Jäähdytyslaitteiden höyrystin: Kattava opas tyypeistä, toimintaperiaatteista, suunnittelusta, mitoituslaskelmista ja valinnasta

A jäähdytyshöyrystin on yksi jäähdytysjärjestelmän tärkeimmistä lämmönsiirtokomponenteista. Se on kohta, jossa kylmäaine imee lämpöä jäähdytettävästä tilasta, tuotteesta, ilmasta, vedestä tai teollisuusprosessista.

Insinööreille ja jäähdytyslaitteiden ostajille höyrystimen toiminnan ymmärtäminen on kuitenkin vasta lähtökohta. Tärkeämpiä kysymyksiä ovat:

• Miten jäähdytyslaitteen höyrystin oikeastaan toimii?
• Mitä tapahtuu höyrystimen sisällä olevalle kylmäaineelle?
• Minkä tyyppinen höyrystin sopii kylmähuoneeseen, pakastimeen, esittelyvitriiniin tai teolliseen käyttöön?
• Miten höyrystimen koko tulisi määrittää?
• Miten höyrystymislämpötila, ilmavirta, lamellien välinen etäisyys, kylmäaine ja lämmönsiirtopinta-ala vaikuttavat laitteen suorituskykyyn?
• Miksi höyrystimen lämmönvaihtimet jäätyvät?
• Mitä tietoja ostajan tulisi antaa tarjouspyyntöä tehdessään?
• Miten voit selvittää, pystyykö höyrystimen valmistaja todella tarjoamaan oikean teknisen ratkaisun?

Tässä oppaassa vastataan näihin kysymyksiin tekniikan ja hankinnan näkökulmasta.

Keskeinen seikka on yksinkertainen: jäähdytysjärjestelmän höyrystintä ei valita pelkästään sen fyysisen koon perusteella. Oikein valitun höyrystimen on sovittava yhteen jäähdytyskuormituksen, kylmäaineen, höyrystymislämpötilan, ilmavirran, asennusolosuhteiden, sulatusstrategian ja muun jäähdytysjärjestelmän kanssa.

Mikä on jäähdytyshöyrystin?

Jäähdytyslaitteen höyrystimen määritelmä

Jäähdytyshöyrystin on lämmönvaihdin, joka on suunniteltu siirtämään lämpöä jäähdytettävästä aineesta kylmäaineeseen.

Tyypillisessä höyrykompressiojärjestelmässä höyrystin sijaitsee järjestelmän matalapainepuolella, paisuntalaitteen alapuolella ja kompressorin yläpuolella.

Perusprosessi on seuraava:

Laajennuslaite → Höyrystin → Kompressori

Kun kylmäaine on kulkenut läpi paisuntaventtiilin tai muun paisuntalaitteen, se saapuu höyrystimeen alhaisemmalla paineella ja lämpötilalla. Tällöin ympäröivästä ilmasta, vedestä tai tuotteesta peräisin oleva lämpö siirtyy kylmäaineeseen. Tämä lämpö saa kylmäaineen nestemäisen osan höyrystymään.

Höyrystin ei siis ole pelkkä “kylmäpatteri”. Se on säädettävä lämmönvaihdin, jonka on saavutettava vaadittu jäähdytysteho samalla kun se ylläpitää asianmukaista kylmäaineen jakautumista, painehäviötä, ilmavirtausta ja ulostulon ylikuumenemista.

Mitä höyrystin tekee?

Jäähdytyshöyrystimen pääasiallinen tehtävä on imeä lämpöä.

Ilmajäähdytyksessä lämmin ilma virtaa höyrystimen pinnan yli. Lämpö siirtyy ilmasta putkien sisällä olevaan kylmäaineeseen. Nestejäähdytyksessä, kuten jäähdytyslaitteessa, lämpö voi siirtyä vedestä tai muusta nesteestä kylmäaineeseen.

Höyrystin hoitaa useita tehtäviä samanaikaisesti:

• Imeää lämpöä jäähdytetystä väliaineesta
• Tarjoaa lämmönsiirtoon tarvittavan pinta-alan
• Mahdollistaa kylmäaineen kiehumisen tai haihtumisen
• Säätelee kylmäaineen virtausta sisäisissä piireissä
• Auttaa saavuttamaan vaaditun haihdutuslämpötilan
• Tuottaa tarvittavan jäähdytystehon
• Syöttää kylmäainehöyryä kompressoriin

Miksi höyrystin on tärkeä?

Höyrystin määrää suoraan, kuinka tehokkaasti jäähdytysjärjestelmä pystyy poistamaan lämpöä kohdekohteesta.

Liian pieni höyrystin ei välttämättä tarjoa riittävää lämmönsiirtopinta-alaa. Höyrystimessä, jossa kylmäaineen jakautuminen on huonoa, voi olla käyttämätöntä pinta-alaa, vaikka sen fyysiset mitat vaikuttaisivatkin riittäviltä. Liiallinen huurteen muodostuminen voi heikentää ilmanvirtausta ja lämpötehokkuutta. Liiallinen painehäviö voi myös muuttaa tehokkaita höyrystymisolosuhteita.

Tästä syystä a lauhdutin ja höyrystintä ei pidä valita erikseen.

Höyrystin, kompressori, paisuntalaite, lauhdutin, kylmäaine ja käyttöolosuhteet on toimittava yhtenä järjestelmänä.

Missä höyrystin sijaitsee?

Sijainti riippuu sovelluksesta.

Kotitalousjääkaapissa höyrystin sijaitsee yleensä pakastin- tai kylmäosaston sisällä tai sen ympärillä.

Kaupallisessa jääkaapissa tai esittelyvitriinissä se voidaan asentaa sisäpaneelin taakse tai integroida koneelliseen jäähdytysjärjestelmään.

Kylmähuoneessa höyrystin asennetaan yleensä jäähdytetyn tilan sisälle kattoon tai seinään kiinnitettynä yksikköjäähdyttimenä.

Teollisessa jäähdytyksessä höyrystin voi olla ripustettu ilmanjäähdytin, vaippa- ja putkilämmönvaihdin, levylämmönvaihdin, upotettu höyrystin tai jokin muu erikoismalli.

Mikä on jäähdytyshöyrystimen tehtävä?

Lämmön imeytyminen

Höyrystimen tärkein tehtävä on lämmön imeytyminen.

Lämmönsiirto tapahtuu lämpimämmästä väliaineesta kylmempään kylmäaineeseen.

Ilmajäähdytteisen höyrystimen osalta:

Huoneilma → Höyrystimen pinta → Kylmäaine

Nestejäähdyttimen osalta:

Vesi/prosessineste → Lämmönvaihtimen seinämä → Kylmäaine

Kylmäaine imee tämän lämpöenergian ja muuttaa olomuotoaan.

Kylmäaineen haihtuminen

Tyypillisessä suorajäähdytyshöyrystimessä kylmäaine virtaa sisään matalapaineisena seoksena, joka sisältää sekä nestettä että höyryä.

Kun lämpö siirtyy kylmäaineeseen, sen nestemäinen osa alkaa vähitellen kiehua.

Yksinkertaistettu menettely on seuraava:

Nestepitoinen kylmäaine → Kaksivaiheinen seos → Pääosin höyryä → Ylikuumentunut höyry

Tarkka sisäinen jakautuminen riippuu kylmäaineen tyypistä, piirin rakenteesta, kuormituksesta, paisuntalaitteen ohjauksesta, painehäviöstä ja höyrystimen geometriasta.

Jäähdytysvaikutus

Jäähdytysvaikutus syntyy siitä, että kylmäaine imee lämpöä haihtuessaan suhteellisen alhaisessa lämpötilassa.

Esimerkiksi jos jäähdytetyn tilan lämpötila pidetään kylmäaineen höyrystymislämpötilaa korkeampana, lämpö siirtyy luonnollisesti kohti kylmempää höyrystimen pintaa.

Jäähdytetyn väliaineen ja kylmäaineen välinen lämpötilaero toimii lämmönsiirron liikkeellepanevana voimana.

