5. 3. Freon 12 (CCl::F2)

Freon 12 (F-12) u tecnom stanju je beZJbojan.Na atmosferskom pritisku nalazi se u gasov~tomstanju i znatno je tezi od vazduha. Temperaturakljucanja na atmosferskom pritiskJu mu iznosi-29,aoC.

Nema mirisa (sem u vecim koncentracijama -oko 201>/0zapreminskih, kada ima lak miris etera).

Nije otrovan, zapaljiv niti eksplozivan u bilokojim koncentracijama pomesan sa vazduhom. Uprisustvu otvorenog plamena na .temperaturamaiznad 400°C, razlaze se uz stvaranje otrovnih gasl;>-va (javljaju se i tragov.i fosgena), 2ato tre<ba iz-begavati koriscenje otvorenOlg plamena u prisustvufI'ieona 12.

Tecan freon 12 rastvara se sa uljima za podma-zivanje u svim razmerama do temperature od -450CIspOld te temperature dolazi do raslojavanja. Slojsa vecim saddajem ulja 'Pliva po povrsini, jer jeulje lakse od tecnog freon a 12.

Looa osobina freona 12 je veoma mala rastvor-ljivost u vodi (0,006°jl>na OoC,a 0,003% na -15I>C).ZbOtg tc.ga je dozvoljen veoma mali saddaj vode-10 miliOil1itih tezin8'kih delova (0,001%). Nedosta-tak mu je i lako isticanje kroz najmanje otvore.

Ne napada vecinu metala i drugih materijala kojise .koriste za rashladne instalacije. U prisustVtU vla-ge napada magnezijum i nJegove legure. Rastvaraprircdnu g~mu i neke plasticne mater.ijale.

Ne uticestetno na namirnice ukoliko dode udodir sa njima.

Postojan j,e na temperaturama do 410 - 430°C.Otkrivanje mesta isticanja freona 12 vrsi se

haloidnom . lampom, sapunicom, i u novije vremegotovo iskljucivo elektronskim indikatorom.

69

Zbog veoma velikog broja 'pozitivnih svoj<stavaima primenu kako ko.d malih rashladnih instalaci-ja (domaei frizideri i :sobni klimatizeri) tako i ukomercij alnim i industrijskim rashladnim instal a-cijama, rashiadnom traDSlportu d.td., sa klipnim irotacionim rashiadnim kompresorima SIlage do OIko50 .KS. U dvostepenim rashiadnim instaIadj~maprimenjuje se do -70°C.

5. 4. Freon 22 (CHClF2)

U teemom stanju freon 22 (F-22) je be2Jbojan.Na atmosferskom pritisku je u gasovitom stanju iteZi od v~duha. Temperatura kIjucanja na atrno-s£erskom Ipritisku mu iznosi --40, 8°C.

Nama mirisa nije otrovan, zapaijiv niti etksplo-zivan u bilo kojoj 'koncentraciji sa v~duhom. Ipak,u prisustv:u otvorenog plamena javIjaju se tragovifosgena.

Slabije se rast~vara sa uljima od freona 12. Ra-stvara se :u svim prClporoijama do -24°C. Pri nizimtemperaturama dolazi do razdvajanja uIja, pa seza instaIacije koje rade sa temperaturama ispara-vanja ispod -15°C preporucuje ugradnja odvajacaulja.

Bolje se- rastvara sa vodom, pa je u freonu 22dozvoljen ne.sto Voeeisadrzaj vlage - do 25 milioni-tih tezinskih delova (O,00250/o).

Ne napada vecinu metaia i drugih .matenijalakoji se koriste za rashiadne "instaIacije. U prisustvuviage napada magnezijum i nj;egove Iegure. Ras-tVaira prirodnu gumu i neke plasticne materijale.Znatno jace napada wolaciju statora elektromotorahermetiC!kJih i poluhermetiCikih kompresora od fre-ona 12, pa cesce dolazi do pregorevanja namotaja.

70

I ~- 1

Ne 'l1ti.ce stetno na namirnice ukoliko dode udodir sa njima. Postojan je na temperaturama do550°C. Otkrivanje mesta isticanja je kao i kodfreona 12.

Specifieni zapreminski rashladni ka'Paciteti (vi-di poglavlje 6. 6. 3.) mu je veCi za oko 60°/0 negokod freon a 12, Ipa su dimenzij,e rashladnih kompre-sora za isti rashladni kapacitet manje. Medutim,zbog visih radnih pritisaJka, debljine zidova kom-presora, cevovoda' i dr. elemenata treba da suveee.

SknIlplji je od freona 12, aU. ipak dobija svesil'u ;primenu. Koristi se za instalacije za dubokohladenje, za kli.matizaciju u stwpnju v~oke tempe-rature ka,Skadndh instalacij a i sve Cesce u rashlad-nom transpo1itu. U dvostepenim instala~ij ama pri-menjuje se do -80DC.

5. 5. Ostali freoni

Freonima se nazivaju rashladni fluidi nasta~iod ugljoV'odonika metana (CH.) i etana (C2H6),kodkojih su Iposelbnim hemijskim procesima atomi vo-donika (H) zamenjeni del om Hi ipotJpuno halogenimelem.entima hlorom (Cl) i fluoflom (F) rede i bro-mom (Br).

Svi freoni imaju neke zajedniCke osobine. NisuotrOV1'1li,zapaljivi ni eksplozivni. Ne deluju stetnona n~mirnice ukoliko dodu u dodir sa njima. Nenapadaju veeinu metala i tehnickih materijala kojise. koriste u rashladnim instalacijama. U prisustvuvlage napadaju od metal a samo magnezijum Ii nje-gove legure. .

71

L

Freoni s~ veoma malo rastvaraju u vodi. Da hise spreeio stetan uticaj vlage na instalaciju, doz-voljava tSe veama mali sadrZaj vlage (0,001°/!),semza freone 21 i 22 gde se dozvoljava 0,0025%).

Svojstvo freona da se razlazu u prisustv.u pla-mena, koristi .se za otkrivanje mesta isticanja (alko-holni pI am en haloidne lampe oboji se zelenom bo-jom). Za hermetiOke instalacije, a i vecinu kameT-cijalnih i drugih instalacija ovaj metod je sU'viseneosetljiv (mogu se otkriti gubioi freona od ako60 p. godiSnje). Kod .savremenijih sredstava, ele-ktronskih indikatora, koristi se svojstvo gas ova kojisadrze haloidne elemente (a tu spadaju i svi freo..;ni) da se prolaskom izmedu elektl"oda fjpod napo-nom od oko 250 V) i na visokim temperatJUramajako joniZ!uj:u.Nastala struja se pojacava,' i ocitavana iI1JStrumentu Hi preobraZava U ZVoucnisignal.Specijalno osetljivim elektronskim i!ndikatorimamogu se otkriti i minimalni gubici freona -0,3 p.za godinu dana. Za kontrolu i opravke instalacijadbicno se tkoriste jeftini elektronski indikatori,vrlo malih dimenzija, ali i manje osetljivosti (5 -10 !p..:-go.d.).

U rashladnim instalacijama se najcesce koristeF-12 i F-22, pa su zato oni posebno i OIpasni. Ovdece se dati sarno glavne karatkteristjike joS nekihfl'eona koji imaju znacajnu primenu.

Freon 11 (CChF), na atmosferskom pr1tiskuIkljuca na -':"23,7°C. Upotrebljava se za turboikom-presore, velikog kapaciteta (preko 600.000 kcal/h).

Freon 13 (CClFJ), na atmosferskom priti'skuklj'uCa na -81,4°C, pa je veoma 'Pogodan za .rad naniskim temperaturama (do -115°C). Kriticna tem-peratura fiU je veoma niSka -28,9°C, pa se uglav-

72

nom korisui IUstupnju niske temperature kaskadnihrashladnih instalacija. Veoma se mala rastvara sauljima, pa se uvek u rashladnaj instalaciji marapredvideti odvajac ulja.

Freon 21 (CHCIJ'), na atmasfeTskom ,pritiskukljuca na -8,goC. Pogodan je za kandenzaciju i navisokim temperaturama' (i do. -80°C), kada mupritisci ostaju ipak niski (do. 10 kp/cm2). Koristise najvise u instalacijama sa rotacianim kompre-sarima i u klima uredajima.

Frean 113 (C2CI3F3),na atmasferskam pritiskukljuca na -47,6°C. Koristi se za tuvbokompresaremalih kapadteta.

]i'reon 114 (C2ChF4),kljuca na atmasferskam pri-ti~ku na -3,6°C. Kor.isti se za turbokompl"esoreve:6ih kapaciteta i to. uglavnom u klimatizaciji.Moze se karistiti za iste svrhe kaa i frean 21, uus1cvima ViSCikih temperatura kandenzacije i sarotacianim kompresorima.

Freon 502 j,e azeatropna smesa (smesa teCnostiImja pri isparavanju i kondenzaciji ne menja sa-stay - ponasa se kaa jedna materija (ad 48,8%freona 22 (CChF2) i 51,2% freona 115 (C2ClF:i).Prccenti SiUtezinski. Kljuca na atmasferskom pri-tisku na -45,6°C. Sve se' vise upatrehljava i to. uoblastima u kojima se karisti frean 22 (a i freon12) i ;potiSAkujega. U C1dnosuna freon 22 ima sle-dece prednasti: 1. nizu temperaturu kljucanja naatmasferskom pritiS'~u, 2. nize temperature gasa napotisu (narocita vaina za hermeticke i paluhenne-ticke kampresare), 3. neSta veci specifiooi zapre-minski rashladni kapacitet (5 do. 20%). Medutim,pritisci kondenzacij.e SlUmu nesta visi i ima neStamanju rastvorljivost ulja, pa se mara predvidatiadvajac ulja.

73

5. 6. Amonijak NHJ

U .teenom stanju amonijak je bezbojan. Naatmosferskom pritisku na1azi se u gasovitom sta-nju i znatno je 1aksi od vazduha. Temperaturak1jticanj1a na atmosferskom pritisku mu iznosi-33,4°C.

Para amonijaka 'ima veoma neprijatan i nad-raz.ujuci miris. Veci sadrzaj od 0,1% (zapreminskih)nadrZuje oeL Nesto veca koncentracija izaziva 10-ka1no zapaljenje koze, a udisanje zapa1jenje disaj-nih ,organa, guSenje, vrtoglavicu. Boravak od 1/2hu atmosferi koja sadrZi 1 + 3% amonijaka ffi'ozeizazvati smrt. Medutim, kako neprijatan miris inadrZaj ociju znatno ranije upozoravaju na prisus-tvo amonijaka u atmosferi, relativno su retke tezenesrece pri 'radu sa amonij aenim insta1acij ama.

U atmosferu koja sadrzi amonijak, sme se u1a-ziti samo sa zastitnom maskom. Ukoliko je nema,zastiti usta i nos platnom natop1jenim vodom ilijoo bo1je razb1azenim sircetom, i drZati sto blize(tJu je najmanja koncentracija amonijaka).

.U slucaju nesrece, do do1aska lekara, unesre-cenom treba skinuti ,ode1o ako je natop1jeno amo-nijakom. Ukolilko postoje opekotine na kozi, odmahih oq:)rati sa dosta vode i namaza ti vazelinom. Akopostoji zapa1jenje oeiju, oprati ih sa puno vode(najbo1je mlake) a po moguCstvu b1agim rastvoromborne kiseline (1%), a zatim paz1jivo namazati va-ze1inom za oei. U slueaju nesvestice, vrsiii vestackodisanje do dolaska lekara, i ne davati da se pijetecnost do pOltpunog vracanja svestL Po vracanju'svesti, bo1esnik treba da pije 8to vise m1eka Hitop1e vode. Kao 8to .se vidi, uz amonijaenu insta1a-ciju korisno je uvek imati priI'lucnu a;poteku kojasadrzi: blag rastvor borne kiseline (1%), flasu raz-

74

. _..- ""

blazenog sirceta (na 1 deo sireceta 5 del ova vode),vazelin za oei, vazelin za kozu, pilpetu za sipanjekBJpiU oei, vate, gaze, zavoja i jedan sunder.

Pomesan sa vazduhom (amonijak je zapaljiv ukoncentraciji od 11 - 1511/0zapreminskih igorizuCkastim plamenom. Pri vecim koncentracijama(16 - 25%) amonijak je u prisustvu otvorenogplamena ~splozivan.

Sa uljima za podmazivanje rashladnih kompre-sora gotovo se uopste ne mesa. Ulje kao teze nalazise na dnu sudova i elemenata instalacije, dok teeanamonijak pliva po njemu (specificna tezina ulja oko0,9 .k!p/dm3.a tecnog amonijalka oko 0,6 kp/dm~).

Veoma je rastvorljiv u vodi. Znatno snizavatemperaturu smrzavanja vode, eime se spreeavasakUlpljanje leda kod regulacionog ventila. Zatoje dozvoljena kolieina vode u amonijaku znatnoviSa nego 'za ostale rashladne fluide i kreee se dodva hiljadita tezinska dela (0,2%).

Ne napada vecinu metala i drugih materijalakoji se koriste za rashladne instalacije. U prisustvuvlage ili kiseonika iz vazduha napada bakar i cinki sve njihove legure.

Ukoliko dode u dodir sa namimicama, kvari ih,jer voda koja se nalazi u namirnicama aJbsorbujeparu amonijaka. Mala koncentracija je beznacajna,dok veca kvari ukus, a moze izazvati i trovanje.

Postojan je na temperaturama od 150 - 200°C.Obkrivanje mesta isticanja amonijaka vrSi se

najtesce sumpornim fitiljem, koji kad sagoreva uprisustvu amonij aka stvara beli dim. Isto tako ot-krivanje se vrsi fenolftaleinskom hartijom, kojaovlazena pocrveni u prisustvu amonijaka Hi lak-mus-hartijom, cija crvena boja u prisustvu amoni-jaka poplavi.

75

.-.-

I pored nekih navedenih nedostataka, zbog 00-licnih termodinamickih osobina i niske cene amo-nijak joo uveok nalazi veliku primenu u ikompre-sionim rashladnim instalacijama srednjih i velikihkapaciteta (clbic-no ,preko 40.000 kcal/h) i a:bsor-bcionim rashladnim instalacijama svih velicina. Udvostepenim instalacijama primenjuje se do tem-perature i~aravanja --70°C.

76

5. 7. Tabele parametara zasicenih para i uporednihosobina rashladnih fluida

Tabela: 5. 1. Parametri zasicen pare metiIhlorida (CH3CI)......

Spedicna Saddaj toplote;:J '2.......s zapremina (entalpija)..... ;:J --------- --_. ...... ...-

<3J - rJ) oc- o.- -.....E Cf)

Tec.nosti Pare Tec.nostio..

