Hűtőközeg-vezetékek

Ebben a csoportban a funkció szerint alapvetően szívó és nyomó csővezetékek különböztethetők meg. Leegyszerűsítve azt mondhatjuk, hogy a szívóvezeték az elpárologtatót és a kompresszort, a nyomóvezeték a kompresszort és a kondenzátort köti össze. A folyadékvezeték a kondenzátort és az adagolószelepet, az adagolóvezeték pedig az adagolószelepet és az elpárologtatót köti össze.

Szívóvezetékek

A csővezetékekben bekövetkező nyomásesés hat a berendezésben kialakuló körfolyamatra, a berendezés hőteljesítményét és teljesítménytényezőjét is rontja. Ezért a csővezetékek méretezésénél és kialakításánál törekedni kell arra, hogy a csövekben fellépő nyomásesés értéke minimális legyen és ezzel egy időben gondoskodni kell arról is, hogy a kompresszorból (az olajoldó hűtőközeg esetén) a hűtőközeggel elhordott olaj visszajusson a kompresszorba. Továbbá figyelembe kell venni az erre vonatkozó biztonsági előírásokon kívül a berendezés gazdaságos és üzembiztos működtetésének szempontjait is.

Általában elmondható, hogy a szívóvezetékben a nyomásesésnek az 1K forráspontcsökkenésnek megfelelő értéknél kisebbnek kell lennie. A nyomásesés értéke hűtőközeg fajtájától és hőmérséklet tartománytól függ, így például R134a hűtőközeg esetén a to= +5 és +10oC közötti klímatartományban a megengedhető nyomásesés 0,18 – 0,2 bar, a to= -8 és -12oC közötti normál hűtési tartományban 0,12 – 0,13 bar. Viszont a korábban említett üzemeltetési szempont miatt olajoldó közegeknél megengedhető ennél magasabb érték is.

A legtöbb hűtőközegnél vörösréz cső használható, melynél a nyomvonalvezetéssel kapcsolatban a következő kívánalmaknak kell megfelelni, amelyeket a 3.57-es ábrán szemléltetünk:

A kompresszor várható legkisebb terhelése mellett a vízszintes szakaszon minimálisan 2,5m/s, felfelé való áramláskor legalább 5m/s sebességet kell biztosítani.

A vízszintes vezetékeknek a kompresszor felé lejteniük kell, 2 – 5o-os lejtéssel.

Az emelővezeték elé, valamint függőleges vezeték esetén 3 – 5 méterenként

 U-alakú folyadékcsapdákat kell beépíteni

A folyadékcsapda sugara a lehető legkisebb legyen, ami még kivitelezhető.

Ha a berendezés teljesítményszabályozással van ellátva, akkor kettős emelővezetéket kell alkalmazni, teljes terhelés mellett mindkettőben szükséges az 5 – 7m/s sebességet biztosítani.

Amennyiben több párhuzamosan üzemelő elpárologtatót alkalmazunk, azokat a közös szívócső felső alkotója mentén kell csatlakoztatni

Ha több kompresszor működik párhuzamos üzemben, akkor ügyelni kell arra, hogy az olaj egyenletesen jusson mindegyikbe, viszont ne juthasson olaj az üzemen kívül lévő kompresszor szívócsonkjába

Két párhuzamosan működő kompresszor esetén, az elpárologtatók közös vezetékének kompresszor felőli végén U-alakú folyadékcsapda kialakítása elegendő.

3.5.1. ábra

Lehetséges nyomvonalvezetési megoldások

1. kompresszor; 2. léghűtő; 3. olajcsapda; 4. kettős felszálló vezeték; 4/1 a 4/2. vezetékkel együtt

működő vezeték teljes terhelésre, 4/2. a legkisebb terheléskor működő vezeték; 5. emelővezeték;

6. kondenzátorhoz; 7. elpárologtatótól; 8. szívóoldali gyűjtőcső; 9. kompresszor-szívóvezeték;

10. kompresszorhoz

 

Ammónia hűtőközeggel üzemelő berendezéseknél az olajszállítás nem jelentős, az olaj a kompresszorhoz közeli olajleválasztóban elkülöníthető és visszavezethető. Ezek a rendszereke általában acél szívóvezetékekkel készülnek. A szennyeződések elkerülése érdekében a gyűjtőcsőre felülről csatlakoztatják a függőleges szívócsövet.