Rooli jäähdytyskierrossa

Höyrystin päättää höyrykompressiokierron matalapaineisen lämmönimuvaiheen.

Yksinkertaistettu sykli on seuraava:

• Kompressori: tiivistää matalapaineista höyryä.
• Lauhdutin: estää lämmön pääsyn ja tiivistää kylmäainetta.
• Laajennuslaite: alentaa kylmäaineen painetta.
• Höyrystin: imee lämpöä ja haihduttaa kylmäainetta.

Tästä syystä höyrystimen suorituskykyä ei voida arvioida erillään muusta järjestelmästä.

Miten jäähdytyslaitteen höyrystin toimii?

Kylmäaine virtaa höyrystimeen

Laajennuslaitteen jälkeen kylmäaineen paine laskee.

Suoralaajenemisjärjestelmässä höyrystimeen virtaava kylmäaine on tyypillisesti matalapaineinen ja matalalämpötilainen nesteen ja höyryn seos.

Tarkka syöttöolosuhde riippuu kylmäaineesta, paisuntalaitteesta, syöttöpuolen nesteen tilasta, painehäviöstä ja järjestelmän kokoonpanosta.

Lämmönsiirto

Lämpö kulkee useiden kerrosten läpi:

Jäähdytetty väliaine → Ilmanpuolen tai nesteenpuolen rajakerros → Putken seinämä → Kylmäainepuolen rajakerros → Kylmäaine

Tämä tarkoittaa, että höyrystimen suorituskyky riippuu sekä ulkoisesta että sisäisestä lämmönsiirtovastuksesta.

Ilmajäähdytteisen höyrystimen tärkeimpiä muuttujia ovat:

• Ilman lämpötila
• Ilman nopeus
• Suhteellinen kosteus
• Säleiden väli
• Putken geometria
• Kylmäaineen lämpötila
• Kylmäaineen massavirta
• Pinnan kunto

Kylmäaineen haihtuminen

Kun kylmäaine imee lämpöä, neste kiehuu.

Kaksivaiheinen alue on erityisen tärkeä, koska kylmäaineen vaihettaessa voidaan siirtää suuri määrä lämpöä.

Höyrystimen on oltava suunniteltu siten, että kylmäaine jakautuu tehokkaasti sen piireihin.

Epätasainen jakautuminen voi johtaa siihen, että joihinkin piireihin ei pääse tarpeeksi kylmäainetta, kun taas toisiin pääsee liikaa.

Ylikuumeneminen

Kun suurin osa tai kaikki nestemäinen kylmäaine on haihtunut, lisälämpö nostaa höyryn lämpötilan sen kyllästymislämpötilan yläpuolelle.

Tätä lämpötilaeroa kutsutaan ylikuumeneminen.

Yksinkertaistettuna:

Ylikuumeneminen = kylmäainehöyryn todellinen lämpötila − kyllästymislämpötila mitatulla paineella

Ylikuumeneminen on tärkeää, koska järjestelmä tarvitsee yleensä höyryä eikä nestettä palaamaan kompressoriin.

Suurempi ylikuumeneminen ei kuitenkaan ole automaattisesti parempi.

Liiallinen ylikuumeneminen voi tarkoittaa, että osa höyrystimestä käytetään pääasiassa höyryn ylikuumentamiseen sen sijaan, että se höyryttäisi nestemäistä kylmäainetta. Liiallinen ylikuumeneminen heikentää höyrystimen hyödyntämisastetta, kun taas riittämätön ylikuumeneminen voi johtaa siihen, että nestettä pääsee kompressoriin.

Kylmäaine poistuu höyrystimestä

Kylmäaine poistuu höyrystimestä höyrynä, ja kuivajäähdytysjärjestelmässä sen ylikuumenemisaste on yleensä säädetty.

Höyry kulkee sitten imuputken kautta kompressoriin.

Oikeat poistovirtauksen olosuhteet ovat ratkaisevan tärkeitä sekä höyrystimen suorituskyvyn että kompressorin suojan kannalta.

Jäähdytyslaitteen höyrystimen lämmönsiirtoprosessi

Kaksivaiheinen haihdutus

Kaksivaiheinen haihdutus on keskeinen lämmönsiirtoprosessi monissa jäähdytyslaitteiden höyrystimissä.

Höyrystimen sisällä kylmäaine voi esiintyä samanaikaisesti sekä nesteenä että höyrynä.

Kun lämpöä imeytyy:

Neste → Höyry

Höyryn osuus kasvaa kylmäainevirtauksen varrella.

Höyrystin ei siis välttämättä toimi samassa kylmäaineolosuhteessa tulosta ulostuloon asti.

Kyllästymislämpötila

Kyllästymislämpötila on lämpötila, jossa kylmäaine muuttaa olomuotoa tietyllä paineella.

Koska jäähdytyspaine ja kyllästyslämpötila ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa, paineen mittaaminen voi auttaa insinöörejä määrittämään vastaavan kyllästyslämpötilan käyttämällä sopivia kylmäaineen ominaisuustietoja.

Tästä syystä höyrystymispaine on tärkeä valinta- ja vianmääritysparametri.

Höyrystymislämpötila

Haihtumislämpötilan on yleensä oltava alhaisempi kuin jäähdytettävän aineen lämpötila.

Esimerkiksi jos kylmähuoneessa tuotteen tai ilman lämpötila on pidettävä lähellä määriteltyä tavoitelämpötilaa, höyrystymislämpötila on valittava siten, että lämpötilaero on riittävän suuri, jotta höyrystin voi ottaa vastaan tarvittavan lämpökuorman.

Alhaisempi höyrystymislämpötila ei kuitenkaan ole automaattisesti parempi.

Alhaisempi höyrystymislämpötila nostaa yleensä lämpötilaeroa, jonka kompressorin on ylitettävä, mikä voi lisätä energiankulutusta.

Ylikuumeneminen

Ylikuumeneminen on yksi suorahöyrystimen tärkeimmistä toimintaparametreista.

Käytännön suunnittelutavoitteena on hyödyntää mahdollisimman suuri osa höyrystimen pinnasta samalla, kun kylmäaineen virtaus pysyy vakaana ja estetään ei-toivottu nesteen kulkeutuminen.

Optimaalinen ylikuumeneminen riippuu höyrystimen tyypistä, kuormituksesta, imupaineesta ja käyttöolosuhteista, eikä se ole mikään yleispätevä kiinteä arvo.

Lämmönsiirtoon vaikuttavat tekijät

Tärkeitä tekijöitä ovat muun muassa:

Tekijä	Vaikutus höyrystimen suorituskykyyn
Kylmäaine	Määrittää termodynaamiset ja kuljetusominaisuudet
Höyrystymislämpötila	Vaikuttaa lämpötilaeroon ja kompressorin nostokykyyn
Lämmönsiirtopinta-ala	Määrittää käytettävissä olevan pinta-alan
Putken halkaisija	Vaikuttaa kylmäaineen virtausnopeuteen ja painehäviöön
Evän muotoilu	Vaikuttaa ilmanpuoleiseen lämmönsiirtoon
Säleiden väli	Tärkeää ilmankierron ja pakkasenkestävyyden kannalta
Kylmäainekierrätys	Säätelee kylmäaineen jakautumista ja painehäviötä
Ilmavirtaus	Vaikuttaa ilmanpuoleiseen lämmönsiirtoon
Kylmäaineen massavirta	Vaikuttaa kylmäainepuolen lämmönsiirtoon
Painehäviö	Voi vaikuttaa haihdutusolosuhteisiin
Jäätymisen kertyminen	Voi rajoittaa ilmanvirtausta ja lisätä lämpövastusta
Pinnan puhtaus	Vaikuttaa lämmönsiirron tehokkuuteen

Jäähdytyshöyrystinten tyypit

Ei ole olemassa yhtä ainoaa “parasta” jäähdytyshöyrystintä.

Oikea suunnittelu riippuu käyttötarkoituksesta, kylmäaineesta, lämpötila-alueesta, jäähdytysaineesta, asennustilasta, kapasiteetista, sulatusvaatimuksista ja käyttöolosuhteista.