0..... Pare oc-<1i <t:o. E-.E- -t p v' vn i' in r

oC kp/cm2 dm3/kp m3/kp kcaljkp kcaljkp kcaljkp

-60 0,159 0,926 2,235 78,47 188,46 109,99

-50 0,286 0,953 1,295 81,94 189,95 108,01-40 0,484 0,970 0,794 85,45 191,41 105,96-35 0,619 0,978 0,632 87,23 192,12 104,89

-30 0,783 0,986 0,508 89,03 192,83 103,80

-25 0,979 0,995 0,412 90,81 193,51 102,70-20 1,212 1,003 0,338 92,64 194,21 101,57

-15 1,487 1,013 0,279 94,46 194,89 100,43-10 1,808 1,022 0,233 96,29 195,54 99,25-5 2,180 . 1,032 0,195 98,14 196,15 98,01

° 2,609 1,042 0,1648 100,00 196,75 96,75

+ 5 3,099 1,063 0,1402 101,88 197,32 95,44+10 3,655 1,064 0,1198 103,75 197,87 94,12+ 15 4,284 1,075 0,1031 105,63 198,39 92,76+20 4,993 1,086 0,0891 107,54 198,90 91,36+25 5,783 1,098 0,0774 lC9,46 199,37 89,92+30 6,658 1,110 0,0675 111,38 199,82 88,44+35 7,625 1,123 0,0591 113,32 200,23 86,91+40 8,690 1,135 0,0520 115,27 200,63 85,36+50 11,140 1,164 0,0408 119,20 201,34 82,14+60 14,030 1,196 0,0324 123,17 201,93 78,76

-

77

Tabela: 5. 2. Parametri zasicene pare freon a 12 (CClzfz)ro

Specificna Sadrzaj toplote. ro

1-0 '-'::J c::..... .5 zapremina (entalpija) rororo .....>1-0 ::Jro - ----- 0 ro- enQ) 0,- -1-00.. (/);:::

Pareo..ro

E 0..1-0 Tec.nosti Pare Tecnosti 00..Q) ex: 0..' E-o.

E-

t p y' y" i' i' roC . kp/cm2 dm3Jkp m3/kp kcal/kp kcal/kp kcal/kp

-60 0.231 0.6364 0.6392 87.45 129.99 42.54

-50 0.399 0.6479 0.3852 89,48 131,18 41,70

-40 0.655 0,6600 0.2442 91.55 132.38 40.83

-35 0,824 0.6662 0.1972 92.56 132,98 40,42

-30 1.025 0,6728 0.1633 93.53 133.57 39,99-25 1,262 0.6794 0,1331 94,61 134,16 39,54

-20 1.540 0,6864. 0,1106 95.67 134,74 39.08

-15 1.863 0,6936 0,0927 96.72 135.32 38,59

-10 2,236 0.7011 0,0781 97.81 135.89 38,09

-5 2.663 0,7091 0,0663 98,89 136,46 37,56

0 3,149 0,7174 0,0566 100,00 137.01 37,01

+ 5 3,699 0.7259 0,0486 101,12 137,56 36,44

+ 10' 4,318 0,7348 0,0420 . 102,26 138,09 35,84

+15 5,012 0,7439 0,0365 103.40 138.62 35,21+20 5,785 0,7534 0,0317 104,56 139,12 34,56+25 6,644 0,7637 0.0277 105.75 139,61 33.86+30 7,592 0,7744 0,0243 106,95 140,09 33,14+35 8,637 0,7855 0,0214 108,18 140,54 32.37+40 9.784 0,7976 0,0188 109,41 140,97 31,56+50 12,386 0,8244 0,0146 111,94 141,73 29.79+60 15,481 0,8568 0,0117 114,57 142,49 27,92

7H

Tabela: 5. 3. Parametri zasicene pare freona 22 (CHCIF2)C'CI

Sadriaj toploteC'CI... Specificna ......

::I:5.:.:

c..... zapremina (entalpija) C'CIC'CIC'CI ....>... ::IC'CI OC'ClCI) -(I) -...0.- ..CoTee-nosti Pare Teenosti

CoC'ClE Pare OCoQ) E-.

t P v' v" i' j" roC kp/cm2 dm3/kp m3/kp kcal/kp kcal/kp kcal/kp

-80 0,1050 0,6612 1,775 79,14 140,29 61,15-70 0,2088 0,6714 0,940 81,64. 141,49 59,85-60 0,382 0,6824 0,535 84,15 142,68 58,53-50 0,660 0,6950 0,323 . 86,70 143,90 57,20-40 1,076 0,7086 0,205 89,27 145,12 55,85-35 1,353 0,7157 0,165 90,59 145,68 55,09-30 1,679 0,7235 0,135 91,90 146,25 54,35-25 2,057 0,7320 0,112 93,26 146,81 53,55-20 2,51 0,7405 0,0929 94,58 147,35 52,77-15 3,03 0,7490 0,0777 95,91 147,91 52,00-10 3,63 0,7582 0,0654 97,25 148,45 51,20-5 4,31 0,7678 0,0543 98,58 148,93 50,35

0 5,10 0,7785 0,0471 100,00 149,43 49,43.+ 5 6,00 0,7889 0,0403 101,46 149,93 48,47+10 6,99 0,8004 0,0346 103,00 150,36 47;36+15 8,10 0,8120 0,0298 104,56 150,80 46,24+20 9,35 0,8244 0,0258 106,13 151,13 45,00+25 10,74 0,8371 0,0223 107,74 151,45 43,71+30 12,26 0,8501 0,0194 109,44 151,78 42,34+35 13,94 0,7663 0,0169 111,10 151,80 40,85+40 15,79 0,8830 0,0148 112.77 152,12 39,35+45 17,80 0,9009 0,0129 114,47 152,24 37,77+50 20,03 0,9225 0,0113 116,23 152,33 36,10.+60 25,07 0,9680 .0,0088 119,90. 152,50 32,60

-79

::t.. Tabela: 5. 4. Parametri zasicene pare freona 5020

ApsolutniSpeci ficn a Sadriaj toplote

ToplotaTemperatura zaprem:na (entalpija)pr\tisak --- isparavanja

Tec.nosti Pare Tee-nosti Pare

t p v' v' j' i" r. oC kp/cm2 dm3/kp m3/kp kcal/kp kcal/kp kcal/kp

-80 0,15 0,627 1,022 79,19 125,86 46,67-70 0,28 0,638 0,559 81,68 127,16 45,48-60 0,50 0,649 0,326 84,18 128,46 44,28-50 0,84 0,662 0,201 86,70 129,76 43,06-40 1,33 0,675 0,130 89,27 131,05 41,78-30 2.03 0,690 0,088 91,87 132,32 40,45-20 2,98 0,707 0,061 94,53 133,56 39,03-10 4,23 0,725 0,044 97,23 134,74 37,51

0 5,83 0,744 0,032 100,Oa 135,86 35,86+10 7,84 0,767 0,024 102,84 136,89 34,05+20 10,33 0,791 0,018 105,73 137,81 32,08+30 13,34 0,820 0,014 108,74 138,56 29,82+40 16,97 0,854 0,010 111,83 139.10 27,27+50 21,26 0,897 0,0078 115,02 139,32 24,30+60 26,29 0,953 0,0059 118,25 139,05 20,80+70 32,15 1,036 0,0043 121,30 138,17 16,87

Tabela: 5. 5. Parametri zasicene pare Amonijaka (NHI)

Saddaj toploteSpecificna ....,..... t::::!:§ zapremina (entalpija) «I.....

«I ..... ,.,..... ::! 0«1<1J -en -.....0.-0. U'>=: 0.«1E Tecnosti Pare Tecnosti Pare 00.0......

f-.<1J <0.f-t p y' y" i' in r

oC kp/cm2 dm3/kp m3/kp kcal/kp kcal/kp kcal/kp

-60 0,2233 1,4010 4,699 36,0 , 380,0 344,0

-50 0,4168 1,4245 2,623 46,3 384,1 337,8

-40 0,7318 1,4493 1,550 56,8 388,1 331,3-35 0,9503 1,4623 1,2151 62,08 390,03 327,95-30 1,2190 1,4557 0,9630 67,42 391,91 324,49-25 1,546 1,4895 0,7712 72,78 393,72 320,94-'-20 1,940 1,5037 0,6236 78,18 395,46 317,29-15 2,410 1,5185 0,5087 83,59 397,12 313,53-10 2,966 1,5338 0,4184 89,03 398,67 309,64

-5 3,619 1,5496 0,3469 94,50 400,14 305,640 4,379 1,5660 0,2897 100,00 401,52 301,52

+ 5 5,259 1,5831 0,2435 105,54 402,80 297,26

+10 6,271 1,6008 0,2058 111,11 403,95 292,84+15 7,427 1,6193 0,1749 116,72 404,99 288,27+20 8,741 1,6386 0,1494 122,38 405,93 283,55+25 10,225 1,6588 0,1283 128,09 406,75 278,66+30 11,895 1,6800 0,1107 133,84 407,43 273,59+35 13,765 1,7023 0,0959 139,65 407,97 268.32+40 15,850 1,7257 0,0833 145,52 408,37 262,85+50 20,727 1,7775 0,0635 157,38 408,73 251,35+60 26,660 1,8380 0,0491 169,60 408,60 239,00

81

r

.~,.""- - of' ---~-

Tabela: 5. 6. Uroredne osobine rashlalnlh fIuida-0 """.;: <II r:::-5: "-0

I

0.- M .. Nr:: OJ", Co", - C>I - 0

Nazi\"rashladn:h fluida =.:.: E':': - C>I a:")0 !:.to ::I.S U. tL u.- E ::J:aOJ cn-o- <t:.c:.

Hemijska formula.'

CH,CI NH, CO. SO, CCI,F CCI,F, CkC"F CHr.lF, <:,O,!', <:,CI,I-'.Toplot. isparav. na -100Cpod. pril. zaSH:. ral(' Krl!kp 99,25 309,6 62,5 92,6 45,6 38,1

r2

51,2 38,9 34 37,fiTop\. tecnos. na +20oC Kcal/i,p 107,5 122,4 114 106,6 104,1 104,6 1 ,9 IOG,I3 104,3 I0-1,8 105,7Temp. kljuc. pod atm. pri. 0C -23,8 -33,4 -78,5 -10,1 +23,7 -29,8 -18,9 -40,1\ -I H,G +3,G --4 t.I)

Spec. zapremina zasic.pare na -100C m3/kp 0,233 0,4l8 0,014 0,328 0,61 0.078 0,010 0,45 0,065 1,28 0,214 0.0:']Pritisak kondenzacije na +250C kp/cm! 5,78 10,22 65,6 3,980 1,08 6,64 6,24 1,86 10,74 O,4)!") 2,20 11.77Kriticna temperatura 0C 143,1 132,4 31 157,2 198 112 8,8 178,5 9G,O 214,1 145,7 90,1Kriticni pritisak kp/cm2 68,1 115,2 75 80,3 44,6 42,0 l!9,4 52,7 f>O,3 :i,R 33,4 42.1Zapalj!vost zapalj. zapalj. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0/liiris cleric. ncdraz. 0 zagus. 0 0 0 0 0 0 0 0Spccificna teiina teenosti na +20cC kp/dm2 0,92 0,61 0,77 I,S8 1,5 1,33 0,93 1,40 1,21 I,r. 1,46 1,26Temperatura oevrscavanja 0C -97,6 -77,7 -56,6 -77,2 -111,0 -155,0 -t' 0,0 135,0 -160,0 -3G,f> --93,9 -I?azlagan;e iznad temperature CC 500 150 stabilan 1050 410 550 59

83/84

rTabela: 5. 7. Postojanost materijala pri kontaktu sa

. rashladnim fluidima

Materijal Metilhlorid Freon 12 Freon 22 Amonijak

Celik Postojan . Postojan Postojan Post ojanLiveno gvozae Postojano Postojano Postojano PostojanoBakar. meso br-onza Postojani Postojani Postojani Kordir.irajuAlum:nijum injegove legure Korodiraju Postojani Postojani Postojani.Magnezijum injegove legure Korodiraju Korod!rajit Korod!raju Postojani

7Cink.injegove legure Korodiraju Postojani KorodirajuKalaj Postojan Postojan Postojan Posfojan

.Olova Postojano Postojano Postojano Postojano(do 1000C)Prirodna guma Rastvara se Rastvara se Rastvara se PostojanaPerbunan Pos!ojan Postojan Nepostojan Ogran. pos.Neopren Postojan Postojan Nepostojan Ogran. pos.Teflon Postojan Postojan Postojan PostojanPresovani azbest Postojan Postojan Pastojan Postojan

00 (klinger zaptiv) (sarno spec.)Q\

6. KOMPRESORI

6. 1. Namena i vrste rashZadnih kompresora

Rashladni kompresor je najvazniji i najslozenijideo rashladne instalacije. Uloga kompresora je dausisava paru rashladnog fluida iz isparivaca, sa-bija je na pritisak kondenzacije i pA.tiskuje u kon-denzator. Time kompresor ostval'uje kruzenje ras-hladnog fluida kroz instalacij'U.

U praksi se koriste veoma raznovrsne rashladn,~instalacije. Rashladni kapaciteti kompresora tih in-stalacija kre6u se od oko 100 Kcal/h (za domaeefri~idere) do 9.000.000 Kcal/h. Temperature hlade-nja rashladnih instalacija su ta!kode razliCite: oddubokog hladenja sa temperaturama isparavanjado -120°C, do klimatizacije i temperatura ispara-vanja +50C. Ovako velika raznovrsnost rashladnihinstalacija zahteva veliki broj tipova kompres ora,sa razlicitim konstruktivnim karaJkteristikama.

Prema rashladnom kapacitetu kompresore mo-zemo podeliti: na kompresore malog (do 8.000Kcal/h), srednjeg (8.000 do 50.000 Kcal/h), velikogkapaciteta (preko 50.000 Kcal/h). Kompresori ma-log i srednjeg kapaciteta koriste se za domace fri-

86

~-- '--"-,'-~ .. - ~ ~18C:!

Glavne zajednioke osobine rota.cionih kompI1ec-. sora su sledece: imaju malu tezinu i dimenzije iadlienu uravnotezenost u odnosu na klipne kom-pres ore. istog kapaciteta. Kompresori veceg kapa-citeta oosto. se koriste kao kompresori niskog stu.,.pnja u »buster« instalacijama. Osnovni nedosta-tak rotacionih kompresora je potreba za obradomveoma visoke taenosti.

Centrifugalni kompresori za sabijanje gasovitograshladnog fluida koriste .centrifugalnu silu samoggasa. Centrifugalni kompresori (cesto zvani i tur-bokompresori) rade se za rashladne kapacitete oei200.000 do. 9.000.000 Kcal/h. Rade sa veoma visokombro.jevima obrtaja, 3.000 do. 15.000 O/min. Za tem-pe.rature isparavanja od +5 do. -lOOC koriste serashladni fluidi: F-ll, F-1l3 i F-142, za tempera-ture -20 do. -30°C F-21 i F-1l4, za temperature-30 do. -60°C F-12 a za temperature isparavanja-50 do. -BOoC F-22. .

