Explore os fundamentos do baixo superaquecimento em sistemas HVAC, incluindo causas, implicações e técnicas de ajuste para desempenho ideal.
DEFINIÇÃO DE SUPERAQUECIMENTO BAIXO
Quando há excesso de refrigerante nas bobinas do evaporador em relação à carga térmica. Esta condição é denominada superaquecimento baixo. A razão para o baixo superaquecimento pode ser devido à carga de calor insuficiente ou devido a quantidades excessivas de refrigerante entrando no evaporador.
Pode haver alguma quantidade de refrigerante líquido na linha de sucção que pode entrar no compressor e causar danos ao compressor. As razões para o baixo superaquecimento são explicadas abaixo:
1. Quantidade excessiva de refrigerante
Quando há uma quantidade excessiva de refrigerante fluindo pelas serpentinas do evaporador, calor suficiente não será absorvido pelo evaporador para vaporizar o refrigerante líquido. Como resultado, temos um superaquecimento baixo e como o refrigerante pode absorver calor suficiente na linha de sucção; existe uma grande possibilidade de que entre no compressor e danifique essa unidade.
2. Superalimentação na unidade de dosagem
Uma unidade de medição que permita mais do que a quantidade necessária de refrigerante para as serpentinas do evaporador causará inundações. Caso a lâmpada sensora do expansão térmica válvula não estiver isolada adequadamente, há uma grande possibilidade de a válvula ser inundada ou superalimentada. Quando o dispositivo superalimenta, há grandes chances de que a pressão de sucção e a pressão de descarga aumentem.
3. Fluxo de ar reduzido através do evaporador
Uma das razões mais comuns para o baixo superaquecimento é devido ao fluxo de ar reduzido. Com o fluxo de ar reduzido, não há ar quente suficiente para vaporizar o refrigerante. Como resultado, haverá uma quantidade reduzida de vapor refrigerante e existe uma grande possibilidade de o refrigerante líquido entrar no compressor e causar danos à unidade. Nesse caso, as pressões de sucção e descarga serão mais baixas do que os níveis normais.
Recomenda-se limpar filtros, bobinas e motores sujos para permitir que mais ar entre no evaporador.
4. Fluxo de ar reduzido através do condensador
Quando a quantidade de ar que entra no condensador é baixa, há uma grande possibilidade de alta pressão e temperatura no condensador e nas serpentinas do condensador, o refrigerante está disponível para o dispositivo de medição em alta pressão.
Com o aumento da queda de pressão no dispositivo de medição, mais refrigerante entra no fluxo. À medida que mais refrigerante entra no fluxo, a pressão de sucção e descarga aumenta; também resulta em subresfriamento. O principal motivo do baixo fluxo de ar através do condensador é devido a rolamentos do motor deficientes ou obstruções na unidade.
5. Equipamentos de grande porte
Quando o sistema ou equipamento é muito grande, mas a carga não é suficiente, não há calor suficiente disponível para vaporizar o refrigerante líquido em vapor, isso resultará em baixo superaquecimento. Com equipamentos superdimensionados, o interior humidade relativa é esperado maior do que o normal.
BAIXO SUPERAQUECIMENTO BAIXO SUB- REFRIGERAÇÃO
Quando há uma quantidade excessiva de refrigerante, mas uma quantidade limitada de carga de calor disponível no evaporador, a condição é chamada de baixo superaquecimento. Isso pode ser causado devido ao baixo fluxo de ar ou devido a bobinas entupidas em um evaporador. Quando há uma quantidade limitada de refrigerante entrando no condensador, isso pode ser o resultado de compressão insuficiente, um dispositivo de medição superdimensionado ou sobrealimentação.
Esta condição é chamada de baixo subresfriamento. Quando há carga de calor limitada no evaporador e refrigerante limitado no condensador, esta condição é referida como baixo superaquecimento e baixo sub-resfriamento. O superaquecimento ajudará a identificar se a baixa sucção é resultado do calor limitado que entra nas bobinas do evaporador.
