Séparateur d'huile dans une installation frigorifique

séparateur d'huile compresseur

1) Rôle:

Séparer l'huile des vapeurs surchauffées refoulées par le compresseur et la ramener au carter.

2) Un séparateur d’huile quand et pourquoi?

Chaque fois que l'on désire éviter l'entraînement de l'huile du carter compresseur dans les éléments du circuit.

Son installation permet:

- de maintenir une faible concentration d'huile dans le fluide maintenant une bonne conduction thermique aux deux échangeurs (Δt faible),

- d'éviter les risques d'usure mécanique anormale du compresseur par manque d'huile.

3) Fonctionnement:

3_1) Séparation de l'huile et des vapeurs:

L'efficacité de la séparation est due à la simultanéité de plusieurs actions.

- Réduction importante de la vitesse des vapeurs surchauffées huilées par augmentation du diamètre du conduit.

- Changement de direction (chicanes).

- Filtration par treillis métallique et décantation dépôt de l'huile par gravité.

- L'enveloppe métallique réchauffée par les vapeurs surchauffées facilite le dégazage de l'huile décantée.

3_2) Retour de l'huile au compresseur:

L'huile décantée est rassemblée au fond du séparateur,

un flotteur soulevé par le niveau d'huile ouvre une vanne à pointeau, l'huile à la HP est chassée par un tube 1/4 ou 3/8 vers le carter du compresseur à la BP.

4) Raccordement:

Le séparateur monté vertical se raccorde sur le refoulement du compresseur. L'entrée se fait par le bas et la sortie par le haut. Un troisième tube (1/4-3/8) relie le bas du séparateur au carter du compresseur et se nomme le retour d'huile.

5)  montage:

Disposez sur le retour d'huile un voyant vertical pour visualiser facilement les retours intermittents d'huile ainsi qu'une vanne à main pour isoler le séparateur en cas de démontage.

Remplir le séparateur avec une huile de même qualité que le groupe jusqu'à ouverture du pointeau.

6) Choix du modèle:

Choisir un appareil ayant un diamètre de raccordement, égal ou supérieur du diamètre du tube de refoulement puis une puissance voisine de celle du compresseur. Les raccordements commandés à part sont droits ou en équerre.

7) Le montage d’un séparateur d’huile est souhaitable sur une installation:

- Commerciale ou industrielle lorsque le compresseur n'est pas équipé de réchauffage carter.

- Chargée avec un fluide dont la miscibilité est très faible avec l'huile (R22 - R502).

- De puissance élevée où la dépense se justifie.

- A basse température d'évaporation (négative).

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L'échangeur de chaleur dans une installation frigorifique

 L'échangeur de chaleur

Dans une installation frigorifique deux transferts de chaleur sont souvent nécessaires.

_SOUS-REFROIDIR au maximum le liquide arrivant au détendeur.

_SURCHAUFFER quelques fois les vapeurs aspirées au compresseur

1) Pourquoi un sous-refroidissement maximum?

Car la chaleur enlevée dans la chambre est égale à la chaleur de vaporisation du liquide-chaleur ôter au liquide dans le détendeur.

2) Quand surchauffés les vapeurs aspirées?

La surchauffe s'impose afin de:

- Terminer l'évaporation des vapeurs saturantes dans le tube d'aspiration et éviter l'entrée de gouttelettes de fluide dans le compresseur.

- Dégazer les retours d'huile.

- Suppléer l'apport calorifique du tube sécheur.

La surchauffe devient nuisible si:

l'on surchauffe des vapeurs sèches dans le tube d'aspiration, le volume massique du fluide augmente diminuant la masse volumique et la puissance frigorifique du compresseur.

3) Conception:

1: Chambre externe

2: chambre interne

Dans la chambre interne à 2  se trouvent des sections à ailettes décalées, ce qui permet d’obtenir un passage des gaz en turbulence avec une résistance de passage minimale. Le passage est direct sans changement de direction ni poches d’huile. A travers l’étroit espace environnant 1, le réfrigérant circule à contre courant des gaz.

Un fil incorporé commande le passage et assure l’échange de chaleur max. Comme le liquide chaud traverse la chambre à l’intérieur de l’enveloppe extérieure, celle-ci est normalement protégée contre la condensation.

Deux tubes concentriques recouverts d'ailettes assurent un bon échange thermique entre les deux fluides circulant à contre courant.

Plus simplement en rapprochant le tube d'aspiration de celui de la ligne liquide sans une même gaine isolante, l'installateur conçoit un échangeur de chaleur.

Dans le froid ménager le tube capillaire passe dans le tube d'aspiration.

