Kesävisa - kompressorin paineen mittaus
- Keskustelun aloittaja MrCabin
- Aloitettu
Kerroit että kaasulle on testin alussa 1 milli tilaa ja lopussa 41 milliä tilaa. Mitä tälle kaasulle tässä tilassa sitten tapahtuu ellei se laajene tai paisu?
Foreca sanoo että se on juuri nyt 1013 hPa.
Viimeksi muokattu:
Männän pinta-ala on 0,0013 neliömetriä. Se tekee tuolla 1013 hPa paineella 127 Newtonia joka vastaa noin 13 kg massan painoa maan päällä. Sen voittamiseksi pitää sitä kampea vääntää jos sylinteri olisi ihan tyhjä ja imuventtiili tukittu.
Tuossa ei sanota mitä tapahtuu jos imuventtiili on tukittu painemittarilla.
Tuo -0,6 bar(g) on kutakuinkin sama kuin 0,4 bar(a). Kun männän alapuolella paine on 1,0 bar(a), ja yläpuolella 0,4 bar(a), niin paine-eroa männän eri puolien välillä on noin 0,6 bar. Tämä paine-ero yrittää työntää mäntää kohti yläkuolokohtaa voimalla, jonka Arisoft tuossa edellä laski. Se on se voima, jota vastaan sinä sillä kammella taistelet. Voima ei tule sylinterin sisältä, vaan ulkopuolelta. Sylinterin ulkopuolella on kovempi paine kuin sen sisäpuolella, siksi mäntään kohdistuu voima.
Alipainetta ei oikeasti ole olemassa, se on vain käytännön syistä keksitty termi ilmakehän painetta pienemmälle paineelle. Koska alipainetta ei ole olemassa, se ei voi aiheuttaa voimaa siihen mäntään jota liikutat.
MrCabin
Aktiivinen jäsen
- Keskustelun aloittaja
- #53
Otan tähän muutaman syyn miksi me käytämme kylmätekniikassa mittaripainetta.
1. Kaikki valmistajat tekevät mittareita joissa on asteikko ylipaineelle - on se sitten bar, kPa, MPa, psi jne. siis meillä ei ole käytössä muita mittareita. Tyhjiömittarit ovat sitten mbar tai micron asteikolla.
2. Matalapaine pressostaatti - se on bar(g) asteikolla, koska me haluamme varmistaa ettei kompressori jatka käymistä kun paine on pudonnut alle höyrystimen paineen - siitä me käytämme termiä alipaine. Kompressorin startti säädetään esim. 1,6 bar, eropaine 1,4 bar, jolloin kompressori stoppaa kun paine on 0,2 bar.
3. Varoventtiili - sen aukeamispaine on ilmoitettu bar(g) - yksi syy on se että varoventtiili päästää paineen tähän vallitsevaan paineeseen ja avautumispaine ja seetin poikkipinta-ala on laskettu määrätyn paine-eron ja virtaus volyymin mukaan ja vertailuna on ilmanpaine 0 bar(g)
4. Höyrystymislämpö ja -paine. Koska kaikkien kylmäaineiden kiehumispiste on ilmoitettu vallitsevassa ilmanpaineessa niin asentajalle on paljon loogisempaa käyttää myös höyrystimen painetta mitatessa mittaripainetta ettei tarvitse konvertoida paineita ja lämpötiloja eri asteikolla.
Annetaan kaikkien kukkien kukkia ja vaihdan nyt kesä modeen ja ehkä syksyllä heitän taas jonkun pähkinän purtavaksi ja sohaisen vielä muurahaispesää ennen kuin ne piiloutuvat talven viettoon.
Viimeksi muokattu:
Wikipedian mukaan alipaine tarkoittaa kohteen pienempää painetta verrattuna ympäristöön. Sehän pätee tuossa täysin.
MrCabin
Aktiivinen jäsen
- Keskustelun aloittaja
- #55
Ymmärrän kyllä miten te tätä asiaa lähestytte, mutta jos mietitte ihan sitä alkuperäistä kysymystä ja mitä se mittari näytti, niin ollaan kyllä taas ajauduttu aika teoreettiseen pohdiskeluun ja se on ihan Ok. Itse jatkan alalla käytössä olevien mittareiden kanssa ja käytännössä ja näytän oppilaille miten se kompura toimii ja pysytään positiivisella puolella.
