Воздухоохладители фреоновые. Общие сведения 

Принцип действия воздухоохладителей фреоновых 

Контрольно-измерительные приборы 

Монтаж воздухоохладителей фреоновых 

Воздухоохладители фреоновые. Общие сведения 

В течение последних 20 лет сфера кондиционирования воздуха получила серьезное развитие. Причем подвод характеристик воздуха к требуемым параметрам температуры, влажности и давления требуется не только в офисных и жилых помещениях, как считает большинство людей, но и в промышленных цехах и административных зданиях. Фактически неотъемлемой частью любой системы кондиционирования и вентиляции является воздухоохладитель. Как и большинство техники, этот вид оборудования имеет свою сложную классификацию. Основное деление происходит относительно охлаждающей среды (хладагента): воздухоохладители фреоновые и воздухоохладители водяные. В такой классификации основополагающую роль играет тип хладагента, который может быть фреоном в первом случае или смесью воды и гликоля – во втором. В любом варианте охлаждающее вещество необходимо для того, что бы воздух, который необходимо обработать, получил требуемые характеристики.
При установке воздухоохладители фреоновые монтируются непосредственно внутрь прямоугольного воздуховода. Почему прямоугольного? Практически все производимые сегодня воздухоохладители фреоновые, независимо от марки и размера имеют стандартное прямоугольное сечение. В случае если воздухоохладители фреоновые придется устанавливать на круглый воздуховод, придется тратить время и финансы на переходники, дополнительные уплотняющие средства.  
В силу простоты конструкции и материалов, из которых изготавливаются воздухоохладители фреоновые, их нельзя использовать при остужении агрессивных сред или воздушных смесей, содержащих мелкие (абразивные) частицы, липкие или волокнистые материалы. При наличии таких включений, способных нарушить целостность конструкции очистителя, есть опасность дисфункционирования (серьезной поломки, требующей вмешательства специалистов) оборудования.  
Чаще всего основным материалом, служащим для производства воздухоохладителей фреоновых, является обычная углеродистая сталь или сталь оцинкованная, которая окрашивается порошковой краской. Краска необходима для того, чтобы максимально обезопасить аппарат от коррозии и придать ему привлекательный вид. Кроме этого, при монтаже корпуса производители нередко используют алюминиевые листы.
Воздухоохладители фреоновые могут использоваться во многих сферах - производство медикаментов, химикатов, вентилирование промышленных и бытовых помещений, камеры хранения и замораживания – и это далеко не полный перечень. 
Основными частями воздухоохладителей фреоновых принято считать теплообменник, в котором непосредственно происходит процесс передачи тепла, и каплеуловитель для сбора сконденсировавшегося пара и влаги. Как правило, независимо от габаритных размеров охладителя, теплообменник состоит из металлических пластин, удаленных друг от друга на 2,5мм, перпендикулярно которым расположены медные трубки, чередующиеся в шахматном порядке. В пространстве между пластинами проходит воздух, а по трубкам течет хладагент, в данном случае фреон. Каплеуловитель тоже представляет собой набор особых пластин, которые располагаются после теплообменника перпендикулярно ходу воздуха. Особенность пластин обусловливается их сложной формой, хотя многие производители предпочитают устанавливать обычные гофрированные листы металла. Вся влага, уловленная в этой части воздухоохладителей фреоновых стекает по трубкам в поддоны и отводится из аппарата сточным патрубком. Поддонами снабжаются все охладители.

Принцип действия воздухоохладителей фреоновых 

Принцип действия воздухоохладителей фреоновых состоит в следующем:
Всю систему охлаждения воздухоохладителей фреоновых можно разделить на два контура. Первый контур – охлаждающий, второй – фреоновый. В каждом из них происходит определенный процесс, который в итоге позволяет достичь требуемого результата – охлаждения воздушной смеси.

Охлаждающий контур  

Воздух, идущий по воздухопроводу направляется на металлические ребра воздухоохладителя. Здесь, разделяясь и замедляя скорость, воздушная смесь способом тепломассообмена отдает лишнее тепло хладагенту. Для улучшения качества теплоотдачи металлические пластины выполняются оребреными, что позволяет увеличить теплоотдающую площадь. В воздухоохладителях фреоновых в качестве хладагента может использоваться фреон типа R22, R 13 и подобные им. Чем обусловливается наличие того или иного хладагента в воздухоохладителях фреоновых? Ответ кроется в физико-химических свойствах этого вещества. Фреон – бесцветная субстанция, которая в зависимости от температуры приобретает жидкую или газообразную структуру. Кроме того, фреон химически инертное вещество (не меняет своего строения и состава при изменении окружающих сред и факторов), оно не горит в открытом пламени и взрывобезопасно. Переход в другое агрегатное состояние зависит от температуры кипения (испарения) фреона. R22 (хлордифторметан), к примеру, имеет температуру кипения минус 40,8°C, а R13 (трифторхлорметан) – минус 81,5°C. Используя это свойство, воздухоохладители фреоновые конструируют так, что бы иметь максимально возможные диапазоны охлаждения воздушной смеси. Чаще всего, идеальной температурой испарения фреона считается +2….+5°C. Фреон в воздухоохладителях фреоновых играет роль испарителя непосредственного расширения. Что это значит?
Охлажденный фреоном воздух, получивший заданные параметры температуры протекает дальше по воздуховоду, а фреон, взявший на себя часть тепла от воздушной смеси испаряется, переходя в газообразную форму. При этом область, в которой происходит тепломассообмен, называется испарителем. Как правило, охлажденная до более низкой температуры газовая смесь, имеет необходимые характеристики теплосодержания, но обладает высокой относительной влажностью. В большинстве производственных процессов наличие в воздушной смеси водяных паров недопустимо или нежелательно, в связи с чем на выходе из воздухоохладителей фреоновых воздух попадает в каплеуловитель. Здесь, на основе некоторых физических и механических законов вода осаждается на пластинах каплеуловителя, а осушенный воздух идет дальше по ходу системы. Сконденсировавшаяся влага, собранная пластинами каплеуловителя собирается в канал или отводящий патрубок, который отправляет воду в поддон или емкость, которой снабжены все воздухоохладители фреоновые.

