Легких каскадов не бывает (страница 3)
реклама
Монтаж
Сборку надо начинать с платформы – куска какого-либо материала приемлемой толщины и прочности, чтобы выдержать вес приборов. Мне в руки случайно попал кусок оцинкованной листовой стали странной формы. Сталь толщиной 3мм, поэтому обладает достаточной жесткостью, чтобы выдержать вес многокилограммовых компрессоров.
Такая история. Знакомый заказал кухню из Италии. В назначенный час ему ее привезли. Естественно в виде кучи ящиков с деталями кухни. И пришла знатная бригада сборщиков мебели. Кухню-то они собрали. Но, как всегда, остались кое-какие «лишние» детали. Так по мелочи, с пол ведра. Но среди них оказалась и эта самая железяка. Размером 60 на 42 сантиметра. Непустячная штучка. Так вот ее сборщики никак никуда не смогли пристроить. Ну не нужна она! По всему – лишняя. Но для чего-то в комплект же ее положили! :)
Юрий Юрьевич – мужик с юмором и долго над этими сборщиками смеялся. Раз, говорит за нее заплачено – ставьте и всё. Довел их чуть не до слез. Они ее потихоньку несколько раз в подъезд выносили. Но Юрич это дело углядывал, приносил назад и заставлял ставить. Потом все же отпустил их с миром. Так никто и не понял, на кой ее в ящик итальянцы засунули. Наверно все же в виде шутки. А железку эту я потом приватизировал.
реклама
Даже при таком размере платформы монтаж выходил довольно плотным. Я несколько раз просто расставлял детали и продумывал, как пойдут соединительные трубки. Надо было разработать не только расположение, но и порядок сборки. Так как потом могло получиться, что потребуется спаять трубки в таком месте, куда с горелкой не подлезешь.
Отдельные узлы каскада я паял «на столе», а потом уже в сборе ставил на платформу. Причем так, что потом, когда они спаивались между собой, стыки получались в удобном для пайки месте.
Так же спаянные узлы я по отдельности опрессовывал. Для стопроцентной уверенности что там, в глубине и переплетении трубок, никаких утечек нет.
Теплообменник я решил присоединить к остальному на развальцовке. Всегда можно снять, да и теплоизолировать легче.
реклама
Перед сборкой я его опрессовал.
Теперь можно его спокойно теплоизолировать.
Короб сделан из пеноплэкса. Монтажная пена плохо ложится толстым слоем. Образуются пустоты. Пена плохо «поднимается». Поэтому лучше наносить ее в несколько слоев с наполнением - обрезками того же пеноплэкс. Будет намного меньше образовываться больших воздушных пузырей. Теплоизоляция получится качественнее.
При пайке соленоидов с них обязательно снимается катушка. Чтобы сделать некоторые пайки, пришлось временно снять конденсатор. На картинке пайка соленоида на линию возврата масла.
После просушки в течение нескольких дней, ставлю на место теплообменник, конденсатор. Обратите внимание на трубку, выходящую из ТО и возвращающую фреон в компрессор.
Она специально выполнена в виде петли для предотвращения попадания жидкого фреона в компрессор. Так же на нее крепится баллон от ТРВ. Баллон ставится сверху трубы, как можно более плотно. И для лучшего термоконтакта обматывается медной проволокой.
Теперь промежуточная проверка на работоспособность и герметичность.
Для этого пришлось спаять временный пульт управления. Тумблеры с крышкой в стиле «милитари» включают компрессоры.
Проверка прошла более менее гладко. Но оказалось, что вес еще не готового каскада уже превысил все мыслимые показатели. Надо срочно его ставить «на колеса». Для этого был приобретен металлический профиль, применяемый для изготовления гипсокартонных потолков и большие крепкие колеса. Профиль для жесткости я вкладывал один в другой. Получается вроде квадратной трубы. Сборка на заклепках и саморезах. В результате получилась такая вот штука.
реклама
Во как. Каскад получился даже больше моего старого проекта с двумя фреонками. Да, размеры хоть куда. Высота 1м 64см, ширина 66см. Глубина 50см. Внизу виден отсек с двумя баллонами из-под фреона. Это будущие расширительные емкости. Одна для нижней ступени, вторая впрок. Наверно все же буду расширять каскад на третью.
Для пайки некоторых соединений по месту пришлось использовать негорючий материал, способный выдерживать высокие температуры и обладающий высокими теплоизоляционными свойствами. Волокнистый материал, волокна базальтовые. Точное название не знаю. Гореть - не горит, но в пламени горелки как бы немного оплавляется и дурно пахнет.