MrCabin
Aktiivinen jäsen
- Keskustelun aloittaja
- #56
Niinpä, mikä oli tämän pähkinän kysymys - mitä mittari näyttää - se näytti pienempää painetta verrattuna ympäristöön. Asteikko mittarissa oli mbar ja näytti n. 400 mbar, mutta jos olisin käyttänyt toista mittaria niin lukema olisi ollut -0,6 bar(g).
Kysymyshän oli ihan mielenkiintoinen. Eihän siitä muuten olisi auennut keskustelua lainkaan. On myös hyvä tietää miten asiat oikeasti toimivat vaikka käytännön työ tapahtuisikin virtuaalitodellisuudessa. Varsinkin ne oppilaat, jotka ovat olleet hereillä fysiikan tunneilla, saattavat ihmetellä joitain käsitteitä, koska heille asiat on opetettu eri tavalla.
MrCabin
Aktiivinen jäsen
- Keskustelun aloittaja
- #58
Pari kommenttia tähän oman osuuden päätteeksi.
Mielenkiintoinen homma tässä on se että yksi kaveri kommentoi ettei alipainetta ole oikeasti olemassakaan ja toinen kaivaa Wikipediasta alipaineen määritelmän mikä on 1:1 miten asiaa itse käsittelen sekä käytännön hommissa että opetuksessa.
Sitten noista termien käytöstä fysiikka vs käytäntö. Itse olen opiskellut fysiikkaa sekä oppikoulussa että tekussa (10/10) eikä fysiikan termien käyttö tai sitten työelämässä käytetyt termit ole koskaan aiheuttaneet mitään ristiriitaa miten asiat ymmärrän tai yritän parhaani mukaan tehdä ne ymmärretyksi koulutuksessa.
Viimeksi muokattu:
Käytännön miehille, mm. auton renkaan täytössä, barg on ihan hyvä. Jos auton/renkaan valmistajat vaihtavat paineyksikön bara:ksi niin atoilijat ajavat ainakin 5 vuotta 1 bar liian korkeilla paineilla. Tai jos renkaan täyttömittarit vaihtuvat bara asteikollisiksi niin autoissa 1 bar liian alhaiset paineet.
Sama ongelma tulee kylmämiehille jos näitä aletaan mulkkaamaan. Tulis ensin ne mittarit, joissa abs asteikko ja samantien myös kaikki taulukot ja speksit laitteille bara- asteikollisksi, aluksi melkoisen hankalaa mutta loppupeleissä olisi kyllä ihan hyvä kuten nimim.tet mainitsi.
Onko nimim. tet:llä käytössä K-asteikko lämpömittareissa?
Sama ongelma tulee kylmämiehille jos näitä aletaan mulkkaamaan. Tulis ensin ne mittarit, joissa abs asteikko ja samantien myös kaikki taulukot ja speksit laitteille bara- asteikollisksi, aluksi melkoisen hankalaa mutta loppupeleissä olisi kyllä ihan hyvä kuten nimim.tet mainitsi.
Onko nimim. tet:llä käytössä K-asteikko lämpömittareissa?
Ihan alkuperäiseen kysymykseen voisi lisätä että mitä mittari näyttää heti 180 asteen kiertämisen jälkeen ja mitä 15 sekunnin jälkeen. Tuota kaasun kylmenemistä ei tavan ihminen hoksaa ja sitten kun kaasu lämpenee niin paine kasvaa yllättävän paljon.
Tuota on tullut kokeiltua hydraulisylinterien kanssa, joiden tiivisteet ovat kertaluokkaa pitävämmät kuin kompressorin männissä. Kaasun lämpötilaa niissä ei pysty mittaamaan mutta kaasun lämpölaajenemisen paineen muutoksen huomaa helposti.
Tuota on tullut kokeiltua hydraulisylinterien kanssa, joiden tiivisteet ovat kertaluokkaa pitävämmät kuin kompressorin männissä. Kaasun lämpötilaa niissä ei pysty mittaamaan mutta kaasun lämpölaajenemisen paineen muutoksen huomaa helposti.
Mielenkiintoista ajatustenvaihtoa. Jos palataan alkuperäiseen kuvaan niin sivutuotteena tuohon painekeskusteluun liittyy kiinteästi miten teoteettisesti ilman lämpötila muuttuu sylinterissä männän liikkuessa yläkuolokohdasta alakuolokohtaan? Termodynamiikan opinnoista on kulunut vuosikymmeniä mutta muistelen että ilma kylmenee. Miten on?