Фреоновый контур 

Фреоновый контур, в отличие от охлаждающего, имеет только одну рабочую среду – фреон. Кроме того, одна из основных характеристик этого контура – замкнутость цикла. 
Фреон, протекающий по медным трубкам, расположенным внутри охлаждающего контура воздухоохладителей фреоновых воспринимает часть тепла, которую отдает воздушная смесь. При этом фреон нагревается или, как говорят специалисты, кипит, принимая газообразную форму. После этого закипевший фреон, проходя ряд вспомогательных приборов и аппаратов, возвращается в компрессор, так же устроенный внутри воздухоохладителей. Благодаря изменению давления хладагент снова сжимается, изменяет свою температуру, возвращается в исходное агрегатное состояние и направляется на очередное охлаждение горячей воздушной смеси в охлаждающий контур воздухоохладителей фреоновых. Цикл замыкается.
Та часть трубок, которая подает фреон на нагрев, называется подающей магистралью воздухоохладителей фреоновых. Так же подающую магистраль называют каналом высокого давления, благодаря тому, что из компрессора фреон выходит с более высокими характеристиками давления, чем на обратном пути. В то же время ход, по которому фреон возвращается на сжатие в компрессор, носит название обратной магистрали воздухоохладителей фреоновых или каналом низкого давления.
Дисбаланс давлений – обязательное условие работы воздухоохладителей фреоновых. В то время, когда аппарат не работает, давление фреона в каналах приблизительно одинаковое.
Процесс, происходящий в обоих контурах, цикличен и не требует постоянного наблюдения персонала. 

Контрольно-измерительные приборы 

В небольших воздухоохладителях фреоновых автоматика регулирования сильно упрощена и не имеет многих средств, обязательных в промышленных установках. 
На производстве работа каждого аппарата, в том числе и воздухоохладителей фреоновых обязательно проверяется и протоколируется. Не секрет, что благополучное достижение результата является последствием отличной работы всех составляющих производство процессов. Под наблюдением должен находиться каждый прибор и оборудование, воздухоохладители фреоновые здесь не исключение.
В обоих рабочих контурах происходит регистрирование и замер давления, температуры и влажности, что позволяет, ориентируясь на показания приборов, как можно раньше выявить неисправность или погрешность в работе воздухоохладителей фреоновых. Таким образом, по ходу воздуха стоят термометры и манометры, замеряющие температуру и давление на входе и выходе из воздухоохладителей фреоновых. Кроме этого, после того, как воздушная смесь пройдет осушение в каплеуловителе, показатель относительной влажности так же фиксируется психрометром.
Фреоновый контур тоже снабжается всеми необходимыми приборами. Основным показателем здесь является давление хладагента. Замеряется оно практически во всех точках системы, а именно: на входе в испаритель и выходе из него, до и после фильтра (если таковой имеется), на входе и на выходе из компрессора. Термометры также устанавливаются на прямой и обратной магистрали контура в тех же точках. Сигналы, идущие от приборов замера и учета направляются в общую приемную, где блок контроля регистрирует результаты всех приходящих замеров. Как только хотя бы один из показателей превышает или значительно ниже заданных величин, контрольный блок выдает сигнал тревоги, который, в свою очередь, принимает оператор.
В случае, когда ситуация не аварийная, оператором будут приняты меры по изменению контролируемых величин.
В воздухоохладителях фреоновых, которые используются в хозяйственно-бытовых и административных системах вентиляции и кондиционирования воздуха, все значительно проще. Здесь ограничиваются только манометрами, которые в нескольких точках регистрируют давление сред. Остальные приборы там не задействованы.

Монтаж воздухоохладителей фреоновых 

Обязательным условием, которое должно быть соблюдено перед монтажом воздухоохладителей фреоновых – это целостность и исправность конструкции. Каждый охладитель перед отправкой на монтаж должен пройти механические и гидравлические испытания. Механические испытания, которые необходимы для выявления повреждений, проводятся при помощи специальных приборов, работа которых основана на действии рентгеновских или лазерных лучей. Гидравлические испытания проводятся в обоих рабочих контурах воздухоохладителей фреоновых с помощью воды, пропущенной по всему ходу под определенным давлением.
Как правило, каждый воздухоохладитель конструируется с фланцами, которые крепятся к ответным фланцам воздуховода. Крепеж происходит при помощи стягивающих болтов, гаек и пружинных шайб. В промежутке между креплениями на стыке обязательно устанавливается герметизирующая прокладка. В качестве прокладочного материала могут быть использованы резиновые уплотнители или любые другие прокладки, выполненные из полимерного материала.
Для защиты воздухоохладителей фреоновых обязательна установка воздухоочистных фильтров перед охладителем по ходу воздушной смеси.
Дополнительные средства по защите воздухоохладителей фреоновых от обмерзания чаще всего не предусматриваются, так как производители выпускают оборудование уже имеющее капиллярный термостат.