Rakennetyypit

Yleisiä malleja ovat muun muassa:

• Paljaat putkihöyrystimet
• Ripaputkihöyrystimet
• Levyhöyrystimet
• Kuori- ja putkihöyrystimet
• Juotetut levyhöyrystimet
• Rullaliitoshöyrystimet
• Putki-putkessa-höyrystimien
• Mikrokanavahaihduttimet

Ripaputkihöyrystin

Ripaputkihöyrystimiä käytetään laajalti silloin, kun kylmäaineen on jäähdytettävä ilmaa.

Kupari- tai alumiiniputket muodostavat kylmäaineen kulkureitin, kun taas jäähdytysripat lisäävät ulkoista lämmönsiirtopinta-alaa.

Niitä esiintyy yleisesti:

• Kylmähuoneet
• Kävelytilaiset pakastimet
• Kaupallinen jäähdytys
• Esittelyvitriinit
• Ilmajäähdyttimet
• LVI-järjestelmät
• Teollisuuden ilmajäähdytyssovellukset

Levyhöyrystin

Levyhöyrystimet tarjoavat kompaktin lämmönsiirtojärjestelmän, ja niitä voidaan käyttää sovelluksissa, joissa tilaa on rajoitetusti tai joissa kylmäaineen ja levypohjaisen lämmönsiirtopinnan välinen suora kosketus on edullista.

Kuori- ja putkihöyrystin

Kuori- ja putkihöyrystimiä käytetään yleisesti nesteiden jäähdytykseen ja teollisuussovelluksissa.

Ne voidaan suunnitella suhteellisen suurille kapasiteeteille, ja ne soveltuvat järjestelmiin, joissa jäähdytetään vettä tai muuta prosessinestettä.

Tyypit ilmavirran mukaan

Ilmajäähdytteiset höyrystimet voidaan yleensä luokitella ilmavirtauksen järjestelyn ja puhaltimen kokoonpanon perusteella.

Esimerkkejä ovat:

• Pakotetulla ilmankierrolla toimivat höyrystimet
• Luonnollisen konvektion höyrystimet
• Kattoon asennettavat höyrystimet
• Seinälle asennettavat höyrystimet
• Staattiset höyrystimet

Pakotetun ilmankierron höyrystimissä käytetään puhaltimia, jotka ohjaavat ilmaa lämmönsiirtopinnan yli.

Luonnollisen konvektion perustuviin rakenteisiin liittyy pääasiassa nostevoiman aiheuttama ilmavirtaus.

Tyypit sulatustavan mukaan

Matalalämpötilaisten höyrystimien pinnalle voi kertyä huurretta, kun ilmassa oleva kosteus jäätyy kierukan pinnalle.

Yleisiä sulatusmenetelmiä ovat muun muassa:

• Sähköinen sulatus
• Kuumakaasusulatus
• Sykliin kuulumaton sulatus
• Vesisulatus

Oikea menetelmä riippuu käyttölämpötilasta, kosteudesta, kelan geometriasta, käyttötarkoituksesta ja järjestelmän rakenteesta.

Tyypit käyttölämpötilan mukaan

Höyrystimet voidaan luokitella myös käyttölämpötilan mukaan:

• Keskilämpötilaiset höyrystimet
• Matalalämpötila-höyrystimet
• Pakastimen höyrystimet
• Pikajäähdytyshöyrystimet
• Prosessijäähdytyshöyrystimet

Mitä alhaisempi käyttölämpötila on, sitä tärkeämpiä ovat pakkasen hallinta, sulatusstrategia, ilmavirtaus ja lamellien välinen etäisyys.

Kuinka valita sopiva höyrystintyyppi eri vaihtoehdoista

Käytännöllisessä valintaprosessissa tulisi ottaa huomioon seuraavat seikat:

• Jäähdytysteho
• Kylmäaine
• Höyrystymislämpötila
• Ilman/nesteen lämpötilan syöttö ja poisto
• Ilmavirtaus tai nesteen virtaus
• Käytettävissä oleva asennustila
• Pakkasolosuhteet
• Sulatusmenetelmä
• Painehäviö
• Materiaalivaatimukset
• Yhteysvaatimukset
• Vaadittu käyttöpaine
• OEM-räätälöinti

Jäähdytyslaitteiden höyrystimen rakenne ja osat

Putket

Putket kuljettavat kylmäainetta höyrystimen läpi.

Yleisiä putkimateriaaleja ovat kupari ja alumiini, kun taas erikoistuneissa järjestelmissä saatetaan käyttää ruostumatonta terästä tai muita korroosionkestäviä materiaaleja.

Putken halkaisija ja seinämän paksuus vaikuttavat:

• Kylmäaineen virtausnopeus
• Painehäviö
• Mekaaninen lujuus
• Kylmäaineen täyttö
• Lämmönsiirto-ominaisuudet

Evät

Rivat lisäävät ulkoista lämmönsiirtopinta-alaa.

Ilmajäähdytteisessä höyrystimessä lamellien rakenne vaikuttaa merkittävästi laitteen suorituskykyyn.

Tärkeitä eväparametreja ovat muun muassa:

• Evämateriaali
• Evän paksuus
• Säleiden väli
• Evän muoto
• Pintakäsittely

Matalalämpötilaisissa sovelluksissa voi olla tarpeen käyttää suurempaa lamelliväliä, koska liiallinen huurteen muodostuminen voi nopeasti rajoittaa ilmanvirtausta.

Otsikot

Jakopäät jakavat kylmäainetta rinnakkaisten piirien kesken.

Huonosti suunniteltu päätyosa voi johtaa kylmäaineen epätasaiseen jakautumiseen, mikä heikentää lämmönsiirron tehokkuutta.

Kylmäainepiirit

Piirisuunnittelu on yksi tärkeimmistä teknisistä näkökohdista.

Höyrystimessä voi olla useita rinnakkaisia piirejä, joiden avulla voidaan säätää:

• Kylmäaineen virtausnopeus
• Painehäviö
• Lämmönsiirto
• Kylmäaineen jakelu
• Kapasiteetti

Höyrystimen kierron pituuteen vaikuttavat sallittu painehäviö, kierrosta kohti laskettu kuormitus, putken halkaisija, kylmäaineen tyyppi, ylikuormitusaste sekä lämmönsiirto-ominaisuudet.

Asetusten määrittäminen

Kanavien konfiguraatio määrää, miten kylmäaine kulkee höyrystimen läpi.

Huonosti valittu piiri voi aiheuttaa liian suuren painehäviön tai huonon kylmäaineen jakautumisen.

Tästä syystä piirin suunnittelun tulisi perustua todellisiin käyttöolosuhteisiin sen sijaan, että se kopioitaisiin vakiomittaisesta kelasta.

Tuulettimet ja ilmavirtaus

Pakotetulla ilmankierrolla toimivissa höyrystimissä puhaltimen valinta ja ilmavirran jakautuminen ovat osa lämmönvaihtimen suunnittelua.

Liian heikko ilmavirtaus voi heikentää lämmönsiirtoa.

Liian voimakas ilmavirta voi lisätä tuulettimen tehonkulutusta, melua ja mahdollisesti aiheuttaa ei-toivottua kosteusongelmia.

Keräysastia

Ilmajäähdytteisissä höyrystimissä, jotka toimivat jäätymispisteen yläpuolella tai sen läheisyydessä, käämille voi muodostua kondenssia.

Matalalämpötilaisissa sovelluksissa myös sulatusvesi on kerättävä ja johdettava pois.

Siksi keräysastian muoto, eristys, kaltevuus ja tyhjennysjärjestelmän rakenne ovat tärkeitä.

Sulatuskomponentit

Matalalämpötila-höyrystimet saattavat edellyttää seuraavaa:

• Lämmityselementit
• Kuumakaasupiirit
• Viemärilämmittimet
• Lämpötila-anturit
• Sulatusohjaus

Sulatusjärjestelmän tulisi estää jään kertyminen ilman, että energiankulutus tai tuotteen lämpötila nousee tarpeettomasti.

