Конденсатор является одним из основных теплообменных устройств холодильной установки.Его задачей является отвод из компрессора перегретого пара хладагента под высоким давлением, через который тепло отдается в окружающую среду и охлаждается, конденсируется в насыщенную жидкость или даже переохлажденную жидкость.
В соответствии с различной охлаждающей средой и методом охлаждения, используемым конденсатором, существует три типа с водяным охлаждением, воздушным охлаждением и водяным охлаждением.
Режим охлаждения конденсатора:
С воздушным охлаждением, с водяным охлаждением, с испарительным охлаждением (с водяным охлаждением)
По режиму воздушного потока вне трубы в воздушном конденсаторе:
Конденсатор с воздушным охлаждением с естественной конвекцией, конденсатор с воздушным охлаждением с принудительной конвекцией
Во-первых, конденсатор с водяным охлаждением
Этот тип конденсатора использует воду в качестве охлаждающей среды для отвода тепла, выделяющегося при конденсации хладагента.Охлаждающая вода может быть использована однократно или повторно использована.
При использовании оборотной воды должны быть оборудованы градирни или холодные бассейны, обеспечивающие постоянное охлаждение воды.В соответствии с его различной структурой, в настоящее время используются в основном кожухотрубные и трубчатые и пластинчатые теплообменники.
Горизонтальный кожухотрубный конденсатор
1. Кожухотрубный конденсатор:
В холодильном оборудовании используются разные хладагенты, и их конструкционные характеристики также различны.Как правило, вертикальные кожухотрубные конденсаторы подходят для больших аммиачных холодильных установок, тогда как горизонтальные кожухотрубные конденсаторы обычно используются в больших и средних аммиачных или фреоновых холодильных установках.Трубная пластина и трубка теплопередачи обычно фиксируются методом расширения, чтобы облегчить ремонт и замену трубки теплопередачи.
2. Характеристики горизонтального кожухотрубного конденсатора:
Высокий коэффициент теплопередачи, меньшее потребление охлаждающей воды, простота эксплуатации и управления;Но требования к качеству воды для охлаждающей воды высоки.В настоящее время такие устройства широко используются в больших и средних холодильных установках.
Вертикальный кожухотрубный конденсатор
1 – патрубок отвода жидкости;2 — разъем манометра;3 – впускной патрубок;4 – водораспределительный бак;5 – штуцер предохранительного клапана;6 – трубка выравнивания давления;7 – пустая труба;8 — Трубка
3. Кожух конденсатора:
Это конденсатор с водяным охлаждением, сделанный из трубок разного диаметра, которые срезаны вместе и согнуты в виде спирали или змеи.Как показано на рисунке, пары хладагента конденсируются между рукавами, а конденсат вытягивается снизу.Охлаждающая вода течет снизу вверх по трубе малого диаметра, образуя противоток с хладагентом, поэтому эффект теплопередачи лучше.
Трубчатый конденсатор
4. Пластинчатый конденсатор:
Пластинчатый конденсатор изготовлен из ряда гофрированных пластин из нержавеющей стали, которые образуют канал для холодной и горячей жидкости с обеих сторон пластины теплопередачи и осуществляют передачу тепла через стенку пластины в проточном процессе.
Толщина пластины теплопередачи составляет около 0,5 мм, а расстояние между пластинами обычно составляет 2-5 мм.
Пластинчатый теплообменник имеет небольшой объем, легкий вес, высокую эффективность теплопередачи, требует меньше хладагента, отличается высокой надежностью и широко используется в последние годы.Но его внутренний объем невелик, конденсированный жидкий хладагент должен быть устранен вовремя, требования к качеству охлаждающей воды высоки, его трудно очистить, внутреннюю утечку нелегко устранить.
Охлаждающая вода движется вверх и вниз, пары хладагента входят сверху, а жидкий хладагент вытекает снизу.
Два, конденсатор воздушного охлаждения
Конденсатор использует воздух в качестве охлаждающей среды.Хладагент конденсируется в трубе, а воздух выходит за пределы трубы, поглощая тепло, выделяемое парами хладагента в трубе.Из-за низкого коэффициента теплопередачи воздуха ребра часто устанавливаются снаружи трубы (со стороны воздуха) для улучшения теплопередачи снаружи трубы.Существует два типа свободного потока воздуха и принудительного потока воздуха.
1. Конденсатор воздушного охлаждения со свободным потоком воздуха:
Конденсатор использует воздух, проходящий снаружи трубы, для поглощения тепла, выделяемого хладагентом.Изменение плотности вызывает свободный поток воздуха и постоянно отбирает теплоту конденсации паров хладагента.Ему не нужен вентилятор, нет шума, больше используется в небольших холодильных установках.Как показано на рисунке ниже:
Конденсатор с воздушным охлаждением и принудительным воздушным потоком: как показано на рисунке ниже, он состоит из одного или нескольких наборов змеевидных труб с ребрами.Пары хладагента входят в змеевидную трубку из верхнего коллектора, а внешнее ребро трубки используется для усиления теплопередачи со стороны воздуха и компенсации низкого коэффициента теплопередачи поверхности воздуха.
С точки зрения конструкции, чем больше рядов труб в направлении потока воздуха, тем меньше теплопередача заднего ряда, так что мощность теплопередачи не может быть использована полностью.Для повышения коэффициента использования площади теплообмена лучше выбирать 4-6 рядов труб.
2. Сравнение конденсатора с воздушным охлаждением и конденсатора с водяным охлаждением:
(1) В местах, где достаточно охлаждающей воды, первоначальные инвестиции и эксплуатационные расходы на оборудование с водяным охлаждением ниже, чем на оборудование с воздушным охлаждением;
(2) Из-за высокой температуры наружного воздуха летом температура конденсации обычно может достигать 50℃.Чтобы получить такую же холодопроизводительность, мощность холодильного компрессора оборудования с воздушным охлаждением необходимо увеличить примерно на 15%;
(3) Система холодильного оборудования с использованием конденсатора с воздушным охлаждением проста, что может уменьшить нехватку воды;
Три, испарительный конденсатор
1. Испарительный конденсатор:
С водой и воздухом в качестве охлаждающей среды.Он использует испарение воды для поглощения тепла и конденсации паров хладагента в трубе.Вода поднимается насосом, а затем распыляется на внешнюю поверхность трубы теплопередачи с помощью сопла, образуя водяную пленку.Часть тепла, поглощающего воду, испаряется в водяной пар, а затем уносится воздухом, поступающим в конденсатор.
Капли воды, которые не испаряются, падают в бассейн внизу.Над корпусом короба устроена водоотводная перегородка.Используется для предотвращения попадания капель воды в воздух.Принцип устройства испарительного конденсатора показан на рисунке.
2. Характеристики испарительного конденсатора:
(1) Использование испарения воды для отвода тепла конденсации, потребляемая охлаждающая вода представляет собой только перезарядку потерянной воды, потребление охлаждающей воды невелико;
(2) Температура воздуха по влажному термометру на входе в испарительный конденсатор оказывает большое влияние на теплообмен.При одинаковой температуре конденсации и объеме воздуха, чем меньше температура по влажному термометру на входе, тем больше испарение охлаждающей воды и тем лучше эффект конденсации.
(3) Испарительный конденсатор имеет небольшое потребление воды, а требуемый воздух составляет менее 1/2 от типа с воздушным охлаждением, поэтому он особенно подходит для засушливых районов с нехваткой воды.
Время публикации: 02 февраля 2023 г.