CONTINUIAMO L’ ANALISI DEI COMPONENTI DEL CIRCUITO FRIGORIFERO CON I RICEVITORI DI LIQUIDO. SI TRATTA DI UN COMPONENTE IMPORTANTE IN QUANTO SERVE A STOCCARE IL REFRIGERANTE ALLO STATO LIQUIDO E A GARANTIRE CHE SOLO LIQUIDO SATURO O SOTTORAFFREDDATO ARRIVI ALLA VALVOLA DI ESPANSIONE

Andrea Verondini

SERBATOIO CON VAPORE GORGOGLIANTE

Per esaminare questo serbatoio specifico, è fondamentale considerare un particolare tipo di circuito, generalmente progettato per funzionare per impianti a bassa temperatura e dotato di due distinti stadi di compressione. Per una spiegazione più dettagliata, viene utilizzata lo schema( pubblicato anche sul numero di marzo) come supporto grafico. 1. Il refrigerante ad alta pressione e fortemente surriscaldato esce dal compressore dello stadio di alta pressione( 1b) e si dirige verso il condensatore( 2).

2. Una volta fuori dal condensatore, il refrigerante raggiunge lo stato di saturazione e viene trasferito, in fase liquida, al ricevitore( 3).

3. All’ interno del ricevitore, il frigorigeno si separa in due fasi: il vapore migra verso la parte superiore del serbatoio, mentre la fase liquida si deposita sul fondo per essere successivamente inviata al filtro disidratatore( 4).

4. Dopo questa fase, il liquido viene convogliato verso un secondo serbatoio( 6), che è equalizzato con il serbatoio 5 sia sul lato del liquido che su quello del vapore in modo tale per cui il livello dei due serbatoi sarà sempre lo stesso; inoltre il serbatoio( 6) è un regolatore di livello per cui quando il liquido( all’ interno del serbatoio 5) diminuisce, viene immesso del nuovo refrigerante liquido ripristinando il livello iniziale.

1a. Compressore di bassa 1b. Compressore parallelo 2. Condensatore 3. Ricevitore ausiliario 4. Filtro disidratatore 5. Serbatoio principale 6. Controllo di livello 7. Tubazione del liquido saturo a

5. Il liquido attraversa la tubazione( 7) e viene fatto passare attraverso un organo di laminazione( valvola termostatica o regolatore si livello) che abbassandone la pressione lo porta in una condizione di flusso misto( liquido / vapore), facendolo transitare, tramite la tubazione( 9) fino al serbatoio di bassa pressione( 10). Qui un sistema di controllo di livello, simile a quello precedentemente descritto, ne regola la portata. All’ interno di questo secondo serbatoio le due fasi del refrigerante si separano e il liquido, maggiormente denso, si deposita sul fondo rendendosi disponibile alla pressione di saturazione desiderata

8. All’ uscita del serbatoio“ bassa pressione”( 10), il frigorigeno viene trasferito attraverso la tubazione 10’ fino al punto più basso degli evaporatori, riempiendoli totalmente o parzialmente.( dipenda dal progetto).

9. A questo stadio, il refrigerante, ancora in ebollizione, viene inviato agli evaporatori, dove vengono alimentati utilizzando utilizzata la tecnica dell’ allagamento.

10. Il frigorigeno, ormai completamente evaporato, fuoriesce dal punto più alto dell’ evaporatore e ritorna al serbatoio“ bassa pressione”( 10) attraverso la tubazione 10” che funge da collettore per poi immettersi nella tubazione 11. Ora è necessario focalizzare cosa avviene all’ interno del serbatoio“ bassa pressione”( 10): a) Il frigorigeno in condizione satura e

pressione intermedia 8. Organo di espansione 9. Liquido saturo alla pressione di evaporazione 10’. Tubazione liquido saturo alla pressione di evaporazione 10”. Vapore e liquido in uscita alla pressione di evaporazione

in bassa pressione, entra dalla tubazione( 9) e si divide in due parti: sotto il liquido più denso e sopra il vapore meno denso. b) Il liquido fuoriesce dal serbatoio in bassa pressione e in condizione di saturazione c) Dalla parte alta si reinserisce il frigorigeno evaporato proveniente dagli evaporatori. d) Dalla sezione superiore viene aspirato tutto il vapore generato nel processo.

11. Attraverso la tubazione 12, tutto il vapore viene aspirato dal compressore dello stadio di bassa pressione( 1a), il quale determina, con il proprio funzionamento, il valore della pressione all’ interno del serbatoio“ bassa pressione”( 10).

12. Una volta aspirato, il fluido frigorigeno viene compresso e scaricato( 13), a una pressione intermedia, nel serbatoio contenente vapore gorgogliante( 5), contribuendo ad abbassarne la sua temperatura.

13. Poiché il serbatoio( 5) è parzialmente riempito di liquido, la tubazione( 13), che trasporta il vapore compresso dallo stadio di bassa pressione, viene immersa nel liquido stesso per favorire un efficace scambio termico tra liquido e vapore. Da qui il termine di vapore gorgogliante per identificare il rumore discontinuo e sommesso, caratteristico del vapore al suo interno.

14. Infine tutto il vapore prodotto dentro a quest’ ultimo serbatoio viene aspirato tramite la tubazione( 6), dal compressore posto nello stadio di alta pressione. Nell’ esempio dello schema, sono state illustrate le due funzioni maggiormente canoniche assunte da questo tipo di serbatoio e più precisamente: posizione 5: Serbatoio a gorgogliamento per il desurriscaldamento del gas di scarico del compressore dello stadio di alta pressione posizione 10: Serbatoio in bassa pressione per l’ alimentazione 2 a circolazione” degli evaporatori Questo tipo di serbatoio è generalmente progettato esclusivamente per facilitare la separazione tra la fase liquida e quella di vapore. Tuttavia, tale funzione principale può subire un’ estensione in situazioni in cui si verificano ulteriori flussi, oltre a quelli derivanti dall’ alimentazione del liquido e dal vapore evacuato dal compressore di bassa pressione. Un caso emblematico si presenta in sistemi che includono evaporatori operanti a temperature intermedie, i quali rilasciano il loro contenuto in un serbatoio centralizzato. In tali circostanze, diviene cruciale prevedere un adeguato volume di espansione, necessario per ospitare il liquido proveniente dagli evaporatori durante il ciclo di sbrinamento.