BAIXO SUPERAQUECIMENTO NORMAL SUB- REFRIGERAÇÃO
O sub-resfriamento normal de superaquecimento baixo pode indicar que a carga de refrigerante está alta devido a bobinas do evaporador obstruídas ou filtros de ar obstruídos. A razão para o subresfriamento normal, apesar do baixo superaquecimento, é porque o sistema de refrigeração está instalado com um receptor de linha de líquido. A queda de temperatura no filtro ou secador da linha de líquido dá uma indicação clara da possível causa devido ao entupimento.
COMO AUMENTAR OU ABAIXAR O SUPERAQUECIMENTO?
Para aumentar o superaquecimento, deve haver mais carga de calor disponível para as bobinas do evaporador manipularem. Enquanto para diminuir o superaquecimento, mais refrigerante deve ser adicionado para que a carga de calor possa ser tratada pelas bobinas do evaporador. Recomenda-se adicionar refrigerante para diminuir o superaquecimento e recuperar o refrigerante para aumentar o superaquecimento. Deve-se notar que o superaquecimento adicional não deve ser adicionado se o superaquecimento já for 5F.
ALARME DE SUPERAQUECIMENTO DE BAIXA DESCARGA
Um alarme de superaquecimento de baixa descarga indica que o compressor está inundando com o refrigerante. Isso ocorre principalmente porque a válvula de expansão está superalimentando o evaporador ou devido a um atuador com defeito.
UM BAIXO SUPERAQUECIMENTO DO EVAPORADOR INDICA
Um baixo superaquecimento do evaporador é uma condição em que o refrigerante não foi capaz de transportar carga de calor suficiente para as serpentinas do compressor. Isso limitará a vaporização do refrigerante, por causa do qual o refrigerante líquido entrará no compressor, o que causará vazamentos que danificam as unidades do compressor e outros componentes do sistema de refrigeração.
SUPERAQUECIMENTO BAIXA DE ALTA PRESSÃO DE SUCÇÃO
Uma condição de baixo superaquecimento da pressão de sucção ocorre quando o regulador de capacidade é grande, por causa do qual ele alimenta mais refrigerante nas bobinas do evaporador, pois a carga de calor não é suficiente para o refrigerante disponível. Outra possível razão para esta condição pode ser a alta capacidade da válvula de expansão térmica.
Para manter a capacidade total do sistema, é essencial ter uma carga de refrigerante adequada no sistema para que a pressão de sucção e o superaquecimento sejam mantidos em níveis adequados que ajudem no bom funcionamento do sistema de refrigeração.
SUPERAQUECIMENTO DE BAIXA SUCÇÃO | SUPERAQUECIMENTO DE BAIXA SUCÇÃO
Um transportador de superaquecimento de baixa sucção é referido quando não há ar suficiente circulando pelas serpentinas do evaporador. Isso limita o calor de ser transportado para as bobinas do evaporador, o que resulta em superaquecimento de sucção baixo. As possíveis razões para o superaquecimento de baixa sucção podem ser a sujeira da bobina do evaporador entupida que impede o ar de fluir através das bobinas. Recomenda-se adicionar refrigerante para diminuir o superaquecimento de sucção e adicionar refrigerante para aumentar o superaquecimento de sucção.
SUPER AQUECEDOR DE BAIXA TEMPERATURA
Em um superaquecedor de baixa temperatura, o vapor entrando na turbina tem um alto teor de umidade que aumenta a taxa de erosão. Além disso, uma diminuição na temperatura de superaquecimento também causa a têmpera das superfícies metálicas do equipamento por onde passa.
Existe a possibilidade de tensões na superfície de superaquecedores, tubos de vapor, válvulas de bloqueio e entradas de turbinas. Uma vibração severa é relatada em caso de resfriamento repentino do rotor da turbina.