Podela klipnih rashladnih kompresora vrsi seprema raznim konstruktivnim i dr. karakteristika-ma. Najcesce podele su;

Prema rashladnom fLuidu: amonijacni, freonskiitd.Prema .broju stupnjeva 6abijanja: jednostepenii v1isestepeni.Prema stepenu herineticnosti: kompreso.ri o.ltvo.-renog tipa, ,po.luhermetiOki, i hermeticki.Prema rasporedu cilindara: horizontalni, verti-kalni, .pod uglo.m (V, W Hi VV).Pooma 'broju cilindara: jeq.no.ciltndricni i viSe-

cilindricni. y'DA.JPrema kretanju rashladno.': istostrujni i protiv-strujni.Prema broju obrtaja: spo.roho.dni do. 1.000/0/mini brzoho.dni od 1.200/0/min i vise~

H8

Prema konstrukciji krivajnog mehanizma: kom-presori bez ukrsne :glave i sa ukrsnom glavom.Kcmpresori sa ukrsnom glavom imaju horizontal-no kretanje klipova. IZJraduju se sarno velikih ras-hladnih kapaciteta, a kako :se u poslednje vremegotovo uopste vise ne 'proizvode, nece biti ovde:opisani.

6. 2. Opis rada klipnog kompresora

Klipni rashladni kompresori rade se od najma-njih rashladnih kapaciteta 100 Kcal/h do preko1.000.000 Kcal/h. U novije vreme, klipni kompresorirashladnih kapaciteta vecih od 300.000 - 400.000Kcal/h potiskuju se sve vise rotacionim i turbo-kompresorima.

U kcmercijalne rashladne kompresore spadajukompresori malog i srednjeg rashladnog kapacite-ta do 15.000 Kcal/h.

Brojevi obrtaja klipnih kompresora krecu seod 500 do 3.000 O/min (sinhroni broj obrtaja elek-tromotora sa direktnim pogonom za frekvE-ncu od:50Hz odnosno 3.600 za frekvencu od 60 Hz). ;Her-meticki rashladni kompresori do rashladnog kapa-citeta od oko 1.000 Kcal/h rade se gotovo'iskljucivosa 3.000 O/min. Hermeticki kompresori veceg ras-hladnog kapaciteta i poluhermeticki kompresorirade sa 1.500 obrtaja a otvoreni najcesce sa 800 -1.300 obr/min.

Rashladni kcmpresor sadrzi sledece glavnedelove:

Karter (sa lezajima) (1), cilindar (7), kolenasto vra-tilo (Hi vratilo sa ekscentrima) (14 i 3), klipnjacu(2), klip (5) sa osovinicom (4), ventilsku plocu (10)sa usisnim (6) i potisnim ventilom (8) Hi posebnousisni ~potisni venti! poklopac cilindara (9), sistem

89

za podmazivanje, filter (13) <usisni i potisni zaustav-ni venti! i zaptivacu (15) za zaptivanje izlaska vra-tila iz kartera, radi vezivanja sa eleiktromotorom(preko spojnice Hi kajisnog prenosa). Poluherme-tWki i hermeticki kompresori imaju ugraden ele-ktromotor u karter ikompresora ,i neposeduju zap-tivacu. Rashladni kompresori kapaciteta preko15.000 Kcal sadr~e i uredaj za regulacij u k~pa.ci-teta, sigurnosni venti! (Hi disk) i jos neke pomocneelemente.

7

6-J~.j-2

1112

----

/'3

'S

SI 6. 2. Rashladnikompresor 2A proizvodnje"Energoinvest-J ugostroj"

1. karter ?. klipnjaca 3 ekscentar 4. osovinica klip:J 5. klip6. usisni ventd 7. cilindar H. potisni ventil 9. poklopaccilindara 10. venlilska ploea 1J. potisni otvor 1~. usisniotvor 13. usisni filter 14. vratilo J5. zaptivaca

90

Krivajni mehanizam kompresora dOlbija .pogonnajcesce od elektromotora. Vratilo (14) koje pokre-ce dektromotor, svojim okretanjem preko ekscen-tra (3) izaziva oscilatorno kI1etanje klipnjace (2)koja .preko oso.vinice kl1pa (4) vrsi pravolinisko kre-tanje klipa (5) u cilindru (7) izmeau unutrasnje ispolja:nje mrtve t.aCke (izmedu najdaljeg i naj-blizeg p:::lozaja klipa u cdnosu na vratilo).

Pri kretanj'U klipa na unutarnjoj mrtvoj taCki,u cilindru se stvara podpritisak koji otvara usisniventil (6) i vrsi usisavanje rashladnog flu~da (prekDzaustavnog usisnog ventila i usisnog voda (12) kom-presor je povezan sa isparivacem). Pri kretanjuklipa od unutarnje ka spoljnoj mrtvoj tacki, dolazido sabijanja gasovitog rashladnog f!uida. Kada~'fiti~ak 'u cilindru poraste toliko, da bude nestovisi ad pritilska kondenzacije, otvara se potisniventil (8) preko koga se sabijeni gas potiskuje ukondenzator (kompresor je preko potisnog zaustav-nog ventila i potisnOtg voda (11) vezan sa konden-zatorom). Pri kretanju klipa ka unutra.snjoj mrt-voj tacki, najprije dode do sirenja zaosta}og sa-bijenog gasa 'U cilindru do Ipfi.tiska nesto ni%eg odpritiska isparavanja, pa posta je stvoren mali pod-pritisak otvara se usisni ventil i nastaje usisavanje.Pri daljem kretanju klipa radni ciklus se ponavlja.

Na prikazanom .primeru dato je protivsmernostrujanje rashladnog fluida. Usisavani gas se krecesa klipom nanize, a zatim, pri potiskivanju naviSe.Proizvode se i takvi tipovi kompresora kod kojihse usisni ventil nalazi na celu klipa. Pri kretanj unanize, klip preko usisnog ventila usisava rashlad-ni flui~ iz kartera (odozdo) a zatim ga potiskujenaviSe, cime se ostvaruje istosmerno strujanje.

91

6. 3. Opis osnovnih elemenata klipnogkompresora

Karter (ikuciste) je osnovni elemenat kompre-sora u kome je smesten krivajni mehanizam i zakoji je vezan cilindar (blok cilindara) sa ventili-ma. Uloga kartera je da ;primi -sile krivajnog me-hanzima koj.e se javljaju pri -radu kompresora iprenose ih na postolje, poveze sve znacajnije de-love kompresora i primi u sebe reze-rvu ulja za .podmazivanje.

Tetkom rada u karteru vlada pritsak ispod 3-5kp/cm2, ali se pri prestanku rada obicno izjeod-naci sa pri:tiskom kondenzacije (10 pa i 15 kp/ cm2,u zavisnosti od rashladnog fluida i temperatureokoline).

Karter se izraduje n.ajceSce od kompresorskogliva (blisko Sl. 26.) a rede ka'O varena konstrukcija.

Glavni lezajevi su po pravilu klizni, rede ko-trljajuci uglavnom kada izazivaju veCi. sum. Ma-terijal kliznih lezajeva su naj-cesce Hvena bronzai beli metal.

Cilindri (odnosno blok cilindara) sluze da seu njima vrSi sabijanje rashladnog fluida. Kod kom-pres ora manjih kapaciteta klip se skrece u jedno-delncm cilindru, ddk se kod kompresora v-ecih ka-paciteta u cilindar umece kosuljica cilindra. KodCreonskih kompresora na cilindrima se predvidajurebra za hladenje, a Ikod amonijaenih kanali zavodu za hladenje. Savremeniji kompresori rade senajces6e sa blokkarterom, to jest karterom i cilin-drima izlivenim izjedna. Time se postize veca kru-tost konstrukcije i manji broj zaptivnih povrSina.Cilindri moraju da izdrZe pritisak sabijanja (12 do17 kp/om2).

Cilindri i koouljice cilindara se izraduju od kva-litetnog sivog liva ili modularnog liva.

92

Kolenasto vratilo (radilica) sluzida primi po-gon od elektromotora i svojim okretanjem izazoveoscilatorno kretanje kHpnjace. Kod manjih kom-'presora radi se kao vratilo sa ekscentrima, cime sepored jednostavnije konstrukcije omogucuje ,pri-mena jednOldelnih klipnjaca.

Kolenasta vratila se izraduju ad celika za ce-.mentaciju Hi celika za indukoiono kalenj.e taroOihpoV'rSina, zatim od legiranog sivog liva a u novijevreme od modularnog Hca.

Zazor izmedu radilice i glavnih lezajeva i ve-like presnice iznosi za 025 - 30 .rom i centrifu-galno podmazivanje 0,03 do 0,07 mm, za 0 50 ~60 mm i prinudno podmazivanje 0,04 do 0,08 mm.

Klipnjaca ima ulogu da obrtno kretanje kole-nastog vratila preohrati u pravolinisko kretanjeklipa. U velikoj pesnici iklipnjace se okrece kole-nasto vratilo, dok u maloj osciluje osovinica klipa.Klipnjaca za male kompresore se izraduje od alu-minijuma, livene bronze Hi sivog liva, a za veeekompres.ore iz celicnog otkiva Hi al'Uiminijuma.

Klip svojim pravoliniskim kretanjem vrsi usi-savanje i sabijanje gasovitog ,rashladnog fluida ucilindru. Za precnike manje od 50 mm, klipovi serade bez iklipnih prstenova, od sivog liva Hi celik~(ne smeju od aluminijuma zbog visokog koefici-jenta linearnog sirenja aluminijuma i malih pot-rebnih zazora). Klipovi precnika veceg od 50 mmobicno imajou klipne prstenove. Rade se od kvali-tetnog sivog liva Hi legura aluminijuma. Klipniprstenovi se rade ad sivog Jiva.

Kod klipova preenika 30 - 50 rom (bez prste.;.nova klipa) zazor izmedu klipa i cilindra iznosi0,01 do 0,03 rom. Kod klipova precnika 50 do 70mm (sa klipnim prstenovima) zazor izmedu klipa

93

i cilindra iznosi 0,05 do 0,10 mm a preenika 80 dO'100 rom 0,08 dO'0,15 rom (v€ci zazari adgovarajuvecim preonicima).

O~-ovinica klipa sluZi. da kretanje male pesniceklipnjace prenese na kretanje kUpa. Radi se izcementiranag celika Hi celika za indukciana ka-lenje.

VentiZska plata se pricvrscuje na cilindre kom-presora. Sadrzi usisne i patisne atvare zatvareneusisnam i potisnam ventilskom plocicom. Ove pla-cice atvaraju Hi zatvaraju prolazne otvare poduticajem razlike pritisa!ka sa jedne i druge straneplc,ce. Na .paHsnaj ploCi kcmpresara prikazanag nasZ. 6. 2. nalazi se adbajnik Ipritisnut sa dye oprugekaje se za sulcaj tecnO'g udara (iprodara tecnagrashladnog fluida u cilindar), sabijaju i prC1pustaj'utecnost u pctklopac cilindara.-

Na nekim starijim konstrUlkcijama kompresarausisni venti! se nalazi na klipu (istasmerna struja-.nje rashladnog fluida).

Ventilska ple,ca se izraduje ad kvalitetnog sivog!iva, ncdularnog liva Hi celika. Ventilske plociceveoma razlicrtih obHka izraduju se iz celicne, ap-ruzne, hladnovaljane trake, debljine 0,2 dO' 1 mm.

PakZopac ciZindara sluzi da zatvori ventilskuplocu. Kroz kanale izmedu ventilske ploce i po-klopca cilindarp. struji usisni, odnosna sahijni ras-hladni fluid. Radi se ad kompresorskog liva kvali-teta ,kaa i za karter.

Podmazivanje rashladnih kompresora moze biti:bucl::anjem, centrifugalna i prinudna.

Pcdmazivanje glavnih lezajeva i lezajeva klbp-njace buckanjem, v,rsi se sarna ko.d malih kam-presora, Ea brajem obrtaja ispod 800 O/min. Udar-cima kalena kc,lenastog vratila i velike pesnice

94

I

klipnjace 0 ulje koje se nalazi u karteru, ova serasprasuje, oibliva zidove kartera i cilintdara i slivau otvore, odakle se vadi do glavnih lezajeva. Krozotvore na kolenastom vratilu odlazi do rukavcavelilke pesnice, a kroz otv,or na telu klipnjace cen-trifugalnom sHorn odlazi do male pesnice i osovi-nice klipa. Ovaj sistem daje najlo'3ije podmaziva-nje lezajeva i danas se J::otr,.uno izbacuje. Sto seti,ce zidova cilindara, ovo r..odmazivanje uljanommagI om stvorencm buckanjem ili rasprs.~{avanjemulja iz lezajeva velike pesnice i osovinice kUpasasvim zadovoljava i jos uvek se primenjuje u go-tovo svim tiJpovima kompresora.

Cen trifugalno podmazi vanj e poluhermetickihkompresora prikazano j,e na sl. 6. 4. Obrtno .kolo .(3) udara po ulju koje se nalazi 'Ukarteru (1), bacaga, i ulje se sliva niz zidove poklopca (2) u rezer-voar koji se na njmu nalazi. 1z rezervoara ulazi ucentralni otvor vratila (4), odakle biva centrifu-galnom silom potiskivano kroz radijalne otvore.ka ~lvnin). lezajevima i lezajevima klipnjace, akroz otvor klipnjace (5) ka osovinici klipa (7).

Kod hermetickih rashladnih kompresora radi-lica je najcesce u vertikalnom polozaju. Spiralniproduzetak ubacuje ulje u centralni otvor radilice,oda'kle se dalje potiskuje centrifugalnom silom kalezajevima (sl. 6. 5.).

Centrifugalni sistem pG,dmazivanja je veomapouzdan i Iprimenjuje .se kod Bvih savremenih kom-presora malog rashladnog kapaciteta.

Kod velikih Tashladnih kompresora :koristi seiskljucivo sistem 'prinudnog podmazivanja. Pumpaza podmazivanje razlicitih konstrUJkcija (zupcasta,

'95

la lopatieama, klipne) usisava ulje preko filtera ipotiskiuje ga preko otvora na karteru, radilici i ldip-njaCi, do lezajeva i osoviniee k1ipa. Pritisak podma-zivanja obicno iznosi 0,5 do 2 k,p/ em:! iznad pri-tiska u karteru.

Usisni fiZter se postavlja na usisnom otvorukartera. SlUiZi da spreei ulazeestiea neeistoca izinstalacije u kompresor. Radi se od finog mesin-ganog Hi ,eelienog platna.

Zaptivaca sluzi da spreei istie!lnje rashladnogflu~da na mestu izlaska kolenastog vra tila iz kar-tera kympresora otvorenog tipa. Radi se u raznimkonstrukeijama, od :kojih je jedna prikazana nasZ. 6. 3. Sastoji se iz meha (1) i zaptivnog prstenaradiliee (5). Zaptivni prsten (5) lezi na vratilu, isa njim se pri radu kompresora okreee. Zaptivnostizmedu njega i vratila postize se prstenom Hi zap-t.ivkom koja naleZe na venae vratila, .pritisnutal':aptivnim prstenom. Meh je prekooboda prievr-seen poiklopeem (2) za karter. Zaptivni prsten meha(4) .pritisnut je oprugom (3) na zaptivni prsten ra-dilice. Zaptivno mesto su ustvari dodirne pOlVrSineova dva prstena, koje maraj.u biti veoma fino ob-radene CbruSene i polirane). Montaza treba da jekrajnje pazljiva, a svi delovi zaptivaee potpuno~isti. Tokam rada, na zaptivne pov:rsine koje semedu sobom taru, mora se dovoditi ulje za pod-mazivanje.

