Конденсатор є одним з основних теплообмінних пристроїв холодильної установки.Його завдання полягає в тому, щоб вивести з компресора перегріту пару холодоагенту під високим тиском, через яку тепло виділяється в навколишнє середовище і охолоджується, конденсується в насичену рідину або навіть переохолоджену рідину.
Відповідно до різного охолоджувального середовища та способу охолодження, що використовується конденсатором, існує три типи водяного охолодження, повітряного охолодження та водно-повітряного охолодження.
Режим охолодження конденсатора:
Повітряне охолодження, водяне охолодження, охолодження випаровуванням (водяно-повітряне охолодження)
За режимом потоку повітря поза трубою в конденсаторі з повітряним охолодженням:
Конденсатор з повітряним охолодженням природної конвекції, конденсатор повітряного охолодження з примусовою конвекцією
По-перше, конденсатор з водяним охолодженням
Цей тип конденсатора використовує воду як охолоджуюче середовище для відведення тепла, що виділяється під час конденсації холодоагенту.Воду для охолодження можна використати одноразово або повторно використовувати.
Якщо використовується циркуляційна вода, градирні або холодні басейни повинні бути обладнані для забезпечення постійного охолодження води.Відповідно до різної структури, зараз використовуються переважно кожухотрубні та трубчасті та пластинчасті теплообмінники.
Горизонтальний кожухотрубний конденсатор
1. Кожухотрубний конденсатор:
У холодильному обладнанні використовуються різні холодоагенти, і їх структурні характеристики також різні.Як правило, вертикальні кожухотрубні конденсатори підходять для великих аміачних холодильних установок, тоді як горизонтальні кожухотрубні конденсатори зазвичай використовуються у великих і середніх аміачних або фреонових холодильних установках.Трубна пластина та трубка теплопередачі зазвичай фіксуються методом розширення, щоб полегшити ремонт і заміну трубки теплопередачі.
2. Характеристики горизонтального кожухотрубного конденсатора:
Високий коефіцієнт теплопередачі, менше споживання охолоджувальної води, легка експлуатація та управління;Але вимоги до якості води для охолодження є високими.Такий пристрій в даний час широко використовується в великих і середніх холодильних установках.
Вертикальний кожухотрубний конденсатор
1 – патрубок відведення рідини;2 — роз'єм манометра;3 – забірна труба;4 – водорозподільний бак;5 – шарнір запобіжного клапана;6 – труба вирівнювання тиску;7 – порожня труба;8 — НКТ
3. Корпус конденсатора:
Це конденсатор з водяним охолодженням, виготовлений із труб різного діаметру, які зрізані разом і зігнуті у формі спіралі або змії.Як показано на малюнку, пари холодоагенту конденсуються між рукавами, а конденсат витягується знизу.Охолоджувальна вода тече знизу вгору в трубі малого діаметра, утворюючи протитечію з холодоагентом, тому ефект теплопередачі кращий.
Трубчастий конденсатор
4. Пластинчастий конденсатор:
Пластинчастий конденсатор складається з ряду гофрованих пластин з нержавіючої сталі, які утворюють канали холодної та гарячої рідини з обох сторін пластини теплообміну та здійснюють передачу тепла через стінку пластини в процесі потоку.
Товщина теплообмінної пластини становить близько 0,5 мм, а відстань між пластинами зазвичай становить 2-5 мм.
Пластинчастий теплообмінник має невеликий об’єм, малу вагу, високу ефективність теплопередачі, потребує менше холодоагенту, високу надійність і широко використовується в останні роки.Але його внутрішній об’єм невеликий, конденсований рідкий холодоагент слід усунути вчасно, вимоги до якості охолоджувальної води високі, його важко очистити, внутрішній витік непросто усунути.
Охолоджуюча вода йде вгору та вниз, пари холодоагенту входять зверху, а рідкий холодоагент витікає знизу.
По-друге, конденсатор повітряного охолодження
Конденсатор використовує повітря як охолоджуюче середовище.Холодоагент конденсується в трубі, а повітря виходить за межі труби, щоб поглинати тепло, що виділяється парами холодоагенту в трубі.Через низький коефіцієнт теплопередачі повітря ребра часто встановлюють поза трубою (повітряна сторона), щоб покращити теплопередачу поза трубою.Існує два типи вільного потоку повітря та примусового потоку повітря.
1. Конденсатор повітряного охолодження з вільним потоком повітря:
Конденсатор використовує повітря, що тече поза трубою, щоб поглинати тепло, що виділяється холодоагентом.Зміна щільності спричиняє вільний потік повітря та постійно забирає тепло конденсації пари холодоагенту.Не потребує вентилятора, не шумить, більше використовується в невеликих холодильних установках.Як показано на малюнку нижче:
Конденсатор з повітряним охолодженням і примусовим потоком повітря: як показано на малюнку нижче, він складається з одного або кількох наборів змійчастих трубок із ребрами.Пари холодоагенту надходять у змійкову трубку з верхнього колектора, а зовнішнє ребро трубки використовується для посилення теплообміну повітряної сторони та компенсації низького коефіцієнта теплопередачі поверхні повітря.
З точки зору структури, чим більше рядів труб уздовж напрямку повітряного потоку, тим менша теплопередача заднього ряду, так що потужність теплопередачі не може бути повністю використана.Щоб підвищити коефіцієнт використання площі теплообміну, краще вибрати 4-6 рядів труб.
2. Порівняння конденсатора з повітряним і водяним охолодженням:
(1) У місцях, де достатньо води для охолодження, початкові інвестиції та експлуатаційні витрати на обладнання з водяним охолодженням нижчі, ніж на обладнання з повітряним охолодженням;
(2) Через високу температуру зовнішнього повітря влітку температура конденсації зазвичай може досягати 50℃.Щоб отримати ту саму холодопродуктивність, потужність холодильного компресора обладнання з повітряним охолодженням потрібно збільшити приблизно на 15%;
(3) Система холодильного обладнання з використанням конденсатора з повітряним охолодженням є простою, що може зменшити дефіцит води;
По-третє, випарний конденсатор
1. Випарний конденсатор:
З водою та повітрям як охолоджувачем.Він використовує випаровування води для поглинання тепла для конденсації пари холодоагенту в трубі.Вода піднімається насосом, а потім розпилюється на зовнішню поверхню теплообмінної трубки соплом для утворення водяної плівки.Частина води, що поглинає тепло, випаровується у водяну пару, а потім забирається повітрям, що надходить у конденсатор.
Краплі води, які не випаровуються, падають у басейн внизу.Над корпусом коробки розташований водовідбійник.Використовується для запобігання витоку крапель води в повітря.Принцип будови випарного конденсатора показаний на малюнку.
2. Характеристики випарного конденсатора:
(1) Використання випаровування води для відведення тепла конденсації, споживана охолоджувальна вода – це лише втрачена вода для поповнення, споживання охолоджувальної води невелике;
(2) Температура вологого термометра повітря на вході випарного конденсатора має великий вплив на теплообмін.Для однакової температури конденсації та об’єму повітря, чим менша температура вологого термометра на вході, тим більше випаровування охолоджуючої води, і тим кращий ефект конденсації.
(3) Випарний конденсатор має невелике споживання води, а необхідне повітря становить менше 1/2 від типу повітряного охолодження, тому він особливо підходить для сухих районів з дефіцитом води.
Час публікації: 02 лютого 2023 р