Jäähdytyslaitteiden höyrystimen suunnittelussa huomioitavat seikat

Jäähdytysteho

Ensimmäinen suunnitteluvaatimus on jäähdytysteho.

Höyrystimen on kyettävä ottamaan vastaan vaadittu lämpökuorma todellisissa käyttöolosuhteissa.

Jäähdytystarpeeseen voivat kuulua:

• Tuotteiden kuorma
• Vaihteiston kuormitus
• Ilman tunkeutuminen
• Tuulettimen lämpö
• Valaistus
• Ihmiset
• Moottorit
• Sulatuksen vaikutukset
• Muut sisäiset lämmönlähteet

Kaupallisissa tai teollisissa sovelluksissa ei riitä, että höyrystin valitaan pelkästään nimellistehon tai fyysisten mittojen perusteella.

Kylmäaine

Kylmäaineen valinta vaikuttaa seuraaviin seikkoihin:

• Kyllästymislämpötila
• Paine
• Massavirta
• Lämmönsiirto-ominaisuudet
• Materiaalien yhteensopivuus
• Venttiilin valinta
• Käyttöpaine
• Ympäristö- ja sääntelyvaatimukset

Höyrystin tulisi siksi suunnitella ja valita käytettävän kylmäaineen mukaan.

Höyrystymislämpötila

Höyrystymislämpötila määrää lämmönsiirtoon käytettävissä olevan lämpötilaeron.

Hyvin pieni lämpötilaero saattaa edellyttää suurempaa lämmönsiirtopintaa.

Erittäin alhainen höyrystymislämpötila voi lisätä kompressorin työmäärää.

Tavoitteena ei ole pelkästään saada höyrystin “mahdollisimman kylmäksi”, vaan täyttää käyttötarkoituksen vaatimukset sopivalla järjestelmän tasapainolla.

Lämmönsiirtoalue

Yksinkertaistettu lämmönsiirtoyhtälö on:

Q = U × A × ΔT

Missä:

• Q = lämmönsiirtonopeus
• U = kokonaislämmönsiirtokerroin
• A = tehollinen lämmönsiirtopinta-ala
• ΔT = efektiivinen lämpötilaero

Yksityiskohtaisissa teknisissä laskelmissa voidaan käyttää logaritmista keskilämpötilaeroa (LMTD) tai muuta sopivaa lämpötilaeroon perustuvaa menetelmää.

Putki- ja rivojen suunnittelu

Putken halkaisija, lamellien väli, putkien välinen etäisyys, lamellien materiaali, piirin rakenne ja pintakäsittely vaikuttavat kaikki höyrystimen suorituskykyyn.

Suunnittelussa on otettava huomioon seuraavat seikat:

Lämmönsiirto + painehäviö + valmistettavuus + kustannukset + luotettavuus

Lämmönsiirtopinnan suurentaminen ei automaattisesti tuota suhteellista parannusta, koska ilmapuolen vastus, kylmäainepuolen vastus, likaantuminen, huurretta ja painehäviö voivat muodostua rajoittaviksi tekijöiksi.

Kylmäainekierto

Piirijärjestelmän on varmistettava kylmäaineen tasainen jakautuminen ja pidettävä samalla painehäviö hyväksyttävissä rajoissa.

Monipiirisen höyrystimen kohdalla jakaja ja piirien pituudet ovat erityisen tärkeitä.

Ilmavirtaus

Ilmavirran on vastattava lämmönsiirron suunnittelua.

Kylmähuoneiden höyrystimien osalta ilmavirta vaikuttaa myös seuraaviin seikkoihin:

• Lämpötilan tasaisuus
• Tuotteen kuivaus
• Jäätymisen kertyminen
• Huoneilman kierto
• Fanien voima
• Melu

Painehäviö

Painehäviö on otettava huomioon sekä kylmäaineen että ilman/nesteen puolella.

Liian suuri kylmäaineen painehäviö voi alentaa tehokasta höyrystymispainetta ja vaikuttaa kompressorin toimintaolosuhteisiin.

Liian suuri painehäviö ilmapuolella lisää puhaltimen tehoa.

Jäähdytyslaitteiden höyrystimen mitoitus- ja suunnittelulaskelmat

Höyrystimen mitoitus tulisi perustaa käyttöolosuhteisiin eikä pelkästään mittoihin.

Jäähdytystarve

Määritä ensin tarvittava jäähdytysteho.

Yksinkertaistettu lämpökuormituslaskelma voidaan esittää seuraavasti:

Q_kuormitus = Q_tuotanto + Q_siirto + Q_tunkeutuminen + Q_sisäinen

Käyttötarkoituksesta riippuen saattaa olla tarpeen ottaa huomioon myös muita tekijöitä.

Esimerkiksi kylmähuoneen laskelmissa voidaan ottaa huomioon seuraavat seikat:

• Seinien, katon ja lattian lämmönkertymä
• Tuotevalikko
• Oven avaaminen
• Ilman tunkeutuminen
• Valaistus
• Henkilöstö
• Tuuletinmoottorit
• Muut laitteet

Lämmönsiirtoalue

Kun tarvittava teho on tiedossa, tarvittava lämmönsiirtopinta-ala voidaan arvioida seuraavan kaavan avulla:

A = Q / (U × ΔT)

Tämä on vain alustava tekninen yhtälö.

Höyrystimen valintaan tarvitaan yleensä valmistajan suorituskykytietoja, sillä U-arvo riippuu rakenteesta, kylmäaineesta, ilmavirrasta, geometriasta, huurteolosuhteista ja toimintaparametreista.

Lämpötilaero

Ilmajäähdytyssovelluksissa käytännöllinen valintaperuste on tuloilman lämpötilan ja kylmäaineen höyrystymislämpötilan välinen ero.

Pienempi lämpötilaero vaatii yleensä suuremman lämmönsiirtopinnan saman kapasiteetin saavuttamiseksi.

Tämä aiheuttaa merkittävän valintatilanteen ostopäätöksissä:

Suurempi höyrystin voi toisinaan mahdollistaa järjestelmän toiminnan pienemmällä lämpötilaerolla, mutta lopullista hyötyä on arvioitava suhteessa laitteiden kustannuksiin, kokoon, ilmavirtaukseen ja järjestelmän rakenteeseen.

Ilmavirtaus ja kylmäainevirtaus

Ilmavirran on oltava riittävä siirtämään tarvittava lämpö ilman, että se aiheuttaa liiallista painehäviötä.

Kylmäainevirtauksen on oltava riittävä kattamaan tarvittava kuormitus ja samalla varmistamaan vakaa kylmäaineen jakautuminen.

Laajennuslaitteen on myös sovittava höyrystimeen ja käyttöalueeseen.

Painehäviö

Painehäviö on tarkistettava seuraavissa tapauksissa:

• Kylmäainekierrot
• Jakelija
• Otsikot
• Imuaukko
• Lentokentän lentoliikennealue
• Vesi-/prosessinesteen puoli

Laskelmaesimerkki

Tarkastellaan alustavaa ilmajäähdytteisen höyrystimen suunnitelmaa, jonka arvioitu jäähdytystarve on:

Q = 20 kW

Oletetaan esimerkkinä seuraava kokonaislämmönsiirtokerroin:

U = 40 W/m²·K

ja havainnollistava efektiivinen lämpötilaero:

ΔT = 10 K

Yksinkertaistettu vaadittu pinta-ala olisi:

A = 20 000 / (40 × 10)

A = 50 m²

Tämä on havainnollistava tekninen laskelma, ei yleispätevä valinta-arvo.

Itse höyrystimen tehollinen pinta-ala saattaa vaihdella, sillä todellinen U-arvo riippuu putkien ja lamellien rakenteesta, kylmäaineesta, ilmavirrasta, huurteesta, pinnan kunnosta, kylmäaineen jakautumisesta sekä käyttöolosuhteista.

Todellisessa OEM-projektissa lopullinen valinta tulisi siksi perustua testattuihin tai valmistajan ilmoittamiin suorituskykyarvoihin määritellyissä käyttöolosuhteissa.

