Several HVAC systems require field refrigeration piping to be designed and installed on-site. Examples include Condensing units, Direct expansion (DX) coil in air handlers, Remote evaporators with air-cooled chillers and Chiller with a remote air-cooled condensers. This Guide covers R-22, R-407C, R-410A, and R-134a used in commercial air conditioning systems. It does not apply to industrial refrigeration and/or Variable Refrigerant Volume (VRV) systems.
इस एप्लिकेशन गाइड में निहित जानकारी ASHRAE की प्रशीतन हैंडबुक के अध्याय 2 पर आधारित है और इस प्रकार के उपकरणों के साथ मैकक्वे के अच्छे अनुभव पर आधारित है।
एक उचित रूप से डिज़ाइन और स्थापित सर्द पाइपिंग सिस्टम होना चाहिए:
- बाष्पीकरणकर्ताओं को पर्याप्त सर्द प्रवाह प्रदान करें, व्यावहारिक रेफ्रिजरेंट लाइन आकारों का उपयोग करके जो दबाव ड्रॉप को सीमित करता है।
- Avoid trapping excessive oil so that the compressor has enough oil to operate properly at all times.
- तरल रेफ्रिजरेंट स्लगिंग से बचें।
- साफ और सूखा हो।
सर्द पाइपिंग डिजाइन चेक सूची
सर्द पाइपिंग डिजाइन में पहला कदम उत्पाद और जॉबसाइट जानकारी एकत्र करना है। प्रत्येक के लिए एक चेकलिस्ट नीचे दी गई है। इस जानकारी का उपयोग कैसे किया जाता है, इस गाइड के बाकी हिस्सों में समझाया जाएगा।
उत्पाद की जानकारी
- यूनिट घटकों की मॉडल संख्या (संघनक अनुभाग, बाष्पीकरणकर्ता, आदि)
- अधिकतम क्षमता प्रति प्रशीतन परिपथ
- न्यूनतम क्षमता प्रति प्रशीतन परिपथ
- एकक संचालन प्रभार
- यूनिट पंप डाउन क्षमता
- सर्द प्रकार
- इकाई विकल्प (हॉट गैस बाईपास, आदि)
- क्या उपकरण में अलगाव वाल्व और चार्जिंग पोर्ट शामिल हैं
- क्या यूनिट ने पंप किया है?
नौकरियों की सूचना
- पाइपिंग को कैसे चलाया जाएगा, इसका स्केच, जिसमें शामिल हैं:
- दूरी
- उन्नयन परिवर्तन
- उपकरण लेआउट
- फिटिंग
- वाष्पीकरण पाइपिंग कनेक्शन के लिए विशिष्ट विवरण
- परिवेश की स्थिति जहां पाइपिंग चलाई जाएगी
- परिवेश ऑपरेटिंग रेंज (क्या सिस्टम सर्दियों के दौरान संचालित होगा?)
- कूलिंग लोड का प्रकार (आराम या प्रक्रिया)
- यूनिट अलगाव (स्प्रिंग आइसोलेटर्स, रबर-इन-शियर, आदि)
विशिष्ट सर्द पाइपिंग लेआउट
यह आंकड़ा एक छत पर एक छत वाले एयर-हैंडलिंग यूनिट में स्थापित एक डीएक्स कॉइल से जुड़े ग्रेड पर घुड़सवार एक संघनक इकाई को दर्शाता है।
- एक तरल रेखा कॉइल से सटे थर्मल विस्तार (TX) वाल्व के लिए कंडेनसर से तरल सर्द की आपूर्ति करती है।
- एक सक्शन लाइन कंप्रेसर के सक्शन कनेक्शन को सर्द गैस प्रदान करती है।
यह आंकड़ा इमारत के अंदर एक दूरस्थ बाष्पीकरण के साथ एक छत-माउंटेड एयर-कूल्ड चिलर को दर्शाता है।
