Il condensatore è una delle principali apparecchiature di scambio termico nell'unità di refrigerazione.Il suo compito è quello di scaricare il vapore refrigerante surriscaldato ad alta pressione dal compressore, attraverso il quale il calore viene rilasciato al mezzo ambientale e raffreddato, condensato in liquido saturo o addirittura liquido superraffreddato.
In base al diverso mezzo di raffreddamento e al metodo di raffreddamento utilizzato dal condensatore, esistono tre tipi di raffreddamento ad acqua, ad aria e ad acqua.
Modalità di raffreddamento del condensatore:
Raffreddato ad aria, raffreddato ad acqua, raffreddato ad evaporazione (raffreddato ad acqua-aria)
Secondo la modalità del flusso d'aria all'esterno del tubo nel condensatore raffreddato ad aria:
Condensatore raffreddato ad aria a convezione naturale, condensatore raffreddato ad aria a convezione forzata
Primo, condensatore raffreddato ad acqua
Questo tipo di condensatore utilizza l'acqua come mezzo di raffreddamento per rimuovere il calore rilasciato quando il refrigerante si condensa.L'acqua di raffreddamento può essere utilizzata una sola volta o riciclata.
Quando si utilizza l'acqua circolante, devono essere attrezzate torri di raffreddamento o vasche di raffreddamento per garantire che l'acqua sia costantemente raffreddata.Secondo la sua diversa struttura, ora vengono utilizzati principalmente scambiatori di calore a fascio tubiero e a fascio tubiero ea piastre.
Condensatore orizzontale a fascio tubiero
1. Condensatore a fascio tubiero:
Diversi refrigeranti vengono utilizzati nelle apparecchiature di refrigerazione e anche le loro caratteristiche strutturali sono diverse.In generale, i condensatori a fascio tubiero verticali sono adatti per grandi unità di refrigerazione ad ammoniaca, mentre i condensatori a fascio tubiero orizzontali sono generalmente utilizzati in unità di refrigerazione ad ammoniaca o freon di grandi e medie dimensioni.La piastra tubiera e il tubo di trasferimento del calore sono generalmente fissati mediante metodo di espansione, in modo da facilitare la riparazione e la sostituzione del tubo di trasferimento del calore.
2. Caratteristiche del condensatore a fascio tubiero orizzontale:
Elevato coefficiente di scambio termico, minor consumo di acqua di raffreddamento, facilità d'uso e gestione;Ma la qualità dell'acqua dei requisiti dell'acqua di raffreddamento è elevata.Questo tipo di dispositivo è attualmente ampiamente utilizzato nelle grandi e medie unità di refrigerazione.
Condensatore a fascio tubiero verticale
1 – tubo uscita liquido;2 - connettore del manometro;3 – tubo di aspirazione;4 – serbatoio di distribuzione dell'acqua;5 – giunto valvola di sicurezza;6 - tubo di equalizzazione della pressione;7 – tubo vuoto;8 — Tubi
3. Condensatore involucro:
Si tratta di un condensatore raffreddato ad acqua costituito da tubi di diverso diametro che vengono tagliati insieme e piegati a forma di spirale oa forma di serpente.Come mostrato nella figura, il vapore del refrigerante viene condensato tra i manicotti e la condensa viene aspirata dal basso.L'acqua di raffreddamento scorre dal basso verso l'alto nel tubo di piccolo diametro, formando un tipo controcorrente con il refrigerante, quindi l'effetto di trasferimento del calore è migliore.
Condensatore a tubo
4. Condensatore a piastre:
Il condensatore a piastre è costituito da una serie di piastre ondulate in acciaio inossidabile, che formano un canale del fluido freddo e caldo su entrambi i lati della piastra di trasferimento del calore ed effettuano il trasferimento di calore attraverso la parete della piastra nel processo di flusso.
Lo spessore della piastra di trasferimento del calore è di circa 0,5 mm e la distanza tra le piastre è generalmente di 2-5 mm.
Lo scambiatore di calore a piastre è di piccolo volume, leggero, ad alta efficienza di trasferimento del calore, meno refrigerante richiesto, alta affidabilità ed è stato ampiamente utilizzato negli ultimi anni.Ma il suo volume interno è piccolo, il refrigerante liquido condensato deve essere eliminato in tempo, i requisiti di qualità dell'acqua di raffreddamento sono elevati, difficili da pulire, le perdite interne non sono facili da riparare.