Kuinka valita oikea jäähdytyshöyrystin

Ammattimainen höyrystimen valinta tulisi aloittaa käyttötarkoituksesta eikä fyysisistä mitoista.

Hakemus

Selvitä, mihin tarkoitukseen höyrystintä aiotaan käyttää:

• Kylmävarastointi
• Kävelytilainen kylmähuone
• Kävelytilainen pakastin
• Vitriini
• Kaupallinen jääkaappi
• Elintarvikkeiden jalostus
• Juomien jäähdytys
• Teollisuuden prosessijäähdytys
• Jäähdytin
• LVI
• OEM-jäähdytyslaitteet

Jäähdytysteho

Ilmoittakaa vaadittu kapasiteetti sekä edellytykset, joiden mukaisesti kyseinen kapasiteetti on saavutettava.

Lausunto, kuten “Tarvitsen 10 kW:n höyrystimen”, on puutteellinen ilman käyttöolosuhteita.

Lämpötila

Ilmoita:

• Huoneen lämpötila
• Tuotteen lämpötila
• Ilman lämpötila sisään tullessa
• Haluttu poistoilman lämpötila
• Höyrystymislämpötila
• Kylmäaineen kyllästystila

Kylmäaine

Määritä kylmäaine ennen höyrystimen suunnittelun viimeistelyä.

Ilmavirtaus

Ilmajäähdytteisten höyrystimien osalta on toimitettava:

• Vaadittu ilmavirta
• Tuulettimien sijoittelu
• Käytettävissä oleva staattinen paine
• Ilman lämpötila
• Kosteus
• Ilmanjakelua koskevat vaatimukset

Evien välinen etäisyys

Rivojen välin tulisi valita käyttölämpötilan ja pakkasoolosuhteiden mukaan.

Sovelluksissa, joissa muodostuu runsaasti huurretta, erittäin tiheä lamelliväli voi nopeasti muodostua esteeksi.

Mitat

Ilmoita:

• Enimmäispituus
• Suurin leveys
• Enimmäiskorkeus
• Liitäntäpaikka
• Asennusvaatimukset
• Tuulettimen sijainti
• Viemärin sijainti

Aineisto

Materiaalin valinta riippuu seuraavista tekijöistä:

• Kylmäaine
• Ilman, veden ja prosessinesteiden olosuhteet
• Korroosiovaara
• Käyttölämpötila
• Hygieniamääräykset
• Arvioitu käyttöikä
• Kustannustavoite

Sulatusvaatimukset

Määritä, vaatiiko järjestelmä:

• Sähköinen sulatus
• Kuumakaasusulatus
• Sykliin kuulumaton sulatus
• Vesisulatus

Valintaluettelo

Ennen kuin teet höyrystintilauksen, varmista seuraavat seikat:

Valintaparametri	Toimitettavat tiedot
Hakemus	Kylmähuone, pakastin, jäähdytin, OEM jne.
Kapasiteetti	Tarvittava jäähdytysteho
Kylmäaine	Kylmäaineen tyyppi
Höyrystymislämpötila	Suunnitteluolosuhteet
Ilman/nesteen lämpötilan syöttäminen	Suunnitteluolosuhteet
Lähtöilman/nesteen lämpötila	Kohde
Ilmavirtaus/nesteen virtaus	Vaadittu virtaus
Säleiden väli	Lämpötilan/pakkasen perusteella
Mitat	Enimmäisraja
Yhteydet	Koko ja sijainti
Aineisto	Putki, ripa, runko
Sulatus	Menetelmä ja vaatimukset
Painehäviö	Suurin sallittu
Käyttöpaine	Suunnitteluvaatimus
Määrä	Prototyyppi, pienerä, massatuotanto
Räätälöinti	OEM-/ODM-vaatimukset

Kuinka valita höyrystin kylmähuoneisiin

Elintarvikkeiden kylmähuoneet

Elintarvikkeiden varastotilat edellyttävät lämpötilan, kosteuden, ilmanvaihdon ja pakkasen huolellista hallintaa.

Höyrystin on valittava seuraavien seikkojen perusteella:

• Tuotteen lämpötila
• Huoneen lämpötila
• Tuotteiden kuorma
• Ovien avaustiheys
• Kosteus
• Sulatusvaatimus
• Ilmanjakelu

Teolliset kylmähuoneet

Teollisuuden kylmähuoneissa jäähdytystarve voi olla suurempi ja käyttöjaksot vaativampia.

Höyrystin saattaa tarvita:

• Suurempi ilmavirta
• Useita tuulettimia
• Suurempi lämmönsiirtopinta-ala
• Erityinen sulatus
• Korroosionkestävät materiaalit
• Räätälöity asennus

Pakastusvarastointi

Pakastussovellukset toimivat yleensä alhaisemmissa lämpötiloissa ja ovat herkempiä pakkaselle.

Suunnittelussa tulisi siis ottaa huomioon seuraavat seikat:

• Säleiden väli
• Sulatuksen tiheys
• Viemärin lämmitys
• Tuulettimen toiminta
• Jäätymisen kertyminen
• Tuotteen kuivaus
• Ilmanjakelu

Sulatus- ja pakkasolosuhteet

Jää muodostaa ylimääräisen lämpövastuksen ja voi myös rajoittaa ilmanvirtausta.

Kun pakkasta kertyy:

Ilmavirtaus ↓ → Lämmönsiirto ↓ → Jäähdytysteho ↓

Höyrystin saattaa tällöin tarvita pidemmän käyntiajan saman huonelämpötilan saavuttamiseksi.

Oikeanlainen sulatusratkaisu on siis osa höyrystimen valintaa, eikä pelkästään huoltokysymys.

Jäähdytyslaitteiden höyrystinsovellukset

Kylmävarastointi

Höyrystimiä käytetään lämpötilan säätelyyn seuraavissa kohteissa:

• Kylmävarastot
• Elintarvikkeiden varastotilat
• Pakastusvarastointi
• Jakelukeskukset

Kaupallinen jäähdytys

Käyttökohteita ovat muun muassa:

• Supermarkettien jäähdytysjärjestelmät
• Jäähdytetyt vitriinit
• Esittelyvitriinit
• Juomajäähdyttimet
• Kaupalliset pakastimet

Esittelyvitriinit

Vitriinihöyrystimiltä vaaditaan kompakti rakenne, sopiva ilmavirtaus, alhainen melutaso ja asianmukainen lämpötilan säätö.

Elintarvikkeiden jalostus

Elintarviketeollisuuden sovelluksissa kuormitukset voivat vaihdella huomattavasti.

Esimerkiksi prosessi voi alkaa korkealla tuotteen lämpötilalla ja siirtyä sitten alhaisempaan pitoon.

Esitämme esimerkin elintarviketeollisuuden jäähdytyssovelluksesta, jossa jäähdytystarve vaihtelee alkuvaiheen 100 kW:sta pitovaiheen 20 kW:iin. Tämä havainnollistaa, miksi höyrystimen ja kylmäaineen säätöjärjestelmän suorituskykyä on tarkasteltava koko kuormitusalueella eikä vain yhdessä suunnittelupisteessä.

Juomien jäähdytys

Höyrystimet voivat jäähdyttää vettä, glykolia, juomia ja muita prosessinesteitä.

Teollisuuden prosessijäähdytys

Teollisuussovelluksissa saatetaan tarvita räätälöityjä höyrystimiä seuraaviin tarkoituksiin:

• Prosessivesi
• Glykoli
• Suolaliuos
• Elintarvikkeiden jalostus
• Kemialliset prosessit
• Teollisuusjäähdyttimet

Jäähdytyslaitteen höyrystimen lämpötila

Höyrystymislämpötila

Höyrystymislämpötila on läheisessä yhteydessä höyrystymispaineeseen.

Oikea arvo riippuu vaaditusta jäähdytysaineen lämpötilasta ja lämmönsiirtomenetelmästä.

