Файл: Холодильные машины - Теплообменные аппараты.doc

Преимущества испарительного конденсатора:

1. Нет необходимости в использовании дополнительного водоохлаждающего устройства.

2. В холодный период года он может работать как воздушный конденсатор.

Недостатки испарительного конденсатора:

1. Сложность конструкции.

2. Трудность очистки наружной поверхности труб механическим путем.

3. Дополнительный расход электроэнергии на привод вентилятора.

4. Большие гидравлические потери, как со стороны холодильного агента, так и со стороны охлаждающей воды.

5. Меньшая интенсивность теплообмена, чем в кожухотрубных конденсаторах.

Воздушные конденсаторы с принудительной циркуляцией воздуха

Конденсатор состоит из нескольких вертикальных плоских змеевиков, размещённых в прямоугольном стальном корпусе. С одной из фронтальных сторон конденсатора устанавливается диффузор с вентилятором. Наружная теплообменная поверхность змеевиков выполняется оребрённой. Оребрение может быть проволочным, пластинчатым или с навитыми пластинами. Движение холодильного агента по секциям может быть параллельным или последовательным. При параллельном соединении имеется общий верхний паровой коллектор, общий нижний жидкостной коллектор.

Пар холодильного агента поступает в верхний паровой коллектор и распределяется по верхним трубкам всех змеевиков. Проходя по внутреннему объёму теплообменных труб, пар охлаждается и конденсируется. Образовавшийся конденсат стекает в нижний жидкостной коллектор и выводится из конденсатора.

При последовательном соединении трубопровод от компрессора соединяется с верхней трубой первого змеевика. Нижняя труба первого змеевика соединяется с верхней трубой второго змеевика и т.д. При этом пар проходит последовательно все змеевики, охлаждается и конденсируется, образовавшийся конденсат выходит из нижней трубки последнего змеевика.

Преимущества параллельного соединения:

1. Меньшие гидравлические потери со стороны холодильного агента.

Недостатки параллельного соединения:

1. Неравномерность распределения холодильного агента по змеевикам.

Холодный воздух продувается сквозь трубную решётку вентилятором, нагреваясь на 4-6⁰С. Движение воздуха осуществляется, как правило «на себя».

Преимущества:

1. Исключается образование водного камня.

2. Отсутствует водяная система с насосом, трубопроводами и т.д.

3. Нет дополнительного расхода электроэнергии на привод насоса.

4. Установка конденсатора осуществляется, как правило, на улице за пределами машинного отделения.

Недостатки:

1. Низкая интенсивность теплообмена, в 10-30 раз меньшая, чем у водяных конденсаторов.

2. Большие массогабаритные показатели.

3. Дополнительный расход электроэнергии на привод вентиляторов.

4. Большие гидравлические потери со стороны холодильного агента.

5. Возможность загрязнения наружной оребрённой поверхности.

Для уменьшения занимаемой площади крупные конденсаторы выполняются с зигзагообразными теплообменными секциями.

Конденсаторы с естественной циркуляцией воздуха

По конструкции бывают: змеевиковые с проволочным оребрением, листотрубные, прокатно-сварные.

Змеевиковые, с проволочным оребрением, представляют собой плоский вертикальный змеевик к которому с двух сторон припаяны стальные проволочки, диаметром 2 мм и шагом 4-6 мм. Припаянная проволока выполняет 2 функции:

1. Увеличивает наружную площадь теплопередающей поверхности.

2. Увеличивает жёсткость конструкции.

Листотрубный конденсатор представляет собой плоский вертикальный змеевик, к которому припаян стальной лист, толщиной 0.3-0.5 мм.

Прокатно-сварной конденсатор состоит из двух сваренных между собой стальных листов с выштампованными или выдавленными каналами.

Преимущества:

1. Меньшая занимаемая площадь по сравнению с конденсаторами с принудительной циркуляцией воздуха.

2. Простота обслуживания.

3. Простота конструкции.

4. Отсутствие водяной системы, нароста водяного камня.

5. Отсутствие расхода электроэнергии на привод вентилятора.

Недостатки:

1. Самая низкая интенсивностьтеплообмена, в 30-50 раз меньше чем в водяных кожухотрубных конденсаторах.

2. Большой расход бесшовных труб.

3. Большие гидравлические потери со стороны холодильного агента.

Основы теплового расчёта конденсатора

Целью теплового расчёта является определение требуемой площади теплопередающей поверхности. Площадь находится из общего уравнения теплопередачи:

, м²

где Q_к — полная хоодопроизводительность ,

к — коэффициент теплопередачи конденсатора,

—среднелогорефмическая разность температур.

Q_к можно найти следующими способами :

1. По характеристикам компрессора

, Вт.

2. По параметрам холодильного агента

, Вт .

3. По параметрам охлаждающей среды

, Вт.

можно определить из выражения

, ^oC .

, ^oC .

, ^oC .

Коэффициент теплопередачи К

, .

—рассчитывается по одному из известных аналитических уравнений .

—рассчитывается по конкретным условиям теплообмена и учитывают толщину и материал теплообменных труб, слой масла, водяной камень, слой краски и т.д.

На данном этапе нельзя рассчитать т.к он зависит от(разность температур между х/а и стенкой)

можно определить аналитически и графическим способом. При установившемся режиме работы в конденсаторе соблюдается тепловой баланс.

,

,

,

,

.

Аналитический способ длителен и трудоёмок. Наиболее просто использовать графический метод для этого строится две зависимостиив диапазоне= 0….

Испарители холодильных машин.

Испарителем называют теплообменный аппарат, в котором отвод теплоты от охлаждаемой среды осуществляется за счёт кипения (испарения) холодильного агента.

По виду охлаждаемой среды испарители делятся на:

1. Испарители для охлаждения жидкости.

2. Испарители для охлаждения газа.

3. Испарители специального назначения.

Испарители специального назначения используются в аппаратах для охлаждения и замораживания пищевых продуктов.

В испарителях для охлаждения жидкости в качестве промежуточного хладоносителя используется: вода, рассол, водные растворы этиленгликоля, спирта и т.д.