L'acqua di raffreddamento sale e scende, il vapore del refrigerante entra dall'alto e il refrigerante liquido fuoriesce dal basso.
Due, condensatore di raffreddamento ad aria
Il condensatore utilizza l'aria come mezzo di raffreddamento.Il refrigerante viene condensato nel tubo e l'aria scorre all'esterno del tubo per assorbire il calore rilasciato dal vapore del refrigerante nel tubo.A causa del basso coefficiente di scambio termico dell'aria, le alette sono spesso posizionate all'esterno del tubo (lato aria) per migliorare lo scambio termico all'esterno del tubo.Esistono due tipi di flusso d'aria libero e flusso d'aria forzato.
1. Condensatore di raffreddamento ad aria con flusso d'aria libero:
Il condensatore utilizza l'aria che scorre all'esterno del tubo per assorbire il calore emesso dal refrigerante.La variazione di densità provoca il libero flusso dell'aria e sottrae costantemente il calore di condensazione del vapore refrigerante.Non ha bisogno di ventola, nessun rumore, più utilizzato in piccole unità di refrigerazione.Come mostrato nell'immagine qui sotto:
Condensatore raffreddato ad aria con flusso d'aria forzato: Come mostrato nella figura seguente, è costituito da uno o più set di tubi a serpentina con alette.Il vapore del refrigerante entra nel tubo a serpente dal collettore superiore e l'aletta esterna del tubo viene utilizzata per rafforzare il trasferimento di calore lato aria e compensare il basso coefficiente di trasferimento di calore della superficie dell'aria.
In termini di struttura, maggiore è il numero di file di tubi lungo la direzione del flusso d'aria, minore è il trasferimento di calore della fila posteriore, in modo che la capacità di trasferimento di calore non possa essere utilizzata completamente.Per migliorare il tasso di utilizzo dell'area di scambio termico, è preferibile scegliere 4-6 file di tubi.
2. Confronto tra condensatore raffreddato ad aria e condensatore raffreddato ad acqua:
(1) Nei luoghi in cui l'acqua di raffreddamento è sufficiente, l'investimento iniziale e il costo operativo delle apparecchiature raffreddate ad acqua sono inferiori a quelli delle apparecchiature raffreddate ad aria;
(2) A causa dell'elevata temperatura dell'aria esterna in estate, la temperatura di condensazione può generalmente raggiungere i 50℃.Per ottenere la stessa capacità di raffreddamento, la capacità del compressore di refrigerazione delle apparecchiature raffreddate ad aria deve essere aumentata di circa il 15%;
(3) Il sistema di apparecchiature di refrigerazione che utilizza un condensatore raffreddato ad aria è semplice e può alleviare la carenza d'acqua;
Tre, condensatore evaporativo
1. Condensatore evaporativo:
Con acqua e aria come mezzo di raffreddamento.Utilizza l'evaporazione dell'acqua per assorbire il calore e condensare il vapore del refrigerante nel tubo.L'acqua viene sollevata dalla pompa e quindi spruzzata sulla superficie esterna del tubo di trasferimento del calore dall'ugello per formare una pellicola d'acqua.Parte del calore che assorbe l'acqua evapora in vapore acqueo, quindi viene portata via dall'aria che entra nel condensatore.
Goccioline d'acqua che non evaporano cadono in una pozza sottostante.Un deflettore d'acqua è disposto sopra il corpo della scatola.Utilizzato per evitare che le gocce d'acqua fuoriescano nell'aria.Il principio della struttura del condensatore evaporativo è mostrato nella figura.
2. Caratteristiche del condensatore evaporativo:
(1) Utilizzando la vaporizzazione dell'acqua per eliminare il calore di condensazione, l'acqua di raffreddamento consumata è solo la ricarica dell'acqua persa, il consumo di acqua di raffreddamento è ridotto;
(2) La temperatura a bulbo umido dell'aria in ingresso del condensatore evaporativo ha una grande influenza sullo scambio termico.A parità di temperatura di condensazione e volume d'aria, minore è la temperatura del bulbo umido in ingresso, maggiore è l'evaporazione dell'acqua di raffreddamento e migliore è l'effetto di condensazione.
(3) Il condensatore evaporativo ha un consumo d'acqua ridotto e l'aria richiesta è inferiore alla metà del tipo raffreddato ad aria, quindi è particolarmente adatto per aree asciutte con carenza d'acqua.
Tempo di pubblicazione: febbraio-02-2023