После впайки в систему соленоидов управления расширительной емкостью я приступил к изготовлению самой емкости. Взял пустой баллон из-под 22-го фреона, просверлил в нем отверстия. Вернее не просверлил. Если сверлить, существует большая вероятность попадания стружки в баллон. А стружка потом может попасть куда угодно и испортить многое.
Поэтому, отверстие сверлится не насквозь, а только в виде углубления. Оставшаяся тонкая стенка пробивается пробойником. Потом туда вставляются трубки и запаиваются. Не лишним будет напомнить, что сталь паяется либо специальным припоем в обмазке и с большим содержанием серебра, либо обычным 5-ти процентным, но со специальным флюсом.
На емкости я поставил два заправочных вентиля от кондиционера. Сделано это для обеспечения возможности ремонтных работ без потери хладагента. Теперь можно закачать в емкость хладагент и потом, закрыв вентили, отсоединить емкость. Нужно добавить, что выходная трубка из расширительной емкости должна быть снизу. Масло все-таки попадает в расширительную емкость и скапливается на ее дне. А так оно по выходной трубке будет возвращаться в компрессор.
Вот первый вариант каскада собран. Тогда у меня еще не было CPEV, и вместо него я поставил переделанный ТРВ. Не было также низкотемпературного хладагента. Поэтому, для проверки, обе ветви заправил 22-м фреоном. И вот, что у меня получилось.
Температура, до которой верхняя ступень смогла охладить теплообменник, составила -44,7 градуса. Температура испарителя -56,1.
На этом этапе дело встало надолго. Я даже успел за это время сделать небольшой ремонт. Поиски и добыча этилена и CPEV заняли кучу времени. И вот все разрешилось. Но не обошлось и без маленьких проблем. У CPEV Fach "PZ" выходной штуцер оказался обычным под развальцовку с резьбой Sae. А вот входной с резьбой NPT.
Стандартная 6мм развальцованная трубка в этом соединении болталась. Пришлось спаять переходник.
После этого все получилось. Но на всякий случай спаянный узел – испаритель, всасывающую трубку, CPEV я опрессовал перед установкой.
Вместо соленоида (по схеме «вентиль 1») я поставил мембранный вентиль. Соленоид потек в прямом направлении. Брак еще случается.
И сделал новую панель управления. Круглое на ней – термометр, показывающий температуру нагнетающей трубки компрессора верхней ступени. Ниже квадратный – термометр, показывающий температуру нагнетающей трубки компрессора нижней ступенью. Ниже два тумблера с красными крышками – включение компрессоров. Справа: – тумблер сверху общее включение, вентиляторы на конденсаторах начинают крутиться, термометры – контроллеры включаются. Ниже контроллер, отображающий температуру 22-го фреона в теплообменнике. Ниже контроллер, показывающий температуру исходящего низкотемпературного хладагента из теплообменника. Еще ниже тумблеры, включающие соленоиды. Первый – возврат масла. Второй не работает, соленоид оказался с браком, заменил на мембранный вентиль. Третий – вентиль 2, по схеме 2. Четвертый – вентиль 3, по схеме 2.
Поставил также раму на платформу из ламинированного ДСП. Раньше колеса были прикручены прямо к профилю. Металл профиля оказался слишком тонок, и саморезы вырвало. Тяжел каскад вышел.
Вакуумирование и заправка
Ну вот все собрано, спаяно, проверено. Пора заправлять боевым газом. Но, сначала вакуумирование. Вакуумирую я обычным холодильным компрессором. Подключать его буду к расширительной емкости. К вентилю. И подключаю не заправочным шлангом, а короткой медной трубкой. Короче соединение – глубже вакуум. Соединение на развальцовке. Конечно, давно пора обзавестись нормальным вакуумным насосом, но жадность пока пересиливает.
Так же раздеваю фильтр-осушитель нижней ступени. Подкладываю под него базальтовую прокладку. В процессе вакуумирования фильтр надо греть. Я же заправлял контур несколько раз. Могла попасть влага. А нижняя ступень каскада намного чувствительнее к влаге, чем верхняя.
Так же феном я буду греть картер компрессора. Масло в нем очень гигроскопичное. А прогрев усилит испарение влаги из масла. И вот все готово к заправке.
