Freon Cooling

AutoKaskada

Przyszedł czas na omówienie najtrudniejszego i najbardziej skomplikowanego typu agregatu. Zasada działania AutoKaskady jest identyczna jak zwykłej kaskady, z jednym małym wyjątkiem – tutaj mamy tylko jeden kompresor. Ten jeden kompresor ma za zadanie wykonać pracę, którą normalnie wykonałyby dwie lub więcej sprężarek, dlatego w autokaskadach ważne jest dobranie mocnego, rotacyjnego kompresora i w głównej mierze to od niego zależy wydajność całości.

 

W autokaskadzie (tak jak w zwykłej kaskadzie) są dwa (lub więcej, tutaj mieszanie gazów to podstawa) gazy – nisko i wysokociśnieniowy, które krążą w jednym, wspólnym układzie. Idea całości polega na rozdzieleniu obu gazów i poprowadzeniu ich do swoich własnych obiegów. Najprostszym sposobem jest wykorzystanie siły grawitacji aby to zrobić oraz możliwości skroplenia gazu niskociśnieniowego w skraplaczu. Do ich rozdzielenia służy tak zwany separator gazów, najczęściej butla po gazie MAPP, z nawierconymi trzema otworami – jednym po środku, jednym na górze butli i jednym na dole. Separator gazów umieszczamy zaraz za skraplaczem ponieważ wtedy oba gazy są w różnej formie – gaz niskociśnieniowy jest cieczą, a wysokociśnieniowy ciągle jest w formie gazowej. Oba gazy wpadają do separatora przez rurkę połączoną z otworem środkowym, gdzie pod wpływem grawitacji gaz leci do góry (w górny otwór), a ciecz spada na dół, do otworu dolnego. I w tym momencie oba gazy są rozdzielone, mają swoje obiegi, które są zaprojektowane w taki sposób aby rozprężyć gaz niskociśnieniowy w wymienniku, do którego także wpadnie gaz wysokociśnieniowy, skraplając się i kończąc swoją podróż w parowniku, czyli tam gdzie byśmy najbardziej chcieli. Dobra separacja obu gazów jest kluczem do sukcesu, może nam w tym pomóc schłodzenie separatora poniżej temperatury otoczenia poprzez zastosowanie małego wymiennika przed tym elementem, choć należy pamiętać, że 100% separacji nie osiągniemy nigdy. W zwykłej autokaskadzie (z dwoma gazami) nie musimy martwić się o olej, nie musimy instalować separatorów oleju, ponieważ cały olej jest związany z gazem niskociśnieniowym i to z nim przebywa całą drogę, a nie z dużo „zimniejszym” gazem wysokociśnieniowym.

 

 

Opis działania autokaskady:
 

1. Oba gazy (propan i CO2) są sprężane w kompresorze.
2. W desuperheaterze oddają część ciepła otoczeniu.
3. Skraplacz – tutaj propan skrapla się, CO2 pozostaje w formie gazowej.
4. Filtr
5. Separator gazów – pod wpływem grawitacji gaz leci do góry, ciecz spada na dół i oba gazy są rozdzielone na tym etapie.
 

PROPAN:
6. Ciekły już propan wpada do kapilary i wrze na jej końcu, w wymienniku ciepła CO2
7. CO2 w formie gazowej wylatuje z separatora i wpada do wymiennika ciepła, gdzie właśnie wrze propan, ochładzając go do około -35°C.
8. W wymienniku panują doskonałe warunki, więc CO2 się skrapla i wpada do swojej kapilary, a na jej końcu wrze w parowniku, przy -78°C (0bar ciśnienie ssania).
9. W większości w formie gazowej wraca linią ssąca do kompresora, po drodze łącząc się ze ssaniem propanu, czyli wyjściem wymiennika. W tym momencie oba gazy „spotykają się” ponownie i wracają do kompresora.

