипения и конденсации, холодопроизводительность, диапазон температуры окружающей среды и режимы работы.
- Нарисуйте сегменты линии. Отметьте всасывающие, жидкостные, нагнетательные линии и линии специального назначения раздельно. Зафиксируйте ответвления, коллекторы, вертикальные перепады и подключения оборудования.
- Измерьте трассу. Учтите прямую длину, фитинги, перепад высот и ограничения по прокладке. Схема, в которой отсутствует маршрут, может не позволить определить окончательный размер.
- Выберите вариант в инструменте или по таблицам производителя оборудования. Используйте данные для указанного хладагента и семейства компрессоров. Не переносите значение из таблицы для другого хладагента или рабочего диапазона без подтверждения.
- Проверьте перепад давления и массовый расход. Проверьте каждую линию при расчетных условиях. Жидкостная линия должна обеспечивать подачу жидкости к дроссельному устройству; падение давления в линии всасывания влияет на параметры на входе в компрессор.
- Проверьте возврат масла при минимальной ожидаемой нагрузке. Для компрессоров с регулируемой скоростью и многоступенчатых систем требуется проверка при частичной нагрузке. Линия, выбранная только для полной нагрузки, может не обеспечивать надежный возврат масла при снижении массового расхода.
- Проверьте монтажные и предельные значения давления. Подтвердите материал труб, номинальное давление, способ соединения, опоры, изоляцию, систему виброизоляции и применимые правила техники безопасности.
- Храните расчет вместе с чертежом. Запишите данные об инструменте или ссылку на производителя, принятые допущения, выбранный размер линии и проверяющее лицо, чтобы можно было проверить последующие изменения оборудования или хладагента.
Полезным результатом является документированный проект для указанного рабочего диапазона, а не универсальная таблица диаметров труб. Если хладагент, диапазон скорости компрессора, условия кипения или трасса меняются, выполните подбор заново.
Почему размер штуцеров агрегата не всегда совпадает с размером полевого трубопровода?
Штуцер компрессора, конденсатора или компрессорно-конденсаторного агрегата представляет собой интерфейс компонента. Соединительная линия имеет собственную трассу, длину, расход и перепад высот. В конкретном исполнении диаметр патрубка и полевого трубопровода может совпадать, но сам по себе патрубок не определяет этот выбор.
В руководстве по применению компрессорно-конденсаторных агрегатов Danfoss для конкретных моделей, производитель предупреждает пользователей, что не следует считать всасывающий и жидкостный штуцеры агрегата подходящими по размеру для соединительных трубопроводов. В этом же руководстве содержится требование производить расчет размеров по всему диапазону производительности агрегата. Это пример применения, но он показывает, почему размер патрубка сам по себе не может определять размер полевого трубопровода. Утвержденный сортамент труб следует подтвердить по данным производителя оборудования до начала изготовления или монтажа. При проверке чертежа рассматривайте каждый патрубок как интерфейс, а затем проверьте всю трассу в сборе по данным выбранного оборудования.
Для поставляемого OEM-комплекта отправьте чертеж, данные о хладагенте, целевой производительности и сортаменте труб одновременно. Это даст проверяющему лицу контекст для оценки штуцера комплекта по отношению ко всему участку соединительного трубопровода.
Как системы с частичной нагрузкой влияют на проектирование всасывающей линии?
Работа при частичной нагрузке создает конструктивный компромисс. Крупная всасывающая линия может снизить перепад давления при полной нагрузке, но скорость газа может упасть слишком сильно для возврата масла при низкой производительности или малой скорости компрессора. Более узкая линия может поддержать скорость при низкой нагрузке, но создать больший перепад давления при более высоком расходе.
В некоторых компрессорных установках используется разветвленный или двойной подъемный трубопровод (райзер) в широком диапазоне производительности. Меньший контур поддерживает возврат масла при сниженной производительности, а при более высокой нагрузке поток идет по обоим контурам. Такая схема зависит от компрессора и условий эксплуатации, поэтому она не является универсальным решением для модернизации. Рекомендации BITZER по трассировке трубопроводов описывают разветвленные райзеры для систем с регулируемой производительностью и необходимость проверки возврата масла при минимальной нагрузке.
Запросите у поставщика компрессора или проектировщика системы подтверждение следующих параметров:
- Является ли компрессор с постоянной скоростью, ступенчатым или с регулируемой скоростью.
- Минимальный стабильный массовый расход и скорость.
- Ожидаемая высота вертикального подъема и график работы.
- Одобрен ли одиночный райзер, разветвленный райзер или другая схема.
- Каким образом будет проверяться возврат масла во время пусконаладочных работ.
Не копируйте целевое значение скорости из одного руководства в другую систему. Опубликованные значения применимы к указанным компрессору, хладагенту, диапазону производительности и инструкциям.