Alhaisempi höyrystymislämpötila voi lisätä lämpötilaeroa, mutta se voi myös lisätä kompressorin työmäärää.

Siksi:

Mahdollisimman alhainen höyrystymislämpötila ei välttämättä tarkoita energiatehokkainta ratkaisua.

Höyrystinpatterin lämpötila

Käämin todellinen pintalämpötila riippuu kylmäaineen tilasta, paineesta, lämpökuormasta, ilmavirrasta ja lämmönsiirtovastuksesta.

Ei pidä olettaa, että koko kela olisi täsmälleen samassa lämpötilassa.

Pakkanen vs. jää

Huurre koostuu laskeutuneista jääkiteistä ja voi kertyä vähitellen höyrystimen pinnalle.

Voimakas pakkanen eroaa tavallisesta kondensaatiosta.

Matalalämpötilaisessa jäähdytyksessä huurteen kertyminen voi:

• Vähennä ilmavirtausta
• Lämpövastuksen lisääminen
• Jäähdytystehon pienentäminen
• Lisää tuulettimen kuormitusta
• Lisää sulatuksen tiheyttä

Lämpötila ja energiatehokkuus

Höyrystymislämpötila on yksi tärkeistä muuttujista, jotka vaikuttavat järjestelmän energiankulutukseen.

Jäähdytyssovelluksissa jokainen 1 K:n nousu höyrystymislämpötilassa voi tuottaa noin 2–3% energiansäästöä järjestelmän olosuhteista riippuen. Tätä tulisi pitää pikemminkin teknisenä ohjeena kuin yleispätevänä, jokaiselle järjestelmälle taattuna säästönä.

Tämä osoittaa, miksi höyrystimen valinta liittyy suoraan energiatehokkuuteen.

Hyvin suunniteltu höyrystin voi auttaa varmistamaan riittävän lämmönsiirron ilman, että höyrystyslämpötilat joudutaan asettamaan tarpeettoman alhaisiksi.

Jäähdytyslaitteiden höyrystimien yleiset ongelmat ja vianmääritys

Höyrystinpatterin jäätymisongelma

Mahdollisia syitä ovat muun muassa:

• Heikko ilmavirtaus
• Likainen kela
• Virheellinen kylmäaineen täyttömäärä
• Laajennuslaitteiden ongelmat
• Pieni kuorma
• Virheellinen haihdutuslämpötila
• Sulatuksen vika

Älä oleta, että jokainen jäätynyt lämmönvaihdin tarkoittaa “liikaa kylmäainetta”.”

Koko järjestelmä tulisi tarkastaa.

Heikko jäähdytys

Mahdollisia syitä ovat muun muassa:

• Höyrystimen kapasiteetti on riittämätön
• Heikko ilmavirtaus
• Jäätymisen kertyminen
• Virheellinen kylmäaineen syöttö
• Likainen kela
• Virheellinen haihdutuslämpötila
• Kompressorin tai lauhduttimen ongelmat
• Virheellinen laajennuslaitteen valinta

Kylmäainevuoto

Vuotoja voi esiintyä seuraavissa kohdissa:

• Putkiliitokset
• Juotetut liitokset
• Otsikot
• Mekaaniset liitännät
• Ruostuneet putkiosat

Vuotojen havaitseminen on suoritettava asianmukaisia menettelytapoja ja laitteita käyttäen.

Likainen tai tukkeutunut lämmönvaihdin

Lika heikentää ilmanvirtausta ja lisää ilmanpuolen lämpövastusta.

Ilmajäähdytteisissä höyrystimissä kierukka on tarkastettava käyttöolosuhteiden mukaisesti.

Epätasainen pakkasvaurio

Epätasainen pakkasjälki voi olla tärkeä diagnoosivihje.

Mahdollisia syitä ovat muun muassa:

• Kylmäaineen epätasainen jakautuminen
• Avoin piiri
• Laajennuslaitteen ongelma
• Kylmäaineiden käyttörajoitukset
• Ilmavirran epätasapaino
• Virheellinen veloitus
• Piiriongelma

Höyrystimen vika

Höyrystimen täydellinen vika voi johtua seuraavista syistä:

• Vakava korroosio
• Kylmäainevuoto
• Mekaaniset vauriot
• Putken vika
• Otsikon vaurio
• Toistuva jäätymis- ja sulamisrasitus

Korjaus vai uusiminen

Korjaus voi olla aiheellista, kun:

• Vaurio on paikallinen
• Metroon pääsee
• Materiaalin kunto on hyvä
• Painekoe voi varmistaa järjestelmän tiiviyden

Korvaaminen voi olla tarkoituksenmukaisempaa seuraavissa tilanteissa:

• Korroosio on yleistä
• Vuotoja on useita
• Kela on liian pieni
• Varaosat ovat vanhentuneita
• Nykyisen mallin suorituskyky on heikko
• Sovellus on muuttunut

Jäähdytyslaitteiden höyrystimen huolto ja puhdistus

Siivous

Likainen höyrystin on puhdistettava käyttämällä menetelmää, joka sopii kelan materiaaliin ja käyttötarkoitukseen.

Vältä voimakasta puhdistusta, joka voi vahingoittaa jäähdytysripoja tai suojapinnoitteita.

Ilmavirran tarkastus

Tarkista:

• Tuulettimen toiminta
• Tuulettimen pyöriminen
• Ilmavirran tukkeutuminen
• Vaurioituneet evät
• Likainen kela
• Ilmanjakelu

Jäätymistarkastus

Tarkista:

• Jäätymiskerros
• Pakkasen levinneisyys
• Sulatuksen tiheys
• Sulatus on päättynyt
• Viemärin kunto

Vuototarkastus

Etsi:

• Öljytahrat
• Korroosio
• Vaurioituneet liitokset
• Painehäviö
• Kylmäaineen epänormaali käyttäytyminen

Sulatuksen huolto

Tarkista:

• Sulatuslämmitin
• Kuumakaasukierto, mikäli sovellettavissa
• Sulatusanturi
• Ajastin/ohjain
• Viemärilämmitin
• Tyhjennysputki

Yhdysvaltain energiaministeriö on korostanut sulatuksen tehokkuuden merkitystä jäähdytysjärjestelmissä ja huomauttanut, että perinteinen sähkösulatus tuottaa ylimääräistä lämpöä, jonka jäähdytysjärjestelmän on myöhemmin poistettava.

Jäähdytyslaitteiden höyrystin ja energiatehokkuus

Lämmönsiirto

Suurempi lämmönsiirtopinta-ala ei ole automaattisesti paras ratkaisu.

Tavoitteena on optimoida:

Kapasiteetti + lämpötilaero + ilmavirta + painehäviö + kylmäaineen jakautuminen

Pakkanen ja jää

Jäätymä lisää lämpövastusta ja voi haitata ilmanvirtausta.

Tämä on erityisen tärkeää pakastimissa ja matalan lämpötilan sovelluksissa.

Ilmavirtaus

Ilmavirtaus vaikuttaa sekä lämmönsiirtoon että tuulettimen energiankulutukseen.

Liian voimakas ilmavirta voi lisätä tuulettimen tehonkulutusta ilman, että jäähdytysteho kasvaa vastaavasti.

Riittämätön ilmavirtaus voi heikentää kapasiteettia ja aiheuttaa lämpötilan epätasaisuutta.

Höyrystymislämpötila

Haihtumislämpötilan nostaminen silloin, kun käyttöolosuhteet sen sallivat, voi vähentää kompressorin lämpötilan nousua.

Ylikuumenemisen säätö ja höyrystimen käyttöaste ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa; liiallinen ylikuumeneminen voi johtaa siihen, että osa höyrystimen pinnasta jää vajaakäytölle, kun taas riittämätön ylikuumeneminen voi aiheuttaa nesteen paluun riskejä.

Oikean koon valinta

Sekä liian suuri että liian pieni höyrystin voi aiheuttaa järjestelmätason ongelmia.

