3. Теплообменные аппараты:

Принцип действия маслоохладителя. 1 — корпус; 2 — трубы холодильнике; 3 — выход масла; 4 — выход охлаждающей воды; 5 — вход масла; 6 — вход охлаждающей воды.

Принцип действия конденсатора. 1 — трубки; 2 — корпус; 3 — воздух; 4 — конденсационная вода; 5 — охлаждающая вода; 6 — отработавший пар.

Основным типом теплообменных аппаратов являются рекуперативные (поверхностные) аппараты, у которых одна рабочая среда передает теплоту другой рабочей среде через разделяющую их поверх­ность — стенку. Теплопередающая поверхность образуется из трубок или пластин разных конфигураций. Аппараты, у которых теплообмен происходит путем смешения рабочих сред, применяют очень редко.

Рекуперативные аппараты имеют много разновидностей, поэтому для удобства рассмотрения необходимо их условно классифициро­вать по конструктивным, теплотехническим и технологическим при­знакам:

• по назначению - охладители, подогреватели и испарители;

• по роду рабочих сред —пар—жидкость, жидкость—жидкость, газ—жидкость и газ—газ;

• по числу ходов — одноходовые и многоходовые;

• ло направлению потока рабочих сред — прямоточные, противоточные, смешанного и перекрестного тока;

• по конфигурации поверхности теплообмена — кожухотрубчатые, пластинчатые, змеевиковые и специальные;

• по жесткости конструкции — жесткие, полужесткие и нежесткие с U-образными трубками, с плавающей головкой и др.

• по материалу — металлические, неметаллические и комбинированные.

Широко применяют кожухотрубчатые теплообменные аппараты.

Необходимые характеристики аппарата обеспечиваются соответствую­щими скоростями движения рабочих сред в трубной и межтрубной полостях.

Повышение скорости при неизменном количестве рабочей среды достигается уменьшением площади поперечного сечения для прохо­да рабочей среды.

Если рабочая среда движется в трубках, устраива­ются специальные перегородки в крышках аппарата так, что образу­ется ходы:

• рабочая среда проходит из крышки через один пучок тру­бок, делая первый ход; затем поворачивается в полости крышки, входит з другой пучок — второй ход и, продолжая свое движение, совер­шает несколько ходов по трубкам аппарата.

.

Обычно пучки содержат одинаковое количество трубок, и скорость з таком случае одинакова по всем трубкам. Перегородки в крышках делают радиальными, по хордам и комбинированными.

Каждый из этих способов имеет свои положительные стороны и. не­достатки. Особенно жесткие требования по плотности соединений и температурным деформациям трубок и корпуса предъявляют к паро­вым подогревателям воды, масла и топлива. В этих случаях исполь­зуют схемы аппаратов с двумя неподвижными трубными досками, но с установкой соответствующих компенсаторов. Установка компенса­торов на корпусе аппарата возможна только при небольших давле­ниях сред; при высоких давлениях она вызывает конструктивные за­труднения.

Схема аппарата с U-образными трубками показана на рис, 31, б. Характерной особенностью компоновки поверхности теплообмена является самокомпенсация относительных удлинений от воздействии высоких температур. Использование U-образных трубок ограничено из-за сложности очистки поверхности в петлях. Для подобных трубок должны применять чистую рабочую среду. Однако в некоторых конструкциях теплообмеиных аппаратов применяют рабочие среды, содержащие различные соли и механические примеси. Так, например, используют U-образные трубки для паровых подогревателей топлива, масла и забортной воды; при этом рабочие среды протекают внутри трубок, а в межтрубночном пространстве — греющий пар.

U-образные трубки увеличивают и массу аппарата, так как они занимают больше места, чем прямые, рядом в одной крышке.

.Конденсатор.

Холодильник пластинчатого типа.

Из-за того что приводные электродвигатели компрессоров работают на переменном токе и имеют постоянную частоту вращения, для уменьшения подачи применяют различные виды устройств, разгружающих цилиндры компрессора. Такое устройство осуществляет удержание всасывающих клапанов ком­прессора в открытом положении.

Конденсаторы.

Как отмечалось, большинство конденсаторов выполняются кожухотрубными и охлаждаются водой. Типичный современный конденсатор показан на рис. 9.3. Здесь видно, что холодильный агент проходит снаружи трубок, а охлаждающая вода движется внутри них. В конденсаторе, охлаждаемом заборт­ной водой, предусматривается двухходовое движение воды. Обслу­живание водяной части конденсатора осуществляется в соответ­ствии с рекомендациями, приведенными для охладителей в гл. 7. У конденсаторов, имеющих длину 3 м и более, предусматривают двойной выход жидкого агента, с тем чтобы обеспечить беспере­бойное поступление жидкости в систему во время качки судна.

Испарители. Испарители делятся на два вида: испарители не­посредственного охлаждения, в которых холодильный агент ох­лаждает непосредственно воздух, и кожухотрубный,в котором вода охлаждает агент охлаждает хладоноситель.