Прикройте, дует!

Вихревая труба Ранка - Хилша У братьев Стругацких в "Пикнике на обочине" люди ходили в опасные и таинственные "зоны", где искали вещи, которые работали странным, необъяснимым образом. Одной из таких вещей была вихревая труба Ранка - Хилша, названная по именам двух сталкеров, которые ее впервые нашли. Трубка без каких-либо движущихся частей позволяла разделять поток сжатого газа на холодную и горячую части. Шутка, конечно не было у Стругацких такой трубки. Зато это почти фантастическое устройство существует в реальности! Сходство с романом в том, что несмотря на производство и применение, точной теории и понимания как она работает до сих пор нет. История открытия вихревого эффекта Французский инженер-металлург Жорж Жозеф Ранк в 20-х годах прошлого века занимался изучением процессов очистки газов от примесей в циклонах. Ранк обнаружил, что что при определенной подаче воздуха в цилиндрическую камеру поток самопроизвольно разделяется на горячий и холодный. Ранк пытается запатентовать свое устройство и делает в 1933 году доклад на заседании Французского физического общества. Доклад был высмеян учеными, т.к. по их мнению описанный принцип противоречил законам термодинамики. Несмотря на это Ранку удается в 1934 году получить патент в США, но судя по всему дальнейшие исследования инженер забросил. Идею вернул к жизни немецкий физик Рудольф Хилш, уже после войны. В 1946 году Хилш публикует работу с исследованиями вихревой трубы, дает рекомендации по конструкции и убедительно доказывает работоспособность устройства. В мировой практике вихревая труба получает название "трубы Ранка - Хилша" в честь первооткрывателя и ученого, давшего устройству ход в жизнь. Конструкция Труба состоит из набора элементарных устройств: - сопловой вход, через который сжатый газ подается в цилиндрическую трубу по касательной (тангенциально) - вихревая камера - диафрагма с отверстием, которая находится на холодном конце трубы - конический клапан на горячем конце трубы. Коническим клапаном регулируется соотношение горячего и холодного потоков, а так же температура холодного газа на выходе. Принцип работы Подаем сжатый газ (обычно воздух) под давлением 5-10 атм в вихревую камеру. Внутри гладкой трубы формируется интенсивный вращающийся поток, внутри которого таинственным образом возникает эффект температурного разделения. Подходя к коническому клапану поток не может выйти через него полностью, клапан пропускает только периферийную, горячую часть потока. Приосевая, холодная часть потока начинает двигаться в обратном направлении, к диафрагме. Таким образом внутри трубы возникают два соосных вихревых потока, вращающихся в одну сторону, но движущихся в разных направлениях. Разве это не фантастика?! Эффективность Если вы думаете, что эффект вихревой трубы носит микроскопические значения и регистрируется только сверхточными датчиками температуры, то сильно ошибаетесь! Реально работающая вихревая труба позволяет снизить температуру воздуха на 50-55 градусов и добиться порядка -40 градусов на холодном конце. Из преимуществ устройства можно отметить: - отсутствие движущихся частей - надежность и долговечность - легко перемещается - компактность - может обеспечить охлаждение при отсутствии достаточного места для других устройств - экологичная - не использует хладагенты - горячий поток можно использовать полезно - не требует подведения электрической энергии, только сжатый воздух - можно использовать во взрывоопасной среде. При этом на практике КПД и холодильный коэффициент устройства получается небольшими, так же как и холодопроизводительность. Вихревые трубы не заменят большие холодильные машины, но отлично решают задачи локального охлаждения станков, нагруженных электронных компонентов, точечного охлаждения на рабочих местах.