Вакуумировал около 2-х часов. Все это время я прыгал вокруг каскада с феном в руках. Грел фильтр и картер. Несколько раз включал компрессор ступени и вакуумировал в два компрессора. Сделал все, что мог. Сбацал все известные танцы с бубном. Потом отсоединил вакуумирующий компрессор. И приступил к заправке. Баллон с этиленом подключил через самодельный переходник. Напрямую, без редуктора. Давление в баллоне небольшое.
Сначала включил верхнюю ступень. Я ее не запускал с лета. Но завелась она с пол оборота. Скоренько вышла в режим. Быстро охладила теплообменник до -42..-44. Температура немного плавала. После этого я включил компрессор нижней ветви и порциями стал пускать этилен. Давление на нагнетании очень быстро достигло 12 бар. Но газ на выходе из ТО все еще был почти комнатной температуры. Я начал беспокоиться. На всякий случай добавил еще этилена. Давление на нагнетании достигло 16 бар. И вдруг температура на выходе из ТО стала резко падать. И очень быстро достигла -37. В это время начал захолаживаться CPEV. А следом и температура на испарителе стала уменьшаться.
Давление на нагнетании упало до 12 бар. Давление на всасывании точно сказать не могу, но меньше 1 бар. На манометре эта шкала очень мала и почти без делений. Немного выше -0,5 бар.
Температура на испарителе пошла вниз быстрее. -20, -30….-50. Очень волнительные минуты. Наконец достигла психологической отметки -100! Накатило непреодолимое желание станцевать джигу. Но я мужественно крепился. Это была победа. -103. Дальше температура стала понижаться очень медленно, но снижаться. Ниже -105,4 я температуру не видел.
Пробовал покрутить CPEV, но это ничего не дало. При закручивании или откручивании (CPEV находился в среднем положении) температура сначала повышалась, а потом возвращалась примерно к вышеназванной цифре или чуть меньшей. Менялось только давление нагнетания. От 12 до 17 бар. Давление на всасывании не менялось.
Вот фотография работающего каскада в рост.
После всех экспериментов я приступил к отключению каскада. Выключил верхнюю ступень. И включил «вентиль 2», открыв доступ газа в расширительную емкость.
На фотографии видно, как стекающий из теплообменника этилен заморозил трубку. Через некоторое время все оттаяло. Давление в системе стабилизировалось. С открытой расширительной емкостью стояночное давление составило ровно 5 бар.
На следующий день я еще несколько раз запускал каскад. Пуск с расширительной емкостью происходит плавно. Я доволен этой штукой. Можно регулировать количество газа в системе. Очень удобно. Один недостаток – габариты.
P.S. После нескольких пусков каскада, в системе появилась утечка. Слабым местом оказалась пайка, соединяющая испаритель и всасывающую трубку. Трубка из нержавеющей стали. Пайка таких соединений сложна. Видимо некачественное соединение не выдержало температур ниже -100. После перепайки проблема была устранена. А температура на испарителе еще снизилась: -106,6.
Заключение
Когда пуск без нагрузки прошел успешно, начал я прикидывать, что бы разогнать на этом каскаде. И огорчился. Нечего. Пока нечего.
Все это время я был так увлечен изготовлением, доставанием и т.д. А об объекте разгона как-то даже и не подумал. Видимо все-таки есть люди, строящие гоночные машины, а есть люди ездящие на них. И не всегда это одни и те же лица.
Но не нужно унывать. Цель статьи - рассказать об изготовлении. Обо всех трудностях, сложностях и опасностях. А о разгоне можно написать и во второй части статьи. Или на http://people.overclockers.ru/.
Материалы по теме:
- Побольше экстрима или каскад своими руками
- Системы фазового перехода - только правильное охлаждение!
- http://www.xtremesystems.org/forums/
- http://www.teampuss.com/forums/
Выражаю благодарность за помощь, оказанную в работе над каскадом: Boud, Jek666 и Александру за организацию процесса добычи этилена.
реклама
Теги
Лента материалов раздела
Соблюдение Правил конференции строго обязательно!
Флуд, флейм и оффтоп преследуются по всей строгости закона!
Комментарии, содержащие оскорбления, нецензурные выражения (в т.ч. замаскированный мат), экстремистские высказывания, рекламу и спам, удаляются независимо от содержимого, а к их авторам могут применяться меры вплоть до запрета написания комментариев и, в случае написания комментария через социальные сети, жалобы в администрацию данной сети.
Комментарии Правила