Liian pieni höyrystin:

• Riittämätön kapasiteetti
• Alhainen haihtumislämpötila
• Pidempi kompressorin käyntiaika
• Mahdollisesti suurempi energiankulutus

Ylisuuri höyrystin:

• Korkeammat alkuinvestointikustannukset
• Suurempi asennustila
• Mahdolliset valvontahaasteet
• Mahdollinen yhteensopimattomuus kompressorin ja paisuntalaitteen kanssa

Oikea tavoite ei ole “mahdollisimman suuri”.”

Kapasiteetti on mitoitettu asianmukaisesti todellisten suunnitteluolosuhteiden mukaisesti.

Jäähdytyslaitteen höyrystin vs. lauhdutin

Höyrystin ja lauhdutin toimivat lämmönsiirron kannalta vastakkaisilla tavoilla.

Parametri	Höyrystin	Lauhdutin
Päätehtävä	Imee lämpöä	Hylkää lämmön
Järjestelmän puolella	Alipainepuoli	Korkeapainepuoli
Kylmäaineprosessi	Haihtuu	Tiivistää
Tyypillinen tuloaukko	Matalapaineinen neste-höyryseos	Korkeapaineinen ylikuumennettu höyry
Tyypillinen pistorasia	Höyry, jonka ylikuumenemista säädellään	Korkeapaineinen neste, usein alijäähdytetty
Lämmön suunta	Kylmäaineeseen	Kylmäaine loppu
Pääsovelluksen rooli	Tuottaa viilentävän vaikutuksen	Poistaa järjestelmän lämpöä
Tyypillinen sijainti	Jäähdytystila tai lämmönlähde	Ympäristö-/jäähdytysvesipuoli

Kattava vertailu löytyy osoitteesta:

Lauhdutin ja höyrystin jäähdytysjärjestelmässä: keskeiset erot, toimintaperiaatteet ja valintaopas

Räätälöity jäähdytyshöyrystin OEM-sovelluksiin

Höyrystimen vakiomitat eivät aina sovi alkuperäisvalmistajan laitteisiin.

Räätälöityjä jäähdytyshöyrystimiä saatetaan tarvita, jos ostajalla on seuraavat erityisvaatimukset:

• Kaapin mitat
• Jäähdytysteho
• Kylmäaine
• Liitäntäpaikat
• Tuulettimien sijoittelu
• Kiinnityskohdat
• Säleiden väli
• Materiaalivaatimukset
• Sulatusmenetelmä
• Painehäviön raja-arvot

Mukautetut mitat

OEM-höyrystimen on mahdollisesti sovittava tiettyyn laitteiston tilavaatimukseen.

Esimerkiksi:

Höyrystimen vaipan enimmäiskoko:

• Pituus: valmistajan määrittämä
• Leveys: määräytyy käytettävissä olevan ilmavirtaustilan mukaan
• Korkeus: riippuu asennustilasta

Kela tulisi suunnitella käytettävissä olevan tilan mukaan sen sijaan, että olemassa olevaa vakiomallia yksinkertaisesti pienennettäisiin.

Mukautettu kapasiteetti

Kapasiteetti tulisi ilmoittaa yhdessä käyttöolosuhteiden kanssa.

Hyödyllinen OEM-tarjouspyyntö tulisi sisältää seuraavat tiedot:

Tarvittava teho + kylmäaine + höyrystymislämpötila + tuloilman/nesteen lämpötila + ilmavirta/nesteen virtaus

Ilman näitä ehtoja toimittajien ilmoittamia kapasiteetteja ei välttämättä voida suoraan verrata keskenään.

Yhteensopivuus kylmäaineiden kanssa

Valmistajan on varmistettava, että höyrystimen rakenne on yhteensopiva aiotun kylmäaineen ja painealueen kanssa.

Piirisuunnittelu

OEM-höyrystimet saattavat vaatia räätälöintiä:

• Piirinumerot
• Piirien pituudet
• Otsikot
• Jakelijat
• Putkien halkaisijat
• Liitäntäpaikat

OEM / ODM

OEM-/ODM-hankkeissa toimittajan tulisi pystyä tarjoamaan seuraavaa tukea:

• Teknisten piirustusten tarkastus
• Suorituskyvyn laskeminen
• Prototyyppien kehittäminen
• Näytteiden testaus
• Suunnittelun muutos
• Tuotantotyökalut tarpeen mukaan
• Massatuotanto
• Laadunvalvonta
• Pakkaus
• Tekninen dokumentaatio

Kuinka valita jäähdytyshöyrystimen valmistaja

Höyrystimen valmistajan valinnassa ei pitäisi tyytyä pelkästään yksikköhintojen vertailuun.

Tuotantokapasiteetti

Kysy, pystyykö valmistaja valmistamaan seuraavat tuotteet:

• Putken halkaisija
• Evän väli
• Kelan mitat
• Piirikonfiguraatio
• Otsikot
• Materiaalit
• Liitäntätyypit
• Sulatusasetukset

Laadunvalvonta

Kysy tarkastusmenettelyistä seuraavien osalta:

• Putken mitat
• Siiven kokoonpano
• Juottaminen
• Hitsaus
• Piirin toimintavarmuus
• Pinnan kunto
• Mitatarkkuus

Testaus

Tärkeitä tutkimuksia voivat olla esimerkiksi:

• Painekoe
• Tiiviystestaus
• Tyhjiö- ja paineenpitotarkastukset
• Mitatarkastus
• Suorituskykytestit, mikäli saatavilla

Räätälöityjen OEM-hankkeiden osalta suorituskykytestaus määritellyissä olosuhteissa on erityisen arvokasta, koska se tarjoaa merkittävämmän vertailuperusteen kuin pelkät fyysiset mitat.

Räätälöinti

Pätevän toimittajan tulisi pystyä tarkastelemaan teknistä piirustusta tai käyttöolosuhdelomaketta ja selvittämään, onko ehdotettu höyrystin todellakin sopiva.

Tuotantokapasiteetti

Jakelijoiden ja OEM-asiakkaiden osalta arvioi myös seuraavia seikkoja:

• Kuukausittainen tuotantokapasiteetti
• Toimitusaika
• Esimerkki toimitusajasta
• Tuotannon tasaisuus
• Pakkaus
• Vientikokemus
• Dokumentaatio
• Myynnin jälkeinen tekninen tuki

Mitä tietoja sinun tulisi toimittaa höyrystimen valmistajalle?

Jotta voimme laatia luotettavan tarjouksen, ilmoita mahdollisimman paljon seuraavista tiedoista:

Hakemus

Kylmähuone, pakastin, esittelykaappi, jäähdytin, OEM-kaappi, teollisuusprosessi jne.

Kylmäaine

Määritä kylmäaine.

Vaadittu kapasiteetti

Ilmoita vaadittu jäähdytysteho ja kapasiteetin testausolosuhteet.

Käyttölämpötila

Ilmoita:

• Huoneen lämpötila
• Ilman lämpötila sisään tullessa
• Lähtöilman lämpötila
• Höyrystymislämpötila
• Odotettavissa olevat ympäristöolosuhteet

Ilman tai nesteen virtaus

Ilmajäähdytteisissä järjestelmissä:

• Ilmavirtaus
• Tuulettimen kokoonpano
• Staattinen paine

Nestemäisiin käyttötarkoituksiin:

• Nesteen tyyppi
• Virtausnopeus
• Syötettävä lämpötila
• Lähtölämpötila

Mekaaniset vaatimukset

Ilmoita:

• Pituus
• Leveys
• Korkeus
• Asennuspaikka
• Liitännän koko
• Liitäntäpaikka
• Viemärin sijainti

Sulatus

Määritä tarvittava sulatusmenetelmä ja lämmittimen vaatimukset, jos niitä tarvitaan.

Määrä

Ilmoita, onko hanke:

• Prototyyppi
• Esimerkki
• Pieni erä
• Vakiotuotanto
• Laaja OEM-ohjelma

Mitä kattavammat tekniset tiedot ovat, sitä merkityksellisempi toimittajan tarjous on.