BAIXA PRESSÃO DE SUCÇÃO BAIXA SUPERAQUECIMENTO
A baixa pressão de sucção baixo superaquecimento é encontrada quando há baixa carga de calor, que pode ser devido a filtros de ar sujos, uma quantidade insuficiente de ar fluindo pelo sistema ou porque o ar está muito frio. Outras possíveis causas de baixa pressão de sucção e baixo superaquecimento são a distribuição não uniforme do refrigerante e pode ser o resultado de evaporadores entupidos de óleo.
BAIXA SUPERAQUECIMENTO BAIXO SUBCOLAGEM TXV
O superaquecimento baixo indica que há uma quantidade excessiva de refrigerante no evaporador, ou a carga de calor não é suficiente para vaporizar o refrigerante líquido antes que ele se mova para o compressor, resultando em danos ao compressor. O entupimento das bobinas do evaporador também pode resultar em baixo superaquecimento.
Por outro lado, um subresfriamento baixo indica que há uma quantidade excessiva de refrigerante no condensador. Para sistemas de refrigeração que utilizam um válvula de expansão termostática, recomenda-se manter entre 100F a 180F.
Portanto, uma TXV de baixo superaquecimento baixo sub-resfriamento é aquela em que o refrigerante está em excesso no evaporador e é limitado no condensador, resultando em variações no sub-resfriamento abaixo de 100F
SUPERAQUECIMENTO DE 0 GRAUS NA UNIDADE DE REFRIGERAÇÃO DE BAIXA TEMP.
0 grau de superaquecimento ou baixo superaquecimento em um sistema de refrigeração de baixa temperatura pode indicar que o refrigerante não está transportando calor suficiente através das bobinas do evaporador para vaporizar o refrigerante antes de entrar nas bobinas do compressor. Mesmo em um sistema de refrigeração de baixa temperatura, é essencial coletar calor suficiente que seja equivalente à carga de refrigerante no sistema.
SUPERAQUECIMENTO BAIXO DA BOMBA DE CALOR
Uma bomba de calor que está operando em baixo superaquecimento não tem carga de calor suficiente para a quantidade excessiva de refrigerante que está disponível nas bobinas do evaporador, resultando em refrigerante líquido entrando nas válvulas do compressor e causando danos ao compressor e outros componentes mecânicos do sistema de refrigeração.
Sugere-se, portanto, manter o superaquecimento do sistema de refrigeração dentro de certos limites, de modo que os danos às partes do sistema de refrigeração sejam minimizados. Além disso, é recomendável realizar a limpeza oportuna das bobinas do evaporador e do compressor válvulas para evitar entupimentos que reduziriam o fluxo de ar, o que também poderia limitar a eficiência do sistema.
Perguntas Frequentes:
1. O que indica um superaquecimento baixo?
Isso indica que não há carga de calor suficiente para refrigerante que está disponível nas serpentinas do evaporador, o que pode resultar em inundação do compressor. O compressor é projetado para funcionar apenas com vapores ou gases e a entrada de líquido danificará as serpentinas do compressor e seus demais componentes.
Um baixo superaquecimento também pode ser o resultado de bobinas do evaporador obstruídas, o que impede a entrada da carga de calor. O fluxo de ar limitado através do sistema também pode resultar em baixo superaquecimento porque é necessário um fluxo de ar suficiente para transportar o calor para vaporizar o refrigerante. Um dispositivo de medição com defeito ou sobrealimentação de refrigerante também pode resultar em baixo superaquecimento.
2. Se em recuperação a temperatura da água de alimentação da caldeira for baixa Qual o efeito da baixa temperatura no vapor superaquecido ou no vapor final?
A caldeira funciona com uma camada de transferência de calor superfície que é quente, e a água passa sobre essa superfície. À medida que a água passa sobre a superfície quente, é produzido vapor que entra no sistema de vapor. A pressão na superfície de transferência de calor é maior do que no sistema de água devido ao calor da água.
