Le condenseur est l'un des principaux équipements d'échange de chaleur dans l'unité de réfrigération.Sa tâche est d'évacuer la vapeur de réfrigérant surchauffée à haute pression du compresseur, à travers laquelle la chaleur est libérée dans le milieu environnemental et refroidie, condensée en liquide saturé ou même en liquide surfondu.
Selon les différents moyens de refroidissement et méthodes de refroidissement utilisés par le condenseur, il existe trois types de refroidis par eau, refroidis par air et refroidis par eau-air.
Mode de refroidissement du condenseur :
Refroidi par air, refroidi par eau, refroidi par évaporation (refroidi par eau-air)
Selon le mode de débit d'air à l'extérieur de la canalisation dans le condenseur à air :
Condenseur refroidi par air à convection naturelle, condenseur refroidi par air à convection forcée
Tout d'abord, condenseur refroidi à l'eau
Ce type de condenseur utilise l'eau comme fluide de refroidissement pour évacuer la chaleur dégagée lors de la condensation du réfrigérant.L'eau de refroidissement peut être utilisée une fois ou recyclée.
En cas d'utilisation d'eau en circulation, des tours de refroidissement ou des piscines froides doivent être équipées pour assurer un refroidissement constant de l'eau.Selon sa structure différente, il existe principalement des échangeurs de chaleur à coque et à tube et à tube et à plaques maintenant utilisés.
Condenseur horizontal à calandre et tube
1. Condenseur à coque et à tube :
Différents réfrigérants sont utilisés dans les équipements de réfrigération et leurs caractéristiques structurelles sont également différentes.Généralement, les condenseurs verticaux à calandre et à tube conviennent aux grandes unités de réfrigération à l'ammoniac, tandis que les condenseurs horizontaux à calandre et à tube sont généralement utilisés dans les grandes et moyennes unités de réfrigération à l'ammoniac ou au fréon.La plaque tubulaire et le tube de transfert de chaleur sont généralement fixés par un procédé de dilatation, de manière à faciliter la réparation et le remplacement du tube de transfert de chaleur.
2. Caractéristiques du condenseur horizontal à coque et à tube :
Coefficient de transfert de chaleur élevé, moins de consommation d'eau de refroidissement, opération et gestion faciles ;Mais la qualité de l'eau des besoins en eau de refroidissement est élevée.Ce type d'appareil est largement utilisé dans les grandes et moyennes unités de réfrigération à l'heure actuelle.
Condenseur vertical à calandre et tube
1 – tuyau de sortie de liquide ;2 — connecteur de manomètre ;3 - tuyau d'admission ;4 – réservoir de distribution d'eau ;5 – joint de soupape de sécurité ;6 - tuyau d'équilibrage de pression ;7 – tuyau vide ;8 — Tubes
3. Condenseur de carter :
Il s'agit d'un condenseur refroidi à l'eau constitué de tubes de différents diamètres qui sont cisaillés ensemble et pliés en forme de spirale ou de serpent.Comme le montre la figure, la vapeur de réfrigérant est condensée entre les manchons et le condensat est aspiré par le bas.L'eau de refroidissement s'écoule de bas en haut dans le tuyau de petit diamètre, formant un type à contre-courant avec le réfrigérant, de sorte que l'effet de transfert de chaleur est meilleur.
Condenseur tubulaire
4. Condenseur à plaques :
Le condenseur à plaques est constitué d'une série de plaques ondulées en acier inoxydable, qui forment un canal de fluide froid et chaud des deux côtés de la plaque de transfert de chaleur et effectue le transfert de chaleur à travers la paroi de la plaque dans le processus d'écoulement.
L'épaisseur de la plaque de transfert de chaleur est d'environ 0,5 mm et l'espacement des plaques est généralement de 2 à 5 mm.
L'échangeur de chaleur à plaques est de petit volume, léger, à haute efficacité de transfert de chaleur, nécessite moins de réfrigérant, haute fiabilité et a été largement utilisé ces dernières années.Mais son volume interne est petit, le réfrigérant liquide condensé doit être éliminé à temps, les exigences de qualité de l'eau de refroidissement sont élevées, difficiles à nettoyer, les fuites internes ne sont pas faciles à réparer.