Autoskady w teorii zapełniają lukę wydajnościową pomiędzy układami jednostopniowymi, a kaskadami, choć w praktyce wielostopniowe kaskady, na jednym kompresorze potrafią być wydajniejsze niż 2 stopniowe kaskady, kwestia zdolności budowniczego. Standardowa, jednostopniowa autokaskada z użyciem propanu i CO2 (przy kompresorze o mocy 3/4HP – 9000btu/h) potrafi dać nam -65°C przy 160W obciążeniu.
 

Tak więc przebrnęliśmy szczęśliwie przez opis działania najpopularniejszych układów chłodzących nasze komputery, czas na ostatni punkt tego artykułu, czyli...

 

BEZPIECZEŃSTWO

Jak wiadomo, bezpieczeństwo jest najważniejsze, a zajmując się freon coolingiem narażamy się na takie i inne niebezpieczeństwa, które skutecznie mogą nas zniechęcić.

1. Łatwopalne czynniki chłodnicze – zdecydowanie bardzo popularny propan-butan jest jednym z najniebezpieczniejszych czynników chłodniczych jakie możemy użyć. Etylen, używany w kaskadach także jest łatwopalny.
 

Praca z łatwopalnymi i wybuchowymi czynnikami może być naprawdę bezpieczna, jeżeli będziemy przestrzegać parę podstawowych zasad:

- rękawice i okulary ochronne, uchronią nas od poparzeń w razie gdy będziemy spawać, dla przykładu, nieszczelność, a w układzie będzie choć minimalna ilość propanu + trochę powietrza.
- dobrze wentylowane pomieszczenie
- DOKŁADNE opróżnianie układu jeśli używamy propanu, należy pamiętać, że olej absorbuje gaz, wiec nawet po parogodzinnym robieniu próżni spora ilość gazu potrafi się wydzielić z oleju, a my tego nieświadomi możemy coś spawać (nawiązanie do pierwszego punktu)
- Przed nabiciem układu propanem NALEŻY sprawdzić wcześniej układ z innym gazem, choć by CO2, czy nie ma nieszczelności. Jeśli tego nie zrobimy, a nieszczelność będzie, to cały propan prawdopodobnie uleci do pomieszczenia w którym się znajdujemy, a do czego może to prowadzić każdy wie.
- GAŚNICA pod ręką (to nie żarty).

2.   Poparzenia związane ze spawaniem - konieczne stosowanie jest rękawic i okularów jako niezbędne minimum.
 

3.   Odmrożenia.
 

4.   Zatrucie się lub uduszenie czynnikiem gdy jego stężenie w powietrzu jest zbyt duże – CO2 jako doskonały przykład.

5.   Obrażenia spowodowane używaniem wysokociśnieniowych czynników -  CO2 w butli 6kg jest sprężony do 40bar, Etylen do 120bar. Jak widzimy, ciśnienia dosyć spore i każdy błąd może nas kosztować wiele. Używając tych gazów w układach musimy zdawać sobie sprawę, że jeśli I stopień kaskady nie utrzyma obciążenia, wtedy Etylen czy CO2 nie skroplą się, podniesie się ciśnienie tłoczenia i każdy słabszy lut może zadziałać jak pocisk wystrzelony z karabinu.

Myślę, że wystarczy. Jest to parę przykładów niebezpieczeństw, jakie nam grożą podczas pracy z agregatami. Nie piszę tego, żeby w tym momencie każdego zniechęcić, ale chcę pokazać, że jeśli będziemy pracować rozważnie to nic z tych rzeczy prawdopodobnie nam się nie przytrafi, czego życzę Wam i sobie.

 

PODSUMOWANIE

Mam nadzieję, że ten artykuł choć w małym stopniu uświadomił Wam co to jest Freon Cooling, na czym polega, z czego można to zrobić i na co powinniśmy zwracać uwagę przy budowaniu własnych systemów. W tym artykule jest zaledwie UŁAMEK wiedzy, jaką można posiąść na temat systemów chłodzenia i właściwości gazów używanych w chłodnictwie. Tak więc, pozostaje mi życzyć powodzenia w Waszych projektach i zapewnić, że w razie jakichkolwiek pytań i problemów chętnie służę pomocą.

 

• « pierwsza
• ‹ poprzednia
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7