Visão geral
O ciclo de refrigeração do resfriador da série R é conceitualmente similar àquele de outros produtos resfriadores da Trane. Ele faz uso de um design de evaporador camisa-e-tubo com o refrigerante que evapora no lado da camisa e a água que flui dentro dos tubos que têm superfícies melhoradas.
O compressor é um Twin Rotor tipo parafuso. Ele usa um motor de aspiração resfriado a gás que opera em temperaturas do motor mais baixas sob condições contínuas de
Figura 24. ‘Componentes do RTWD (vista posterior)
Válvula de descarga de serviço Caixa de distribuição do compressor
Circuito 2 Circuito 1
Trilho base para uso com empilhadeiras (opcional)
Filtro Bomba de gás
(atrás da
estrutura) Sensor do nível de líquido
A condensação é realizada em um trocador de calor camisa-e-tubo em que o refrigerante é condensado no lado da camisa e a água flui internamente nos tubos.
O refrigerante é medido através do sistema de fluxo usando uma válvula de expansão eletrônica, que maximiza a eficiência do resfriador sob carga parcial.
Um painel de controle e motor de partida montado na unidade é fornecido em cada resfriador. Os módulos de controle da unidade baseados em microprocessador proporcionam controle preciso de água resfriada, bem como monitoração, proteção e funções de limite ajustáveis. A natureza “ajustável” dos controles impede
inteligentemente que o resfriador opere fora de seus limites ou compensa as condições de operação não usuais, enquanto mantém o resfriador em funcionamento em vez de simplesmente falhar devido a um problema de segurança. Quando os problemas ocorrem, as mensagens de diagnóstico ajudam o operador na solução de problemas.
Descrição do ciclo
O ciclo de refrigeração para o resfriador RTWD pode ser descrito usando o diagrama de pressão-entalpia mostrado na figura 25. Os Pontos de estados principais são indicados na figura e referenciados na discussão a seguir. Um esquema do sistema, que mostra o circuito do fluxo de refrigerante e também o circuito do fluxo de lubrificante, é mostrado na figura 26.
Figura 25. Curva pressão/entalpia
Líquido
Pressão
Gás
A evaporação do refrigerante ocorre no evaporador. Uma quantidade medida de líquido refrigerante entra em um sistema de distribuição na camisa do evaporador e é então distribuída aos tubos no feixe de tubos do evaporador. O refrigerante evapora à medida que refrigera a água que flui através dos tubos do evaporador. O vapor de refrigerante deixa o evaporador como vapor saturado (ponto de estado 1).
O vapor de refrigerante gerado no evaporador flui para a extremidade de aspiração do compressor onde ele entra no compartimento do motor de aspiração resfriado a gás. O refrigerante flui através do motor fornecendo o resfriamento necessário, depois entra na câmara de compressão. O refrigerante é comprimido no compressor para descarregar as condições de pressão. Simultaneamente, o lubrificante é injetado no compressor para duas finalidades: (1) lubrificar os rolamentos do elemento deslizante e (2) vedar as pequenas folgas entre os Twin Rotors do compressor. Imediatamente após o processo de compressão, o lubrificante e o refrigerante são efetivamente divididos usando um separador de óleo. O vapor de refrigerante isento de óleo entra no condensador no Ponto de estado 2. Os problemas de lubrificação e gerenciamento de óleo são
abordados em mais detalhes nas seções de descrição do compressor e gerenciamento de óleo a seguir.
Um defletor de descarga dentro da camisa do condensador distribui o vapor de refrigerante comprimido uniformemente no feixe de tubos do condensador. A água da torre de resfriamento, que circula através dos tubos do condensador, absorve o calor deste refrigerante e o condensa.
À medida que o refrigerante deixa a parte inferior do condensador (ponto de estado 3), ele entra em um sub-resfriador integrado onde é sub-resfriado antes de ir até a válvula de expansão eletrônica (ponto de estado 4). A queda de pressão criada pelo processo de expansão vaporiza uma parte do refrigerante líquido. A mistura resultante do líquido e do refrigerante gasoso entra então no sistema de Distribuição do evaporador (ponto de estado 5). O gás instantâneo do processo de expansão é roteado internamente para a aspiração do compressor, enquanto o líquido refrigerante é distribuído no feixe de tubos do evaporador.
O resfriador RTWD maximiza o desempenho da transferência de calor do evaporador, enquanto minimiza os requisitos de carga do refrigerante. Isso é realizado medindo-se o fluxo do líquido refrigerante para o sistema de distribuição do evaporador com uso da válvula de expansão eletrônica. Um nível de líquido relativamente baixo é mantido na camisa do evaporador, o qual contém um pouco de excesso de líquido refrigerante e lubrificante acumulado. Um dispositivo de medição de nível de líquido monitora esse nível e fornece informações de feedback ao controlador da unidade CH530, que comanda a válvula de expansão eletrônica para reposicionar quando necessário. Se o nível aumentar, a válvula de expansão é ligeiramente fechada, e se o nível estiver caindo, a válvula é ligeiramente aberta, de forma que um nível estável seja mantido.
Figura 26. Circuito de refrigerante do RTWD
1 Compressor A - circuito 1 11 Condensador - circuito 2 21 Sensor de nível de líquido - circuito 2 2 Chave de corte por alta pressão 12 Filtro de refrigerante - circuito 1 22 Sensor de nível de líquido - circuito 1 3 Sensor de temp. descarga comp. 13 Filtro de refrigerante - circuito 2 23 Bomba de gás - circuito 1
4 Trans. pressão refrig. cond. 14 Sensor temp. entrada água condensador
24 Sensor temp. entrada água do evaporador
5 Carga/descarga e
escalonamento solenoides
15 Sensor temp. saída água do condensador
25 Sensor temp. saída água do evaporador
6 Separador de óleo - circuito 1 16 Chave de fluxo da água do condensador
26 Chave de fluxo da água do evaporador
7 Aquecedor de óleo 17 Evaporador - circuito 2 27 Válvula solenoide de drenagem da
bomba de gás 8 Sensor ótico de nível de perda
de óleo
18 Evaporador - circuito 1 28 Válvulas solenoides de
abastacimento da bomba de gás