Очень популярная тема (более 25 ответов) Переохлаждение хладагента (Subcooling) (число прочтений - 150033 )
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Переохлаждение хладагента (Subcooling)
28.03.2012 :: 07:32:12
Функции поста
Геннадий писал(а) 27.03.2012 :: 00:55:42:


Конденсация
Конденсация состоит из 3 процессов: снятия перегрева, конденсации и переохлаждения. Из точки 4'' по линии 4''- 5 идет процесс предварительного охлаждения хладагента (снятие перегрева - это можно использовать для рекуперации, например греть воду), а по линии 5 - 6 – процесс конденсации. Отрезок 6 -7 есть переохлаждение хладагента в конденсаторе при постоянном давлении (потери не учитываем). Процесс переохлаждения необходим для обеспечения конденсации всего хладагента в конденсаторе и повышения эффективности дросселирования



Процесс конденсации в холодильной машине

Для наглядности диаграмма в цвете, где видно, что и переохлаждение происходит при Pк=const:





Все таки хотелось бы без ссылок на "знаменитые" источники понять с помощью фундументальных аксиом термодинамики, имеет ли место переохлаждение хладагента, что хладагент в ресивере находится в переохлажденном состоянии после прохождения его через реальный конденсатор холодильного агрегата? Если да, то какие процессы этому способствуют. Фактически, если это имеет место(а очень многие "знаменитые" источники это констатируют) , то мы должны ответить тогда на простой вопрос:
Почему в ресивере при установившемся режиме работы холодильного агрегата температура жидкого хладагента меньше температуры газообразного хладагента над уровнем жидкости? Ведь и тот и другой могут поступить в ресивер только по одному пути из конденсатора! Заранее буду благодарен за взвешанные мнения!

З.Ы. Ввиду разного понимания значения переохлаждение, прошу считать, что переохлаждение по теме по смыслу  процесса то же, что и у "буржуев" значение Subcooling.
Или:
Переохлаждение (Subcooling) состояние жидкого хладагента, когда  температура жидкой составляющей меньше температуры пара над жидкой поверхностью хладагента.
« Последняя редакция: 04.04.2012 :: 14:39:46 - Viktоr » 
Причина: Непонятное зачеркнул и добавил мысль другим цветом 
Наверх
IP записан
 
Olgerd
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 683
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 12.08.2010
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #1 - 28.03.2012 :: 09:43:27
Функции поста
В ресивере происходят в общем-то те же процессы как и в конденсаторе с той лишь разницей, что на вход конденсатора поступает горячий газ, а в ресивер в худшем случае жидкий хладагент с небольшой долей газа, в лучшем - переохлажденный хладагент. В первом случае о переохлаждении в ресивере речи и не идет. Рассмотрим второй вариант, если с конденсатора все-таки поступает переохлажденная жидкость (надеюсь в том что этого можно добиться, никто не сомневается?). Примем, что температура конденсации +45С, температура окружающего воздуха +30С, переохлаждение в конденсаторе составит 3К. гидравлическими потерями пренебрегаем. Что у нас получается? Жидкость с температурой +42С поступает в ресивер. Температура вокруг ресивера +30С, то есть и жидкость и газовая фаза в нем продолжают охлаждаться. Нигде на их пути я не вижу факторов, могущих привести к нагреву ни газовой фазы ни жидкости, только постепенное охлаждение. Поэтому откуда взялось утверждение, что "в ресивере при установившемся режиме работы холодильного агрегата температура жидкого хладагента меньше температуры газообразного хладагента над уровнем жидкости" мне не понятно. Если переохлаждением считать разницу температуры жидкого хладагента и температуры конденсации то у нас в ресивере вполне себе переохлажденный хладагент!
« Последняя редакция: 28.03.2012 :: 09:45:49 - Olgerd »  
Наверх
 
IP записан
 
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #2 - 28.03.2012 :: 09:49:57
Функции поста
Геннадий писал(а) 28.03.2012 :: 09:27:05:
Цитата:

-   Когда много спрашивают - мало думают и плохо помнят

Геннадий! Не так и много спросил! Вот ты ни один раз нарисовал диаграммы процесса, происходящего в холодильном оборудовании. Да, в этом процессе имеет место переохлаждение хладагента. Ну раз ты очень подкован в этих вопросах, поясни понятно. Сами диаграммы не являются ответом на поставленный вопрос, они показывают о термодинамических превращениях хладагента на всех этапах цикла. То же переохлаждение хладагента в некоторых хол. машинах  обеспечивают и в жидкостной линии за счет теплообмена с хладагентом всасывающей магистрали. Если нет весомых аргументов для ответа, не флуди! Ничего страшного не произайдет, если холодильщики-спецы разомнут мозги. Раздел ведь позволяет это делать.
  
Наверх
IP записан
 
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #3 - 28.03.2012 :: 10:16:23
Функции поста
Olgerd писал(а) 28.03.2012 :: 09:43:27:
надеюсь в том что этого можно добиться, никто не сомневается?

Вот я и задаю этот главный вопрос, каким образом может в конденсаторе получится переохлаждение хладагента?
Olgerd писал(а) 28.03.2012 :: 09:43:27:
Если переохлаждением считать разницу температуры жидкого хладагента и температуры конденсации то у нас в ресивере вполне себе переохлажденный хладагент!

Еще раз хотел бы подметить, что можно говорить о состоянии переохлаждения хладагента в ресивере, если констатировать факт, что температура газа над жидкостью больше температуры жидкости. Если эти температуры равны, то о каком состоянии переохлаждения хладагента может идти речь?
  
Наверх
IP записан
 
Olgerd
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 683
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 12.08.2010
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #4 - 28.03.2012 :: 10:24:58
Функции поста
В конденсаторе переохлаждения добиться очень просто. Для лучшего понимания представим, что мы на установку влепили конденсатор с площадью теплообменной поверхности и длиной трубки стремящимися к бесконечности. Что у нас получится при тех же параметрах? Перегретый газ сначала охлаждается до 45С, затем начинает конденсироваться. После того как он сконденсируется полностью, его температура будет равняться 45С. Однако конденсатор еще не закончился и фреон, перемещаясь по нему начинает переохлаждаться, причем в случае бесконечного конденсатора температура переохлажденного фреона будет стремиться к температуре охлаждающего воздуха, то бишь к +30С. Таким образом можно сделать вывод, что необходимым условием получения переохлажденной жидкости на выходе из конденсатора является увеличение его тепловой мощности. Этот процесс мы и наблюдаем в зимний период времени, когда конденсаторы сильно переразмерены.
« Последняя редакция: 28.03.2012 :: 10:26:09 - Olgerd »  
Наверх
 
IP записан
 
Olgerd
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 683
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 12.08.2010
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #5 - 28.03.2012 :: 10:31:16
Функции поста
Viktоr писал(а) 28.03.2012 :: 10:16:23:
Вот я и задаю этот главный вопрос, каким образом может в конденсаторе получится переохлаждение хладагента?
Еще раз хотел бы подметить, что можно говорить о состоянии переохлаждения хладагента в ресивере, если констатировать факт, что температура газа над жидкостью больше температуры жидкости. Если эти температуры равны, то о каком состоянии переохлаждения хладагента может идти речь?

Я не зря в одном из предыдущих постов привел формулировку переохлаждения. Безусловно, если рассматривать ресивер без привязки к системе, то в нем переохлаждения не происходит, поскольку хладагент находится в в двух агрегатных состояниях. Но если переохлаждения как процесса в ресивере не происходит, это не означает, что там не может находится уже переохлажденная жидкость (опять же относительно температуры конденсации системы).
  
Наверх
 
IP записан
 
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #6 - 28.03.2012 :: 10:38:24
Функции поста
Olgerd писал(а) 28.03.2012 :: 10:24:58:
Перегретый газ сначала охлаждается до 45С, затем начинает конденсироваться.

