- •Кафедра теоретической и промышленной теплотехники Ларкин Дмитрий Константинович
- •140104 (10.07) – Промышленная теплоэнергетика
- •Оглавление
- •1. Теоретические основы трансформации теплоты.
- •1.1. Основные термины и понятия.
- •1.2. Классификация трансформаторов теплоты.
- •По холодо- или теплопроизводительности:
- •1.3. Рабочие тела трансформаторов теплоты.
- •1.4. Парокомпрессионные трансформаторы теплоты.
- •1.5. Газовые (воздушные) трансформаторы теплоты.
- •1.6. Абсорбционные трансформаторы теплоты.
- •1.7. Пароэжекторные трансформаторы теплоты.
- •2.2. Основные направления решения экологических проблем энергетики.
- •2.3. Сравнение традиционной системы теплоснабжения и тну
- •2.4. Современное состояние развития теплонасосной техники.
- •3. Примеры использования тну
- •3.1. Парокомпрессионные тну в системах оборотного водоснабжения.
- •Существующая схема
- •Расчёт существующей схемы
- •3.2. Парокомпрессионные тну в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.
- •Расчёт теплового баланса помещения и параметров тну.
- •3.3. Воздушные трансформаторы теплоты в системах вентиляции и кондиционированиявоздуха производственных помещений.
- •3.4. Применение абсорбционных трансформаторов теплоты
- •4. Оборудование для трансформаторов теплоты.
- •4.1. Компрессоры.
- •4.2. Конденсаторы для трансформаторов теплоты
- •4.3. Испарители для трансформаторов теплоты
- •4.4. Вспомогательное оборудование для трансформаторов теплоты
- •4.5. Тепловой расчет теплообменых аппаратов для трансформаторов теплоты
4.2. Конденсаторы для трансформаторов теплоты
Типы и конструкции конденсаторов
По типу охлаждения можно определить следующие конденсаторы:
с водяным охлаждением;
с воздушным охлаждением;
с испарительным охлаждением.
а) Конденсаторы с водяным охлаждением подразделяются на:
горизонтальные кожухотрубчатые;
вертикальные кожухотрубчатые.
И те, и другие конденсаторы могут быть с гладкими трубами (тип КТГ) или оребренными (тип КТР).
б) Конденсаторы с воздушным охлаждением как правило ребристотрубчатые.
Конденсация происходит в медных трубах с наружным оребрением:
для малых холодильных машин при естественной циркуляции воздуха;
для средних холодильных машин с принудительной циркуляцией воздуха от вентилятора.
в) конденсаторы с испарительным охлаждением совмещают в одной конструкции градирню и конденсатор. Оребренные трубки, в которых конденсируется хладоагент, орошаются водой и обдуваются воздухом при помощи вентилятора. Конструктивно такие конденсаторы выполняются в виде градирни.
Конструктивные схемы и характеристики конденсаторов
а) Кожухотрубчатые конденсаторы с водяным охлаждением.
Горизонтальные кожухотрубчатые конденсаторы имеют широкое применение, особенно в установках средней и крупной производительностей.
На рис. 47 показан общий вид отечественного кожухотрубчатого конденсатора. Горячие пары холодильного агента из компрессора через патрубок 3 поступают в верхнюю часть обечайки конденсатора и заполняют межтрубное пространство. Пар при этом конденсируется на наружной поверхности труб, развальцованных в трубных решетках. Жидкий холодильный агент из нижней части конденсатора поступает в регулирующий клапан или ресивер. Вода проходит внутри труб. Конденсатор с двух сторон закрыт крышками. В правой крышке имеются входной и выходной патрубки. В крышках устанавливаются перегородки, создающие необходимое (обычно четное) число ходов по воде.
Кожухотрубчатые конденсаторы могут быть выполнены из прямых труб, как это показано,на рисунке, или из U-образных труб, в последнем случае аппараты имеют одну крышку.
Рис. 47. Конструкция горизонтального кожухотрубчатого конденсатора
Технические характеристики горизонтальных кожухотрубчатых конденсаторов [10], выполненных из гладких стальных труб 25х2,5, представлены в таблице 4.1, с наружным накатанным оребрением медных труб 20х3 для машин, работающих на фреонах, в таблице 4.2.
