في هذا المنشور، سنواصل مناقشتنا حول كيفية تحديد حجم أنابيب التبريد. تم تصميم هذا التدريب ليكون بسيطًا وعمليًا قدر الإمكان، مما يوفر لك المعرفة اللازمة لتحديد حجم أنابيب غاز التبريد بشكل صحيح ودقيق. سنتناول الجوانب المهمة لهذه العملية بما في ذلك تحديد حجم الأنبوب، وانخفاض الضغط، وعوامل أخرى. بفضل هذا التدريب الشامل، ستكتسب الثقة في تحديد حجم أنابيب غاز التبريد في أي موقف.
تحجيم خطوط التبريد
يتضمن الفصلان 41 و2 من دليل ASHRAE لأنظمة ومعدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (ASHRAE) تحديد حجم خطوط الشفط والتفريغ والسائل لغازات التبريد المستخدمة بشكل متكرر. تبلغ التغيرات في درجة حرارة الشفط المشبعة (SST) 0.5 و1 و2 درجة فهرنهايت (0.28 و0.56 و1.7 درجة مئوية) لخطوط الشفط والتفريغ و1 درجة فهرنهايت (0.56 درجة مئوية) لخطوط السوائل. تعتمد هذه البيانات على درجة حرارة تكثيف تبلغ 105 درجة فهرنهايت (40.6 درجة مئوية) للمعدات المبردة بالماء ويجب تعديلها لدرجات حرارة أخرى، مثل درجات حرارة المعدات المبردة بالهواء (عادةً من 120 إلى 125 درجة فهرنهايت [48.9 إلى 51.7 درجة مئوية) ج]). أيضًا، تفترض الجداول طولًا قدره 100 قدم (30.5 مترًا) من طول الأنبوب المكافئ، ولكن يمكن استنتاج انخفاض الضغط الفعلي من معادلات الجداول وفقًا للطول الفعلي للتطبيق.
تعتمد درجة حرارة الشفط المشبعة على الضغط الخارج من المبخر وتمثل درجة حرارة مادة التبريد كغاز بدون حرارة شديدة. ستكون درجة حرارة مادة التبريد الفعلية الخارجة من المبخر أعلى من ذلك. ويسمى الفرق بين درجتي الحرارة بالحرارة الفائقة.
الطول المكافئ لخطوط التبريد
توفر الجداول التالية معلومات لتقدير الأطوال المكافئة. يتم تقدير الطول المكافئ الفعلي عن طريق حساب طول المسار بالأقدام (الأمتار) الذي ستتبعه الأنابيب وإضافة قطرات الضغط للتركيبات و/أو الملحقات على طول هذا الطول. توفر الجداول انخفاضات في الضغط بالأقدام المكافئة للأنابيب المستقيمة للتركيبات والملحقات.
على سبيل المثال ، في "الطول المكافئ للتركيبات"، نرى أن كوعًا نصف قطره 7/8 بوصة (22 مم) طويل به انخفاض ضغط يعادل 1.4 قدم (0.43 مترًا) من الأنابيب النحاسية المستقيمة.
كيفية تحديد الطول المكافئ
احسب الطول المكافئ لخط السائل لوحدة التكثيف التالية مع وحدة معالجة الهواء DX:
يتكون الخط السائل من العناصر التالية:
- •22 قدمًا (6.7 مترًا) من الأنابيب مقاس 1-3/8 بوصة (35 ملم).
- 7 أكواع طويلة نصف قطرها
- 1 مرشح مجفف
- 1 زجاج رؤية
- 1 صمام عزل من نوع الكرة الأرضية
لتحديد الطول المكافئ لاستخدام ملحقات غاز التبريد الجدول 1 و الجدول 2).