Onhan ne kompuran männät ihan lussuja verrattuna hydraulisylinteriin. Kompurassa mäntä kiertää ehkä 25 kertaa sekunnissa edestakaisin niin kaasu ei ehdi läpivuotaa kovin paljon. Hydraulisylinterillä kestää ehkä 25 sekunttia yhteen iskuun. Jos hydraulisylinteri ohivuotais yhtäpaljon kuin kompuran mäntä niin hudraulisylinteristä ei tulis voimaa käytännössä ollenkaan.
MrCabin
Aktiivinen jäsen
- Keskustelun aloittaja
- #65
Lämpötilan vaihtelua ei tuossa varmaan pysty mittaamaan koska käytössä ei ole niin tarkkoja mittareita. Testissä käännän kompressorin kampiakselia kädellä mihin kuluu ehkä 0,1 sekuntia ja siinä ajassa paine putoaa 1013 mbar tasosta hiukan alle 400 mbar tasolle. Testin tarkoituksena oli todentaa kompressorin imuvaiheessa tapahtuva paineen aleneminen sylinterissä.
Kaasu kylmenee laajentuessaan ja sen lämpömäärä vähenee, koska laajentuessaan se tekee työtä. Kylmenemisen suuruus liittyy kaasun molekyylirakenteeseen, mutta esim. typpitäytteisenä tuolla puristussuhteella kaasu jäähtyisi laskemani mukaan yli 200 astetta, loppulämmön ollessa -186°C, jos lisää kaasua ei vuotaisi sylinteriin. Vuotokaasu sekä lämmittää että lisää painetta ja sitä kautta pilaa tuon jäähtymisen. Kaasun lämpökapasiteetti on niin pieni että se lämpenee hyvin nopeasti myös kaikista lämpimistä pinnoista.
Puristettaessa lämpötila vastavaasti nousee rajusti. Diesel-moottori on siitä hyvä esimerkki.
Viimeksi muokattu:
Ei ole.
Johtuu ehkä siitä, etten asu ulkoavaruudessa. Siellä kelvineille voisi olla käyttöä. Oma viitekehykseni on useimmiten tämä ympäröivä maailmamme, joten on luonnollista käyttää sinne hyvin soveltuvaa celsiusasteikkoa.
Sitten taas kun tarkastellaan järjestelmää, jossa paineella on suuri merkitys, mutta maapallon ilmakehän paineella ei mitään merkitystä - kuten kylmäprosessi - niin pidän absoluuttista paineasteikkoa ehdottomasti parempana vaihtoehtona, kuin (tähän tarkoitukseen) täysin keinotekoisen nollapisteen sisältävää asteikkoa.
MrCabin
Aktiivinen jäsen
- Keskustelun aloittaja
- #68
Tähän on kyllä pakko kommentoida sen verran että mittaripaine tai sen nollapiste ei ole mitenkään keinotekoinen yhtään sen enempää kuin jään sulamispiste tai veden kiehumispiste. Fahrenheit asteikko sen sijaan on paljon enemmän keinotekoinen kun sitä vertaa Celcius asteikkoon jolla esimerkiksi tuo jään sulaminen tai veden jäätyminen on 0,001 asteen tarkkuudella nolla.
Se on vertailuarvo tähän vallitsevaan ilman paineeseen nähden ja on hyvä arvo käyttää kun ajattelemme esimerkiksi höyrystimen painetta onko se ilmanpaineen ylä- vai alapuolella ja tällä on merkitystä aiemmin mainitsemieni laitteiden kannalta.
Jos suljettua kylmäteknistä prosessia olisi parempi mitata absoluuttista asteikkoa käyttäen niin olisihan mittarit tehty sen mukaan jo vuosikymmeniä - mutta ei ole.