Таблица 4.1
Тип |
Поверхность, м2 |
Габаритные размеры, мм |
Число труб |
Условные проходы, мм |
|||||
D |
L |
B |
H |
Пара |
Конд. |
Воды |
|||
КТГ-10 |
9 |
408 |
1880 |
535 |
760 |
99 |
50 |
10 |
32 |
КТГ-20 |
20 |
500 |
2930 |
810 |
910 |
144 |
50 |
20 |
70 |
КТГ-25 |
25 |
500 |
3430 |
810 |
910 |
144 |
50 |
20 |
70 |
КТГ-32 |
32 |
500 |
4430 |
810 |
910 |
144 |
50 |
20 |
70 |
КТГ-40 |
40 |
600 |
3520 |
910 |
1000 |
216 |
70 |
25 |
80 |
КТГ-50 |
50 |
600 |
4520 |
910 |
1000 |
216 |
70 |
25 |
80 |
КТГ-65 |
65 |
600 |
5520 |
910 |
1000 |
216 |
80 |
25 |
100 |
КТГ-90 |
90 |
800 |
4460 |
1110 |
1230 |
386 |
80 |
32 |
125 |
КТГ-110 |
110 |
800 |
5640 |
1110 |
1230 |
386 |
80 |
32 |
125 |
КТГ-140 |
140 |
1000 |
4750 |
1330 |
1670 |
614 |
100 |
40 |
200 |
КТГ-180 |
180 |
1000 |
5750 |
1330 |
1670 |
614 |
100 |
40 |
200 |
КТГ-250 |
250 |
1200 |
5845 |
1520 |
1940 |
870 |
125 |
50 |
250 |
КТГ-300 |
300 |
1200 |
6845 |
1520 |
1940 |
870 |
125 |
50 |
250 |
Таблица 4.2
Тип |
Наружная поверхность, м2 |
Диаметр обечайки, мм |
Длина труб, м |
Число труб |
Макс. тепловая мощность, кВт |
Число ходов |
КТР-4 |
4,8 |
194 |
1 |
23 |
15,4 |
4; 2 |
КТР-6 |
6,8 |
219 |
1,5 |
29 |
21,5 |
4; 2 |
КТР-12 |
12,8 |
377; 325 |
1; 1,2 |
86 |
43,3 |
4; 2 |
КТР-18 |
18 |
377; 325 |
1,8 |
86 |
62,8 |
4; 2 |
КТР-25 |
30 |
404 |
1,5 |
135 |
105 |
4 |
КТР-35 |
40 |
404 |
2 |
135 |
140 |
4 |
КТР-50 |
49,6 |
404 |
2,5 |
135 |
178 |
4 |
КТР-65 |
62 |
500 |
2 |
210 |
216 |
4; 2 |
КТР-85 |
92,5 |
500 |
3 |
210 |
322 |
4; 2 |
КТР-110 |
107 |
600 |
2,5 |
193 |
373 |
4 |
КТР-150 |
150 |
600 |
3,5 |
293 |
523 |
2 |
КТР-200 |
200 |
800 |
3 |
455 |
698 |
4; 2 |
КТР-260 |
260 |
800 |
4 |
455 |
1360 |
2 |
б) Конденсаторы с воздушным охлаждением.
Различают три основных типа таких конденсаторов: оросительные, испарительные и ребристотрубчатые конденсаторы воздушного охлаждения. Во всех конденсаторах такого типа конденсация рабочего тела происходит внутри труб. Оросительные в настоящее время не выпускаются. Испарительные предназначены для работы в сухом и жарком климате, но могут применяться и в средней полосе. Принцип действия испарительных конденсаторов заключается в охлаждении труб за счёт тепломассообмена при испарении воды, орошающей трубы конденсатора в теплообменном аппарате, имеющем конструкцию градирни. Вода подаётся насосом из нижней части аппарата в распределительный коллектор, служащий для равномерного орошения труб. Навстречу воде, орошающей трубы конденсатора, вентилятором прокачивается поток атмосферного воздуха. В верхней части аппарата установлен сепаратор для улавливания капель воды, уносимых потоком воздуха.
Рис. 48. Конструкция ребристотрубчатого конденсатора
Ребристотрубчатые конденсаторы конструктивно выполнены в виде калориферов различных размеров и конфигурации. Рёбра чаще всего выполняются в виде поперечных прямоугольных пластин (рис. 48), но могут также быть круглыми или другой формы.
В качестве конденсаторов воздушного охлаждения могут быть использованы также воздухоохладители типа ВО, ВОП, характеристики которых приведены ниже.