Кто Вам это сказал, что конденсация начинается с 450С ?
Если вы холодильщик, вспомните, как вы измеряете температуру конденсации в реальном холодильном оборудовании. Подмигивание
  
Наверх
IP записан
 
Olgerd
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 683
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 12.08.2010
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #7 - 28.03.2012 :: 10:41:45
Функции поста
То бишь с первого раза непонятно, что я привел эти цифры просто для наглядности? Тогда вам следует заявить, что я несу чушь и конденсаторов с бесконечно большой поверхностью теплообмена не бывает... Хотя скажу по секрету, можно сделать и так, чтобы конденсация начиналась именно при 45С Улыбка.
Мало того, не знаю, в праве ли я называть себя холодильщиком Улыбка Я вообще по образованию инженер путей сообщения Улыбка))
« Последняя редакция: 28.03.2012 :: 10:45:54 - Olgerd »  
Наверх
 
IP записан
 
Olgerd
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 683
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 12.08.2010
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #8 - 28.03.2012 :: 11:29:40
Функции поста
Геннадий писал(а) 28.03.2012 :: 11:14:04:
Олег, не кажется ли мне, что при большом конденсаторе темперадура будет стремиться к  +30 °С, а не будет +45 °С. А переохлаждение зимой  большое, потому что конденсатор "подтапливается"


Совершенно верно, а я как написал??? Вроде все так... Температура хладагента стремится к +30С... А подтопление как раз и есть причина (или следствие, смотря с какой стороны поглядеть) переохлаждения... Чем сильнее конденсатор подтапливается, тем выше переохлаждение жидкости... Вроде нигде не вижу противоречий...
« Последняя редакция: 28.03.2012 :: 11:31:58 - Olgerd »  
Наверх
 
IP записан
 
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #9 - 28.03.2012 :: 11:53:42
Функции поста
Геннадий писал(а) 28.03.2012 :: 11:03:59:
может мы в чём-то не понимаем друг-друга

[offtopic][/offtopic]
Возможно! Я ведь не изучал специально холодильную технику! Возможно есть у холодильщиков сленги, понятия, которые неверно воспринимаю с точки зрения физических процессов. Вот например:Геннадий писал(а) 28.03.2012 :: 11:03:59:
температуру конденсации можно определить манометром на нагнетании

Где измерять давление? До конденсатора или после? Ведь в любом случае имеется на входе и выходе конденсатора разность давлений? Если говорить о состоянии переохлаждения хладагента, то с моей точки зрения мы  должны измерить его температуру и давление в закрытом  объеме(или выделенном объеме, где способны измерить интересующие параметры), где он находится, чтобы конкретно сказать о значении переохлаждения хладагента.
Геннадий писал(а) 28.03.2012 :: 11:03:59:
И скажите, для чего Вам это нужно


Наверное для того, чтобы знать наверняка!
Раньше не задумывался, теоретически представляю процесс по своему. Появились сомнения из-за возникших несостыковок в объяснении процессов в конденсаторе "солидными" источниками. Это нормально. И Геннадий, я не прошу вас расчитывать мне конденсаторы уникальными способами. Верю, что вы это сделаете на высшем уровне. Я предлагаю ответить на достаточно простые вопросы так, чтобы в ответах не оставалось сомнений. Конечно же при этом, например, будем считать имеющиеся в справочниках сведения о характеристиках хладагентов, да и всех других веществ, аксиомами термодинамики и не будем подвергать сомнениям, как и другие постулаты термодинамики. Но уж процессы, происходящие в конкретном оборудовании, давайте поясним друг другу, используя эти постулаты и соответствующую логику. 
  
Наверх
IP записан
 
Olgerd
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 683
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 12.08.2010
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #10 - 28.03.2012 :: 12:14:15
Функции поста
Viktоr писал(а) 28.03.2012 :: 11:53:42:
Где измерять давление? До конденсатора или после? Ведь в любом случае имеется на входе и выходе конденсатора разность давлений? Если говорить о состоянии переохлаждения хладагента, то с моей точки зрения мы  должны измерить его температуру и давление в закрытом  объеме(или выделенном объеме, где способны измерить интересующие параметры), где он находится, чтобы конкретно сказать о значении переохлаждения хладагента.