كيفية قياس حجم الخطوط السائلة
Size the refrigerant liquid lines and determine the sub-cooling required to avoid flashing at the TX valve for the condensing unit with DX air-handling unit shown in the previous example. The system:
- يستخدم R-410A
- بها أنابيب نحاسية
- يعمل المبخر عند درجة حرارة 40 درجة فهرنهايت (4.4 درجة مئوية)
- يعمل المكثف عند درجة حرارة 120 درجة فهرنهايت (48.9 درجة مئوية)
- القدرة 60 طن (211 كيلو واط)
- يعادل خط السائل 113.6 قدمًا (34.64 مترًا)
- يحتوي على رافعة بطول 20 قدمًا (6.1 م) مع وجود المبخر فوق المكثف
الخطوة الأولى في تحديد حجم خط السائل هي تقدير حجم الأنابيب اللازمة للنظام. ويتبع ذلك حساب فرق درجة الحرارة الفعلي (∆T) بين المعدات والمساحة التي يتم خدمتها. يجب بعد ذلك حساب الانخفاض الفعلي في ضغط الأنابيب وتحديد إجمالي انخفاض الضغط. يجب أيضًا تحديد الضغط المشبع لـ R-410A عند صمام TX، ودرجة حرارة التشبع في صمام TX، والتبريد الفرعي المطلوب للسائل المشبع في صمام TX. وأخيرا، يجب حساب التبريد الفرعي المطلوب للتشغيل السليم. سيؤدي اتباع هذه الخطوات إلى ضمان تصميم النظام بشكل صحيح وسيعمل بكفاءة.
الخطوة 1 - تقدير حجم الأنبوب
لمعرفة حجم أنبوب خط السائل لوحدة 60 طن، راجع الجدول التالي. وفقًا للجدول، سيكون الأنبوب مقاس 1-3/8 بوصة (35 مم) مناسبًا لوحدة بقدرة 79.7 طنًا (280 كيلووات). يرجى ملاحظة أن شروط الجدول (الطول المعادل ودرجة حرارة التكثيف) تختلف عن شروط التصميم.
الخطوة 2 - حساب الفعلي ∆T
يمكننا حساب فرق درجة حرارة التشبع بناءً على شروط التصميم:
`{:[DeltaT_(“Actual “)=DeltaT_(“Table “)[(” Actual Length “)/(” Table Length “)][(” Actual Capacity “)/(” Table Capacity “)]^(1.8)],[DeltaT_(“Actual “)=1^(@)F[(113.6ft)/(100.0ft)][(60.0” Tons “)/(79.7” Tons “)]^(1.8)=0.68^(@)F],[{: Delta DeltaT_(“Actual “)=0.56^(@)C[(34.64(” “m))/(30.48(” “m))][(211(” “kW))/(280(” “kW))]^(1.8)=0.39^(@)C]]:}`الخطوة 3 - حساب الانخفاض الفعلي في ضغط الأنابيب
وفق الجدول 3, the pressure drop for 1°F (0.56°C) saturation temperature drop with a 100 ft equivalent length is 4.75 PSI (32.75 kPa). The actual piping pressure drop is determined using the equation:
`{:[” Pressure “” Drop “_(“Actual “)=” Pressure Drop “_(“Table “)[(DeltaT_(“Actual “))/(DeltaT_(“Table “))]],[[” Pressure Drop “p_(“Actual “)=32.75kPaquad[(0.39^(@)C)/(0.56^(@)C)]=22.81kPa]],[]:}`الخطوة 4 – حساب إجمالي انخفاض الضغط
بجانب تحديد انخفاض الضغط الكلي، نستخدم الجدول 4وتذكر أن ارتفاع الرافع هو 20 قدمًا. وبالنسبة لـ R-410A، يبلغ انخفاض الضغط 0.43 رطل لكل بوصة مربعة لكل قدم (9.73 كيلو باسكال/م).
`” Pressure Drop from the Riser “=” Pressure Drop “xx(” Refrigerant Pressure Drop “)/(ft)`
انخفاض الضغط الإجمالي = انخفاض الضغط الفعلي + انخفاض الضغط الصاعد
إجمالي انخفاض الضغط = 3.23 رطل لكل بوصة مربعة + 8.6 رطل لكل بوصة مربعة = 11.83 رطل لكل بوصة مربعة
إجمالي انخفاض الضغط = 59.35 كيلو باسكال + 22.81 كيلو باسكال = 82.16 كيلو باسكال
الخطوة 5 – تحديد الضغط المشبع لـ R-410A عند صمام TX
استخدام جداول خصائص غاز التبريد والتي يمكن العثور عليها في HVAC-ENG.COM or references such as ASHRAE, the saturated pressure for R-410A at 120°F is 433 PSIA (absolute) (2985 kPaA). To calculate the saturation pressure at the TX valve, we take the saturated pressure of R-410A at 120°F and subtract the total pressure drop.