Какой материал следует использовать для трубопроводов хладагента?
Медные трубы ACR широко используются для монтажа на объекте во многих холодильных установках. ASTM B280-23 определяет бесшовные медные трубы для систем кондиционирования и охлаждения, монтируемых на месте эксплуатации. Данный стандарт не определяет толщину стенки, диаметр, метод соединения или номинальное давление для конкретной системы.
Выбор материалов должен соответствовать хладагенту, диапазону давлений и температур, одобрениям компонентов, методу соединения, окружающей среде и местным требованиям. Системы на CO2 работают при давлениях, требующих оборудования и трубопроводов, специально разработанных для такого применения. Системы на хладагентах A2L также имеют специфические требования безопасности и монтажа. Проверьте соответствие труб и фитингов расчетному давлению и инструкциям для конкретной системы.
В закупочном чертеже должны быть указаны стандарт и материал трубы, если они известны. Если спецификация неполная, укажите ее как незавершенный проектный элемент, а не предполагайте, что подойдет любая медная труба или фитинг.
Как длина трассы и фитинги влияют на падение давления?
Трасса трубопровода влияет на падение давления, заправку хладагента, движение масла, доступ для обслуживания и стоимость монтажа. Длинные участки, множество колен, зауженные ответвления, резкие сужения и неправильно расположенные подъемы могут изменить результат, который дает расчет по таблицам для прямых труб.
Прокладывайте трубы как можно короче, насколько позволяет расположение оборудования. Используйте метод фитингов и эквивалентной длины, требуемый инструментом подбора размеров производителя. Добавьте в модель изменения высоты и геометрию ответвлений, затем проверьте наименее благоприятную рабочую точку. Не заменяйте расчет падения давления визуальной оценкой.
Руководство по монтажу трубопроводов Danfoss рекомендует минимизировать ненужные изменения направления и предотвращать провисание, которое может привести к образованию непредусмотренных масляных ловушек. Обеспечьте доступ к запорным вентилям, патрубкам компрессора, смотровым стеклам и съемным панелям. Изолируйте каждую линию там, где этого требуют инструкции к оборудованию и условия эксплуатации.
Что должен отображать монтажный чертеж?
Полезный монтажный чертеж позволяет установщику смонтировать и проинспектировать предполагаемую трассу. Наведенная ниже сгенерированная иллюстрация показывает примеры элементов чертежа; она не готова к строительству. Перечислите следующие специфичные для проекта элементы:
- Направление потока и назначение линии для каждого участка.
- Материал труб, наружный диаметр или номинальное обозначение, а также спецификация толщины стенки, где это применимо.
- Фитинги, ответвления, переходники, ловушки, стояки, а также изоляционные или сервисные компоненты.
- Места подключения оборудования и утвержденный график подключений.
- Границы изоляции, точки опор, проходы через перекрытия и детали виброизоляции.
- Расчетное давление и температура, необходимые для выбора материалов и компонентов.
- Особые условия для оттаивания горячим газом, реверса теплового насоса, откачки хладагента или работы при малой нагрузке.
- Ревизия чертежа и источник данных для подбора размеров.
Руководство Copeland по холодильной технике охватывает опоры трубопроводов, масляные ловушки, вибрацию и защиту труб. Соблюдайте расстояние между опорами и процедуру соединения, указанные для оборудования и проекта.
Как проверки при пусконаладке могут подтвердить правильность проекта трубопроводов?
В отчетах о пусконаладке следует сопоставлять фактическое поведение системы с утвержденным проектом. Квалифицированный специалист или инженер по холодильному оборудованию может проверить рабочие условия и точки, имеющие значение для выбранного оборудования.
Запишите данные о хладагенте, температуре окружающей среды, состоянии нагрузки, ступени или скорости компрессора, условиях всасывания и нагнетания, состоянии жидкостной линии, а также точках измерения. Сравните падение давления и рабочие температуры с ограничениями производителя. Для систем с переменной производительностью включите самую низкую рабочую точку, которую план пусконаладочных работ может безопасно протестировать.
Такие симптомы, как низкое давление всасывания, неудовлетворительный уровень масла, вскипание хладагента, вибрация или неравномерная работа змеевика, могут иметь несколько причин. Они не доказывают, что диаметр трубопровода занижен. Перед изменением конструкции линии проверьте измерительные приборы, заправку, средства управления, наличие ограничений, расход воздуха и состояние оборудования. Работы с хладагентами, пайку, испытания под давлением и рекуперацию должны выполнять квалифицированные специалисты с соблюдением применимых процедур безопасности.
Что должно входить в запрос предложений (RFQ) OEM-производителя на трубопровод хладагента?