⚠️ Почему градирни выходят из строя и как этого не допустить Градирни просты конструктивно, но капризны в эксплуатации. Вот некоторые реальные проблемы, с которыми сталкиваются инженеры по эксплуатации. Засорение оросителя Оросительная насадка (блоки из ПВХ с тонкими каналами) постепенно засоряется: водоросли, ил, карбонатные отложения. Снижение эффективности теплообмена на 40 – 60% - не редкость. Проблема решается капитальной механической промывкой раз в год и применением правильной водоподготовки. «Накипь» Слой карбоната кальция толщиной всего 1 мм снижает интенсивность теплообмена на 15 - 20%. В жёсткой воде без ингибиторов осадок нарастает за один сезон. Решение - дозирование ингибиторов накипеобразования и контроль цикла концентрирования (продувка системы). Легионелла Температура воды в поддоне +25 .. +45°C - идеальная среда для размножения опасных бактерий Legionella pneumophila. Это не абстрактная угроза: вспышки болезни легионеров на промышленных объектах фиксируются регулярно. Обязателен биоцидный контроль воды и периодическая шоковая дезинфекция. Обледенение зимой При низких температурах вода в оросительном блоке может замёрзнуть и разрушить насадку. Правило простое: не допускать снижения температуры воды на выходе ниже +15°C. Для этого применяются регулируемые жалюзи, управление частотой вращения вентилятора, байпасирование. Вопрос работы градирен зимой интересный и достоин отдельного рассмотрения. Коррозия конструкций Постоянная влага, соли, перепады температур. Металлические элементы без защиты проживут в таких условиях 3 - 5 лет. Современные градирни всё чаще делают из стеклопластика и нержавеющей стали - это дороже, но срок службы вырастает до 20 и более лет. Главный вывод для проектировщика Правильно спроектированная система охлаждения с градирней - это не только выбор модели оборудования, но и схема водоподготовки, автоматика управления режимами, правильно заложенные регламенты обслуживания. Если это учесть на стадии проекта, эксплуатационные расходы снижаются кратно. Материал подготовлен совместно с «Энергией холода» — производителем градирен и чиллеров NCT.

Параллельные и оппозитные воздушные клапаны. Интересный пост с красивой и наглядной визуализацией CFD-моделирования работы воздушных клапанов разных типов в канале HVAC / ОВиК: https://t.me/Rogov_HVAC/2751 Красивое и наглядное подтверждение, что клапаны с разными типами лопаток работают по-разному. А именно: 1. Различные характеристики регулирования расхода: оппозитные лопатки более эффективны при регулировании, особенно на небольшом открытии клапана. Характеристика у оппозитных клапанов более приближена к линейной, тогда как параллельные обеспечивают быстрый рост расхода при небольших открытиях, а далее незначительное его изменение. 2. Как видно из CFD-модели, поток воздуха у параллельных лопаток сильно отклоняется в сторону их поворота, тогда как у оппозитных он более симметричный относительно оси. Из приведенных фактов можно сделать вывод, как лучше применять разные типы клапанов: если нужно регулировать поток - ставьте оппозитные лопатки, получите более ровную характеристику; если клапан on/off, то параллельные - получите более быстрый выход на полный расход. Тонкий момент - какая конструкция предпочтительнее в секции рециркуляции? Здесь могут быть две логики. С одной стороны рециркуляционный клапан лучше сделать оппозитным, т.к. он обычно регулирующий. С другой стороны иногда встречается проблема расслоения воздушных потоков в секции смешения. Бывает так, что на датчик температуры, расположенный сверху, попадает теплый рециркуляционный воздух, а снизу секции идет струя холодного наружного воздуха. Из-за этого автоматика работает неправильно и есть опасность разморозить калорифер. Если поставить наружный и рециркуляционный клапаны с параллельными лопатками и направить потоки друг навстречу другу, то это увеличит турбулентность при смешении потоков и устранит проблему с температурным расслоением.

Сегодня день рождения у нашего выдающегося соотечественника, Петра Леонидовича Капицы (1894–1984) — великого физика, теоретика и экспериментатора, инженера, организатора, лауреата Нобелевской премии, смелого человека. Петр Леонидович получил Нобелевскую премию по физике в 1978 году «за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур». Нобелевский комитет отметил ученого за открытие явления сверхтекучести жидкого гелия. Само понятие "сверхтекучесть" тоже ввел в научный лексикон Петр Капица. "Наука должна быть весёлая, увлекательная и простая",- говорил Петр Леонидович и с таким подходом достигал выдающихся результатов.