Delovi zaptivaee su aodsledecih materijala: zap-tivni .prsten radiliee od eementiranog Hi nitriranog~elika, zaptivni prsten meha od olovnofosfornebronze, sivog liva Hi metaliziranog grafita. Mehse ,radi .od speeijalne bronze (sa einkom i beriliu-mom) Hi speoijalnog celika. .Ring je od gume ot-pome na rashladni fluid.

06

Zaptivke se ,rade od IpresoVianog azlbesta veza-nog sintetiCkom gumo-m. Pri i2Jboru materijalazapti vke mora se vo-diti racuna da je otporan narashladni fluid u instalaciji. Najcesce se koristiKlinger-Oilit rkoji je postojan prema amonijaku,metilhloridu i freonu 12, f.reonu 22 itd. Hi kling&400 univerzal.

t 2 J , 5 6

SI. 6. 3. Zaptivaca:

1. meh ? poklopJC3.opruga 4. zaptivni pesten meha5. zaptivni pesten radtlice 6. zap-tivka

Pri demontazi zaptivke, uvek se mora stavitinova ,po mogucstvu originalna zaptivka. Ispodglave cilindara mora se uvek postaviti originalnazaptiv.ka, iste debljine i tvrdoce kao i skinuta, dabi se ,zadrlao isti stetan prostar (rastojanje imle-du cela klipa i ventilske ploce). Kod freonskih kom-presora ne sme se pri montazi zaptivka mazatiuljem, jer to omogucuje gubitak rashladnog Uuida(zbog rastvorljivosti fluida u ulju).

97

6. 4. Karakteristike osnovnih tipova klipnihkompresora

6. 4. 1. Kompresori otvorenog tipaOsnovna karakteristilka kompresora otvorenog

tipa (Sl. 6. 2.) je posedovanje zaptivace. Bosto sepogon ovih kompresora v.rsi posebnim elektromo-torom, kolenasto v.ratilo mora na nekom mestuizlaziti iz ,kartera. Zaptilvanje na tom mestu jeoteZano, jer se vmi zaptivanj'e .pokretnog spoja.Postoji veliki broj tipova zaptivaca, ali i taj po-dataik govori da idealno resenje nije nadeno, i dauvek na zaptivaci postoji odreden gubitak rashlad-nag fluida.

Prenos .pogona elektromotora na J:'aCliliciVTSisedirektno, ,preko elasticne spojnice, Hi kajiSevimapreko dva kajiSnika. Postolje kod kaisnog preno-sa mora biti pOQ.esljivo (mogucnost zatezanja kai-~eva). U .oba slucaja, prostor koji kompresor saelektromotorom zauzima relativno je velila. Zbogpotrebe znatno cvrsce veze kompresora sa posto-Ijem nego kod poluhermetickih i hermetickih kom-presora, Iprenos vibracija na postolje je yeti. Vecije i dobiJeni nivo sum a ZlbQ.gposebnih lezajeva iventilatora elektromotora.

Prednost kompresora otvorenog hpa je da semogu lako demontirati radi popravke, i da u slu-caju Ipregorevanja elektromotora, samoga trebazameniti novim (ne dolazi do prljanja rashladnogsistema kao kod 'pregorevanja elektromotora polu-hermetiockih i hermetiClkih kompresora).

6. 4. 2. Poltthermeticki kompreso1.-rKod ovih kompresora elektromotor je ugraden

u ka.rter, pa ne poseduju zaptiva,eu (SZ.6. 4.) Dovodelektricne energije elektromotoru vrsi se preko po-sebnog elementa - elektricne prikljucnice (11),98

ali je njeno zaptivanje isto kao i kod drugih ne-pokretnih spojeva. Rotor elektromotora (13) je na-vucen direktno na vratilo (4) i predstavlja ne~uvrstu zamajca. Konstrukeija ostalih elemenata jeista kao i kod kompresol"a otvorenOig tipa.

3

2

1 .:F'I!- I "',~---------...Sl. 6. 4. Poluhermetickirashladnikompresor35P2

proizvodnje "Energoinvest - Jugostroj"

1. blok karter 2. poklopac 3. o~rtno kolo 4. vratilo 5. klip-njaca 6 klip 7. osovlnic~ kJipa 8. cilindar 9 ventilskaploca 10. poklopac cilindra .1. elektricna prikljutnica1:4.sta tor 13. rotor elektromotora.

,-:'0

11

-12

13

U odnosu na kompresare otvoreno:g tipa istogkapaciteta, ZJbo,gugradenog elektromotora zauzimagotOiVOdva puta manji prosto:r, trosi manje ener-gije (nema posebne lezajeve i ventilator .elektro-motora, niti klizanje kajiseva) mirnije i sigurnijeradi i jeftiniji j.e.

Prednost nad hermetickim 'kompresorima je utome sto se poluhermeticki .kompresori mogu lakora~klapa ti, isto kao i kompresori otvorencg tLpa,pa se popravka kompresora Hi zamena dotrajalogdela moze vrsiti na lieu mesta.

!IG

6. ~. 3. Hermeticki kompresori

I kod ovim kompresora je elektromotor ugraden,u karter i ne poseduje Z'aptivacu. Ceo mehanizamje ugraden u kuciste od celicnog lima koje je za-vareno, izlazi usisnog i potisnog voda su zalemlje-ni (sl. 6. 5.).

51. 6. 5. Hermeticki ras-hladni kompresor

1. potisna cev (unutarnja) 2. rukavac vratila 3. poprecnikliznik 4. opruga 5. potisna cev n. glavni leiaj 7. kanalza ulje ~. vratilo 9. pflgusivat 10 usis ulJa J t. usisnacev fl. cllindar 13. potisnl venti I 14 usisni ventil 15. klip16. kuciste radilice 17. kuciste 18. elektritna prikljucnica19. '\tator 20 rotor 21. nivo ulja.

1

'2'.

.3:

4

5

6-

./

8

10 -.- -

100

11

12

13

14

16

17

18

19

21

//#U odnosu na kompresore otvo.renog tipa imaj~

iste prednosti kao i .poluhermeticki komplresori.Rade joo mirnije od poluhermetickih kompresora,jeftinij1i su, a isticanje rashladnog nuida gotovo jesasvim eliminisano. Nedostatak im je, sto se po-pravka moZe vr~iti sarno u fabrici Hi u veomaspecij alizovanim radionicama, a kuCiste se po pra-vilu mora zameniti.

Zbog nav-edenih osobina hermeticki rashladnikompresori imaju iskljuCiv.u primenu kod domacihfriZidera, a sve se viSe upot!1ebljavaju i u komer-cijalnim uredaj1ma, do rashladnog kapaciteta od8.000 Kcal/h (izuzetno i znatno vise).

PoluhermeHcki kompresori se primenjuju uoblasti od 1.500 Kcal/h pa sve do 200.000 Kcallhi u v:eli'koj meri tpotiskuju kompresore otvorenogtipa ovih kapaciteta.

Kompresori otvorenog tipa primenjuju se uoblasti od 1.500 Kcal pa sve do gornje graniceprimene ikUpnih k orrupresora. Izgledalo j e da cepotpuno biti istisnuti iz oblasti komercijalnih ure-daja poluhermetiokim i hermetickim kompresori-ma. Medutim, ZJboglake popraV'ke a narocito lakezamene elektromotora, otvoreni kompI'lesori se josuvek prirnenjuju.

U poluhermetiCkim i hermetickim rashladnimkompresorima koriste se kao rashladni fluidi sarnoF-12, F-22 i u novije vreme sve vise F-502.

6. 5. Rashladni agregati

Radi jednostavnije montaze i rulkovanja ras-hladnom instalacijom, pojedini elementi instalacijepovezuju se u jednu konstmktivnu celinu na za-jednickom postolju.

101

1

Kompresorski agregati sastojoe se iz kompresorai elektromotora i njihove armatuTe (manometri,prcsostati i dr.) montiranih na zajedniCkom posto-lju. Primenjuju se obicno za kompresore rashlad-nog kapaciteta preko 20.000 Kcal/h.

Kondenzatorski agregati sastoje se iz kompre-sora, elektromotora i kondenzatora a neki sadriei skupljac teenosti, presostat, fHter Hi neki drugielemenat.

Kondenzatorski agregati sa vazduSnim hlade-njem (kondenzatora rade se normalno za ,rashladnekapacitete do oko 20.000 Kcal/h, a za transportnasredstva i specijalnu primenu i do 50.000 Kcal/h.Do kapaciteta ad 300 Kcal/h ,hladenje kQnJd.enza-tora je prirodnom, a za vece kapacitete prinudnomcirkulacijom vazduha (81. 6. 6.) Strujanje vazduhaje gotovo iskljuciv.o od kondenzatora ka kompre-soru, cime se postize bolje iskoriscavanje pov:rsinekondenzatoca i bolje hladenje komprseora.

51. 6. 6. Kondenzatorskiagregat sa vaz~dusnim hladenjemP24Z, proizvod-oje "Energoiovest- JugostrojCl

Kondenzatorski agregati sa vodenim hladenjem(81. 6. 7,), rade se za rashladne kapacitete od 3.000do 100.000 Kcal/h. Kod koonercijalnih rashladnihuredaja, sve se viSe potiskuju agregatima sa vaz-du.snim hladenjem, 1Jbog jednostavnije montaze i

102

opsluZivanja. Medutim, u prostorijama gde je ote-zano. vazdu.sno hladenje, joo 'Ulvek se moraju pri-menjivati kondenzatori hladeni vodom.

51. 6. 7. Kondenzatorskiagregat sa vode-nim hladenjem .

6CP M, proizvod-nje "Energoinvest- Jugostroj"

Pored opisanih u Irashladnoj tehnici se prime-nj'Uju jos i drugi rashladni agregati, kao agregatiza hladenje vade, xashladni agregati za transport-na sredstva i s1.

6. 6. Rashladni kapacitet klipnih kompresora

6. 6. 1. lndikatorski dijagrami .

Pri kretanju klipa u cilindru klipnog rashlad-nag kompresora od spoljne (SMT) do unutarnjemrtve tacke (UMT), i povratka do spoljne mrtvetacite (1 obrt kolenastog vratila), odvija se jedanradni ciklus koji se sastoji od usisavanja, sabija-nja, potiskivanja i sirenja gasovitog rashladnogfluida. Radi laUcleg razmatranja, radni ciklus seprikazuje na indikatorskom dijagramu, na komeJe na apscisnoj osi prikazan put (8) klipa, odnosnozapremina cilindra (V) a na mdinatnoj osi pritisakgasa koji vlada u cilindru (P) Sl. 6. 8.

103

-.J

- Teorijski radni ciklus (St. 6. 8. crtkane linije)sastojao bi se od Iprocesa usisavanja na pritiskuisparavanja po (linijoi 1'-2'), sa'bijanja do pritiskakondenzacije Pk (linija 2'-3'), 'P0tiskivanja ovogsalbijanog rashladnog fluida iz cilindra (linija 3'-4)i povratka na pocetak usisavanja (l~nija 4'-1').Sirenja zaostalog fluida nema jer se smatra da jepotisnut say fluid iz cilindra.

P

"P,

4'

Ppot Pic

PoV(S)

~SI. 6. 8. Indikatorskidijagram- teorijski 1'-2'-3'-4'-1')

i stvarni (1-2-3-4-J)

Stvarni radni ciklus (St. 6. 8. pune linije) sastojise iz procesa 'Usisavanja na stvaranom pritiskuusisavanja Pus, koji je za tJ. (delta) po manji _odpritiska isparavanja Po (linija 1-2), sa:bijanja dopritiska potiskivanj'a koji je za tJ. Pk veci od pri-tiska kondenzacije Pk (linija 2-3), potiskivanja

104

j

~

sabijenog rashladnog fluida iz cilindara (linija 3--4)i sirenja zaostalog rashladnog fluida do pritiskausisavanja "(linija 4-1).

Poredenjem ova dva dijagrama, vidimo da jezapremina cilindra koja se stV'arno kortisti za usi-savanje Vus znatno manja od radne zapremine ci-lindra Vr (zapremina cilindra od cela klipa u spa-Ijnoj do ,cela klipa .u unutarnjoj mrtvoj taOki). Po-red faktora koji uticu na smanjenje ove zapremi-ne postoje i drll'gi faktori koji uticu na rad klipnihkompresora, pa ce svi biti opisani u daljem iz-laganju.

6. 6. 2. Uticajni faktori na rad klipnihkompresora

1. Stetan prostor !predstavlja zapreminu izme-du cela klipa u spoljnoj mrtvoj tacki i povrSineventilske place Vc (Sl. 6. 8.) U koliko je stetanprostor veci, utoliko je veca kolicina zaostalog sa-bij enog fluida u cilindru, :pa i manja kolicina usis-anog flUiida. Stetan prostor u zavisnosti od kons-trurkcije kompresora iznosi 2-8% radne zapremine.

2. Razlika pritiska kondenzacije i isparavanja- ukoliko je veca, zahteva vtise zapremine za si-renje zaostalog fluida, stoopet iza211vasmanjenjekolicine usisnog fluida.

3. Prigusivanje ipri usisavanju i potiskivanjufluida, uslovljava manji pritisak usisavanja Pus,od pritiska isparavanj a Po (Pus = Po - 6 Po) ivisi pritisak potiskivanja od pritiska kondenzacije(Ppot = Pk + 6 Pk). Kako je razHka pritisakaPpot - Pus veCa od razlike ,pritisaka Pk - PD,

to izaziva smanjenje koHcine usisnog fluida.Ova tri faktora uticu na to da se usisavanje

vrsi u zapremni Vus umesto Vr (Sl. 6. 8.) .5to seizrazava tzv. indikatorskim koeficijentom odavanja.

105

4. Zagrevanje f1uiJdapri usisavanju vrsi se stru-janjem preko toplih zidova cilindra. 'f.ime rasteza:premina 1 kg. gasovd:tog fluid a pa se smanjujetezina usisnog fluida.

Ukoliko u cilindar dolazi vlame palI'e (para seizvesnom koliCinom tecnosti u obliJku sitnih kap-ljica) kompresor Tadi na tzv. vlamom reZimu. Uo-cava se po inju na usisnoj cevi sve do kompresorai hladnoj potisnoj cevi. Kod sporohodnih kompre-sora ovaj reZim se moze dopustiti, ali kod brzodnihne. Ztbog kratkog vremena saibijanja sve kapljicene mogu da ispare, 'pa pri sirenju isparavaju i sma-njuju korisnu zapreminu, a moze se izazvati itecni udar.