4) Montage de l’échangeur:

Le petit diamètre à chaque extrémité se raccorde sur la ligne liquide, le plus gros diamètre sur l'aspiration.

La position de l'échangeur est sans importance, toutefois trois règles à respecter:

- le placer à l'intérieur de la chambre et après le bulbe du détendeur en BP et avant la vanne solénoïde en HP.

- les fluides doivent circuler à contre courant.

- la partie BP ne doit pas présenter de piège à huile.

En cas de brasage envelopper le corps de chiffon humide et utiliser une brasure ayant une température de fusion inférieure à 600°C (exemple Castolin 1802).

5) Choix de l’échangeur:

La puissance de l'échangeur doit être égale à la puissance de l'évaporateur en ayant toujours des raccordements correspondants ou supérieurs au tube.

6)exemple

échangeur multitubulaire: 

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Le voyant liquide dans une installation frigorifique

Le voyant liquide

1) Rôle:

1° Renseigne sur la présence d'humidité dans le circuit:

- pastille verte = circuit sain

- pastille jaune = circuit humide à partir:

de 35 PPM pour le R12

de 125 PPM pour le R22

...

2° Permet de visualiser l’état du fluide (un manque de fluide par l'apparition de bulles dans le voyant).

2) Description:

Constitué de laiton avec à chaque extrémité un raccord à visser ou à braser, et au centre d'un hublot de visualisation avec à l'intérieur une pastille chimique réactive à l'humidité.

3) Choix d’un voyant liquide:

En fonction du diamètre de la tuyauterie. Peut être à visser ou à brasser et sans visualisation d'humidité pour le voyant d'huile.

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Bouteille ou réservoir liquide

réservoir liquide

1) Rôle:

Recevoir le fluide liquéfié venant du condenseur, assurer l'alimentation en liquide au détendeur grâce à son tube plongeur et contenir les variations de charges dû aux conditions climatiques.

2) Conception:

En tôle d'acier ils ont des dimensions qui leur permettent de contenir la charge en fluide de l'installation.

Dans les groupes ménagers hermétiques fonctionnant avec un tube capillaire, le réservoir est supprimé. Le fluide liquéfié va directement du condenseur à l'évaporateur. Dans ce cas particulier, le condenseur doit avoir une capacité suffisante pour contenir la charge du fluide et éviter aussi les surpressions qui pourraient résulter d'une obstruction du tube capillaire.

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La bouteille anti-coup de liquide ou bouteille d'aspiration

bouteille d'aspiration

1)Rôle:

 Dans un premier temps, ce gros piège à liquide accumule l'huile et le fluide liquide, protégeant le compresseur des aspirations de liquide ''coup de liquide'' occasionnelles

 Dans un deuxième temps, il évapore le fluide liquide et ramène l'huile au compresseur

2)Emplacement:

Sur le tube d'aspiration le plus près possible du compresseur et disposé si possible dans le flux d'air du condenseur.

3) Une bouteille d’aspiration - Quand?

- Lorsque la charge thermique de l'installation est variable, fabrique de glaçons, installation à plusieurs postes de froid,

- lorsque la température d'évaporation est basse (chambre négative) avec un détendeur sans MOP,

- lorsque l'installation possède une faible surchauffe (tube d'aspiration court et sans échange thermique),

- lorsque l'installation possède un dégivrage par gaz chaud.

4) Fonctionnement:

Les vapeurs saturantes huilées se libèrent par gravité du fluide liquide et de l'huile dans la bouteille d'aspiration. Le compresseur aspire les vapeurs sèches à la partie supérieure de la bouteille. Un petit orifice percé dans le tube d'aspiration à la partie basse de la bouteille permet en fonctionnement le retour permanent de l'huile. L'évaporation du fluide liquide obtenue par la chaleur ambiante extérieure, elle est améliorée si la bouteille est placée dans le flux d'air du condenseur. La bouteille anti-coups de liquide nécessite un apport de chaleur supplémentaire dans les régions froides (local des groupes non chauffé en montagne). Cette chaleur peut être apportée par un cordon chauffant enroulé à la partie basse de la bouteille d'aspiration ou par un serpentin du liquide HP associant l'échangeur de chaleur et la bouteille d'aspiration.

5) Montage:

Choix du modèle: choisir un appareil ayant un diamètre de raccordement, égal ou supérieur au diamètre du tube d'aspiration et ensuite une puissance voisine de celle du compresseur. a tuyauterie sortant de la bouteille d'aspiration doit toujours descendre vers l'aspiration du compresseur pour permettre le retour permanent de l'huile. e petit orifice percé dans le tube d'aspiration est souvent accessible par l'intérieur d'un des deux raccordements ou par une vis de visite.

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