- 1। दो प्रशीतन सर्किट हैं, प्रत्येक एक तरल लाइन के साथ एक तरल रेखा के साथ कंडेनसर से तरल सर्द की आपूर्ति करता है, जो वाष्पीकरण से सटे TX वाल्व तक है, और एक सक्शन लाइन है जो बाष्पीकरणकर्ता से कंप्रेसर के सक्शन कनेक्शन के लिए सर्द गैस लौट रही है।
- 2। सर्किट में से एक पर एक डबल सक्शन राइजर है।
यह आंकड़ा छत पर एक दूरस्थ एयर-कूल्ड कंडेनसर के साथ एक इनडोर चिलर दिखाता है।
- 1। डिस्चार्ज गैस लाइन कंप्रेसर के डिस्चार्ज साइड से कंडेनसर के इनलेट तक चलती है।
- 2। लिक्विड लाइन वाष्पीकरण में एक TX वाल्व से कंडेनसर के आउटलेट को जोड़ती है।
- 3। सर्किट पर हॉट गैस बाईपास लाइन कंप्रेसर की डिस्चार्ज लाइन से लेकर वाष्पीकरण पर तरल लाइन कनेक्शन तक चलती है।
पाइपिंग डिजाइन मूल बातें
प्रारंभिक लागत, दबाव ड्रॉप और सिस्टम विश्वसनीयता के बीच एक अच्छा पाइपिंग डिज़ाइन का परिणाम होता है। प्रारंभिक लागत पाइपिंग के व्यास और लेआउट से प्रभावित होती है। प्रदर्शन और क्षमता को प्रतिकूल रूप से प्रभावित करने से बचने के लिए पाइपिंग में दबाव ड्रॉप को कम से कम किया जाना चाहिए। क्योंकि लगभग सभी फील्ड-पिप्ड सिस्टम में प्रशीतन सर्किट से गुजरने वाले कंप्रेसर तेल होते हैं और कंप्रेसर को वापस करते हैं, पाइपिंग में एक न्यूनतम वेग को बनाए रखा जाना चाहिए ताकि पर्याप्त तेल पूर्ण और भाग लोड स्थितियों में कंप्रेसर के नाबदान को वापस कर दिया जाए।
अंगूठे का एक अच्छा नियम न्यूनतम है:
- क्षैतिज सक्शन और गर्म गैस लाइनों के लिए 500 फीट प्रति मिनट (FPM) या 2.54 मीटर प्रति सेकंड (MPS)।
- सक्शन और हॉट गैस राइजर के लिए 1000 FPM (5.08 mps)।
- तरल लाइनों पर बंद होने पर तरल हथौड़ा से बचने के लिए 300 से कम FPM (1.54 mps) से कम।
Hard drawn copper tubing is used for halocarbon refrigeration systems. Types L and K are approved for air conditioning and refrigeration (ACR) applications. Type M is not used because the wall is too thin. The nominal size is based on the outside diameter (OD). Typical sizes include 5/8 inch, 7/8 inch, 1-1/8 inch, etc.
एसीआर अनुप्रयोगों के लिए इच्छित कॉपर टयूबिंग को निर्जलित किया जाता है, नाइट्रोजन के साथ चार्ज किया जाता है, और निर्माता द्वारा प्लग किया जाता है (नीचे आंकड़ा देखें)।
Formed fittings, such as elbows and tees, are used with the hard drawn copper tubing. All joints are brazed with oxy-acetylene torches by a qualified technician. As mentioned before, refrigerant line sizes are selected to balance pressure drop with initial cost, in this case of the copper tubing while also maintaining enough refrigerant velocity to carry oil back to the compressor. Pressure drops are calculated by adding the length of tubing required to the equivalent feet (meters) of all fittings in the line. This is then converted to PSI (kPa).