Открытые, закрытые, перекрёстноточные — в чём разница? Продолжаем разбираться с градирнями. Все они используют испарение воды, но конструкция при этом может сильно различаться. Рассмотрим основные типы орошаемых (испарительных) градирен. Открытые градирни Вода контактирует с воздухом напрямую. Распыляется через форсунки или разливается по оросительной насадке — специальным блокам из ПВХ с развитой поверхностью, которые позволяют повысить эффективность градирни и снизить ее габариты. Воздух в градирню подаётся вентилятором. ✅ Плюсы: высокая эффективность охлаждения, компактность, невысокая цена. ❌ Минусы: охлаждаемая вода загрязняется — попадают пыль, микроорганизмы, соли из воздуха. Требуется серьёзная водоподготовка. Закрытые градирни Охлаждаемая жидкость протекает внутри замкнутого трубчатого теплообменника. Снаружи теплообменник орошается водой и обдувается воздухом. Испаряется не рабочая жидкость, а орошающая вода из внешнего контура. ✅ Плюсы: рабочая жидкость остаётся чистой — можно охлаждать гликоль, дистиллят, масло. Меньше проблем с коррозией и биологическими загрязнениями в основном контуре. ❌ Минусы: дороже, эффективность чуть ниже из-за термического сопротивления теплообменника. Гибридные градирни Принцип работы гибридной орошаемой градирни основан на сочетании двух методов теплопередачи: испарительного и конвективного охлаждения. В конструкции гибридной градирни объединены традиционная секция с оросителем и система распылением воды и секция сухого охлаждения с трубчато-ребристыми теплообменниками. Конструкция позволяет реализовать несколько режимов работы: 1. Мокрый режим (высокая температура воздуха, пиковые нагрузки). Испарительное охлаждение для достижения максимальной эффективности. 2. Сухой/мокрый режим - одновременно используются обе секции. Это позволяет снизить потребление воды, передавая часть тепловой нагрузки в сухих теплообменниках. 3. Адиабатический режим. Теплота отводится через сухие теплообменники, а распыляемая вода служит только для предварительного охлаждения и увлажнения поступающего наружного воздуха. 4. Сухой режим. В холодное время года градирня может работать как сухой охладитель. Испарение воды полностью исключается, что предотвращает обмерзание и парение. Направления потоков сред Если потоки воздуха и воды идут навстречу друг другу, то градирню относят к противоточному типу. В перекрёстноточных градирнях вода движется сверху вниз, воздух — горизонтально. Такая конструкция компактнее по высоте, удобна при ограниченных габаритах и проще в обслуживании. Немного уступает в эффективности противоточным собратьям. Как выбирать? Если охлаждается оборотная техническая вода, которая потом идёт в теплообменники или на конденсаторы чиллеров — открытая градирня с нормальной водоподготовкой оптимальна по цене и эффективности. Если нужно охладить чистый теплоноситель (гликоль, масло, дистиллят) — закрытая. На практике при проектировании систем холодоснабжения выбор типа градирни влияет на всю архитектуру системы: схему подключения чиллеров, необходимость промежуточных теплообменников, объём водоподготовки. Материал подготовлен совместно с «Энергией холода» — производителем градирен и чиллеров NCT. ➡️ В заключительном посте расскажем про главные проблемы при эксплуатации градирен и как их избежать.

🌡 Градирни: как промышленность охлаждает себя уже 150 лет Вы видели огромные «трубы», из которых клубится пар на фоне электростанций или заводов? Это и есть градирни. Большинство промышленных объектов использует куда более скромные конструкции. Давайте разберёмся, что такое градирни и зачем они нужны. Зачем вообще охлаждать воду? Почти любой промышленный процесс выделяет теплоту: компрессоры, холодильные машины, технологические реакторы, прокатные станы. Эту теплоту нужно куда-то отвести. Самый дешёвый и доступный «холодильник» на планете — атмосферный воздух. Градирня — это устройство, которое передаёт теплоту от воды в воздух за счёт испарения. Принцип работы — элегантно и просто Горячая вода распыляется или разливается тонкой плёнкой сверху вниз. Снизу или сбоку подаётся воздух. Часть воды испаряется — и именно на это испарение тратится основная доля теплоты (до 75–80%) от оставшейся части потока, за счет чего вода охлаждается и снова уходит в производство. Физика простая: испарение 1 кг воды забирает около 2500 кДж энергии в форме теплоты. Для сравнения — нагрев той же воды на 1°C требует всего 4,2 кДж. То есть испарение эффективнее нагрева примерно в 600 раз. Почему это важно для проектировщика? Температура охлаждённой воды, которую мы можем получить в градирне, напрямую зависит от температуры наружного воздуха по влажному термометру, а не по сухому. Это значит, что в Петербурге, например, летом градирня сможет охладить воду до +18..22°C даже в жару, а в Краснодаре до +25..28°C. В жарких и сухих условиях орошаемая градирня может обеспечить температуру воды на 20 °C ниже, чем сухой охладитель разумных размеров. Это критично влияет на подбор чиллеров и холодильных машин, их стоимость и эффективность работы. Материал подготовлен совместно с компанией «Энергия холода» — производителем градирен и чиллеров NCT. ➡️ В следующем посте разберём типы орошаемых градирен и чем они отличаются друг от друга.

