لوله کشی سیستم های سرمایشی – برودتی

لوله‌کشی سیستم‌های سرمایشی/برودتی باید حتی الامکان کوتاه مستقیم و بدون پیچ و خم زیاد باشد و به صورتی انجام گیرد که ارتعاش کمپرسور و انبساط لوله را جذب کند و روی کمپرسور را نگیرد (در هنگام باز کردن سرسیلندر کمپرسور) و مزاحم تعمیر آن نباشد. لوله‌ها باید فاصله کافی از دیوار و از یکدیگر داشته باشند تا بتوان آنها را عایقکاری کرد. برای عبور از دیوار و سقف و کف باید غلاف  (sleeve) در نظر گرفت و سایز غلاف آنقدر باشد تا مانع عایقکاری لوله نگردد. لوله‌کشی چند کمپرسور کنار هم ( سیستم‌های رک) باید به صورتی انجام شود که طول لوله‌کشی‌های مشابه در تمام کمپرسورها با هم برابر باشند. خصوصا برای برگشت روغن به کمپرسور باید فشارهای خطوط تقریبا برابر باشند. در جاهایی که لوله ممکن است در معرض آسیب دیدگی باشد باید از داخل غلاف فولادی عبور داده شوند. لوله‌هایی که در محل عبور نردبان و لیفتراک قرار دارند باید حداقل7.5´ از کف فاصله داشته باشد.

در مطالعه جریان سیال چه مایع چه گاز به بررسی روابط میان سرعت، فشار، اصطکاک، چگالی و ویسکوزیته پرداخته می‌شود. رسیدن به حداکثر ظرفیت با حداقل هزینه از شریط  مطلوب است. هنگام برگشت روغن از درون سیلندر برای روانکاری مقدار کمی از مایع مبرد نیز باز می گردد. بخار روغن و مبرد اگرچه به آسانی ترکیب نمی شوند و روغن تنها سیرکوله می شود اما در صورتی که سرعت و جرم بخار مبرد زیاد باشد می توان با روغن در سیستم سیرکوله شود. برای اطمینان از گردش روغن در مدار، سرعت مبرد در خطوط مکش، تخلیه و جریان باید در حد مطلوب نگاه داشت شود.

• کنترل تغذیه مناسب مبرد به اواپراتور
• بیش از حد نبودن سایز لوله ها تا افت فشار بالا ایجاد نشود
• جلوگیری از به دام افتادن روغن روانکار در بخش های مختلف سیستم
• گردش مداوم روغن در کمپرسور
• جلوگیری از ورود مبرد به داخل محیط کمپرسور حین کار
• تمیزکاری و خشک نگه داشتن سیستم
• فاصله میان کندانسور و گیرنده ها باید تا حد امکان کوتاه باشد.
• کندانسور باید در محلی بالاتر از گیرنده ها قرار گیرد.
• اگر سیستم مجهز به کندانسور هوا خنک و گیرنده های مایع باشد بهتر است که گیرنده را درون ساختمان قرار دهند.

خطوط مکش :  400-700 fpm(2-3.5 m/sec)

خطوط تخلیه : 500-3500 fpm (2.5-18 m/sec)

 خطوط جریان :  125-450 fpm (0.6-2.3 m/sec)

خطوط جریان از کندانسور به گیرنده ها باید برای سرعت 100 fpm (0.5 m/sec) یا کمتر سایز شوند تا اطمینان حاصل کنیم که فشار مثبت بوده و سیال باز نمی گردد.

خطوط جریان از گیرنده ها به اواپراتور باید برای سرعت های زیر 300 fpm (1.5 m/sec) سایز شوند تا موقع کارکرد شیربرقی از ضربه قوچ جلوگیری به عمل آید.

در سایزینگ خطوط جریان برای کاهش هزینه‌ها سایز لوله‌ها را تا حد امکان کوچک در نظر می‌گیرند که این کار در مکش و تخلیه باعث افت بیشتری شده و ظرفیت کمپرسور پایین می‌آید. از طرف دیگر زیادتر گرفتن سایز لوله‌ها نیز در کار شیر انبساط اختلال ایجاد می‌کند.

معیار اصلی تعیین افت فشار، تغییر در درجه حرارت اشباع است. به طور معمول در طراحی سیستم تبرید برای هر یک از بخش‌های مکش، تخلیه و خطوط جریان،F  °2 افت از دمای اشباع در نظر گرفته می‌شود. افت فشار در خطوط جریان باعث کاهش راندمان سیستم شده و سایز مناسب لوله‌ها باید بر اساس راندمان بالا و هزینه‌های پایین طراحی گردد.