الضغط المشبعTX Valve = الضغط المشبع120 درجة فهرنهايت - انخفاض الضغط الكلي
الضغط المشبعTX Valve = 433.0 تحليل الأداء القطاعي – 11.83 تحليل الأداء الاستثماري = 421.17 تحليل الأداء القطاعي
(ضغط مشبعTX Valve = 2985.0 كيلو باسكال – 82.15 lPa = 2902.85 كيلو باسكال)
الخطوة 6 – تحديد درجة حرارة التشبع في TX
صمام
بالرجوع إلى جداول خصائص التبريد، يمكن استكمال درجة حرارة التشبع عند صمام TX باستخدام ضغط التشبع عند صمام TX (421 PSIA). تم العثور على درجة حرارة التشبع في صمام TX تبلغ 117.8 درجة فهرنهايت.
الخطوة 7- تحديد التبريد الفرعي المطلوب للسائل المشبع عند صمام TX
يمكن العثور على التبريد الفرعي الذي يتطلب وجود سائل مشبع في صمام TX عن طريق:
التبريد الفرعي = درجة حرارة التشبع الفعلية – درجة حرارة التشبعTX Valve
التبريد الفرعي = 120.0 درجة فهرنهايت – 117.8 درجة فهرنهايت = 2.2 درجة فهرنهايت
الخطوة 8 – تحديد التبريد الفرعي المطلوب للتشغيل السليم
2.2 درجة فهرنهايت هي مقدار التبريد الفرعي المطلوب للحصول على سائل تبريد مشبع في صمام TX. أي شيء أقل من ذلك، سيبدأ سائل التبريد في الوميض ولن يعمل صمام TX بشكل صحيح. لكي تعمل صمامات TX بشكل صحيح وتتجنب رفرفة الحجاب الحاجز، يجب أن يكون هناك 4 درجات فهرنهايت إضافية من التبريد الفرعي في صمام TX.
متطلبات التبريد الفرعي = درجة حرارة صمام TX + الحد الأدنى لدرجة حرارة النظام
متطلبات التبريد الفرعي = 2.2 درجة فهرنهايت + 4.0 درجة فهرنهايت = 6.2 درجة فهرنهايت
في المنشورات التالية، سنناقش موضوعات تتعلق بزيت التبريد، وحجم خط الشفط، وعودة الزيت في رافعات الشفط والتفريغ، وصمامات التمدد الحراري، وتجاوز الغاز الساخن، وتحجيم خط تحويل الغاز الساخن، وصمامات تحويل الغاز الساخن، وكيفية تحديد حجم خط تحويل الغاز الساخن، تفاصيل التثبيت، المضخة، عزل الأنابيب، تركيب خط التبريد، التشغيل في البيئة المحيطة المنخفضة، تدوير المروحة والتحكم في سرعة المروحة، تصميم غمر المكثف، السلامة والبيئة. تعتبر كل هذه المواضيع ضرورية لفهم الجوانب المختلفة لأنابيب التبريد وستضمن معرفة شاملة بالموضوع.
FREQUENTLY ASKED QUESTIONS
The equivalent length for refrigerant lines is calculated by considering the actual length of the pipe, as well as the fittings, valves, and other components that contribute to pressure drop. The equivalent length is typically calculated using tables or charts provided by the pipe manufacturer or through the use of specialized software. It’s essential to accurately calculate the equivalent length to ensure that the pipe size is correctly determined.
Pressure drop in refrigerant piping systems can lead to reduced system efficiency, increased energy consumption, and decreased system capacity. As pressure drop increases, the compressor must work harder to maintain the desired system pressure, resulting in higher energy bills and increased wear on the compressor. Additionally, excessive pressure drop can lead to refrigerant flow restrictions, causing the system to malfunction or even fail.
The correct pipe size for refrigerant suction piping is determined by considering the refrigerant flow rate, suction pressure, and pipe material. A larger pipe size is typically required for suction piping to minimize pressure drop and ensure proper system performance. The pipe size must also be compatible with the compressor and other system components to ensure safe and efficient operation.
Common mistakes to avoid when sizing refrigerant piping include underestimating the refrigerant flow rate, neglecting to consider pressure drop, and failing to account for pipe fittings and valves. Additionally, using incorrect or outdated data, such as incorrect pipe sizing charts or tables, can lead to inaccurate pipe size determination. It’s essential to follow established industry guidelines and best practices when sizing refrigerant piping to ensure accurate and reliable results.
To ensure that your refrigerant piping system is properly insulated, it’s essential to select the correct insulation material and thickness based on the system operating conditions and environment. The insulation should be able to withstand the maximum and minimum temperatures expected in the system, as well as any mechanical stresses or vibrations. Additionally, the insulation should be properly installed and maintained to ensure that it remains effective over the system’s lifespan.