Preporueuje se suvi rezim, pri kome kompre-sor usisava pregrejanu pafu. Pregrevanje u ispa-rivacu ne treba da bude vece od 3-6°C, jer bi deopovrsine isparivaca bio nepotpuno iskoriscen. Pre-grevanje u usisnim vOidovima van hladnog prostoraje stetno. Najbolji efekat se postize 'pregrevanjemu izmenjivacu toplote, u kome se vrsi pothladiva-nje tecnog iI'ashladnog fluida.

5. Gubitak rashladnog fluida kroz zazor izmeduklipa i cilindra, i usled kasnog zatvaranja usisnogi Ipotisnog cilindra, takode ,smanjuje kolicinu usis-nog fluida.

6. Broj obrtaja takode utice na kolicinu usisa-nog fluid a u cilindar. Kod malih brojeva .obrtajapreovladuju gubici od zagrevanja i gubitaka ras-hladnog fluid a (ta'cke 4 i 5), dok kod velikih bro-jeva OIbrtaja preovladuju ,gUJbiciod priguSivanjana usisnom i potisnom ventilu. Zato, za svaku kon-strukciju kompresora, postoji najpovoljniji brojobrtaja obzirom na koeficijenat odavanja.

106

I

7. Temperature isparavanja i kondenzacije u-ticu najznacajnije na rashladni kapacitet kompre-sora. Tako na pro opri temperaturi isparavanja od-I-50C i temperaturi kondenzacije -I-350C rashlaJdnikapacitet kompresOtra je oko dva puta veci negokod temperatura -15/ -I-30oC. Radi la!kseg p()re-denja rashladnih ka:paciteta raznih kompresoranajcesce se koriste sledeci uslovi rada:

Normalni uslovi: Temp. isparav. -10°Ctemp. kondenzac. -I-25°C

Standardni uslovi: Temp. isparav. -15°Ctemp. kondenzac. -I-30°C

Uslovi klimatizacije: Tern. ispar.temp. kondenzac. -I-35°C

-I- 5°C

6. 6. 3. Proracun rashladnog kapaciteta

Rashladni kapacitet klipnih kompresora raeunase po sledecoj formuli:

Q = Vh X A x 2' v (Kcal/h)

U ovoj formuli su:Vh (m3/h) - Teoriska radna zapremina kom..;

presoraA - Koeficijenat odavanja kompresora

2' v (Kcal/m3) - Zapreminski specificni rashlad-ni kapacitet

D2JC

4 . S . z . n . 60 Im3/hlVh =

D (m) - precnik klipa

S (m) - hod kli pa

z - broj cilindara

107

n (O/min) - broj obrtaja02n

- xS = Vr - radna zapremina jednog4 cilindra (Sl. 6. 8.)

Koeficijent odavanja kompresora uzima u ob-zir sve faktore koji uticu na rad klipnih kompre-sora (faktori od 1 do 6 .podpoglavlja 6. 6. 2.).

A = 0,55 do 0,68 za temper. ispar. -40oCi tern. kond. +40 do +250C

A = 0,70 do 0,80 za temper. ispar. -20°Citem. kond. +40 do +250C

A = 0,75 do 0,83 za temper. ispar. + 5°Ci tern. kond. +40 do +250C

Vece vrednosti odgovaraju manjim tempera-turama kondenzacije i rnanjem stetnom uticajuopisanih faktora (narocito za manji stet an prostor).

Velicina zapreminskog specificnog rashladnogkapaciteta q zavisi od vrste rashladnog fluiida itemperatura isparavanja i kondenzacije, odnosnotemperature tecnosti ispred regulacionog ventila,faktor 7 u podpoglavlju 6. 6. 2. Vrednosti za qdate su u tabelama 6-1 do 6-4 za najcesce ko-riScene rashladne fluide.

Podaci 0 velicinama rashladnog kapaciteta isnage kompresora pri odredenim uslovima radaprikazani su obicno u prospektima i upustvimaproizvodaca kompresora.

Primer: Proracunati rashladni kapacitet kom-presora sa sledecim karakteristikama:

Precnik klipa D = 35 mm

Hod klipa \ S = 25,4 mm

lOR

Broj cilindra

Broj abrtajaRashladni fluid

Z = 4

n = 1440 O/minF-12

Temperatura isparavanja iznosi -lODe a tem-peratura kondenzacije +35oe, sa pothladivanjemdo regulacionog ventila za -5oe.

Rashladni kapacitet iznosi Q= yr.)...qv

Vr==--O,0352~3,14. .0,0254.4.1440.60=8,4ms/h

Bira se vrednost ).. = 0,75

Iz'tabele 6. 2. za temperaturu isparavanja -IOoei temperatU\l'u ispred regulacionog ventila + 30°Cdohija se qv = 370 kcal/m3

Q = 8,4 . 0,75 . 370 = 2.330 kcaljh

Tabela: 6. 1. Zapreminski specificni rashladni kapacitet qvkcal/m3 za metilhlorid (CH3CI)

emperatu!a Temperature ispred regulacionog ventila 0CIsparavanja-----. --

oC 0 +10 +20 +30 +40

-50 69 65 62 59,5 57

-40 115 109 104 100 96

-30 183 175 167 160 152

-20 278 266 2.1)4 243 233

-10 410 393 377 361 345

0 588 564 540 517 495

109

Tabela: 6. 2. Zapreminski specificni rashladni kapacitet qvkcal/mB za freon 12 (CCI2f2)

emperatua Temperature ispred reguladonog ventila DCIsparavanJa

DC -10 0 +10 +20 +30 +40 +50

-60 50 47 43 40 36

-50 87 81 75 69 63

-40 142 133 123 114 104

-30 222 208 194 180 165 150

-20 333 314 293 272 251 228 206

-10 487 459 430 400 370 339 307

0 613 572 530 486 442

+10 852 797 740 683 623

Tabela: 6. 3. Zapreminski specificni rashladni kapacitet qvkcaljmB za freon 22 (CHClf2)

T::t{: Temperature ispred regulacionog ventila °C

DC -10 0 +10 +20 +30 +40 +50

-70 47 44 41 38 34 31 27

-60 85 80 74 68 62 56 49

-50 144 136 127 117 107 96 86

-40 233 220 206 190 174 158 140

-30 363 343 321 297 273 284 224

-20 540 510 478 444 408 372 335

-10 741 695 648 .597 546 494

0 990 920 849 779 705

+10 1280 1181 1086 987-

110

Tabela: 6. 4. Zapreminski specificni rashladni kapacitet qv. kcaljm3 za amonijak (N H3)

1:~~:~a~~I:Temperature ispred regulacionog ventila 0C

QNe = Kt . . 1,25(KW)

. III. IlffiQ (kcal/h) - Rashladni kapacitet kompresora

za uslove na kojima se predvida rad.Kt (kcal/kWh) - Teoriski specifieni rashladni

kapacitet. Vrednost uzeti iztabeZe 6. 5. za predvidene u-uslove rada. Vrednosti u ta-beli su date za F-12, a prib-li.Zno vaze i za F-22, metil-hlorid i amonij ak.

11i - indikatorSki koeficint korisnog dejstvaqi = 0,7-0,8 (za tern. isparav. -30 do -100C)

III

DC -10 0 + 10 + 20 +30 +40 +50

-70 32 31 29 28 27 26 24-60 62 60 57 55 52 50 47-50 112 108 104 100 95 91 86-40 191 186 179 171 164 156 149

-30 314 303 392 380 268 256 243-20 491 474 456 438 419 401 382-10 740 714 687 660 630 605 577-0 1041 1002 963 924 884 843

+10 1423 1368 1312 1256 1198

6. 6. 4. Proracun snage eZektromotora

Potrehna snaga elektromotora za pogon kom-presora izracunava se po ()hr.ascu

j

Iji = 0,8-0,9(za tern. isparav. -10 do + 5°C)q m - Mehanicki koeficient korisnog dejstva

(.obicno iznosi 0,85 -do 0,95 - manje vred-nosti za manje i brzohodnije kompresore).

Kako je dobijena vrednost snage elektromotoraprtblizna, predviden je koeficijent 1,25 koji oIbez-beduje povecanje racunske snage za 250/(t radi si-gurnosti.

Tabela: 6. 5. Teorijski specificni rashladni kapacitet Kt zafreon 12 (kcal/kWh)

Kod svih rashladnih instalacija wemenom semenJa potreba za hladenj em, pa i :potreban ras-hladni kapacitet instalacije (promenaspoljne tem-perature zbog uticaja godiSnjeg doba, dana i noel,vetra i sl, promena koliCine mater.ija koja se hladi,unos toplote redim Hi cescim otvaranjem vrata,ulaskom ljudi u instalaciju, koriscenjem osvetlje-nja itd.). ~

112

I

Temperature 0C Temperature isparavanja 0C

I\ondenzacije Pothlaclivanja +5 0 --10 --20 30

+10 15170 11339 6570 4900 3460

+20 +20 14190 11339 6100 4550 3205

+20 9140 7291 5070 3710 2770+30 +30 8490 6741 4700 3415 2545

+30 6105 5222 3715 2915 2310+40 +40 5660 4792 3410 2650 2100

+40 4560 3955 3000 2340 1865+50 +50 4155 3595 2720 2115 1665

6. 7. Regulacija kapaciteta

r

Kod kompresora malog rashladnog kapacitetane postoji potreba za uredajem za regulaciju ka-paciteta. Ovi !kompresori se ciklicki ukljucuju i is-kljucuju. Bromenom potrebe za hladenjem menjase i koeficient vremena rada (adnos vremena ukome kompreso,r radi .prema vremenu kada je kom-presor iskljucen).

Kod kompresora srednjih a narocito kompreso-ra veltkih rashladnih kapaciteta, cesto postoji po-treba za regulacijom kapaciteta, za sta se koristeposebni uredaji. Regulacija kapaciteta se uglawommoze podeliti na kontinualnu i stwpnjevitu.

Kontinualna :regulacija kapaciteta moze se vrsi-ti: 1. Kontinualnom promenom broja oIbrtaja spe-cijalnog elektromotora, 2. PriguSivanjem rashlad-nog flUida na usisu, 3. Otvaranjem usisnog ven-tila na delu hoda klipa pri istiskivanju fluida, i4. Vracanjem dela sa!bijenog gasa na usisni vodpreko ventila za regulaciju kapaciteta.

Stupnjevita regulacija kapadteta maZe se vrsiti:1. Stupnjevitom promenom broja obrtaja specijal-nog elektromotora, 2. IsldjuCivanjem iz rada po-jedinih cilindara (.otvaranjem usisnog ventila), 3.Ukljucivanjem dopunskog stetnog prostora i 4.Povezivanjem cilindra na delu hoda klipa sa usis-nim vodom Hi karterom kompresora.

6.8. Visestepeni kompresori

Kod nisikih temperatura isparavanja (-40oC inize) koeficient odavanja kompresora je veomanizak, sto znatno smanjuje rashladni kapacitetkompresora. Potroonja energije po dobijenoj kilo-kalotriji je relativno velika, a temperatura na potisupremasuje dozvoljene vrednosti. Tako na primer uamonijacnom kompresoru sa suvim reZimom rada,

113

1~ uslove to = -30° i tk = +30°C, temperaturana potisu iznosi oko 140°C, a za 'Uslove to = --400Ci tk = +400C, oko 175°C. Kako rashladna uljagube svojstva podmazivanja na temperaturama140 do 160 a na temperaturama od oko 180°C moZedoci i do paljenja ulja, ovako visoka temperaturana potisu se ne sme dozvoliti. Ovi razlozi uslov-Ijavaju primenu dvostepne (temperature isparava-nja -40 do -80°C) i trostepene ikompresije (tem-perature isparavanja -70 do -150°C).

Dvostpeni kompresori se rade tako, da sadrZeIdLp visokog pritiska (manji) i klip niskog pritiska(veCi- opisuje 2-3 puta vecu zalpreminu) ,u istomkaxteru. Kod navijih konstrukcija koriste se brzo-hodi viSecilindricni kompresori, k()d kojih jedan,odnosno dva klipa, rade na "isokom pritisku, a 2Hi 3, odnoono 4 ili 6, na niskom pritisku. Za nizaki visak stepen sabijanj-a mogu se kocistiti i posebnikompresori - tzv. buster veza. U ovim slucaje-virna, izmedu niskog i visoikog stupnja vrSi se me-t1uhladenje rashladnog fluida.

Pritisak sabijanja niskog stupnja (medupritisakPm) bira se obicno tako, da se dQbiju isH stepenikompresije u niskom i visokom stupnju.

Pk

Pm

PmPo

Pm = V Po. Pk

Za postizanje niskih temperatura (to = -80.. -150°C) cesto se koristi tzv. kaskadna veza koja

80 sastoji od dva potpun'o odvojena rashladna sis-toma, sa razlicitim rashladnim fluidima. U tomnlucaj'U isparivac sistema visokog pritiska hladikondenzator iistema niskog ,pritiska.

It..

L

r-

7. KONDENZATORI

7. 1. Namena i vr:rte kondenzatora

Zadatak kondenzatora u rashladnoj instalacijije hladenje pregrejane 'pare rashladnog fluid a kojupotiskuje kompresor, nj-ena kondenzacij a i pothla-divanje kondenzov.anog rashladnog fluida. Tecan,a najcesce i pothladen rashlwdni fluid ide iz kon-denzatora u skupljat teenosti Hi di:rektno na ek-spanzioni venti!.

Pri procesu kondenzacije, kondenzator predajetoplotu sredstvima za hladenje. Ova kolicina to-plote, ravna je kolicini toplote koju oduzme ispa-rivac od materije koju hladi ~rashladni kapacitetistalacija), plus toplota koja je ekvivalentna raduizvrsenom u k;ompresoru.

Kondenzatori se obicno dele prema sredstvu zahladenje i konstruktivnom izvodenju kondenzato-ra. U po-deli prema sredstvu za hladenj e imamo triosnovne grupe: 1. kondenzatori hladeni vodom, 2.kondenzatori hladeni vazduhom, i 3. kondenzato-ri hladeni isparavanjem vode. Ova treea grupa zatfvoje hladenj e delimieno koristi i vaOOuh.

115

7. 2. Ko»denzatori hlac:leni vodom

7. 2. 1. Protivstrujni kondenzatori

Sastoje se izcev.i ve6eg preCnika (1) sl. 7. 1.kroz koje .prolazi cevna zmija izradena od cevimanjeg precnika (2). Voda struji kroz cevi manjegprecnika, ulazem odozdo (A) i izlazeci na gornJojstrani (B). Kroz cevi veceg precnika prolazi ras-hladni fluid, i to ulazi odozgo (C) a izlazi na do-njoj strani (D). Time se postiZe protivstrujno kre-tanje rashladnog fluida i vade za hlad-enje i visokikoefichmti prolaza toplote.

Koeficient prolaza toplote i2mosi: za F-12 K=450do 600 kcal/m! hOC a za amonijak K = 700 do 900koal/m2 hOC za brzine kretanja vade 1 do 2 m/sec.SredJnja razlika temperature kondenzacije i vDdeA. ts = 5+6°C a razlika temperatura vade na ulazu(A) i izlazu (B) 6.tv = 5 -8°C.

