In de zuigleiding

Nu moeten we naar een gans ander gebied.

Men zou zelfs kunne zeggen in een gans andere wereld, en wel deze van oververhitte damp. De droge damp heeft steeds meer warmte opgenomen.

Waarom?

Omdat hij met zijn -11,5°C door een niet geïsoleerde leiding stroomt die in de koelruimte ligt. Daar is de luchttemperatuur +4°C. Zoals je weet gaat warmte steeds van een hoger naar een lager niveau.

En wat gebeurt er dan?

Dat gaan we weldra zien. We gaan ons een paar centimeter verder in de zuigleiding begeven, en wel tot op de plaats waar de voeler van het expansieventiel zich bevindt. Daar willen we enkele metingen uitvoeren.

Temperatuur -5°C, druk 3,33 bar, warmte-inhoud 404,5 kJ/kg.

Dat is punt G op onze kaart. We zijn nu in het oververhitte gebied van de damp.

Waarom oververhit?

Omdat de druk zich niet veranderd heeft en de temperatuur van -11,5°C gestegen is. We hebben dus een oververhitting van 6,5K. Ons expansieventiel is op deze oververhitting ingesteld, de voeler regelt dit. Als de oververhitting stijgt, dan wordt de voeler warmer, wordt de druk in de voeler groter. Daardoor opent het ventiel zich en spuit wat koelmiddel vloeistof in. Daalt de oververhitting, dan koelt de voeler af en daalt de druk in de voeler, waardoor het ventiel gesloten wordt. Zo bereikt men een juiste inspuiting in de verdamper, op voorwaarde dat de voeler goed op de zuigleiding is aangebracht.. In dit geval kan hij variaties snel registreren en kan het ventiel snel reageren, voor zover het geen te grote capaciteit heeft.

Dit wil zeggen dat de doorlaat, nauwkeurig op het vermogen van de verdamper moet afgestemd zijn.

En wat gebeurt er indien de capaciteit van het expansieventiel te groot is?

Dan spuit het ventiel een te grote hoeveelheid vloeistof in van zodra het zich opent. Deze hoeveelheid kan in de verdamper niet volledig verdampen en geraakt tot in de zuigleiding die daardoor sterk aanrijpt. Omdat de voeler onmiddellijk wordt afgekoeld kan het expansieventiel niet zomaar sluiten. Indien na een tijdje het ventiel toch reageert dan zal het ventiel langer gesloten blijven, tot de temperatuur van de voeler terug is opgelopen. Als gevolg daarvan wordt de verdamper niet optimaal van vloeistof gevuld.

De nevel rondom ons is een olienevel. De dichtheid van een oliedruppel is nagenoeg hetzelfde als de dichtheid van de damp, de kleine oliedruppels worden door de damp meegenomen.

Dit kan echter slechts bij een minimumsnelheid van de koelmiddeldamp. Deze is afhankelijk van de verdampingstemperatuur en van de leidingdiameter. In onze installatie moet de snelheid minstens ca. 4,5 m/s bedragen. Ligt de snelheid lager dan blijft de olie achter in de leidingen, zeker als de leiding niet afhelt naar de compressor toe.

Is dat belangrijk?

De olie hoort in het carter van de compressor thuis. Alleen daar kan hij nuttig zijn, op alle andere plaatsen kan hij alleen maar voor ongemak zorgen. In de verdamperleidingen is het een isolatielaag op de wanden, ook de diameter kan verkleind worden, waardoor er meer drukval optreedt. Het gevolg van dit alles is dat de capaciteit van de compressor afneemt.

De olie die zich onderweg heeft afgezet ontbreekt na verloop van tijd ook in het carter.

Een koelinstallatie is toch ingewikkeld! En als ik daarbij bedenk dat bepaalde mensen zeggen dat het niet zo nauw komt, het loopt toch altijd …

Ja, ze loopt. Een auto met een 4-cilinder motor loopt ook op 3 cilinders. Allen loopt hij slecht.

Laat ons de koudemiddelstroom in de zuigleiding verder volgen. Ze zou tussen voeler en doorvoer uit de koelruimte een lengte van 1 tot 1,5 m moeten hebben. De meegenomen vloeistofdruppels kunnen dan rustig verdampen.

Dat wil zeggen bij volledige verdamping, wanneer het ventiel open is.

Bij hoogwater.

Ja, het vergelijk is geldig.

Een bijkomend voordeel is dat de voeler niet wordt beïnvloed door de buiten condities.

Dat is werkelijk zeer belangrijk. De buiten de koelruimte geïnstalleerde leiding wordt door de omgevingslucht opgewarmd. Indien de in de koelruimte aangebrachte zuigleiding te kort is, dan wordt de voeler beïnvloed door de buitentemperatuur.

De voeler zou het expansieventiel openen, waardoor de ganse regeling een illusie wordt.

En het ergste is dat dit ook gebeurt als de verdamper uitgeschakeld is.

Bij het inschakelen kan de zo gevreesde vloeistofslag optreden.

In elk geval zou de zuigleiding aanvriezen.

Men zou het expansieventiel ervan beschuldigen niet goed af te sluiten. In werkelijkheid is het echter de schuld van de monteur, en dit om één of twee meter buis te besparen.

Laten we ons verder mee slepen door de stroming. De snelheid verhoogd steeds, maar is toch niet te groot.

De snelheid bedraagt ongeveer 4,8 m/s

Zie berekeningen (10)

Waarom stijgt de snelheid, de leidingdiameter blijft toch dezelfde?

Doordat de damp steeds meer oververhit wordt, vergroot het soortelijk volume. Je weet, dat je de stromingssnelheid bekomt door een bepaald volume door de leidingsectie te delen. Als het volume vergroot, neemt de snelheid toe.

Luister nu goed naar mijn aanwijzingen: binnen enkele ogenblikken komen we aan het eind van de zuigleiding, direct bij de compressor bij de ingang van de zuigkraan. We moeten onze waarnemingen snel uitvoeren. Wees vastberaden en voorzichtig!

Einde van de zuigleiding: de snelheid bedraagt 5,3 m/s, de temperatuur is +15°C.

Zie berekeningen (11)

Zie je hoe groot de oververhitting noch is opgelopen!

Druk: 3,3 bar.

De druk is verminderd.

Ja, vanwege het drukverlies in de zuigleiding.

Warmte-inhoud: 4187 kJ/kg.

We zijn bij het punt G1 op onze kaart aangekomen.