Для проведения полезного анализа трубопроводов отправьте границы системы и рабочий режим. Включите в чертеж спецификацию однолинейной схемы; размер патрубка компрессора сам по себе не описывает трассу.
- Применение: тип оборудования, диапазон температур, размещение внутри помещений или на улице, а также рабочий цикл.
- Хладагент: точная марка хладагента, масло и любой разрешенный аналог.
- Производительность и условия: расчетная нагрузка, условия кипения и конденсации, диапазон температуры окружающей среды, а также минимальная и максимальная нагрузка.
- Оборудование: компрессор, конденсатор, испаритель, дроссельное устройство и данные о соединениях.
- Трасса: длина участков, перепады высот, фитинги, ответвления и ограничения по монтажу.
- Материалы: стандарт труб, материал, способ соединения, расчетное давление, изоляция и отделка.
- Режимы работы: частичная нагрузка, ступенчатое регулирование, переменная скорость, оттайка, откачка (pump-down) или реверс теплового насоса.
- Документация: схема трубопроводов, спецификации оборудования, методика расчета и редакция чертежа.
Если система включает в себя нестандартный теплообменник или компрессорно-конденсаторный блок, укажите узел подключения трубопроводов на том же комплекте чертежей, что и нагрузку змеевика, хладагент, соединения и монтажные габариты. На странице инженерных разработок Domi описана поддержка требований по теплопередаче и проверка чертежей для проектов с теплообменниками. Перед тем как полагаться на эти данные при проектировании полного комплекта трубопроводов системы, согласуйте запрашиваемый объем инженерных работ с командой.
Часто задаваемые вопросы
Каковы различные типы трубопроводов хладагента?
Три основные функции основных линий — всасывание, нагнетание и жидкостная линия. В более крупной системе также могут быть предусмотрены ответвления, коллекторы, линия горячего газа для оттайки, экономайзер или линии реверсивного теплового насоса. Схема и состояние хладагента определяют правильное название и проверочный расчет.
Какой материал используется для трубопроводов хладагента?
Медные трубы ACR, изготовленные по стандарту ASTM B280, часто используются при монтажных работах в области холодильной техники. Требования к материалу и толщине стенки по-прежнему зависят от хладагента, расчетного давления, температуры, фитингов, допусков на оборудование и норм проектирования. Не используйте общее обозначение материала вместо спецификации системы.
Как подобрать размер линий хладагента?
Используйте график или программу подбора выбранного производителя оборудования с учетом хладагента, производительности, условий кипения и конденсации, длины трассы, перепада высот, фитингов и полного диапазона производительности. Проверьте возврат масла по всасыванию при минимальной нагрузке и падение давления в требуемых рабочих точках.
Являются ли размеры линий хладагента стандартными?
Трубы поставляются стандартных размеров, однако список стандартных размеров не гарантирует правильный выбор для конкретной системы. Используйте тип хладагента, условия эксплуатации, трассу трубопровода, холодопроизводительность, предельное давление и инструкции производителя для выбора трубы.
Можно ли использовать тот же размер, что и патрубок компрессора?
Не всегда автоматически. Патрубок компрессора — это размер присоединительного порта. Соединительный трубопровод должен выбираться с учетом всего контура и рабочего диапазона. Проверьте утвержденные данные оборудования и расчет линий.
Всегда ли линия всасывания большего диаметра улучшает производительность?
Нет. Больший диаметр может снизить трение при более высоком расходе, но он также может снизить скорость газа при работе системы на малой мощности. При выборе необходимо сбалансировать падение давления и возврат масла во всем фактическом диапазоне нагрузки.
Используются ли в системах на CO2 такие же трубы для хладагента, как и в системах на ГФУ?
Не следует предполагать это автоматически. Системы на CO2 имеют другие требования к давлению и могут требовать использования других труб, фитингов, клапанов и защитных компонентов. Следуйте утвержденной проектной документации системы CO2 и данным оборудования.
Что следует направить на согласование для проверки трубопроводов хладагента?
Отправьте схему трубопроводов, тип хладагента, холодопроизводительность и условия эксплуатации, модели компонентов, длины и перепады высот линий, схему размещения фитингов, спецификацию материалов и режимы работы. Включите номер ревизии чертежа и укажите, какие значения уже подтверждены, а какие еще находятся на рассмотрении.
Проверьте сопряжение теплообменника и трубопроводов перед выпуском в производство
Если ваш проект включает в себя заказной испаритель, конденсатор или компрессорно-конденсаторный агрегат, отправьте чертеж, тип хладагента, целевую холодопроизводительность, условия эксплуатации и график подключения трубопроводов вместе с запросом коммерческого предложения (RFQ). Команда Domi описывает проверку чертежей и поддержку по теплотехнике для проектов теплообменников. Уточните у команды, входит ли запрошенная проверка трубопроводов в объем проекта.