https://telegra.ph/Itak-vy-hotite-stat-kosmicheskim-HVAC-inzhenerom-05-07-2

Космический HVAC Делимся интересной статьей, коротко описывающей систему кондиционирования на борту космического корабля "Артемида-2", который недавно успешно облетел Луну с экипажем из 4-х астронавтов. 🪐 Roman Baugh "So You Want to Be a Space HVAC Tech" Мы сделали полный перевод, поэтому текст выкладываем в отдельном файле. Авторская стилистика, комментарии и мнения сохранены, физические величины переведены в СИ для удобства восприятия. Статья, наверное, из раздела "в жизни вряд ли пригодится, но зато интересно!"

Интересная статья в журнале АВОК про использование нейросетей при проектировании. https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=9326 Автор, Данила Самарин, описывает способы радикального снижения (но не устранения) ошибок в результатах выдачи нейросетей по запросам, касающимся норм проектирования. В тему статьи свежая жизненная история. Коллега-проектировщик сдает небольшой проект (РД) системы кондиционирования. Заказчик принял, но решил заказать негосударственную экспертизу проекта, чтобы проверить технические решения, смету и т.д. Приходит заключение с массой замечаний по несоответствию нормам. Заказчик пьет валидол, поднимает по тревоге своих юристов писать претензии и готовиться к суду. В общем, "вечер перестает быть томным", как говорилось в известном фильме. Проектировщик смотрит замечания и ничего не понимает - все ссылки на нормы какие-то неправильные: то пункт в СП совсем не о том, то отсылка к таблице из несуществующего приложения. И тут картина начала прояснятся - это же родной ChatGPT писал, узнаю неподражаемый стиль автора! "Эксперты", естественно, не удосужились проверить выводы ИИ. Немая сцена, занавес.

Из цикла "Городские зарисовки". Держитесь, коллега, весна уже здесь!

Дорогие дамы, поздравлем вас с праздником! Пусть мужчины не перестают вас любить, ценить, баловать, восхищаться и поддерживать! Пусть весеннее настроение заполняет души и сердца!

Надеемся, что ваш мешок подарков уже в пути, а ёлка дома сверкает гирляндами и красуется игрушками! 🎄 Время ставить шампанское охлаждаться, закупать мандарины, греть духовку, звонить родственникам и друзьям. 🍾 Желаем вам хорошо отдохнуть на праздниках, набраться сил, забыть про дела и рабочие заботы! С наступающим Новым Годом! 🎆

Если в пятницу вам закралась мысль немного поныть, что от сидения за компьютером в кресле болит спина и другие части тела, то вот напоминание, как чертили деды!

Подарок быстро доехал до своего фантастически удачливого обладателя! Владимир, наш подписчик из Москвы, завершает длинную рабочую неделю в отличном настроении! Верьте в удачу, в следующий раз Фортуна может подмигнуть и вам!

🎉 Результаты розыгрыша: 🏆 Победитель: 1. iosya (@iosya) ✔️Проверить результаты

Итак, розыгрыш! Вот такая стильная красотка, портативная колонка Impulse P1 от Radiotehnika достанется одному случайному подписчику нашего канала! Жмите на кнопку, испытайте удачу! Победитель определится в 17.00 31-го октября. На всякий случай: у нас все честно, денег за пересылку не возьмем, номер карты не попросим, смс-ки слать не будем.