दबाव ड्रॉप और तापमान परिवर्तन
जैसा कि सर्द पाइप के माध्यम से बहती है दबाव गिरता है और सर्द संतृप्ति तापमान को बदल देता है। दबाव और संतृप्ति तापमान दोनों में कमी कंप्रेसर प्रदर्शन पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है। उचित प्रशीतन प्रणाली डिजाइन इस परिवर्तन को प्रति पंक्ति 2 ° F (1.1 ° C) से कम करने के लिए इस परिवर्तन को कम करने का प्रयास करती है। इसलिए, प्रशीतन प्रणाली के घटकों से मेल खाने पर "2 ° F" बनाम PSI (KPA) के रूप में संदर्भित दबाव ड्रॉप को सुनना आम है।
उदाहरण के लिए, एक संघनक इकाई 45 ° F (7.2 ° C) संतृप्त सक्शन तापमान पर 25 टन (87.9 kW) शीतलन का उत्पादन कर सकती है। 2 ° F (1.1 ° C) लाइन लॉस को मानते हुए, बाष्पीकरणकर्ता को 47 ° F (7.2 ° C) संतृप्त सक्शन तापमान पर 25 टन (87.9 kW) शीतलन देने के लिए आकार देना होगा।
नीचे दी गई तालिका कई सामान्य रेफ्रिजरेंट के लिए तापमान और दबाव में दबाव की बूंदों की तुलना करती है। ध्यान दें कि तापमान में समान परिवर्तन के लिए रेफ्रिजरेंट में अलग -अलग दबाव बूंदें होती हैं। उदाहरण के लिए, कई दस्तावेज आर -22 के लिए स्वीकार्य दबाव ड्रॉप को 2 ° F (1.1 ° C) या लगभग 3 PSI (20.7 kPa) के रूप में संदर्भित करते हैं। R-410A में समान 3 PSI बदलते हैं, जिसके परिणामस्वरूप 1.2 ° F (0.7 ° C) तापमान में परिवर्तन होता है।
नोट सक्शन और डिस्चार्ज प्रेशर ड्रॉप्स 100 समकक्ष पैरों (30.5 मीटर) और 40 ° F (4.4 ° C) संतृप्त तापमान के आधार पर।
तरल रेखाएँ
तरल लाइनें कंडेनसर को बाष्पीकरणकर्ता से जोड़ती हैं और तरल सर्द को TX वाल्व तक ले जाती हैं। यदि तरल रेखा में सर्द एक गैस तक चमकती है क्योंकि दबाव बहुत कम हो जाता है या ऊंचाई में वृद्धि के कारण, तो प्रशीतन प्रणाली खराब तरीके से संचालित होगी। लिक्विड सब-कूलिंग एकमात्र तरीका है जो लाइन में दबाव ड्रॉप के कारण गैस के लिए सर्द चमकती को रोकता है।
वास्तविक रेखा का आकार 2 से 3 ° F (1.1 से 1.7 ° C) दबाव ड्रॉप से अधिक नहीं करना चाहिए। PSI (KPA) में वास्तविक दबाव ड्रॉप रेफ्रिजरेंट पर निर्भर करेगा।
तरल लाइनों को ओवरसाइज़ करने से हतोत्साहित किया जाता है क्योंकि यह सिस्टम रेफ्रिजरेंट चार्ज में काफी वृद्धि करेगा। यह, बदले में, तेल चार्ज को प्रभावित करता है।
चूंकि तरल रेफ्रिजरेंट को कंडेनसर से बाष्पीकरणकर्ता तक उठाया जाता है, सर्द दबाव कम हो जाता है। विभिन्न रेफ्रिजरेंट में ऊंचाई के आधार पर अलग -अलग दबाव परिवर्तन होंगे। विशिष्ट रेफ्रिजरेंट के लिए तालिका 2 का संदर्भ लें। तरल रेखा में कुल दबाव ड्रॉप घर्षण हानि का योग है, साथ ही रिसर में तरल सर्द स्तंभ का वजन।
शीतल | प्रेशर ड्रॉप साई/फीट (केपीए/एम) रिसर |
आर -22 | 0.50 (11.31) |
आर-407C | 0.47 (10.63) |
आर -410A | 0.43 (9.73) |
आर -134A | 0.50 (11.31) |
केवल उप-कूल्ड लिक्विड रेफ्रिजरेंट इस स्थिति में TX वाल्व पर चमकने से बचेंगे। यदि कंडेनसर बाष्पीकरणकर्ता के ऊपर स्थापित किया गया था, तो लाइन में तरल सर्द के वजन से दबाव में वृद्धि ने सर्द को उप-कूलिंग के बिना एक ठीक से आकार की रेखा में चमकने से रोका होगा।