2

\ B 51. 7. I. Serna protivstruj-nog kondenzatora

t. Cevi veceg precnika(rashladni fluidi) 2 cevnazrnija ivoda za hladenje),A i B ulaz i izlaz vodeC i 0 - ulaz i izlaz rashladnog fIuida.. .

Primenjuju se uglavnam za komercijalne kom-presarske agregate, freonskih i metalhloridskih in-atalacija (od bakarnih cevi), a rede za amonijaenelnstalacije (celiene cevi) manjih kapaciteta, zbogviSe cene kootanja.

7. 2. 2. Dobosasti kondenzatori

SastaJe se iz dobosa (1) sl. 7. 2. naCijim krajevi-ma se nalaze cevne plooe (2). Kroz atvore ovih pIo-

A,0

116

l:a provucene su cevi (3) koje sa na kraj-evima uVa-ljane u cevne ploce Hi zav.arene za njih. Preko cetV-nih ploca postavljeni su poklopci (4 i 5). Na otvoru(A) poklopca (5) ulazi voda za hladenje, prolazlkroz cevi (3) i oko pregrada na .pOIklapcima (4) 1(5), koje sluze da bi se dobilo vise prolaza i veeahrzina kretanja vode, a izlazi na otvoru (B). Ga-80viti fluid ulazi ooozgo kroz otvor (C) prolazikTOZprostor izmedu cevi i cevnih ploca gde sekondenzuje i izlazi na donjoj strani, kroz otvor(D). Cevi (3) mogu biti celicne i spolja glatke Hiorebrene (za ,amonijalk i freone) Hi bakarne popravilu sa utisnutim r~brima spolja (za freone).Dobos (1) i cevne ploee su od celika, a poklopcl(4 i 5) mogu biti od celika i1i sivog liva. .

SI 7. 2. Dobosasti konden-zator

1. dobos '1. cevna ploca:-i.cevi 4. 5, poklopci 6. ta-loznik ulja, A i B - ulal j

!~ !J..3': izlaz vode C j U - ulaz j6 /~--". ... izlaz rashladnog fluida.

Amonijacni dobosasti kondenzatori sa glatkimcevima poseduju najce-Sce sledece tehnicke kal'ak-teristike: ikoeficient prolaza toplote K = 600 -900 kca1/m2 hoe za brzine kretanja vode od 0,5 do2 m/sec (vece vrednosti K za ve6e brzine kretanjavode). Srednja razlika temperature amonijaka ivade 6.ts = 5 - 6°Ca l1'azlika izinedu temperaturavode na izlazu i ulazu 6. tz = 5 - 7°C.

5 2B--

,

A

Karalkteristike freonskih kondenzatora su sle-dece: Koeficijent prolazatoplote za spoljnu po-vrsinu (cevi sa uvaljanim rebrima) K = 350 do550 kcal/m2 hoe za brzine kretanja vode od 1 do2,5 m/ sec. Srednja razlika temperature rashladnog

117

r-

fluida i vode /;:.ts = 7 - lOoC, a razlilka temperatu-ra vode na izlazu i ulaZ'U/;:.tv = 5 - 7°C. Visebrzine kretanja vode i razlike /;:. ts izazvane suvecom cenom ovih kondenzatom (ibakarne cevi).

Horizonbalni dobosasti kondenzatori (st 7. 2.)imaju najsiru primenu za instalacije srednjeg a iveUkog rashladnog kapaciteta. Donja ekonomskagranioa im je dko 2 m2 (oko.a.OOo Kca1lh). Veomasu kompaktni i postavljaju se u maSinskoj hali idrug oj zatvoreoj prostoriji. Nedostatak im je velikapotroonja vode i otezano .ciScenje cevi. Amonijacnikondenzatori moraju posedovati na dnu taloZnikulja (81. 7. 2. 6-ucrtkano prikazano). Th se taloziulje Ikoje se gotovo ne Tastvara sa amonijakom,zbog vece specifiene teZine, i povremeno ispuSta.

U freonskim instalacijama manjeg kapaciteta(uglavnom komercijalnim) koriste se i dOibosastikondenzatori sa spiralnim vecima. Karakteristikesu im slicne kao i kod freonskih dobooastih kon-denzatora sa' pravim cevima. Jeftiniji su, all jeciscenje cevi veoma otezano, pa se koriste sarnosa Cistom vodo~ za hladenje.

Za amonij.aene instalacije, uglavnom v1ecegras-hladnog kapaciteta, koriste se i vertikalni dobooastikondenzatori. Konstrukcija ima slicnosti sa hori-zontalnim dobooastim kondenzatorima, uz gotovoiste tehniJCtkekaralkteristike. Po pravilu se postav-ljaju naopolju blizu maSine hale.

7. 2.3. Elementni lcondenzatori

Elementni kondenzatora (st 7. 3.) sastoje se iznekoliko elemenata postavljenih jedan iznad dru-gog (1), i skUipljaca tecnosti (2). Elementi su u stva-ri dOiboSasti kondenzatori sa malim preenikom do-'

118

L

bosa. Mogu hiti viSeprolazni, kada voda 'ula2Ji pa-ralelno u sve elemente sa donje strane (A) i izlaziu zajedniCki kolektor na gornjoj strani elemenata(B) vrseci 'Vise prolaza kroz svaki element, ili je-dnoprolazni, kada voda ulazi u najniZi element, iznJega ide u vise itd. i izlazi 'kroz najvisi element.Gasoviti rashladni fluid .u oba slucaja ulazi u naj-viSi element (C), prolazeci ,zatim kroz jedan pojedan nizi element i odlazeci u skupljac teOnosti(2) koji je najniZi.

k

A--

~~-~ID

B

SI. 7. 3. Elementnl koo-denzator

1. element 2. skuplja~ te~-nosti, A i B - ulaz i izlazvode C i D - ulaz i izlazrashladnog fluida

Ovi kondenzatori imaju siroku primenu u amo-nijacnirn instalacijama srednjih a i veeih rashlad-nih kapaciteta. Tehnicke karakteristike su im veo-ma bliske karakteristiikama dobooastih konden-zatora.

7. 2. 4. Potapljeni kondenzatori

Sastoji se iz cevih zmija potopljenih u kadu(pravougaonog Hi krumog preseka) napunjenu savodom. Gaswiti rashladni fluid ulazi 'U cevnu zmi-ju odozgo, a tecan izlazi na donjoj strani. Voda zahladenje se u kadi krece odozdo na vise da hi sedobio efekat protivstrujnog kretanja. M.oze sedodati i meSalica, radi .povecanja brzine kretanjavade.

119

Zbog veoma male brzine kretanja vode, ako0,1 m/sec koeficijent prolaza toplote je mali K =150- 250 kcal/m2 hOC. Srednja .razlika temperaturevode i rashladnog fluida je D. ts = 5+6°C.

Potopljeni kondenzatori su teSki j neekonomic-ni aU zbog j.ednostavne konstrukcije i si.gumograda joo uvek nalaze primenu, najceSce kod visa-kih pritisaka kondenzacije.

7. 3. Kondenzatori hladeni vazduhom

I

I

I

I

Sastoje se iz ceVlIlih zmija orebrenih sa spoljnestrane (sl. 6. 6.). GalSoviti rashladni fluid ulazi 00-ozgo, kondenzuje se pri proticanju naniZe i kaoteenost ide u skupljac tecnosti.

Izra<1uje se za rashladne kapacitete od 100 do300.000 kcallh. Kondenzatori instalacija rashladnihlcapaciteta 100 do 300 kca1/h hlade 5e prirodnomcirkulacijom vazduha i primenjuju se za domaeefrizidere.

Kondenzatori rashladnih instalacija kapacitetaod 400 do 20.000 kcal/h po 'pravilu su ugradeni nakomercijalne kondenzatovske agregate i hlade seprinudno-ventilatorom. Ventilator poseduje SOtp-Ittveni elektro~otor (hermeticki i poluhermeti&lugregat) Hi se ventilator montira na vratilu ele-klromotora za pogon kompresora (agregati sa kom-pl'csorom otv.orenog tipa). ,Ventilator po pravilu u-t~ltlava vazduh preko kondenzatora i iPotiskuje gaIta kcm1Jpresoru. Time se 'postiZe veee iskoriscenjepoVU"sinekondenzatora i bolje hladenje kompresora.(\'vi su najceSCe bakarne, orebrene sa spoljne stra-UP aluminijumskim rebrima.

I',W

Ln

Kondenzatori sa 'VaZJduSnim hladenjem imajuBve vecu primenu i u rashladnim instalacijama ve-likograshladnog kapaciteta do 300.000 kca1/h. Veo-ma su pogodni ~a uredaj e na mestima gde nemauQlpSte,ili nema dov:oljno vode za hladenje, a po-sebno za rashladne uredaje transportnih sredsta-va. Koriste se za sve pr,imenjivane .rashladne flui-de. Kondenzatori vecih :rashladnih kapaciteta i sviza amooij aCne rashladne instalacij e rade se od6elicnih cevi sa celicnim rebrima.

Tehnicke karakteristike kondenzatorahla4e-nih vazduhom za komercijalne rashladne ure<1ajesu sledeci: koeficient pralaza tOlplote K = 20 + 30kcal/m2 hOC.Brzina strujanja vazduha Vv = 3 + 6rnIsec (izuzetno do 10 mlsec). Razlika temperaturevazduha na izlazu i ulazu kondenzatora t::"tv = 6+ 80C; r:azlika temperature kondenzacije i tem-perature i temperature okolnog vazdJuha D.t = 10+ 150C (za klimatizaciju 18 + 22°C). Srednja raz-lika temperatura kondenzacije d temperature vaz-duha iznosi D. ts = 7 + 11°C.Ra2mak rebara ovihkondenzaiora najcesce dmosi 3 do 4,5 mIn, a koefi-cijenat orebrenja (odnos spoljne i unutarnje povr-sine 11 + 15 za klimatizaoiju i 14 + 18.

Kondenzatori sa prirodnom cirkulacijom imajuveoma male koeficijente prolaza toplote: za glatkeeevi K = 12 + 15 kcal/m! hOC .a za orebrene cevi

K =.4 + 9 (za koeficijente orebrenja 18 do 6).Razlika temper:ature kondenzacije i temperatureokolnog vazduha D.t5 = 14 + 18°C. I pored malihkoeficijenata prolaza toplote, imaju gotovo is'klju-civu primenu IIIdomacim friZiderima zbog mimograda.

121

7. 4. Kondenzatori hladeni .isparavanjem vode

7. 4. 1. Atmosferski konde7l,'zatori

Sastoje se iz jedne Hi nekoliko samostalih sek-cije. (cevnih zmija {I) 8Z. 7. 4. kroz koje prolazi ras-hladni fJuid. Sekcije su medusobno vezane kolek-torima. Voda za hladenje se preliva -prelro emsekcija odozgo, i pada u kadu za vodu (2).

Izraduju se sa dovodom gasovitog rashladnogfluida odozgo (St 7. 4. a) ili odozdo) sa meduod-vodoqJ, tecnosti SZ. 7. 4. b).

Koeficijent prolaza toplote za atma:sferske kon-denzatore sa .dovodom fluida odOlZgoiznosi K =200 + 25Qkcal/m! hOCa .sa dOViodomfluida odoogo

t ~At, + . .. + A. .iJ ~ -'- 1

1 ~~2 ( 8

2 ~ '. ,-c

I { 51.7. 4.'sema atm.sfer-~ skog kondenzatora

8) sa dovodom fluida odozgo b) sa dovodom flulda odo.zdo 1. s~kcija 2. kada A. P!--vod vode B I C, utaz i Iz-taz rashtadnog fluida.

K = 600 + 800 kcal/m! hOC. Kolicina sveze vodeiznosi oko 30 + 40 ll.h za 1.000 kcaI/h. Ukupnakolicina vode koja cirkuliSe iznosi ako 120 + 150l/h na 1.000 kcal/h. Srednja' razliika temperaturerashladnog fluida i vode iznosi .1 13 = 5 + 6°C.

Atmosferski kondenZ,jatori primenjuju se ~ amo-:nij aenim rashladnim. Instal~cij ama srednj €:g ~ v~likog rashladnog kapaciteta. Prednost sru mu j~d-nostavna i jeftina konstrukcija i mala potroSnja

122

L

vode, bez stro.gih uslova za !kvalitet vode. Nedos-tatak mu je zauzimanje velike zapremine. Oba-vezno se postavlj.a na otvorenom prostoru.

7. 4. 2. Evaporativni kondenzatori

Sastoje se iz kuciSta, u kome se nalaze glatkevece orebrene cevne zmije vezane kolektorimakroz koje prolazi rashladni fluid. Voda za hladenjese sliva preko cevnih zmija i skuplja u koritu.

Pumpa usisava vodu iz korita i potiskuje u ko-lek'tor odadde preko cevi i prskalica voda ipreLivacevne zmije. Slivajuci se niz cevne zmije, 'V'odahia-di i kondenroje rashladni fluid, isparavajuci i oda-juei toplotu vazduha koji ventilatori isisavaju izkucista.

Imaju veqo~a malu potrosnju vode i znatno kom:-paktniju konstrukciju od atmosferskih kondenzato-ra. Postavljaju se u prostorije koje treba da imaj.usto vecu zaopreminu ili dobro provetravanje.

U novije vr~e sve se vise koriste evaporativnikondenzatori sa vertikalnim ,glatkim cevima. Pred~nost im je jednostavnija i jeftinija Jronstr~cija~Postavljaju se na ptvorenom prostoru.

I{,oeficijent prolaza toplote iznosi: ~' glatkecevi K = 400 + 600 kcal/m2 hoe. Dovod sveze vadeza hladenje iznosi 2,5+41/h na 1.000 kcallh. Ukup-na kolicina vode koja cirkulise iznooi 100 +' .15()l/h na 1.000 kcallh. Brzina strujanja vazduha oka3 + 4 m/ sec. Razli:ka izmedu temperature rashlad-nog fl uida i vode L\ ts = 4 ! 6°C.

Evaporativni kondenzatori koriste se u instala.:cijama srednjeg rashladnog kapaciteia, najceSCe namestima 'gde se' ne raspalaZe sa dovoljno vooe zahladenje, Hi je nje'ria cena visoka. Koriste se' zarad sa amonijakom,freonima i metilhloridom.

123

7. 5. 'lzbor i proracun kondenzatora

Za izhor tipa kondenzatora najva.Zniji su eko-nomski i eksploatacioni faktori: cena instalacije,raspoloZivi 'prostor, koliCina i cena ra~olozive vo-de, odrZavanje kondenzatora (ciscenje) i 81.

Potopljeni kondenzatori, k,oji tra.Ze veliku ko-licinu ciste vode i zauzimaju veliku zapreminu,gotovo su na'puSteni. Protivstrujni kondenzatori po-dnose vecu 'razlioku temperatura vode na ulazu iizlazru, aU je i kod njih ciScenje otezano. Ked vecihinstalacija. se najradije koriste dobosasti i elementnikondenzatori, koji zauzimaj'U malo mesta, i lakose monitriju. Narocito su ekonomieni 'U blizini re-ka, j ezera i za brodski transport.

