Билет №18

1.Испарительный конденсатор. Конструктивная схема. Принцип работы

По принципу отвода теплоты конденсаторы с водяным охлаждением делятся на проточные, оросительные и испарительные.

В испарительных конденсаторах отвод теплоты конденсации хладагента осуществляется воздушным потоком и испарением воды.

Испарительный конденсатор (рис. 4) состоит из ребристых или гладких труб (змеевиков) (4), непрерывно орошаемых водой из форсунок (1). Вода подается центробежным насосом (7) из поддона конденсатора. Навстречу падающей воде вентилятор (3) через жалюзи (5) непрерывно прогоняет воздух, понижая тем самым ее температуру за счет испарения. Чтобы воздух не уносил с собой воду, установлен водоотбойный фильтр (2).

Рис. 4 – Схема испарительного конденсатора

Пары аммиака поступают в конденсатор по трубопроводу (9). Конденсирующийся хладагент стекает в ресивер (8). Свежая вода взамен испарившейся добавляется по трубе (6) с поплавковым клапаном.

Теплоотдача в испарительных конденсаторах интенсивнее, чем в оросительных, вследствие большой поверхности соприкосновения воздуха с водой и принудительного обдувания. Испарительные конденсаторы применяют в стационарных установках малой и средней холодопроизводительности и в некоторых транспортных установках (передвижные льдозаводы).

Испарительный конденсатор передвижного льдозавода имеет поверхность конденсации 95 м². Расход воды в нем с учетом уноса брызг воздухом и испарения не превышает 10–15% от расхода воды в кожухотрубных конденсаторах.

В таблице 21 приведена характеристика испарительных конденсаторов постройки завода ГДР.

2.Маслоотделители парокомпрессионных холодильных машин. Влияние масла на работу аппаратов.

Отделение масла от паров фреона

Для холодильных установок, работающих не на аммиаке, а на других холодильных агентах, например, на фреонах, в которых масло хорошо растворяется и смешивается появляется вероятность распределения масла по всему контуру.

В системах с фреоном-22 применяют как минеральные масла ограниченно растворимые во фреоне-22, так и синтетическое, полностью в нем растворимое. При полном растворении масла оно не оседает на теплопередающей поверхности и не забивает трубки даже при температуре более низкой, чем температура застывания чистого масла. Однако содержание масла в растворе заметно ухудшает теплоотдачу. Кроме того, с увеличением концентрации масла повышается температура кипения. Для увеличения эффективности использования поверхности испарителя следует уменьшать поступление масла в испаритель, применяя маслоотделители, либо применить испарители с рециркуляцией холодильного агента. Выбор метода должен быть экономически обоснован.

При положительных температурах и небольших концентрациях все минеральные масла растворяются во фреоне-22. Поэтому отделить масло в конденсаторе или ресивере невозможно, и все масло, угоняемое компрессором, попадает в испаритель. При низких температурах раствор фреона с минеральным маслом разделяется на две фазы, и фаза с высокой концентрацией масла всплывает на поверхность. При –30…–50°С эта фаза застывает.

В испарителях с кипением внутри труб масло, застывая, забивает проходные сечения. Поэтому для низкотемпературных испарителей такого типа минеральные масла неприменимы.

При температурах кипения ниже (-)40°С предпочтительнее синтетическое масло.

Для работы на фреоне-13 применяют масло ФМ5,6-АП, которое при концентрации 9% и ниже полностью растворимо во фреоне. В испарителях с кипением внутри труб, которые чаще применяют на фреоне-13, концентрация масла в конце испарителя возрастает, и оно выделяется из раствора. Благодаря низкой температуре застывания (-110°С) масло не забивает трубки, а только ухудшает теплопередачу.

Чтобы избежать попадания жидкого фреона в картер компрессора масло с фреоном (рис.4.6, в) предварительно подогревают в специальном ректификаторе 3 при низком давлении, который обычно располагают в верхней части маслоотделителя. Масло, осевшее на кольцах Рашига 2, стекает по конической сетке и стенкам маслоотделителя вниз и, пройдя поплавковый клапан 1, подается в ректификатор 3. Продвигаясь по спиральному каналу, масло соприкасается с дном ректификатора, которое снизу подогревается горячими парами холодильного агента. За счет отвода пара во всасывающую линию этого же компрессора в ректификаторе поддерживается низкое давление, и фреон выкипает. Оставшееся масло стекает в картер вследствие разности уровней.

При интенсивной конденсации ректификатор может не обеспечить испарение всего жидкого фреона. Поэтому в маслоотделители следует подавать охлаждающую воду, предварительно подогретую в конденсаторе, а затем в рубашке компрессора.

В других конструктивных схемах фреоновых маслоотделителей используют предварительное охлаждение водой, нагнетаемых компрессором горячих паров хладагента, с последующим их пропусканием через слой керамических колец, задерживающих масло. Масло, осажденное на керамических кольцах, затем стекает вниз и периодически по мере накопления перепускается в картер компрессора.