Ура! Есть 500-й! 🎉 В прошлый раз, на отметке 300 мы разыграли беспроводные наушники. И сейчас не будем отходить от темы звука 🔈, потому что она универсальна для всех возрастов и гендеров. Случайному подписчику, выразившему желание участвовать в розыгрыше, достанется Impulse P1 - стильная портативная колонка от российского производителя Hi-Fi-аудио Radiotehnika, который смог объединить еще советские традиции акустической инженерии и современные технологии в сфере звука. Стоящая вещь, не пропустите!

Недавно в ленте прошла небольшая, но интересная статья в сообществе HVAC School, посвященная нагревателям картера компрессоров. Даем перевод основных тезисов. Руководство по нагревателям катера Джей Ди Келли Нагреватель катера – это критически важный и часто недооцениваемый компонент систем кондиционирования и охлаждения. Его функция простая, но жизненно важная: предотвращение миграции жидкого хладагента в картер при остановке компрессора. «Почему?»: причины миграции хладагента Когда система останавливается пары хладагента естественным образом мигрируют и конденсируются в самой холодной части системы. Очень часто этой холодной частью является компрессор. Процесс известен под названием «миграция хладагента». Проблема не ограничивается только регионами с холодным климатом. Для примера рассмотрим сплит-систему, установленную в регионе с жарким климатом, вроде Флориды: 1️⃣ Наружный блок выключается поздно вечером. 2️⃣ Внутренний блок расположен в чердачном пространстве, которое быстро нагреется и нагреет испаритель и линию всасывания. 3️⃣ Как только солнце сядет, наружный блок быстро охладится и станет той самой холодной частью системы. 4️⃣ Хладагент мигрирует из теплого испарителя внутреннего блока в холодный картер компрессора по линии всасывания. Когда жидкий хладагент заполняет картер он смешивается с маслом, разбавляя его и радикально снижая смазывающую способность! Примечание для спиральных компрессоров Современные спиральные компрессоры оборудованы механизмом разведения спиралей, что позволяет компрессору работать при попадании небольшого количества жидкого хладагента в полости сжатия. Однако, назвать их полностью неуязвимыми нельзя. По документации производителей вроде Copeland, нагреватель картера может не использоваться, благодаря указанной выше особенности, если полная масса заправки хладагента в контуре ниже заданного значения. Надо внимательно изучить документацию на конкретную модель компрессора и найти значение предельно допустимой массы заправки, позволяющей работать без нагревателя картера. Некоторые спиральные компрессоры содержат механизмы защитной остановки при попадании слишком большого количества жидкости на всасывании. Примечание для компрессоров с ПЧ Компрессоры с приводом переменной частоты обычно не требуют применения традиционного нагревателя картера. Преобразователь частоты, управляющий работой двигателя, может быть запрограммирован на прогрев его обмоток. ПЧ подает небольшой постоянный ток на обмотки, чем генерирует порядка 50 Вт теплоты. Типы нагревателей картера Нагреватели бывают ленточными и погружными. Ленточные устанавливаются снаружи, их легко обслуживать, демонтировать и монтировать. Но они менее эффективны. Погружные помещаются в специальный канал картера и греют непосредственно само масло. Работают быстрее и эффективнее ленточных. Недостатки понятны из достоинств ленточных нагревателей. Управление работой нагревателя ➡️ Всегда включен - на нагреватель всегда подается питание при включении главного вводного выключателя. ➡️ От контактора, который замыкается когда компрессор выключен и размыкается, когда включен. ➡️ От термостата на линии нагнетания или по наружной температуре. Как только температура линии нагнетания поднимается (компрессор стартовал), термостат размыкает подачу питания на нагреватель. ➡️ От термостата наружного воздуха (аналогично). Заключение В нашей области, ориентированной на эффективность и стоимость оборудования производители иногда экономят на нагревателях картера. Однако, это одна из полезнейших и однозначно оправданных опций, которую только можно предложить заказчику! Нагреватель картера – это недорогая страховка от очень дорогой замены компрессора. Это признак работы умного инженера, который понимает процессы в холодильном контуре и беспокоится о надежности холодильной машины. #холод