Ukolitko se raspolaze sa 'malom kolicinom vode,prednost imaju atmosferski Hi evanpol'lativni kon~denzatori pogotoV'U sto ne pQstavljaju stroge u-slove za kvaUtet vode.

Kod vazduSnih kondenzatora srednjeg i vecegrashladnog kapaciteta, pored jednostavnije ekspl.o-atacije, veoma Je vaZna cena elektriene energije zapokretanje ventilatora, u odnosu na cenu odgova-rajuce koliCine vode za hIadenje.

Da bi se smanjila potTebna kolicina vade zahladenje, na mestima gde je nema dovoljno ili gdejo veoma skupa, koriste se kule za hlattenje vade.TopIa voda dovedena iz kondenzatora se rasprska-Vll i sliva niz ispunu kule, dok se pored nje krecevllzduh (najeesce pokre.tan ventilatorom). Pri ovom\tretanju voda delimicno isparava i hIadi se. OhIa-<lena voda mesa se sa svezom vodom i odvodi ukondenzator. KoJic-ina sveze vode mora da nadok-nndi kolicinu vode izgwbljene isparavanjem, i ko-ltNnu vode koju je u vidu sitnih kapi odneo Varl-duh, sto iznosi od oko 5 -+ 8% potrebne koliCinevorlC'.

1'.'-\

.

Toplotno opterecenje (kapacitet) konde~atoraQk (koliCina toplote kOjiUkondenzator preda sred-atvima za hladenje) ravno je kolicini toplote kojase preda isparivacima (rashladni kapaciteot insta-lacije), pIlUs koliCinu toplote koja odgovara raduizvrsenom u kompresol"u.

Qk = Qo + 860Ni (kcal/h)

Qo (kcal/h) - KoUcina toplote koju isparivaei-ma predaje materija koja se hladi.

Ni (kW) - Indikatoraska snaga potrebna zapokretanje ko~presora

Ni - Qo- KtI]i (kw)

Vrednosti za Kt i I)i dati su u poglavlju 6. 6. 4.

Za orijentacioni ,pr,oracun toplotnog optereeenjakondenzatora moze se koristiti formula

Qk = a . Qo (kcal/h)

Qo (Kcal/h) Kolicina toplote koju ispari..-aCi-ma predaje materija koja se hladi (rashladni ka-pacitet instalacije). .

a - koeficijent iz ta:bele 7. 1.

Tabela: 7. 1. Koeficijent»ac za proracun toplotnog opterecenja kondenzatora

Temperatura Temperatura isparavanja oCkondenzaci ie

-

oC -40 -30 -20 -10 0 + 10

30 1,65 1,46 1,31 1,22 1,14 1,0845 1,85 1,67 1,49 1,36 1,26 1,18

125

Rashladna povrsina kondenzatora F izracunavase prema fannuli

F == QkK .~ ts (m2)

Qk (kcal/h) - toplotno opterecenje konden-zatora.

K (kcal/m2 hOC) - Koeficijent prolaza toplOJte.U podacima za K datim kod opisa kondenzatorauzeta je u obzir normalna za'Prljanost povrnina kon-denzatora tkamenac na stroni- vcde, prljavStina napovrSini hladenja vazduhom, ulje Sa strane ras-hladnog fluida i s1.)

~ ts (0C) - srednja razlika temperature kon-denzacije i sredstava za hladenje (vode ili vazduha).

Potrebna kolicina vode za hladenje W izraeu-nava se prema f/)'rmuli~

W==. Qk (1h)~ tv

A tv (0C) - razlika temperatura vode na ulazu iizlazu iz kondenzaiora.

Potrebna koZicina vazduha za hladenje V izra-cunava se :prema form.u1i:

V == Qk (m3 h)A tv ! Cp 'y

~ tv (0C) - razlika temperatura vazduha na u-lazu i izl~:ro iz -kondenzator~.

Cp = 0,24 kcal/kpoC :.; specificna ~oplota vazduha

y = 1,2 kp/m3 - specifiena teZina vazduha

126

L

Primer proraeuna kondenzatoraZa kompre&or rashladnog kapaciteta .Qo = 1.200

kcal/h na temperaturi isparavanja to = -lOoe itemperaturi kondenzacije tk = +40oe izraeunatipotrebnu povrsinu i potrebnu kolicinu vazduhakondenzatora hladenog va.m.uhom.

Toplotno opterecenje kondenzatora:Qk = a . Qo = 1,31 . 1.200 = 1.540 kcal/h( za to = -10 i tk = 40°C,(a) je manje od 1,36

a vece od 1,22 - prilbliino a = 1,31).Rashladna povrsina kondenzatora:

F == Qk (m2)K. ~ts

Za koeficijent 'pralaza toplote uzima se srednjavredno:stza .ove kondenzatore K = 25 kcal/m2hoC.UsvaJa se vrednost srednje razlike temperaturekondenzacije i temperature vazduha ~ ts = 10°C.

F == 1.540 = 62m2 F = 6,2m225. 10 '

Po1:rebna kolicina va.zJduha:

v == Qk (m3 h)~ tv .Cp 'y

Za, najcesc'U vrednost~ tv = 7°C, dobija se:

v== 1.540 == 760 (m~h)7 .0,24. 1,2 .

Oda'brani ventilator kondenzatora mora da po-tiskuje' najmanje proraeunatu kolicinu vazduha,pri padu pritiska koji zavisi ad odalbrane konstvuk-l'ije kondenzatora. . .

v = 760 (m3/h)

121

Vazduh u instalaciji

Prisustvo vazduha u instalaciji izaziva poveca-nje pritiska u kondenzatoru, veci utrooak energi-je za .pogon kompreso.ra i smanjuje aktivnu povr-~inu kondenzatora u kom€ se skmplja.

Kondenzator treba na najvisem svom delu daima prnkljucak za ispuStanje vazduha. Najpre sezaustavi ra~ kompresora a nastavi hladenje kom-denzatora. Kada se temperatura vode (vazduha)za hladenje i rashladnog fluida gotovo izjednace,otvara se prikljucak za ispustanje vazduha i isptiS-ta vazduh.

lI. ISPARIV ACI

8. 1. Namena i vrste isparivaca

Isparivaci su izmenjivaci toplote u kojima ras-hladni fluid isparava oduzimajuci toplotu okolnojIi,'pdini. U njima se odigrava proces isparavanja(Idju~anja) pretvaranja teenog rashladnog fluida u.wRI~enu, suvu Hi pregrejanu paru. TemperaturaIPlpnravanja zavisna je od pritiska u isparivaoo iIII~n je ad temperature hladenog prostora. Tem-flt'raturna razlika, pogodna konstrokcija i polo-:.nJ postavljenog isparivacaj -omogucuju prenos toplol(' na rashladni fl.id.

1'~1i

Za raznovrsne narnene ipostoje rarzlicite kon-strukcije isparivaca.

Prema naCinu punjenja rashladnim fluidom mo-ze se izvrsiti sledeca Q.snovna podela isparivaca:

1. IsparivaCi sa direktnom ekspanzij om (suvlisparivaci),

2. Preplavljeni isparivaCi.U zavisnosti od vrste sredine koja se hladi mole

sc izvrsiti i ovak'Va podela:1. Isparivaci za hla.denje vazduha,2. IsparivaCi za hladenje tecnosti.

Ispariva.ci za hladenje tecnosti i vazduha mogubiti sa prirodnom i prinudnom cirkul acijom.

U konstruktivnom pogledu od isparlvaea setra.Zi: da je napravljen ad materijala koji dQbr.osprovodi toplotu, poseduje obli:k koj'i omogu6ujeda tOiplota sto Ibolje prelazi sa okolnih tela na po-vclinu isparivaca, cia je dovoljno cvrst .cia izdrZi.pritisak rashaldnog fluida bez najmanje prlOpus-tljiv'osti, da obezbeduje povratak ulja koje u njegadolazi zajedno sa rashladnim fluid om.

Pravilan polozaj isparivaca jedan je od vaZnihuslova za postizanje baljeg efekta hladenja.

8. 2. lsparivaci sa direktnom ekspanzijom

Rashladni fluid u te,cnom stanju, dolazi u ispa-rivac preka regulacionog ventila, ili ,kapilarne cevi.Pored zadatka da vrse regulaciju pritiska oni mo-l'uju regulisati i kalicinu fluid a na ulazu ispariva-(:u. Ked isparivaca sa direktnom ekspanzijom pro-pllstaju se sarna one kolicine koje mogu potpuno daISpare i da se pregreju za nekoliko stepeni tOikomkretanja do. izlazne 'strane isparivaea.

129

Kod isparivClJcasa direktnom ekspanzijom pMdeo z8!premine isparivaca ispunjen je fluidom uobliku fino rasprasene :tecnosti, koja zatim pre-lazi u vlaznu, odnosno pregrejanu paru na idazu1Z ispari v8!ca. Kad hi ispari vac biD providan, ni votecnosti na ulazu i neposredno ispred njega hiDbi vidljiv, a odvajanje pare iz tecnosti takode do-sta jasno. Proces isparavanja poeinje u trenutkukad teean fluid ;prode kDOZre~ulator i to na ra-cun tOtplote same teenosti, a zatim toplote kojaprolazi kroz zidove isparivaca. Na ulazu u ispa-rivac rashladni fluid u ohltku meSavine tecnosti ipare da bi dalj e bilo sve vise pare, srazmerno sma-njenju kolicine tecnosti. Z'bog toga se unutraSnjapovrsina moze smatrati suvom, odnosno bez pris-ustva velike koliCine teenosti.

Najjednostavniji oblik isparivaca sa direktnomekspanzijom je u vidu spirala izradenih ad ba-karnih (Hi dr.) cevi i savijenih prema potrebnimdimenzijama (Sl. 8. 1.).

J

f

~

-

51. 8. 1. Ispariva~ u vidu spirale

IsparivaCi u oblikru spirale, upotrabljavaju sekod indirektnog i direktnog hladenja. Neke od pri-mena su: hladenje fla§a u bar pultoV1ima, hlade-nje vode u fontanama i drugo.

130

Isparivaci za kuene friZidere su takode sa di-

rektnom eckspanzijom. Izraauju se .presova.njemaluminijumskih limova. Na slici 8. 2. prikazan jeisparivac u ovoj izradi. Kroz kanale prola~ ras-hladni fluid, prima toplotu okoline i ispa:rava. Zovese i frizer joer sluzi za smrzavanje namirnica, odr-zavanje smrZJIlutih namirnica i sladoleda i prav-ljenje koakica leda.

!I~

51. 8. 2. Ispariva~ za kuc-ne friiidere

B. 3. Preplavljeni isparivaci

Za razliku od ispari vaca sa direktnom ekspan-

zijom, za'premina pre,plavljenih isparivaea je de-limicno Hi potpWlO ispunjena rashladnim f1uidomu tecnom stanj1u. Na slici 8. 3. prikazan je jedno-stavnijli oWik prepravljenog isparivaca.

Kod ovih isparivaca se stvorena para rashlad-nog fluida probija kroz teenost, skupljajul:i se privrhu isparivaca. I kod preplavljenih isparivaca re-dukcija pritiska obavlja se regulacionim ventilom.Kolicina rashladnog fluid a treba da je tolilka, dai-;rparivac za vreme rada hude potpuno Hi deloml-JVojezapremine ispunjen rashladnim fLui.dom u

131

tecnom stanju. Preplavljeni ispariva-ci se koristenajviSe u instalacijama ciji je raSWadni fluidamonijak. .

51. 8. 3. Preplavljeniisparivac sa ver-tiI{alnimcevima:1

1. dovod tecnog rashladnog fluida2. odvod gasovitog rashladnog fluida3. odvajac tecnosti 4. cev za povratakkapljica 5. cev za ispust ulja 6, gornji

kolektor 7. donji kolektor8. vertikaille cevi.

._,1.'

j J f

,'.

,"5

8. 4. Isparivaci za hZa(ienje vazduha

Sve isparivace za hladenje vazduha moguce jepodeliti na isparivace sa prirGdnom i isparivace saprinudnom cirkulacijom vazduha.

Isparivaci za hladenje vazduha sastoje se odcevi, koje mogu biti glatke i orebrene. Za izraduIS'Parivaca upotrebljavaju se bakarne Hi celiane ce-~i. Ako imaju rebra (lamele) ana su kod bakarnihcevi od aluminiuma (Hi retJko bakra), a kod .celicnihcC'vi od celika.

Isparivaci za hladenje vazduha izradeni se HiI<aocevne zmije koje su rasporedene po zidolVima1 tavanici hladenog prostora (prirodna cirkulacija

1:12

vazduha) Hi kao vazdusni hladnjaci (prinudna cir..kulac.ija va:zduha). Kod hladenih prostorija sa cev-nim zmij arma cirkulacij a vazduha u hladenom pro-storn nije jako osetna ali iIpak postoji. Ova cir-kulacija nastaje usled toga, sto vaZJduh u dodirusa cevnim zmijama biva ohladen i kao hladnijipada dole, dok na njegovo mesto dolazi topliji.

8. 4. 1. Isparivaci sa prinudnom cirkulacijomvazduha

Ovi is'pariv~ci imaju siroku primenu u svim slu-cajevima koriscenja rashladnih uredaja i instala-.cija, kod kojih sezahte.va intenzivniji prolaz top-lote sa rohe na vazduh i sa vazduha na rashladnupovrsinu isparivaca. Povecanjem brzine strujanjauvecava se koe.ficient prolaza toplote sa vazdUlhana Stpoljnu povrsinu isparivaca. Ovo do,vodi do sma-njenja rashladne povrsine u odnosu na isparivacesa mirnim hladenjem.

,/ -....,\

--

~4 I

~ $#;#//## 51. 8. 4. I~pariva~.isa prinudnomclrl\UlaclJom vazduha

Isparivac se sastoji lod snopa orebrenih ce.vi u .

kucistu Old lima, na kome je montiran jedan Hivise ventilatora.

IsparivaCi sa prinudnom cirkulacijom vaZJduha,'ade sa manjim temperaturskim razlikama nego.hlparivaci sa prirodnom cirkulacijom, Pad tem-

133

perature ad ulaza do izlaza iznosi od 3 -;-5°C. OviisparivaCi mogu biti sa direktnam ekspanzijom Hiprepla vlj eni.

PC3toji vise konstruktivnih resenja vazduSnihhladnjaka sa prinudnom cirkulacijom, koja su u-smerena dClbijanju j ace razmene toplote izmeau V'az-duha i isparivaca. Prema mesbu pO'stavljanja abie-nO' nose naziv: tavanski, zidni Hi lezeci.

8. 4. 2. Ispa1'ivaci saprirodnom cirl<:ulacijomvazduha

Na}cE:'5cese izraduju U obliku glatkih ili oreb-renih cevi, podesenih za ugradivanje u razne vrsterashladnih uredaja i instalacija. Oblik i velicinaisparivaca i konstruktivna re.senja, menjajuse odslUicaja do slucaja, stO' zavisi kako O'd namene sa-mog rashladnog uredaj a takO' i ad mO'gucnosti ipotrebe za njihov smeStaj.