خطوط میان کندانسور و گیرنده‌ها باید به دقت سایز شوند. همانطور که لوله‌ها نباید بیش از حد قطور باشند، نباید خیلی هم باریک باشند چرا که باریک بودن لوله، عبور مبرد به کندانسور را محدود می‌کند.

گیرنده‌های مبرد، مخازنی هستند که مبرد اضافی سیستم تبرید را در خود ذخیره می‌کنند. وظایف آن‌ها عبارت است از:

1.  زمانی که بخش دیگری از سیستم در حال کار است، ظرفیت ذخیره پمپ را پایین نگاه می‌دارد.
2. تخلیه بیش از حد مبرد را با توجه به فشار کندانسورهای هوا خنک کنترل می‌کند.
3. وقتی که اواپراتور با شیر انبساط، شیر دستی یا شناورهای فشار پایین تغذیه می‌شود، بارهای متفاوتی خواهد داشت. در بار پایین اواپراتور نیاز به شارژ بیشتر داشته و هنگام افزایش بار، شارژ اواپراتور باید کاهش پیدا کند و گیرنده باید مبرد بیشتر را در خود ذخیره نماید.

چند نکته درباره گیرنده

• بهتر است گیرنده نزدیک کندانسور باشد.
• اگر در سایز لوله شک داشتید سایز لوله را می‌توانید تا دو برابر افزایش دهید.
• حداقل ابعاد لوله عمودی همیشه باید طوری باشد تا بر اصطکاک غلبه کند.
• در بالای کندانسور (گیرنده) باید شیر فشار شکن نصب شود.
• هنگام استفاده از یک نوع گیرنده، سیال باید همیشه از کندانسور به گیرنده جریان داشته باشد.

خطوط مکش از نقطه نظر طراحی از خطوط تخلیه و جریان اهمیت بیشتری دارد. خط مکش باید :

• در بار کامل، کمترین افت را داشته باشد
• روغن برگشتی از اواپراتور به کمپرسور تحت مینیمم بار باشد
• جلوگیری از نشت روغن از اواپراتور در حال کار به اواپراتور غیرفعال

وجود افت در خط مکش باعث کاهش ظرفیت شده چرا که موجب می شود کمپرسور در فشار پایینی کار کند تا دمای تبخیر در کویل‌ها حفظ شود. با کاهش فشار مکش، هر پوند مبرد در بازگشت به کمپرسور وزن و فضای بیشتری اشغال می‌کند در نتیجه پمپاژ از کمپرسور کم شده. به طور مثال در یک نمونه کمپرسور با مبرد R-502 و دمای -40 درجه سلسیوس، سیستم 6 درصد ظرفیت اسمی خود را در 1-PSI فشار مکش از دست می‌دهد. (جدول 2)

جدول2 افت فشار

هنگام سایزینگ خطوط مکش حفظ سرعت کافی برای برگشت روغن به کمپرسور اهمیت ویژه ای دارد. جابه جایی روغن در مسیر مکش بستگی به هم سرعت و هم جرم بخار مکش شده دارد. هنگامی که جرم یا چگالی کاهش پیدا کند سرعت زیادی لازم است تا روغن را به گردش در آورد. استانداردهای طراحی در خطوط افقی مکش سرعت 700 fpm (3.5 m/sec) و در خطوط عمودی 500 fpm (2.5 m/sec) را توصیه نموده اند.

خطوط حاوی گازهای داغ باید حاوی شرایط زیر باشد:

·جلوگیری از به دام افتادن روغن در خطوط بار

·جلوگیری از برگشت مبرد متراکم و روغن به کمپرسور

·اتصالات دقیق میان خطوط اصلی با کمپرسور

·اجتناب از سر و صدای بیش از حد و لرزش ناشی از گازهای داغ کمپرسور

هنگام سایزینگ خطوط تخلیه، مسیرهایی که بخار مبرد را از کمپرسور به کندانسور ارتباط می دهند همانند خطوط مکش طراحی می شوند. افت فشار گازهای داغ، قدرت کمپرسور در هر واحد تبرید را کاهش می دهد (با افزایش نسبت تراکم).

لوله های عبور جریان نیاز به عایق ندارد مگر در موقعی که از مناطق دما بالا عبور می کند. در مواقعیکه لوله مکش و جریان نزدیک هم باشند هر دو را می توان با هم عایق کرد.

لوله تخلیه گازهای داغ نیز نباید عایق گردد مگر در نقاطی که احتمال تماس دست افراد به آن باشد.