Kellarinlämmittäjä
Oppimiskäyrällä
Asteikoonhan voi vaikka tussilla merkitä absoluuttista painetta osoittavat lukemat. On aika paljon eri asia rakentaa mittari, joka oikeasti mittaa absoluuttista painetta ja johon vallitseva ilmanpaine muutoksineen ei vaikuta. Manometrityyppisen mittarin kotelo täytyy tyhjiöidä ja varustaa sen mukaisella lasilla. Mittarin tulee myös pääsääntöisesti kestää vähintään ilman paine hajoamatta. Varsinkin jos haluaa mitata pieniä paineita, aika monelta murheelta välttyy, jos mittaa paine-eroa ilmanpaineeseen. Veikkaan että tämä on se syy, miksi ne mittaavat paine-eroa ilmanpaineeseen.
MrCabin
Aktiivinen jäsen
- Keskustelun aloittaja
- #70
Ei ole.
Johtuu ehkä siitä, etten asu ulkoavaruudessa. Siellä kelvineille voisi olla käyttöä. Oma viitekehykseni on useimmiten tämä ympäröivä maailmamme, joten on luonnollista käyttää sinne hyvin soveltuvaa celsiusasteikkoa.
Tässä on hiukan ontuva logiikka - miksi et käytä molempia sekä Kelvin ja abs paine asteikkoja täällä maan päällä kuin vain toista siellä missä Trumpin hallinto etsii mahdollisia asukkeja? Vai onko niin että on helpompi pelata numeron 1 abs paineen kanssa kuin numerolla 273 Kelvinien ollessa kyseessä?
MrCabin
Aktiivinen jäsen
- Keskustelun aloittaja
- #71
Varmaan on hyvä hiukan kertoa taustoista mitkä on lähtökohtana noille "pähkinöille".
Täällä koulutuksen keskellä tulee sekä kysymyksiä että mahdollisuuksia toteuttaa empiiristä tutkimusta, mistä on toivottavasti jotain hyötyä opetusta silmällä pitäen. Meillä oli yksi valmiiksi purettu kompressori ja heitin männät ja venttiilikannen paikoilleen ja ajattelin testata kun oli hyvä mahdollisuus, että minkälaisen alipaineen kompressori tuossa imuvaiheessa sylinteriin muodostaa.
Tuo yksi männän liike joka muodosti sylinteriin hetkellisesti -0,6 bar(g) alipaineen. Kun se toistetaan 3000 kertaa käytössä olevassa systeemissä nestelinjan venttiilin ollessa suljettuna, niin tuo sama alipaine muodostuu höyrystimeen.
Tuo yksi männän liike joka muodosti sylinteriin hetkellisesti -0,6 bar(g) alipaineen. Kun se toistetaan 3000 kertaa käytössä olevassa systeemissä nestelinjan venttiilin ollessa suljettuna, niin tuo sama alipaine muodostuu höyrystimeen.
Kun selitämme ja laskemme fysikaalisia ilmiöitä niin käytämme lämpötilalle Kelvineitä, jotka alkavat pisteestä jossa ei ole lämpötilaa. Samoin paineen vaikutusten ymmärtämiseksi ja laskemiseksi on syytä käyttää asteikkoa, joka alkaa pisteestä, jossa ei ole painetta. Mittarin käyttäjän sitten tulee tietää, että mittari näyttää tiedon jollain muulla referenssillä, mutta muistaa, että sitä asteikkoa on muuteltu käytännön syistä. Muutoin vaarana on selittää asioita kuten Aristoteles teki "horror vacui". Vaikka hänen teoriansa kumottiin jo 1600-luvulla, näyttää se yhä herkästi lipsahtavan todeksi.
Uteliaisuus tettää hassuja juttuja: yksi hönö nykii hydraulisynteriä ja toinen kiertää käsin kompuraa
, aina niistä jotain kuitenkin kertyy korvien väliin. Emppiirisiä kokemuksia pitää korjata ja täydentää fysiikan opeilla ja ainakin itelle tärkeä osuus on virhearvioinnilla ja kyseenalaistamisella.Tuo -0,6 barg voi olla aika lähellä totuutta moottorikäytölläkin vaikka ohivuodon osuus pienenee, kaasu on aika "ohutta" siloin ja kompuran tuottama massavirta jää pienehköksi vrt. jos höyrystimen paine on vaikkapa 4 bar.