Если уж мы от теории перешли к практике, то где бы вы не измеряли давление - вы везде получите значения только для данного конкретного участка. Но хотя разница давлений на конденсаторе в 0,5 бар по идее все равно не должна помешать пониманию самого процесса, если сделать необходимые поправки...
  
Наверх
 
IP записан
 
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #11 - 28.03.2012 :: 12:31:05
Функции поста
Заметьте:
Olgerd писал(а) 28.03.2012 :: 09:43:27:
переохлаждение в конденсаторе составит 3К.

Olgerd писал(а) 28.03.2012 :: 12:14:15:
хотя разница давлений на конденсаторе в 0,5 бар по идее все равно не должна помешать пониманию самого процесса


Для R22  в области кондесации 40-500С  0,5 бара - это разница в температуре 1,250С!  Не слишком ли много для рассматриваемого и обсуждаемого  переохлаждения в 30С?
« Последняя редакция: 28.03.2012 :: 13:08:43 - Viktоr »  
Наверх
IP записан
 
Olgerd
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 683
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 12.08.2010
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #12 - 28.03.2012 :: 12:50:52
Функции поста
Мы же не обсуждаем какую-либо конкретную установку, я просто привел отвлеченный пример, очень условно показывающий какие процессы могут протекать в системе, причем постарался сделать это в наиболее доступной форме. И цифра 0,5 бар взята можно сказать "от фонаря", она может колебаться от 0,05 бар до 1-1,5 бар для одного и того же конденсатора, если уж на то пошло. Если вам необходимо подтверждение теоретических выкладок для какой-то конкретной системы - это совершенно другой случай.
Вопрос-то заключался в теоретической и практической возможности достижения переохлаждения. Я убежден, что в холодильной системе можно и даже не очень затруднительно создать условия для работы с переохлаждением, что и пытался вам донести условными примерами!
« Последняя редакция: 28.03.2012 :: 13:09:29 - Olgerd »  
Наверх
 
IP записан
 
Геннадий
Ангел-хранитель холодильщиков
Отсутствует


Инженер по холодильному
оборудованию

Сообщений: 7585
Местоположение: Miнск
Зарегистрирован: 14.12.2006
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #13 - 28.03.2012 :: 13:02:40
Функции поста
Viktоr писал(а) 28.03.2012 :: 11:53:42:
Где измерять давление? До конденсатора или после?

всё равно где, различаться сильно не будут (гидравлические потери пока не учитываем, а то ещё дальше в дебри залезем). На цветной диаграмме lgP, H видно, что на участке 2-3 P=const

вот что-то очень похожее на Реальный цикл изменения состояния хладоагента R22 в одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машине на lg P-i диаграмме, где видны потери давления, но и переохлаждение тоже есть, участок 3-3"



Переохлаждение хладагента есть разница между температурой его конденсации и температурой жидкости на выходе из конденсатора.

Viktоr писал(а) 28.03.2012 :: 07:32:12:
с помощью фундументальных аксиом термодинамики, имеет ли место, что хладагент в ресивере находится в переохлажденном состоянии после прохождения его через реальный конденсатор холодильного агрегата?


а что есть переохлажденное состояние?

P.S.

в первом примере Потери давления: 0.58 bar / 0.98 K
« Последняя редакция: 28.03.2012 :: 13:06:07 - Геннадий »  

subcooling1.pdf ( 75 KB | 24 Загрузки )
subcooling2.pdf ( 69 KB | 15 Загрузки )

Xoлод   -  это  Жизнь  (с)
Наверх
IP записан
 
ZiL (Бичижик)
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 3792
Местоположение: Рязань
Зарегистрирован: 14.12.2008
Пол: Мужской
Re: Переохлаждение хладагента.
Ответ #14 - 28.03.2012 :: 13:17:30
Функции поста
Второй вариант с переохладителем на конденсаторе?
  

Приобретай знания которые помогут экономить твою  энергию...
Наверх
 
IP записан