ELEGIR UN TAMAÑO DE TUBOS
La posibilidad de determinar la presión diferencial en las líneas de refrigerante puede ser crucial, pero es la solución, la cantidad de caída de presión (o caída en la temperatura de saturación) para indicar. Si bien el proceso de optimización discutido en C. 9.5 sería ideal, por regla general, los diseñadores han recurrido a algunas convenciones, al menos dan un tamaño razonable de tuberías. Varias secciones de la tubería deciden individualmente:
- Succión en el compresor. La caída general de la temperatura de saturación generalmente se elige de 0.5 a 2C (de 0.9 a 3.6F). Excepción de los elevadores verticales como para la expansión directa de halocarbonos y las bobinas de sobrealimentación de amoníaco líquido. Para los sistemas de expansión directa de Halocarbon, la velocidad del vapor del refrigerante debe ser lo suficientemente alta como para devolver el aceite al compresor. El elevador de velocidad de las bobinas de vapor de sobrealimentación de amoníaco líquido debe ser lo suficientemente alto como para soplar líquido y que no pueda llenar el elevador.
- Extracto del compresor, el condensador. La caída general de la temperatura de saturación generalmente se elige de 1.0 a 3.0C (1.8 a 5.4F).
Esta disminución de la temperatura de saturación en la tubería de descarga, algo menos penalizaciones para la potencia del compresor que la disminución de la temperatura del lado de succión.
- Líquido a alta presión. La caída de presión en esta sección puede penalizar con precisión el rendimiento general del sistema, ya que la caída de presión en la tubería no se realizará en el dispositivo de expansión o la válvula de control de nivel. El dispositivo de expansión proporciona la reducción final de la carga en la presión intermedia (compresión de dos etapas) o baja presión (en una compresión de una sola etapa). Preocupación por la caída de presión en esta línea, hay más para tener cuidado de que la presión caiga la saturación de presión correspondiente a la temperatura existente del refrigerante. La presión se redujo al punto, el líquido se convertirá en vapor, exacerbará el gradiente de presión y puede limitar el flujo a través del dispositivo de expansión. Velocidad de refrigerante que se selecciona para líneas de líquido en el rango de 1 a 2.5 m / s (3 a 8 m / s).
- Retorno de líquido / vapor de los evaporadores para el receptor de baja presión.
Línea de evaporadores de baja presión en el receptor de líquido El sistema de recirculación lleva una mezcla de líquido y vapor. Los cálculos de caída de presión en el flujo de mezclas de líquido / vapor, tal vez, son complejos. Para evitar cálculos engorrosos, pero aún hacer ajustes en presencia de líquido, algunos diseñadores eligen el tamaño de la cuerda, primero determinando el tamaño apropiado, si una tubería se transporta solo en pares, luego pasa al siguiente tamaño de tubería para permitir el flujo de fluido articular.
Líneas de descongelación de gas caliente. Para hacer una elección informada del tamaño de la tubería, el caudal requerido de gas caliente en función del evaporador El tamaño debe ser conocido. Consumo aproximado de gas caliente, que es el doble del flujo másico de refrigerante que se utiliza en los servicios de refrigeración. Con este supuesto, las dimensiones recomendadas de las ramas de gas caliente de amoníaco, propuso Hansen9 utilizado como una velocidad base de 15 m / s (3000 ft) con 21C (70F) de gas caliente. Esta velocidad sería apropiada para las líneas de la industria de gas caliente que sirven a un grupo de evaporadores que descongelan evaporadores al mismo tiempo. Las tuberías de gas caliente se pueden diseñar para transportar la mitad del total de todos los evaporadores conectados, suponiendo que no más de la mitad de los evaporadores se descongelarán al mismo tiempo.
Esfuerzos recientes para plantas de condensación a baja temperatura como el posible impacto del tamaño deseado de la línea de gas caliente. El criterio final es la temperatura de saturación a la cual el desescarche de gas puede condensarse en el evaporador para descongelarse, por lo que la caída de la temperatura de saturación en la línea de gas caliente aparece como la base más apropiada para seleccionar el tamaño de la tubería. A medida que la temperatura de la planta de condensación cae, el gas de descongelación se vuelve menos denso, y cuando la temperatura de la planta de condensación cae de 35C (95F) a 15C (59F), por ejemplo, la caída de la temperatura de saturación para algunos de los refrigerantes más comunes dobles.
EL TAMAÑO ÓPTIMO DEL TUBO
El cálculo de la presión diferencial del refrigerante que fluye en la tubería es solo un paso en el proceso de decidir el tamaño de la tubería. En última instancia, el par de tamaño de decisión en la tubería, económico, compensando el costo adicional de la tubería grande para una conservación de energía compresor durante la vida útil del equipo. Para esta situación, las tendencias de precios, como se muestra en la Fig. 9.3 donde todos los costos, dados los costos actuales.
Al principio puede parecer que para un flujo de refrigerante dado y la condición para el diámetro óptimo de una tubería larga será más que una corta. Sin embargo, Richards demostró que, al establecer un cero de la derivada del costo total, la longitud se cancela. La forma resumida de la ecuación que representa los costos que se muestran en la Fig. 9.3:
La longitud L se cancela, lo que demuestra que el diámetro óptimo de longitud independiente.
En principio, la optimización del cálculo, sujeta a restricciones tales como el diámetro mínimo para lograr una cierta velocidad o el diámetro máximo para satisfacer los límites en el espacio, se puede realizar en cada proyecto. Tal esfuerzo no es práctico, y lo mejor que se puede esperar es que la inspección periódica acomode de manera óptima los cambios en el costo de los materiales y la energía.
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