L'eau de refroidissement monte et descend, la vapeur de réfrigérant entre par le haut et le réfrigérant liquide s'écoule par le bas.
Deux, condenseur de refroidissement à air
Le condenseur utilise l'air comme moyen de refroidissement.Le réfrigérant est condensé dans le tuyau et l'air s'écoule à l'extérieur du tuyau pour absorber la chaleur dégagée par la vapeur de réfrigérant dans le tuyau.En raison du faible coefficient de transfert de chaleur de l'air, les ailettes sont souvent placées à l'extérieur du tube (côté air) pour améliorer le transfert de chaleur à l'extérieur du tube.Il existe deux types de débit d'air libre et de débit d'air forcé.
1. Condenseur de refroidissement à air avec circulation d'air libre :
Le condenseur utilise l'air circulant à l'extérieur du tube pour absorber la chaleur émise par le réfrigérant.Le changement de densité provoque la libre circulation de l'air et évacue constamment la chaleur de condensation de la vapeur de réfrigérant.Il n'a pas besoin de ventilateur, pas de bruit, plus utilisé dans les petites unités de réfrigération.Comme le montre l'image ci-dessous :
Condenseur refroidi par air à circulation d'air forcée : Comme le montre la figure ci-dessous, il se compose d'un ou plusieurs ensembles de tubes serpentins avec ailettes.La vapeur de réfrigérant pénètre dans le tube serpent à partir du collecteur supérieur et l'ailette extérieure du tube est utilisée pour renforcer le transfert de chaleur côté air et compenser le faible coefficient de transfert de chaleur de la surface de l'air.
En termes de structure, plus il y a de rangées de tubes dans la direction du flux d'air, plus le transfert de chaleur de la rangée arrière est faible, de sorte que la capacité de transfert de chaleur ne peut pas être pleinement utilisée.Afin d'améliorer le taux d'utilisation de la zone d'échange de chaleur, il est préférable de choisir 4 à 6 rangées de tuyaux.
2. Comparaison entre le condenseur refroidi par air et le condenseur refroidi par eau :
(1) Dans les endroits où l'eau de refroidissement est suffisante, l'investissement initial et le coût de fonctionnement des équipements refroidis par eau sont inférieurs à ceux des équipements refroidis par air ;
(2) En raison de la température élevée de l'air extérieur en été, la température de condensation peut généralement atteindre 50℃.Afin d'obtenir la même capacité de refroidissement, la capacité du compresseur frigorifique des équipements refroidis par air doit être augmentée d'environ 15 % ;
(3) Le système d'équipement de réfrigération utilisant un condenseur refroidi par air est simple, ce qui peut soulager le manque d'eau;
Trois, condenseur évaporatif
1. Condenseur évaporatif :
Avec de l'eau et de l'air comme fluide de refroidissement.Il utilise l'évaporation de l'eau pour absorber la chaleur afin de condenser la vapeur de réfrigérant dans le tuyau.L'eau est soulevée par la pompe puis pulvérisée sur la surface extérieure du tube de transfert de chaleur par la buse pour former un film d'eau.Une partie de la chaleur absorbant l'eau s'évapore en vapeur d'eau, puis est évacuée par l'air entrant dans le condenseur.
Les gouttelettes d'eau qui ne s'évaporent pas tombent dans une piscine en dessous.Un déflecteur d'eau est disposé au-dessus du corps de boîte.Utilisé pour empêcher les gouttelettes d'eau de s'échapper dans l'air.Le principe de structure du condenseur évaporatif est illustré sur la figure.
2. Caractéristiques du condenseur évaporatif :
(1) En utilisant la vaporisation de l'eau pour éliminer la chaleur de condensation, l'eau de refroidissement consommée n'est que la recharge d'eau perdue, la consommation d'eau de refroidissement est faible ;
(2) La température du bulbe humide de l'air d'admission du condenseur évaporatif a une grande influence sur l'échange de chaleur.Pour la même température de condensation et le même volume d'air, plus la température de bulbe humide à l'entrée est faible, plus l'évaporation de l'eau de refroidissement est importante et meilleur est l'effet de condensation.
(3) Le condenseur évaporatif a une faible consommation d'eau et l'air requis est inférieur à la moitié du type refroidi par air, il est donc particulièrement adapté aux zones sèches avec pénurie d'eau.
Heure de publication : 02 février 2023