Nyomóvezetékek

Itt a kompresszor és a kondenzátor közötti vezetékszakaszról van szó, melybe az esetek nagy részében az olajleválasztót is beépítik. A nyomásesés szempontjából itt a kondenzációs hőmérséklet emelkedése számít: ez nem lehet 1K-nél nagyobb. A korábban példaként hozott R134a hűtőközeg esetén a tc= +50 és +55oC közötti tartományban megengedhető nyomásesés értéke 0,33 – 0,42 bar. Ebből következik az, hogy a szívóvezetékben létrejött nyomásesés megengedhető értéke kisebb, mint a nyomóvezetéké, ezért kialakítása fokozott figyelmet kíván.

A nyomóvezetékkel kapcsolatos követelmények:

A minimális gőzsebesség ugyanakkora, mint a szívóvezetékek esetén, tehát vízszintes szakaszokon legalább 2,5, emelővezetékben legalább 5m/s.

Oda kell figyelni a gőzsebesség és a csőméretek viszonyára, a túl nagy sebesség kis csőmérettel párosítva megnöveli a kompresszor teljesítményfelvételét.

Rövid vízszintes vezeték után, illetve legfeljebb 3m-es emelőszakasznál nem kell olajcsapdát beépíteni, függőleges vezetékben is elég 6-8 m-es távolságokra.

Ha a berendezés teljesítményszabályozással van ellátva, akkor kettős emelővezetéket vagy osztott nyomócsöveket kell alkalmazni.

Ha több kompresszor működik párhuzamos üzemben, akkor ugyancsak szükséges a kettős emelőcső vagy az osztott nyomócső kialakítása, ezen kívül fontos, hogy a kompresszorok nyomócsövei minél rövidebbek legyenek, felülről legyenek rákötve a közös gyűjtőcsőre, és ahhoz közel elhelyezett visszacsapó szeleppel is rendelkezzenek. (Ez utóbbi alól kivételt jelentenek a tehermentes indítással működő kompresszoros rendszerek, ahol a kondenzátor a kompresszor alatt van elhelyezve.)

A szívó- és a nyomóvezetékek hossza a berendezés telepítésével, elrendezésével általában adott; ezért csupán a vezeték belső átmérőjének változtatása ad módot a nyomásveszteség változtatására. Az átmérő növelésével a közeg sebessége és a nyomásveszteség csökken, viszont olajelhordási problémák következhetnek be, és az átmérőnövelés a csővezetékek és a szerelvények árának növekedésével jár együtt. Az optimális megoldás megtalálása itt is pontos méretezést és kiválasztást igényel.

                 

Folyadékvezeték

Ebbe a csoportba számtalan vezeték tartozik, melyeknek közös jellemzője, hogy bennük a hűtőközeg folyadék állapotú. Ide sorolhatók például:

  • a kondenzátort és a nagynyomású folyadékgyűjtővel vagy a nagynyomású úszós adagolószeleppel,
  • a hűtőközeg-szivattyút a folyadékleválasztóval vagy a közbenső hűtővel,
  •  a folyadékgyűjtőt a fojtószeleppel összekötő csőszakaszok.

A folyadékvezetékben bekövetkező nyomásesés, ha az utóhűtés mértéke nem megfelelő, az adagolószelep előtt gőzképződésre vezet, ami gátolja az adagolószelep helyes működését, csökkenti élettartamát. Nagynyomású leszálló folyadékvezetékekben hőszigeteléssel, kisnyomású vezetékekben pedig a hűtőközeg-szivattyú előtti vezetékeknél a megfelelő hozzáfolyási magasság biztosításával csökkenthető a gőzképződés veszélye. Emellett minden folyadékcső esetében követelmény, hogy a gázképződés elkerülésére a folyadékvezeték nyomásesése nem lehet nagyobb, mint a 0,5K telítési hőmérséklet csökkenés alatti érték. Ismételten az R134a hűtőközeget hozzuk példaként, ahol ez a tC= +40 és +60oC közötti hőmérséklettartományban 0,135 – 0,20 bar nyomásesésnek felel meg. A nyomásesés meghatározásakor nem szabad figyelmen kívül hagyni a felfelé haladó vezetékben a folyadékoszlop statikus nyomását sem, az utóhűtés mértékét ennek megfelelően kell megállapítani.

Előremenő és visszatérő vezetékek

Az előremenő vezetékek közé soroljuk a természetes cirkulációs hűtésnél a folyadékleválasztó és az elpárologtató, recirkulációs rendszereknél a hűtőközeg-szivattyú és az elpárologtató, valamint csavarkompresszoros rendszereknél a termoszifontartály és az olajhűtő közötti csőszakaszt. A termoszifonos olajhűtésnél és a természetes cirkulációs hűtésnél oda kell figyelni a vezeték áramlási ellenállásának minimalizálására az áramlási irány fenntartása érdekében.