3/r--

- . ~-_.._.__.:=-" '-,r,.-." :-~.~"""":'

....~...., ,~.........!""'!

~[)1-.SI. 8. 5. Isparivac za hladenje vazduha prirodno!U

cijomI. drzac ispariva~a 2. cevi 3. rcbra.

Ovi isparivaci imaj'U veliku primenu koq raz-nih Jwmercijalnih uredaja (ormana, pultova, vitri-na), u kojima se kao rashladni fluid upotrebljavaInl'tilhlorid (CH3CL) Hi freoni. Prave se ad bakar-lIih cevi i aluminiumskih r0bara (Sl. 8. 5.). Rebra

1:11

cirl(ula.

sa cevima moraju imati dob&r kontakt. Ov.o seoibezbeduje u toku izrade ekspandiranjem cevi hi-draulicno Hi mehanicki. .

I&parivaCi od glatkih ili orebrenih celicnih cev-nih zmija, koriste se za komore za cuvanje srnrz-nute rOibe. Radi za.stite od korozije, ovi isparivaCise toplo cinkuju. Cmk se zaliva oko cevi i lamelapa se na taj nacin postize i dobar kontakt ovadva dela. . .

Za rad na niskim: temperaturama, ZJbognagomi-lavanja inja i leda, korak lamela je veci, dok navisim temperaturama maze biti manji. Za ispari-vace koji rade na niskim temperaturama ispara-vanja i velikom kolicinom vlage, rastojanje lame-le najcesce iznosi 8 do 15 milimetara. Kod tem-peratura iJsparavanj-a iznad QOCovo rastojanje iz-nasi 3 - 4 milimetra.

U cilju dobijanja manjih gabaritnih mera ispa-rivaca, cesto 'Se .pribegava izradi isparivaca iz viSeparalelnih cevnih zmija, koje se orebravaju za-jedniCkim lamelama. Obltk lamela mooe biti veomarazlicit. Orebravanje se obavlja rucnim Hi mc;lSin-skim nabijanjem lamela na cevi, sa malim zazo-rom, posle cega se cevi~a dobijanjc uspesnog pro-vodenj a toplote sa lamele na cev. .

Isparivaci sa prirodnom cirkulacijom vazJduha(cesto nazvani isparivaci sa mirnom cirkulacijom)mogu biti sa direktnom ek'spanzijom Hi preplavljeni

Za prihvatanje vode i leda pri otapanju ispodisparivaca postavljaju se posude, takozvani odkap-ljivaci.

8. 5. Isparivaci za h!at!enje tecnosti

Imaju siroklu primenu u tehnici hladenja. Naj-viSe su U UJpotrebi: doboSasti, sa vertikalnim cevi-ma, i spiralni isparivaci.

135

8.5. 1. Dobosasti isparivaci

Hladnjaci za tecnost, primenjuju se za hladenjevode, piva, sole i drugih teenosti u instalacijamasrednjih kapaciteta. Najsiru primenu nalaze u in-stalacijama za klimatizaciju, zatim u raznim ras-hladnim postrojenjima, za industriju, hladenje uljaI'azne tehnicke procese i slieno. ~bog oblika i kom-paktne konstrukcije vrlo su pogodni za smestaj jerzauzimaju malo mesta.

, 5

'\. -~" ,

~~"

"7'~

St. 8. 6. Dobosasti isparivac sa cirkutacijom htadenje te-cnosti u cevima

I. priklju~ak za dovod rashladnog f!uida 2. prikljucak zaodvod isparene pare 3. prikljucak za dovod tecnosti kojaIll' hladi 4. pril<ljucakza odvod ohladene tecnosti 5. pri-Idjucak za ispust vazduha 6. vantil sigurnosti 7. ventil~/I ispllst ulja. ; !itfO~~IVAC

Dobosasti ispravljac (Sl. 8. 6.) je jedan od ras-1H'ostranjenijih tipova za hladenje sole. Sastoji sem1 jednog cilindrrcnog horizontalnog suda - do-h(J~a, na eijim su krajevima navarena resetkastadnnca i u njih uvaljane Hi zavarene cevi. Dvapoklopca ddbosa sa pregradama, koje mogu bitiIlvene ili na'Varene, obezbeduju cirkulaciju kroz..n0'P0ve cevi, a rashladni fluid koji ispunjava deo

I:lG

I

zapremine dobooa, umiva cevi od sale Hi dr. tee-nosti koja prolazi kraz oevi oduzima tQplotu zasvoje isparavanje.

Pare rashladnag fluid a probijaju se Ikraz tee-nast i odlaze U gornj e de lave dOibooa, i dalj e, unajvisi prastor isparivaca - 'Parni dom. Osim pri-kljucaika za dovod i odvod rashladnog fluida i sole,kod dobosastih isparivaca amonijaenih instalacijapostoji prikljucak za ispust ulja.

Kod freonskih instalacija, zbog rastvaranjaulja u freOllU avaj prikljucak nije patreban, jerulje zajedno sa freonom dala:zJiu kompresor.

Dobosasti isparivaci marajlu se termiCki izolo-vati, kako bi se umanjili toplotni dobitci iz o-koline.

Pared dobi-ih osobina koje poseduju u vidu jed-nostavnosti, kom.paktnasti konstrukcije i moguc-nosti dobijanja podpuna zatvorenog sistema zacirkulaciju sole, dotbosasti ispari vaCi imaju i nedo-staJtke, od kojih je znacajna OIpasnast od zamrza-vanja rasoline i 'pucanja cevi.

Dobolsasti isparivaci u kome rashladni fluidcirkuliSe u cevima, a sala Hi vada u dOlboSu,pri-kazan je na slici 8. 7.

8. 5. 2. Isparivaci sa vertikalnim cevima

S l. . 1 .. 1'. v .

e prlmenJuJu ug avnom u amomJacmm ras-hladnim instalacijama. Preplavljenog su tipa i ce-sto se napajaju preko ventila sa plovkom na stra-ni niskog pritiska. Sastoje se iz niza vertikalnihcevi, vezanih gornjim i donjim kolektorom(Sl. 8. 3.) (8.1.;Kroz njih se krece para rashladnog fluida ka gor:njem kolektoru, a izlazi preko suda za odvajanjetccnosti kapi teenog fluida kaje ava para nosi sa:>obom.

137

5 " 7 2 J 9

1--~-

51. B. 7. Dobosasti isparivac sa cirkulisanjem rashladnogfluida u cevima

1. dobos 2, pregrade u dobosu ,3. cevi 4. cevna ploca 5.poklopac dobosa 6. ulaz tecnog rashladnog fluida 7. izlazgasovitog rashladnog fJuida 8 i 9. ulaz i izlaz tecnostikoja se hladi.

8. 5. 3. SpiraZni isparivaci

Se sastoje {)d bakame ili celicne cevi savijene u:ipiralu, i potopljene u tecnosti koja se hldai.. Do-vod rashladnog fluida moze biti odozgo (direktnat'kspanzija) Hi odozd{) (preplavljeni isparivac). Unovije vreme se sve rede primenjuju.

8. 6. Izracunvanje rashladne povrsine isparivaca

KoliCina toplote (Q kcal/h) koja sa okolnih telamoze da Iprede na isparivac zavisi od velicine nje-"ove 'Povl"sine (A), srednje razlike temperature 0-IwJnih tela Hi Iprostorije i temperature isparavanjaI'l\shaldnog fluida (Vt = ta-to) kao i koeficijentaprolaza ,toplote (K).

Povrsina isparivaca moze se izracuna ti na osno-vu sledeceg obrazca:

A== QoK .td

(m2)

IIH

Gde su:

Qo (kcal/h) kolicina toplote koju isparivacima pre-daje materija koja 5e hladi (rashladni kapacitetinstalacij e).K (kcal/m2h°C) koeficijenat prolaza toplote.

t::.t (OC)temperaturska razlika (razlika temperatu-J'ernaterije koja 5e hladi i tempera.ture isparavanja)

Vrednosti koeficijenta K zavise od: konstrukci-je isparivaca, uslova rada, vrste materijala zacevi razmaka i veUcine lamela i s1.

Orijentacione vrednosti koeficijenta K za po-jedine tipove isparivaca prtkazane su u tabeZi 8. 1.

Tabela 8. 1. - Orijentacione vrednosti koeficijenta K zapojedine tipove isparivaca

I. Isparivaci za hladenje tecnosti: K (kcal/m2h°C)

douosasti isparivac pri brzini strujanjahladene teenosti 0,75 - 2,5 m/sec

- isparivae sa vertikalnim cevima uronjenu mirnu teenost

isparivae sa vertikalnim cevima uronjenu teenost sa brzinom strujanja teenosli0,3 - 0,5 m/sec uz pomoc mesalicespiralni isparivae sa direktnom ekspan-zijom uronjen u teenost sa mesalicompreplavljeni spiralni isparivae uronjcn ulccnost sa mesalicom

350 - 400

200 - 250

500 - 600

200 - 250

400 - 450

Vrednost srednje temperaturske razlike tJ. tI<rcce 5e najceSce u sledeoim granizama: za hlade-njc tecnosti 5 'T 6°C, za hladenje vazduha prirod-IILl cirkulacija 10 + 15°C, prinudna cirkulacijaII -t-lOoC.

139

2. Isparivaci za hladenje vazduha: K (I,caljm2hoC)

a) Prirodna cirkulacija

- suvi isparivac (sa direktnom ekspanzijom)od ~latkih cevi

- sllvi isparivac od orebrenih cevi- preplavljeni isparivac od glatkih cevi- preplavljeni isparivac od orebrenih cevi

11)Prinudna oirkulacija

- suvi isparivac od glatkih cevi sa brzinomstrujanja vazduha 3 - 5 m/sec.suv,i isparivac od orebrenih cevi sa brzinomstrujanja vazduha 3 - 5 m/sec.

- preplavljeni isparivac od glatkih cevi sa brzi-nom strujanja vazduha 3 - 5 m/sec. 30 -=- 35preplavljeni isparivac od orebrenih cevi sabrzinom strujanja vazduha 3 - 5 m/sec. 18 1- 22

7 -7 94 ~ 58 ~ 105 -7 6

25 -;- 30

12 ~ 17.

8. 7. Polozaj i otapanje isparivaca

8. 7. 1. Polazaj isparivaca

Da bi se obeZJbedila sto bolja cirkulacija vaz-cluha a time i bolja razmena toplote, od velikogJO ~nacaja pravilno 'posta'vljanje isparivaca. Pritome'treba uvek imati u vidu, da topliji vazduh kaoI(\k~i struji net viSe a hladan na nize. Radi usme-I'Hvnnja struje vazcfuha upotrebljavaju se 'Usme-IlvuN va~duha i kanali.

Isparivaci sa prirodnom cil'lkulacijom vazduhapU:-Itnvljajuse na tavanicu Hi zidove 'prostorije :kojaII' hludi (Sl. 8. 8.). Tavanski isparivaci obezbedujuItlllJu raspodelu toplote, aU zahtevaju velike od-

110

~

kapljivace, kad je u pitanju roba na koju ne mozepadati Voodapri otapanju. Kod zidnih isparivacaodkapljivaci su mali i ne prave teskoce.

O~°

~oo

oo

o

~I. 8. 8. Prikaz strujanja vazduha kod isparivaca sa pri-rodnom cirkulacijom

Isparivaci sa prinudnom cirkulacijom vazduha(u obliku va~duSnih hladnjaka, sa ventilatorom kojiprinudno tel'a vazduh preko lsparivaca), mogu bitipostavljeni na pod (lezeci hladnjaci) (Sl. 8. 9.), na~id (zidni hladnjaci) Hi na tavanicu (tavanski hlad-njaci Sl. 8. 4.).

------_.---------~~_.~---:::::- --~--- -:::::::..:::::-(f -- 5)

y

/" /-- --- 0/Y~~4~=n~' rr

,.- ----SI. 8. 9. Prikaz stru-

janja vazduhakod lezeceghladnjaka saprinudnomcirkulacijomvazduha

& --= -=:::-~;::.-~-::.::=------

:::::::.:::::.-::-.----------F~ --=-=---:.:::::-=-::--=~-: ------

141

0)0 ° 0(0( )I , , , , , , , r

Ove hladnjake potrebno je povezati sa viSe raz-nih instalacija i to: 1. sa. elektricnom mrezom zapogon ventiiatora, 2. sa vodovodnom mrezom zbogvode koja (prska .preko isparivaca (pri otapanjuvodom), 3. sa kanalizacijom za odvod vode priotapanju, 4. sa mrezom za dovod svezeg vazduhakada se ventilator vazdu.snog hladnjaka koristi zaubacivanje svezeg vazduha. Pri montazi, tr,eba da.vi prikljueci budu izvedeni tako da demontazabude pristupal"lla i laka.

y-y--y-y-ry

"'1 H. 10. Prikaz strujanja vazduba primenom: a) usmeri-VR!.'nv8zduha u b) i c) vazdusnih kanaJa za razvod vazduha.

Na slici 8. 10. prikazani su pojedini polozaji is-plillvu(:a i pravci cirkulacije vazduha u hladenojhllll1orl.

II'

.----- -.)I !

o 0

-_/Y -Y --yo )-yf,vr-v-,

-..----...-.-- ..._,--

jO-;t

._-, t t f

1hit t t t.. ..' - - --yy--r-(

8. 7. 2. Otapanje isparivaca

U toku procesa hladenja kod vazdusnih ispa-dvaca, naJkupi se na cevinia led (inje), koji se for-mira od vlage koja se nalazi u vazduhu i u robikoja se hladi. Vremenom, taj sloj leda postanetako debeo, da sprecava prolaz vazduha izmeduccvi i rebara isparivaca i prestavlja izolaciju, kojautezava hladenje vazduha. Zbog toga je posle iz-vesnQg vremena rada, potrebno otkloniti led sal'evi i rebara, Hi kakose to kaze »otopiti« isparivac.

Postoji vise nacina otapanja isparivaca. Kodmanjih instalacija, u ormanima za hladenje, vitri-nama i pultovima za pice, dovoljno je obustavitihladenj.e i Oitvoriti vrata od hladenog prostora, pa(~('se isparivac otopiti. Kod vecih instalacija ovajI.>iproces trajao jako dugo, pa je zbog toga ne-(>I'aktican i neekonomican. Da bi se »ortapanje«urbzalo, primenjuju se razni na,eini kao na pri-mer: otapanje vodom, otapanje elektricnim greja-{>imaili otapanje toplim gasom.

Ispod isaprivaca nalazi se »kada za otapanje«I 'sluZi da se u njoj skuplja 'Voda i led koji \SaJsparivaca prilikom otapanja padaju. Voda od ota-panja se odvodi posebnim prikljuCkom na kadi.Kada i odvodna cev 'Su pod nagilbom prema Ikana-llzaciji, tako da se omogucava praznjenje posleDotapanja« i spreeava smrzavanje vode. .

143