In de condensor

We zijn in de eerste buis aanbeland. De snelheid bedraagt 4,07 m/s (14,6 km/h), de temperatuur 90°C, de druk 15,27 bar.

Zie berekeningen (13)

We bevinden ons nog steeds in oververhitte damp, want bij een druk van 15,27 bar hoort een temperatuur van 40°C, en we registreren 90°C. De condensor moet de damp vooreerst afkoelen om tot op de condensatietemperatuur te komen.

Ja inderdaad, de temperatuur zakt gestadig. Ik lees af: 90°C, 80°C, 70°C, 60°C, 50°C … en nu 40°C.

Aandacht we hebben een interessant punt bereikt. Zie op de kaart: we zijn bij het punt L.

Het uitzicht van de damp is onveranderd. We bevinden ons op de plaats waar van oververhitting geen sprake meer is, en zie …

De eerste druppels vormen zich. Noteer alstublieft je metingen. We zijn juist in droge verzadigde damp aangekomen.

Temperatuur 40°C, druk 15,27 bar.

Onthoudt deze druk. Het is de condensatiedruk van R22.

Welke temperatuur heeft de omgeving?

+24°C.

Er is dus 16°C verschil tussen de condensatietemperatuur en de lucht ingangstemperatuur van de condensor.

Dat klopt!

Is dit verschil constant?

Neen, het wordt groter als de zuigdruk van de compressor stijgt, en verkleint indien de zuigdruk daalt.

Gewoonlijk pendelt het temperatuursverschil tussen condensatie- en omgevingstemperatuur bij een luchtgekoelde condensor rond de 14 à 20K.

Warmte-inhoud 415 kJ/kg, snelheid van de damp 3,09 m/s (11,1 km/h).

Volgens mij hebben we ongeveer 3,5 m in de condensor afgelegd.

Dat is ca. een zesde van de totale lengte buis, dat de oververhitte damp afkoelt. Vanaf nu blijft en de druk en de temperatuur constant.

We zetten onze weg verder.

Hoe snel zich hier alles toch verandert! Er vormen zich kleine druppels.

Dat is de damp die begint te condenseren.

De olie, die met de damp werd meegevoerd, begint zich te vermengen met de druppels, en dat geeft ze een kleverig uitzicht.

Ik geloof dat de snelheid daalt.

We houden even halt en noteren punt M op onze kaart.

We bevinden ons op een goede plaats, midden in de condensatiezone.

De verhouding tussen vloeistof en damp is 50%, de druk is niet veranderd. Hij is nog steeds 15,27 bar, wat met +40°C overeenkomt.

Deze druk veranderd niet meer, de condensatie vind plaats bij een constante druk.

De warmte-inhoud bedraagt 333 kJ/kg en de snelheid is tot op 1,63 m/s (5,9 km/h) teruggevallen.

We zijn aan het einde van onze reis. Nog enkele meters en we bevinden ons terug in de vloeistoftank. Laat ons verder gaan.

Mag ik jullie enkele vragen stellen? Het heeft mij verwonderd dat er steeds olie circuleert in de installatie. Ik ben er zelf een slachtoffer door geworden. Kan men de olie niet vermijden? Je hebt zelf gezegd dat het schadelijk is.

Ja dat kan men, in een groot aantal gevallen, door een olieafscheider tussen de compressor en de condensor in te bouwen. Maar de afscheiding is niet 100%. Over het algemeen plaatst men in een installatie van deze grootte geen olieafscheider.

Hoeveel olie stroomt er rond in onze installatie?

Ongeveer 0,3 à 0,4 liter per uur dat de compressor werkt.

Dat is enorm veel … als deze olie niet terugkomt in de compressor, zal ons carter snel leeg geraken. Welke maatregelen moeten genomen worden om met zekerheid de olie terug naar het carter te voeren?

Vooreerst gaat men de verdamper langs boven voeden, omdat de olie zich eerder naar beneden dan naar boven beweegt en zich alzo niet op de bochten afzet.

Buiten dat moeten de leidingen zodanig berekend worden dat de snelheid, op de plaatsen waar de olie vanwege zijn viscositeit niet verder komt, niet lager is dan 4 m/s bij de horizontale leidingen. Overigens moet men constructief voorzieningen treffen dat de olie door middel van de zwaartekracht terug kan lopen, door de leidingen minimaal een helling te geven van 2 cm per meter. Zo komt uiteindelijk de olie terug in het carter terecht.

Halt!

Maar ik was klaar …

Ik zei in halt om U in de rede te vallen, maar omdat we op een interessante plaats zijn aangekomen. We vouwen onze kaart open en zetten er het merkpunt op.

We zijn bij het punt N. Er is in het geheel geen damp meer aanwezig. Alles is gecondenseerd. 100% vloeistof, temperatuur 40°C, druk 15,27 bar, snelheid 0,18m/s.

Het hier lijkt wel op een bad.

De condensatie is beëindigd, alhoewel we nog niet bij het einde van de condensor zijn aangekomen.

We zijn er echter niet zover van af. We zullen het laatste stukje afleggen om na te gaan wat er zich afspeelt.

Dat is merkwaardig. De druk is 15,27 bar gebleven, maar de temperatuur van de vloeistof is gedaald.

Dat noemt men onderkoeling. Dat is ongeveer het tegengestelde van oververhitting. De temperatuur is lager dan de condensatiedruk.

Deze onderkoeling is zeer gunstig, ze verhoogt het koelvermogen van de installatie. Het in de verdamper ingespoten vloeistof-dampmengsel bevat meer vloeistof, dan wanneer niet onderkoelde vloeistof wordt aangevoerd.

Waar bevinden we ons dan op de kaart?

… terug bij het punt B! De temperatuur bedraagt 35°C.

De onderkoeling is dus 5°C.

Let op dat je niet in de vloeistoftank valt, we zijn er kort bij.

Ons fantastisch sprookje is ten einde. We moeten enkel nog een verslag opmaken.

Je gaat zien: er zullen zeker mensen zijn die nijdig zijn en hopen dat alles verzonnen was.

Laat ze nijdig zijn. Nu klop ik, zoals afgesproken, driemaal op de vloeistoftank.

Zoals in het theater.

Onze vrienden, die buiten gebleven zijn, gaan ons bevrijden. Intussen kunnen we alles samenvatten. Hoelang heeft onze reis, vrijwillige en onvrijwillige oponthoudingen niet meegerekend, door de installatie geduurd.

Dat is eenvoudig: 4,3 seconden in de vloeistofleiding, 6,2 seconden in de verdamper, 1,1 seconden in de zuigleiding en 11,1 seconden in de condensor. Dat maakt in het totaal bijna 23 seconden.

Dit stemt overeen met de tijd die onze molecule nodig heeft om van het ene naar het andere einde van de installatie nodig heeft.

Daarbij komt de tijd in de file in de vloeistoftank.

Dat is dan een welverdiende pauze.