Alipaineen määritelmä oli se, että se on ympäröivää painetta pienempi. Alipainemittarisi näyttää paine-eron ilmanpaineeseen, joka on mittarin ulkopuolella referenssinä. Nesteen höyrystymisessä ilmanpaine ei ole lainkaan osallisena, joten ilmanpaine-alipaineen selitys tulee pysähtyä mittarin lukeman tutkimiseen ja puhua sitä eteenpäin esimerkiksi matalasta paineesta. Neste ei kaasuunnu siksi, että paine on ilmanpainetta alhaisempi vaan siksi että se on kyseisessä lämpötilassa olevaa höyrynpainetta alhaisempi. Jos käytämme tässä yhteydesäs sanaa alipaine, meidän pitäisi sillä tarkoittaa sen höyrystinympäristön luontaista höyrynpainetta alhaisempaa painetta ja sitä barg mittari ei meille näytä vaan se pitää kaivaa kyseisen kylmäaineen käyrästä.
Käytännön harjoitus: R32 sisältävä höyrystinkenno on 21 asteen huoneenlämpötilassa. Sen paine on 10 bar(g). Onko höyrystimessa silloin ali- vaiko ylipainetta?
Viimeksi muokattu:
MrCabin
Aktiivinen jäsen
- Keskustelun aloittaja
- #75
Tässä ei ole mitään epäselvää koska satuin itse opiskelemaan tekussa juuri niinä vuosina kun SI-järjestelmä otettiin käyttöön.
Koulutuksessa tai työelämässä minulle ei ole tullut vastaan yhtään tilannetta jolloin olisin joutunut laskemaan jonkun kaavan avulla systeemin asennukseen tai toimintaan liittyviä asioita. Sama asia absoluuttisen paineen kanssa - joskus kun laitan mitatut painearvot Log, P-h kaavioon, niin pitää muistaa lisätä yksi. Yhtään lasku kaavaa ei näin äkkiseltään tule mieleen mikä olisi kaava johon pitää syöttää abs paine eikä mittaripainetta. Kyllä varmasti löytyisi, muttei ole relevanttia näissä hommissa joita teen.
PT ja AT koulutuksessa kun käydään läpi termodynamiikan perusteita niin silloin lasketaan jonkun verran, mutta suurin osa koulutuksesta on hands-on hommaa.
MrCabin
Aktiivinen jäsen
- Keskustelun aloittaja
- #76
Mitä tässä hain oli se että mihin paineeseen höyrystimen paine putoaa kun laitetaan tuo nestelinjan venttiili kiinni.Uteliaisuus tettää hassuja juttuja: yksi hönö nykii hydraulisynteriä ja toinen kiertää käsin kompuraa
Tuo -0,6 barg voi olla aika lähellä totuutta moottorikäytölläkin vaikka ohivuodon osuus pienenee, kaasu on aika "ohutta" siloin ja kompuran tuottama massavirta jää pienehköksi vrt. jos höyrystimen paine on vaikkapa 4 bar.
Samaa asiaa se kompura tekee vaikka se höyrystimen paine on positiivinen - se näkyy kompuran tekemän työn määrässä kun se paine-ero muuttuu.
MrCabin
Aktiivinen jäsen
- Keskustelun aloittaja
- #77
Kun tässä nyt aina korjaillaan tekstejä niin sen verran korjausta että R32 paine tuossa huoneen lämmössä on 14 bar(g). Kyllä se on ylipainetta ympäristön paineeseen verrattuna.
Sitten tuohon yllä olevaan tekstiin niin olen yrittänyt jotenkin vääntää rautalangasta sitä että asentajaa kiinnostaa onko höyrystimessä ympäristöä korkeampi vai matalampi paine.
Tuo oli väärä vastaus. Oikea vastaus on, kompressori on imenyt höyrystimeen 4 barin alipaneen joka saa nesteen kiehumaan ja höyrystimen jäähtymään nopeasti 10 asteiseksi. Mielestäni näin sen opetit aiemmin, että alipaine höyrystimessä saa nesteen höyrystymään.
MrCabin
Aktiivinen jäsen
- Keskustelun aloittaja
- #79
Ok, sorry ajattelin aluksi että systeemi oli pysähdyksissä - siitä tuo 14 bar korjaus.
Kyllä olen pääsääntöisesti sanonut että höyrystimen matala paine saa kylmäaineen höyrystymään ei alipaine. Tuo matala paine voi olla mitä tahansa 0 - 14 bar(g) riippuen ympäröivän tilan lämpötilasta.
Kompressori ei ole imenyt alipainetta vaan laskenut painetason 10 bar tasolle - siis ympäröivään paineeseen verrattuna.