TX वाल्व पर कुछ उप-कूलिंग होना महत्वपूर्ण है ताकि वाल्व ठीक से काम करे और समय से पहले असफल न हो। निर्माता की सिफारिशों का पालन करें। यदि कोई भी उपलब्ध नहीं है, तो TX वाल्व पर उप-कूलिंग के 4 से 6 ° F (2.2 से 3.3 ° C) प्रदान करें।
लिक्विड लाइनों को कई सर्द लाइन घटकों और/या सहायक उपकरण की आवश्यकता होती है जो क्षेत्र को चयनित और स्थापित किया जाता है (नीचे चित्रा)। अलगाव वाल्व और चार्जिंग पोर्ट की आवश्यकता होती है। आम तौर पर, बुनियादी सिस्टम घटकों की सर्विसिंग के लिए अलगाव वाल्व होना वांछनीय है, जैसे कि एक संघनक इकाई या कंडेनसर। कई मामलों में, निर्माता अपने उत्पाद के साथ अलग -थलग वाल्वों की आपूर्ति करते हैं, इसलिए यह जांचना सुनिश्चित करें कि क्या शामिल है। अलग -थलग वाल्व कई प्रकार और आकार में आते हैं।
का संदर्भ देते हुए यह आंकड़ा :
- कंडेनसर से काम करते हुए, एक लिक्विड लाइन फिल्टर-ड्रायर है। फ़िल्टर ड्रायर तरल सर्द से मलबे को हटा देता है और सिस्टम में नमी को अवशोषित करने के लिए एक desiccant होता है। फ़िल्टर ड्रायर्स या तो डिस्पोजेबल हैं या बदली कोर के साथ एक स्थायी हैं।
- आगे एक दृष्टि कांच है जो तकनीशियनों को तरल रेखा में सर्द की स्थिति देखने की अनुमति देता है। कई दृष्टि चश्मे में एक नमी संकेतक शामिल है जो रंग बदलता है यदि नमी सर्द में मौजूद है।
- दृष्टि कांच के बाद TX वाल्व है।
इस प्रणाली के लिए संभावित सामान में शामिल हैं:
- एक गर्म गैस बाईपास बंदरगाह। यह एक विशेष फिटिंग है जो वितरक के साथ एकीकृत होता है - एक सहायक साइड कनेक्टर (ASC)।
- A pump down solenoid valve. If a pump down is utilized, the solenoid valve will be located just before the TX valve, as close to the evaporator as possible.
- तरल रेखा में रिसीवर। इनका उपयोग या तो पंप या सेवा के लिए अतिरिक्त सर्द स्टोर करने के लिए किया जाता है (यदि कंडेनसर के पास सिस्टम चार्ज को रखने के लिए अपर्याप्त मात्रा है), या बाढ़ वाले कम परिवेश नियंत्रण दृष्टिकोण के हिस्से के रूप में। रिसीवर को आमतौर पर टाला जाता है क्योंकि वे कंडेनसर से उप-कूलिंग को हटाते हैं, प्रारंभिक लागत में वृद्धि करते हैं, और सर्द शुल्क बढ़ाते हैं।
सर्द प्रवाह की दिशा में तरल लाइनों को 1/8 इंच प्रति फुट (10.4 मिमी/मी) ढलान दिया जाना चाहिए। ट्रैपिंग अनावश्यक है।
सक्शन लाइन्स
सक्शन गैस लाइनें बाष्पीकरणकर्ता से सर्द गैस को कंप्रेसर के इनलेट में प्रवाहित करने की अनुमति देती हैं। सक्शन लाइन को कम करने से वांछित वाष्पीकरण के तापमान को बनाए रखने के लिए कम सक्शन दबाव में संचालित करने के लिए मजबूर करके कंप्रेसर की क्षमता कम हो जाती है। सक्शन लाइन की देखरेख से प्रारंभिक परियोजना की लागत बढ़ जाती है और इसके परिणामस्वरूप बाष्पीकरणकर्ता से कंप्रेसर तक तेल ले जाने के लिए अपर्याप्त सर्द गैस वेग हो सकता है। यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जब ऊर्ध्वाधर सक्शन राइजर का उपयोग किया जाता है।