Jäähdytyslaitteiden höyrystimen ostolista

Ennen toimittajan valitsemista tarkista seuraavat seikat:

Tekninen

• Kylmäaine vahvistettu
• Jäähdytysteho vahvistettu
• Haihtumislämpötila vahvistettu
• Saapumis-/lähtölämpötila vahvistettu
• Ilmavirta tai nesteen virtaus vahvistettu
• Painehäviön tarkastelu
• Valittu evien väli
• Piirisuunnittelun tarkastus
• Aineisto vahvistettu
• Käyttöpaine vahvistettu
• Sulatusmenetelmä vahvistettu

Mekaaninen

• Kokomitat vahvistettu
• Kiinnityskohdat vahvistettu
• Kylmäaineliitännät tarkistettu
• Tyhjennysasento vahvistettu
• Tuulettimen sijainti vahvistettu
• Asennustilan riittävyys on vahvistettu

Laatu

• Tiiviystesti
• Painekoe
• Mitatarkastus
• Juottamisen/hitsaamisen tarkastus
• Näytteen hyväksyntä
• Suorituskyvyn todentaminen tarvittaessa

Kaupallinen

• vähimmäistilausmäärä
• Näytteen hinta
• Tuotannon läpimenoaika
• Pakkaus
• Toimitusehdot
• Dokumentaatio
• Takuuehdot
• OEM-räätälöintimahdollisuudet

Ennen tarjouspyynnön lähettämistä valmistele seuraavat tiedot:

Luokka	Ostajan tiedot
Hakemus	Kylmähuone / pakastin / esittelykaappi / teollisuuskäyttöön
Jäähdytysteho	___ kW
Kylmäaine	___
Huoneen lämpötila	___ °C
Höyrystymislämpötila	___ °C
Ympäristön lämpötila	___ °C
Mitat	___ × ___ × ___ mm
Ilmavirtaus	___ m³/h
Säleiden väli	___ mm
Sulatus	Ilma / sähkö / kuuma kaasu
Putken materiaali	___
Evämateriaali	___
Liitännän koko	___
Määrä	___ kpl
OEM-vaatimus	Kyllä / Ei
Pakollinen toimitus	___

Jos joitakin arvoja ei tiedetä, ilmoita ensin käyttö- ja kohdelämpötilat. Teknisesti pätevän höyrystimen valmistajan pitäisi pystyä määrittämään, mitä muita parametreja lopullista valintaa varten tarvitaan.

Usein kysyttyjä kysymyksiä jäähdytyshöyrystimistä

Mitä höyrystin tekee?

Jäähdytyslaitteen höyrystin imee lämpöä ilmasta, vedestä tai muusta jäähdytettävästä aineesta ja siirtää sen kylmäaineeseen. Kylmäaine käyttää imettyä lämpöä höyrystymiseen.

Miten jäähdytyslaitteen höyrystin toimii?

Matalapaineinen kylmäaine virtaa höyrystimeen ja imee lämpöä ympäröivästä väliaineesta. Kylmäaine höyrystyy lämpöä imiessään ja poistuu kuivajäähdytysjärjestelmässä yleensä höyrynä, jonka ylikuumenemista säädellään.

Mitä kylmäaineelle tapahtuu höyrystimessä?

Kylmäaine muuttuu nestevaltaisesta tai kaksivaiheisesta tilasta höyryksi, kun se imee lämpöä. Täydellisen haihtumisen jälkeen lisälämpö voi tuottaa ylikuumennettua höyryä.

Missä tilassa kylmäaine saapuu höyrystimeen?

Tarkka tila riippuu järjestelmästä ja laajenusjärjestelystä. Monissa suoralaajenusjärjestelmissä kylmäaine tulee järjestelmään matalapaineisena kaksivaiheisena seoksena.

Missä tilassa kylmäaine poistuu höyrystimestä?

Oikein säädetyssä suorajäähdytysjärjestelmässä kylmäaine poistuu yleensä ylikuumennettuna höyrynä.

Miksi höyrystin jäätyy?

Yleisiä syitä ovat riittämätön ilmavirtaus, alhainen höyrystymislämpötila, virheellinen kylmäaineen syöttö, likaiset lämmönvaihtimet, sulatusongelmat tai käyttöolosuhteet, jotka aiheuttavat liiallista huurteen muodostumista.

Pitäisikö höyrystinpatterissa olla huurretta?

Se riippuu käyttötarkoituksesta ja käyttöolosuhteista. Matalan lämpötilan järjestelmissä voi esiintyä jonkin verran huurretta, mutta liiallinen huurretta voi rajoittaa ilmanvirtausta ja heikentää lämmönsiirtokykyä.

Miten höyrystin valitaan?

Aloita tarvittavasta jäähdytystehosta ja käyttöolosuhteista. Valitse sitten sopiva kylmäaine, höyrystymislämpötila, ilmavirta, lamelliväli, lämmönsiirtopinta-ala, mitat, painehäviö, materiaali ja sulatusmenetelmä.

Miten valitsen jäähdytyslaitteen höyrystimen koon?

Määritä ensin todellinen lämpökuorma ja valitse sitten höyrystin, joka tarjoaa tarvittavan kapasiteetin määritellyillä kylmäaine- ja käyttöolosuhteilla. Lämmönsiirtopinta-ala, lämpötilaero (TD), ilmavirta, kylmäainevirtaus, painehäviö ja huurteolosuhteet on kaikki otettava huomioon

Kuinka usein höyrystin tulisi puhdistaa?

Yleistä puhdistusväliä ei ole. Oikea puhdistusväli riippuu ilmanlaadusta, kosteudesta, käyttötarkoituksesta, käyttölämpötilasta, pölykuormituksesta ja pakkasolosuhteista.

Säännöllinen tarkastus on hyödyllisempää kuin kiinteän aikataulun noudattaminen.

Voiko höyrystimen räätälöidä?

Kyllä. OEM-jäähdytyshöyrystimien mitat, kapasiteetti, kylmäaine, putki- ja lamellirakenne, kierto, liitännät, ilmavirtaus, materiaalit ja sulatusvaatimukset voidaan räätälöidä.

Johtopäätös: Höyrystin on valittava osana järjestelmää, ei erillisenä komponenttina

Jäähdytyslaitteen höyrystin on paljon muutakin kuin pelkkä lämmönvaihdin.

Se on lämmönsiirtoraja jäähdytysjärjestelmän ja jäähdytettävän kohteen välillä.

Sen suorituskyky riippuu seuraavien tekijöiden välisestä vuorovaikutuksesta:

Jäähdytystarve + Kylmäaine + Höyrystymislämpötila + Lämmönsiirtopinta-ala + Ilmavirta + Piirijärjestely + Painehäviö + Jäätymis-/sulatus + Järjestelmän sovitus

Tavallisessa uusimisprojektissa voi riittää, että höyrystin valitaan alkuperäisen mallin ja käyttöolosuhteiden perusteella.

Uuden jäähdytysjärjestelmän tai OEM-projektin osalta valintaprosessin tulisi kuitenkin lähteä liikkeelle varsinaisesta käyttötarkoituksesta ja vaaditusta jäähdytystehosta.

Teknisesti sopiva höyrystin voi auttaa varmistamaan seuraavat seikat:

• vakaa jäähdytysteho
• asianmukainen lämpötilan säätö
• tehokas lämmönsiirto
• hallittavissa oleva pakkasen kertyminen
• sopivat kosteusolosuhteet
• luotettava pitkäaikainen toiminta

Etsitkö jäähdytyshöyrystintä omaan käyttötarkoitukseesi?

Jos olet hankkimassa jäähdytyshöyrystin, höyrystinpatteri, ilmanjäähdyttimen höyrystin, tai a räätälöity OEM-höyrystin, ilmoita sovelluksesi vaatimukset, jäähdytysteho, kylmäaine, käyttölämpötilat, mitat, ilmavirta ja määrä.

Pätevä höyrystimen valmistaja voi tämän jälkeen arvioida tarvittavan kokoonpanon ja laatia teknisen tarjouksen todellisten käyttöolosuhteiden perusteella.

Pyydä tarjous jäähdytyslaitteesi höyrystimestä →