Az elpárologtatót és a folyadékleválasztót, valamint az olajhűtőt és a termoszifontartályt visszatérő vezeték köti össze. Ezek a vezetékek szívóvezetékként működnek, a kialakításuknál ugyanazok a követelmények érvényesek rájuk.

Leolvasztó meleggáz- és kondenzátum-vezetékek

Korábban már foglalkoztunk a meleggázos leolvasztás témájával. Itt csupán annyit tennénk hozzá, hogy ennél a leolvasztási módnál a meleggázt a nagynyomású folyadékgyűjtő gőzteréből vagy a nyomócső vízszintes ágának felső részéről szállítjuk a léghűtőhöz. Ennek a szállításnak eszköze a meleggáz-vezeték, a kondenzálódott meleggáz elvezetésére pedig a kondenzátumvezeték alkalmazható.

Kiegyenlítő vezetékek

A kiegyenlítendő jellemző szempontjából szolgálhatnak nyomás vagy folyadékszint kiegyenlítésére különböző gépek, készülékek között. Olajszintkiegyenlítő vezeték köti össze például a párhuzamosan működő kondenzátorokat. Fontos, hogy a kompresszorok olajkiegyenlítő csonkjai és a vezetékek egy vízszintes síkban kerüljenek elhelyezésre. A párhuzamosan kapcsolt kondenzátorok esetében a belépő oldali gőznyomásokat kell ilyen vezetékkel kiegyenlíteni. E kondenzátorok folyadékoldali közös vezetéke is ide sorolható, továbbá a folyadék-szintszabályozók, folyadékállásmutatók gőz- és folyadékoldali csőszakaszai is.

Leszívató és kigőzölögtető-vezeték

Ezek olajleválasztóknál, olajzsilipelő edényeknél használt csővezetékek, feladatuk a gőzállapotú hűtőközeg szállítása segédberendezésekből a folyadékleválasztóba és onnan a kompresszorba.

Műszer- és szervizvezetékek

Kisméretű vezetékek, melyeknek két csoportja a fixen beépített és a hordozható vezetékek. Előbbiek nyomásmérőkhöz és -kapcsolókhoz, termosztatikus adagolószelepekhez, folyadékszint szabályozókhoz használatosak, míg az utóbbiakat a hűtőrendszerbe beépített szervizszelepekhez lehet csatlakoztatni.

Lefúvatóvezetékek

A biztonsági lefúvató szeleptől vezetik ki a szabadba az esetlegesen oda kerülő hűtőközeget. A szelephez minél közelebb néhány furattal van ellátva a szivárgás kimutatásának elősegítésére. A vezeték minden szakaszának emelkedőnek kell lennie a folyadékzár kialakulásának elkerülésére. Mérgező hűtőközegeknél a szabadba nyíló végnek a környéken levő legmagasabb épület fölé kell emelkednie legalább 2 méterrel, de a nem mérgező közegeknél is alapvető követelmény, hogy emberi szemmagasságba ne kerülhessen. A szabadba nyíló csővéget meg kell óvni a dugulás lehetőségétől.

Légtelenítő vezeték

Ezek a vezetékek kétféle funkciót tölthetnek be. Egyrészt a levegőt engedik át a légtelenítőbe, ilyenkor nem kondenzálódó gáz és hűtőközeg-gőzkeverék halad bennük. Másrészt a légtelenítőből engedik a szabadba a levegőt, nem kondenzálódó gázok áramlásával.

Olajvezetékek

Mint a nevük is mutatja, ezek a csövek a hűtőrendszerben az olaj szállításának eszközei. Ilyenek a kompresszorok olajleeresztő vezetékei és a kenéshez, valamint az olajnyomásos szabályozáshoz szükséges olajvezetékek, a kompresszorok közötti olajszint-kiegyenlítő vezetékek, az olajleválasztó és a kompresszor közötti csővezetékek.

Befecskendezővezetékek

A befecskendezővezeték az adagoló ki- és az elpárologtató belépő csonkjai közötti csőszakasz. A környezettel való hőcsere minimális értéken való tartása érdekében rövid. Követelmény vele szemben, hogy az adagoló átbocsátóképességének jó kihasználhatóságához nyomásvesztesége kicsi legyen. Ez a cső a folyadékelosztóval együtt az elpárologtató házában telepítve van. 

Túlfolyóvezetékek

Ezek a csővezetékek biztonsági célt szolgálnak; a hűtőrendszer egyes elemeiből vezetik át a túlfolyó szelepen átjutott folyadékot egy kisebb nyomású térbe.