सक्शन लाइनों को अधिकतम 2 से 3 ° F (1.1 से 1.7 ° C) दबाव हानि के लिए आकार दिया जाना चाहिए। PSI (KPA) में वास्तविक दबाव ड्रॉप रेफ्रिजरेंट पर निर्भर करेगा।
सक्शन लाइन पाइपिंग विवरण
संचालन करते समय, सक्शन लाइन सुपरहिटेड रेफ्रिजरेंट वाष्प और तेल से भरी होती है। तेल पाइप के तल पर बहता है और इसके ऊपर बहने वाली रेफ्रिजरेंट गैस द्वारा ले जाया जाता है। जब सिस्टम रुक जाता है, तो सर्द, परिवेश की स्थिति के आधार पर पाइप में संघनित हो सकता है। यदि सिस्टम पुनरारंभ होने पर तरल रेफ्रिजरेंट कंप्रेसर में खींचा जाता है, तो यह स्लगिंग हो सकता है।
अच्छे तेल की वापसी को बढ़ावा देने के लिए, सक्शन लाइनों को सर्द प्रवाह की दिशा में 1/8 इंच प्रति फुट (10.4 मिमी/मी) पिच किया जाना चाहिए। बाष्पीकरणकर्ता कनेक्शन को विशेष देखभाल की आवश्यकता होती है क्योंकि बाष्पीकरणकर्ता में ऑफ साइकिल के दौरान घनीभूत सर्द की एक बड़ी मात्रा में शामिल होने की क्षमता होती है। संघनित रेफ्रिजरेंट के स्लगिंग को कम करने के लिए, वाष्पीकरणकों को एक उल्टे जाल के साथ सक्शन लाइन से अलग किया जाना चाहिए जैसा कि नीचे दिए गए आंकड़ों में दिखाया गया है:
कंप्रेसर के लिए अग्रणी होने से पहले ट्रैप को बाष्पीकरणकर्ता के शीर्ष से ऊपर विस्तारित करना चाहिए।
- कई बाष्पीकरणकर्ताओं के साथ, सक्शन पाइपिंग को डिज़ाइन किया जाना चाहिए ताकि दबाव की बूंदें समान हों और एक कॉइल से सर्द और तेल दूसरे कॉइल में प्रवाहित न हो।
- कंप्रेसर के लिए बहने से पहले कंडेंस्ड रेफ्रिजरेंट को पकड़ने के लिए रिसर्स के नीचे ट्रैप का उपयोग किया जा सकता है। मध्यवर्ती जाल एक ठीक से आकार के रिसर में अनावश्यक हैं क्योंकि वे दबाव ड्रॉप में योगदान करते हैं।
- आमतौर पर व्यावसायिक रूप से उत्पादित एयर कंडीशनिंग उपकरण के साथ, कंप्रेशर्स यूनिट के किनारे एक सामान्य कनेक्शन के लिए "प्रीपेड" होते हैं।
- कंप्रेसर में प्रवेश करने से पहले सर्द को साफ करने में मदद करने के लिए सक्शन लाइन फ़िल्टर ड्रायर्स उपलब्ध हैं। क्योंकि वे एक महत्वपूर्ण दबाव ड्रॉप का प्रतिनिधित्व करते हैं, उन्हें केवल तभी जोड़ा जाना चाहिए जब परिस्थितियों की आवश्यकता होती है, जैसे कि कंप्रेसर बर्नआउट के बाद। इस उदाहरण में, प्रतिस्थापन कंप्रेसर के लिए ब्रेक-इन अवधि के बाद सक्शन फ़िल्टर ड्रायर को अक्सर हटा दिया जाता है। सक्शन फ़िल्टर ड्रायर्स महत्वपूर्ण मात्रा में तेल पकड़ते हैं, इसलिए उन्हें तेल जल निकासी को बढ़ावा देने के लिए निर्माता के विनिर्देशों के अनुसार स्थापित किया जाना चाहिए।
डिस्चार्ज लाइन्स
Discharge gas lines (often referred to as hot gas lines) allow refrigerant to flow from the discharge of the compressor to the inlet of the condenser. Undersizing discharge lines will reduce compressor capacity and increase compressor work. Over sizing discharge lines increases the initial cost of the project and may result in insufficient refrigerant gas velocity to carry oil back to the compressor. Figures below.
