In de vloeistofleiding

We drijven rustig verder met de stroom. De ongezellige engte in de vloeistofkraan, waar we door de wervelingen enkele onaangename ogenblikken meemaakten, hebben we achter ons.

Weldra bereiken we de filter droger. Dat is een interessante etappe op onze reis. Onze molecule wordt trager, en dan opent zich de leiding in een grotere ruimte.

Daar zijn we dan. Zie je de wervelingen van verontreinigingen die op en neer dwarrelen zonder zich vast te hechten. Hun dichtheid is nagenoeg dezelfde als deze van het koudemiddel. Het ware een voordeel ze ergens te kunnen verzamelen.

Daarover kunnen we ons op de terugweg verder over bezinnen. Nu naderen we de moleculaire zeef, die de kleinste verontreinigingen vangt zoals de vissen in de mazen van een net.

Vele gaten zitten reeds vol met vuiligheid. Dat gaat ons nog problemen bezorgen.

Zonder twijfel.

De verstopte gaten bemoeilijken de doorgang van het koelmiddel en veroorzaken een drukval. Een verdere drukval wordt veroorzaakt door de wrijvingsweerstand van het koudemiddel tegen de wanden van de leidingen. De totale drukval die daardoor ontstaat is zeer belangrijk in een koelinstallatie.

En, wat gebeurt er als deze te groot wordt?

Dat wil ik je graag uitleggen. Het is niet zo eenvoudig, kijk eens mee op de kaart van het Mollier diagram: we zijn nu bij het punt B, als de druk daalt, zal deze druk loodrecht naar beneden zakken in het vloeistofgebied om uiteindelijk onder de vloeistoflijn te komen, waar vloeistof en damp samen voorkomen.

Dan ontstaan er dus dampbellen.

Juist, en de temperatuur van het koelmiddel daalt. Maar dat is niet erg. Zo begint nu reeds de drukdaling, die anders toch in het expansieventiel moet plaatsvinden!

Ja, maar de vloeistofleiding is geen expansieventiel.

Ten eerste, bevindt de vloeistofleiding zich buiten de koelruimte, en als ze te koud is, kan ze warmte uit de omgeving op nemen, waardoor het koelvermogen van de installatie vermindert, verder kan de leiding, die ontworpen is voor het transport van vloeistof, door de aanwezigheid van dampbellen minder vloeistof vervoeren. Daardoor wordt de drukval in de leiding nog erger, waardoor uiteindelijk te weinig vloeistof getransporteerd wordt.

In elk geval wordt de druk voor het expansieventiel verminderd. Dit verkleint dan weer de capaciteit van het ventiel, hetgeen nog verergerd wordt door de aanwezigheid van dampbellen in de vloeistof.

Onder deze werkingsvoorwaarden is het eigenlijk zo dat er in de koelinstallatie niet meer voldoende vloeistof circuleert.

En toch zouden wij er het expansie ventiel van verdenken niet voldoende capaciteit te hebben, alhoewel het er niet voor verantwoordelijk is.

Hoe ervaart men het optreden van een drukval bij een koelinstallatie in bedrijf?

Zeer eenvoudig. Met een primitieve, maar zeer doeltreffende, methode, waarbij men de vloeistofleiding met de hand vastneemt. In een installatie met een luchtgekoelde condensor, die normaal in bedrijf is, heeft deze leiding een temperatuur die bijna overeenkomt met de lichaamstemperatuur, en, mag de leiding dus niet koud aanvoelen.

Blijven we hier nog lang?

We gaan toch niet ongeduldig worden zeker. Dit oponthoud was toch interessant, niet? Laat ons echter door de voorfilter gaan om zo terecht te komen in de eigenlijke filter droger. Deze is gevuld met silicagel, moleculaire zeven en aluminiumoxyde. Silicagel en moleculaire zeven zijn materialen met zeer fijne poriën. In onze filter omgeeft de silicagel zich als een mantel rond de in kleine kogels geperste moleculaire zeef en de aluminiumoxide. In de silicagelmantel worden we, zoals in een grote zeef, verspreid en de grotere onreinheden worden tegen gehouden.

En toch werkt deze mantel reeds als een droger.

Juist. het rest vocht wordt dan verder geabsorbeerd door de moleculaire zeef en het aluminiumoxyde

Daarbij heeft het aluminiumoxyde nog de bijzondere eigenschap om eventueel aanwezige zuren te absorberen. Je weet wel van daarstraks, waterdruppels, smeerolie ...

Ja, de vochtigheid in de installatie is zo nadelig, dat we ze, niettegenstaande de aanwezigheid van de filter droger, er niet hadden mogen in laten.

Voorkomen is beter dan verhelpen.

Merk op dat we aan het uiteinde van de droger aangekomen zijn!

Hij wordt loodrecht in de leiding gemonteerd omdat deze opstelling het beste contact tussen het koelmiddel en het droogmateriaal garandeert.

Nu zijn we uit de filter. We zetten onze reis langzaam verder in de vloeistofleiding.

Hoe snel bewegen wij ons eigenlijk?

Ongeveer 0,7 m/s of ietsje sneller dan 2,5 km/h ( om juist te zijn 2,52 km/h) dus ongeveer de snelheid in het stadsverkeer. 

Zie berekeningen (1)

Ja, als we hier en daar niet hadden blijven wachten, waren we op ongeveer vijf seconden doorheen de ganse vloeistofleiding geweest. 

Zie berekeningen (2)

Is de snelheid altijd dezelfde?

Neen, natuurlijk niet. Ze hangt af van de diameter van de leidingen en de hoeveelheid doorstromend koelmiddel.

Dus van het koelvermogen van de installatie.

Dat is juist. We hebben op dit ogenblik een koelvermogen van 1650 W en een leiding met 4 mm binnendiameter. Als voor dezelfde leiding slechts een capaciteit van 825 W hebben, zou de reis twee maal zolang duren.

Druk en temperatuur?

Een momentje graag. Ik lees op de meetinstrumenten een druk van 14,90 bar en een temperatuur van 35°C af.

Dat is dus een kleine drukval van 0,37 bar. Dit is een volkomen aanvaardbare waarde voor een vloeistofleiding. Ze mag zelfs dubbel zo groot worden om geen problemen te krijgen.

We lopen nu snel door tot aan het expansieventiel.