As bolhas de vapor que saem da superfície de transferência de calor serão superaquecidas ou resfriadas até a temperatura de saturação conforme sobem pela água. O último pode acontecer. Quando a água é alimentada para a caldeira, ela passa entre a superfície de transferência de calor e a água fervente.
A água que entra na caldeira é geralmente pré-aquecida, mas sempre mais fria do que a água da caldeira. À medida que o vapor sobe da superfície de transferência de calor para essa camada de água fria, as bolhas de vapor se condensam, resultando em dois problemas principais.
As bolhas de vapor terão algumas gotículas de água nelas. Conforme uma grande quantidade de água de alimentação entra, a qualidade do vapor é reduzida à medida que a caldeira atinge as condições isotérmicas. Em segundo lugar, a adição de água fria reduz a produção de vapor.
Os problemas mencionados acima podem ser reduzidos usando uma caldeira a vapor contínua porque, em tal caldeira, a água será adicionada a taxas baixas, por isso a água da caldeira estará na condição isotérmica e não haverá nuvens ou névoa que será formado.
3. Como aumentar o vapor superaquecido de baixa pressão para alta pressão?
É possível aumentar a pressão do ar usando um compressor de vapor, mas não é o mesmo quando se trata do aumento da pressão do vapor, pois contém condensado que pode danificar o compressor. Além disso, o aumento da temperatura não pode garantir um aumento na pressão do superaquecimento, em vez disso, o vapor pode ficar mais superaquecido sem qualquer aumento na pressão.
É possível aumentar o superaquecimento de baixa pressão para superaquecimento de alta pressão combinando um fluxo de vapor de baixa pressão com vapor de alta pressão. Mas isso resultará no refluxo do vapor de alta pressão em um tubo de baixa pressão. Para evitar esse refluxo, um ejetor precisa ser instalado.
Em um ejetor, o vapor de alta pressão é usado como meio de puxar o vapor de baixa pressão pelo qual o vapor de alta pressão não reflui para a linha de baixa pressão. Isso ajuda a manter a alta pressão do vapor superaquecido na saída.
DECLARAÇÃO DE PROBLEMA I
Vapor superaquecido a uma temperatura de 3000C e pressão absoluta de 1.013 bar entram em um tubo. Qual é a quantidade adicional de calor que o vapor superaquecido carrega em comparação com o vapor saturado que passa pelo mesmo tubo com a mesma pressão?
A entalpia de vapor saturado a 1.013 bar é 2676 kJ / kg (recuperado da mesa de vapor)
Entalpia de vapor superaquecido a 3000C e 1.013 bar é 3075 kJ / kg (recuperado da mesa de vapor)
Entalpia do superaquecimento = Entalpia do vapor superaquecido - Entalpia do vapor saturado
3075 kJ/kg - 2676 kJ/kg = 399 kJ/kg
A capacidade térmica específica do superaquecimento pode ser determinada dividindo a entalpia no superaquecimento pela diferença entre as temperaturas de saturação e superaquecimento
Capacidade Específica de Calor = (Enthaply em Superaquecimento) / (Temperatura de Superaquecimento-Temperatura de Saturação)
= (399 kJ / kg) / (300-100)
= 1.995 kJ / kg 0C
Eu sou Veena Parthan, concluí meu mestrado em Engenharia Térmica. Estou trabalhando como engenheiro de operação e manutenção solar para o setor solar do Reino Unido. Tenho mais de 5 anos de experiência na área de Energia e Utilities. Tenho um profundo interesse em energias renováveis e na sua otimização. Publiquei um artigo nos anais da conferência AIP que se baseia no Cummins Genset e sua otimização de fluxo.
Durante meu horário livre, trabalho com redação técnica freelance e adoraria oferecer minha experiência na plataforma LambdaGeeks. Além disso, passo minhas horas livres lendo, praticando algumas atividades esportivas e tentando evoluir para uma pessoa melhor.
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