डिस्चार्ज लाइन पाइपिंग विवरण
Discharge lines carry both refrigerant vapor and oil. Since refrigerant may condense during the off cycle, the piping should be designed to avoid liquid refrigerant and oil from flowing back into the compressor. Traps can be added to the bottom of risers to catch oil and condensed refrigerant during off cycles, before it flows backward into the compressor. Intermediate traps in the risers are unnecessary in a properly sized riser as they increase the pressure drop. Discharge lines should be pitched 1/8 inch per foot (10.4 mm/m) in the direction of refrigerant flow towards the condenser.
जब भी कोई कंडेनसर कंप्रेसर के ऊपर स्थित होता है, तो एक उल्टा जाल या चेक वाल्व कंडेनसर इनलेट पर स्थापित किया जाना चाहिए ताकि तरल सर्द को बंद चक्र के दौरान कंप्रेसर में पीछे की ओर बहने से रोका जा सके। कुछ मामलों में (यानी पारस्परिक कंप्रेशर्स के साथ), एक डिस्चार्ज मफलर को डिस्चार्ज लाइन में पल्सेशन (जो कंपन का कारण बनता है) को कम करने के लिए स्थापित किया जाता है। तेल आसानी से एक डिस्चार्ज मफलर में फंस जाता है, इसलिए इसे पाइपिंग के क्षैतिज या डाउनफ्लो हिस्से में रखा जाना चाहिए, जितना संभव हो उतना कंप्रेसर के करीब।
एकाधिक प्रशीतन सर्किट
नियंत्रण और अतिरेक के लिए, कई प्रशीतन प्रणालियों में दो या अधिक प्रशीतन सर्किट शामिल हैं। प्रत्येक सर्किट को अलग रखा जाना चाहिए और डिज़ाइन किया जाना चाहिए जैसे कि यह एक एकल प्रणाली थी। कुछ मामलों में, एक एकल रेफ्रिजरेशन सर्किट कई वाष्पीकरणकर्ताओं की सेवा करता है, लेकिन कई प्रशीतन सर्किट को कभी भी एक ही वाष्पीकरण से नहीं जोड़ा जाना चाहिए। एक सामान्य गलती एक एकल सर्किट वाष्पीकरण कॉइल के साथ दो सर्किट संघनक इकाइयों को स्थापित करना है।
यह आंकड़ा सामान्य डीएक्स कॉइल दिखाता है जिसमें कई सर्किट शामिल हैं। इंटरलेक्ड सबसे आम है। व्यक्तिगत कॉइल होना संभव है, प्रत्येक एक एकल सर्किट के साथ, एक ही सिस्टम में स्थापित और एक समर्पित प्रशीतन सर्किट से जुड़ा हुआ है।
जबकि अधिकांश आम एयर कंडीशनिंग अनुप्रयोगों में प्रत्येक सर्किट के लिए एक बाष्पीकरणकर्ता होता है, कई बाष्पीकरणकर्ताओं को एकल प्रशीतन सर्किट से जोड़ना संभव है।
नीचे चित्रा दो डीएक्स कॉइल की सेवा करने वाला एक एकल प्रशीतन सर्किट दिखाता है। ध्यान दें कि प्रत्येक कॉइल का अपना सोलनॉइड और थर्मल विस्तार वाल्व होता है। प्रत्येक वितरक के लिए एक TX वाल्व होना चाहिए। व्यक्तिगत सोलनॉइड का उपयोग किया जाना चाहिए यदि बाष्पीकरणकर्ताओं को स्वतंत्र रूप से संचालित किया जाएगा (यानी क्षमता नियंत्रण के लिए)। यदि दोनों बाष्पीकरणकर्ता एक ही समय में काम करेंगे, तो एक सामान्य पाइप में एक एकल सोलनॉइड वाल्व का उपयोग किया जा सकता है।
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