3221

Например, столб жидкого R22 высотой 300 мм повышает t с —70 до —66,5 °С. Поэтому для низкотемпературных машин перспективны испарители с рециркуляцией хладагента (рис. 8,а).

Рециркуляцию можно осуществить с помощью эжектора 1, который одновременно служит и дроссельным органом (заменяет РВ). При большой скорости жидкости, поступающей из конденсатора в сопло эжектора, в камере смешения (точка А) создается разрежение, и неиспарившаяся жидкость подсасывается из испарителя эжектором и снова через коллектор 2 разбрызгивается на трубки.

Аналогично осуществляется рециркуляция хладагента в кожухо-змеевиковом испарителе (рис. 8, б). В отличие от кожухотрубного этот аппарат имеет одну трубную решетку и трубки не прямые, а U-образные. При низких температурах это устраняет напряжения, которые создаются в кожухотрубных аппаратах из-за разного коэффициента линейного расширения трубок и кожуха. Недостаток испарителей с рециркуляцией — трудность обеспечения возврата масла в компрессор.

В испарителях для охлаждения напитков в торговых автоматах применяют двухзмеевиковые испарители: в одном кипит фреон, по другому течет вода. Для лучшего контакта прижатые друг к другу змеевики припаивают цинком.

Другая схема охлаждения — передача теплоты через промежуточную среду. Два змеевика помещают в форму и заливают алюминием. Когда алюминий застывает, два змеевика с промежуточной средой образуют одно целое.

158

Расход хладоносителя, по которому подбирают насосы, определяют по формуле

Vp = Qи/(cppp(tp2 - tp1)),

где Vp – расход хладоносителя, м3/c;

Qи – нагрузка на испаритель равная теплопритоку в камеру

Qт;

Cp – удельная теплоемкость рассола, kДж/(кг К); Pp – плотность рассола, кг/м3;

(tp2 - tp1)- разность температур рассола на входе в испаритель и на выходе из него, принимаемая равной 2 – 3 0С.

Аналогично подсчитывают и расход воздуха через воздухоохладитель.

Таблица 4

160

ТЕМА 4 КОНДЕНСАТОРЫ

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ

Содержание

1 Конденсаторы

1.1Конденсаторы с воздушным охлаждением

1.2Конденсаторы с водяным охлаждением

1.3Оросительные конденсаторы

1.4Испарительные конденсаторы

1.5Расчет и подбор конденсаторов

2 Вспомогательные теплообменные аппараты

2.1Переохладители жидкости и теплообменники

2.2Промежуточные сосуды

2.3Конденсаторы-испарители КД-И

2.4Отделители воздуха

2.5Градирни

1. КОНДЕНСАТОРЫ

Конденсатор — это теплообменный аппарат, в котором горячий пар, поступающий из компрессора, охлаждается и конденсируется за счет отвода тепла воздухом или водой.

1.1Конденсаторы с воздушным охлаждением

Вдомашних холодильниках применяют конденсаторы с естественной циркуляцией воздуха (в домашних холодильниках важно отсутствие шума, который создает вентилятор). По конструкции это может быть листотрубный аппарат из двух алюминиевых листов, у которых в результате прокатки под давлением образованы каналы (как у листотрубных испарителей).

162

Применяют и змеевиковые конденсаторы с ребрами из стальной проволоки или приваренные к железному листу.

В торговом холодильном оборудовании применяют ребристые конденсаторы (рис. 1) с принудительной циркуляцией воздуха (от вентилятора). Нижняя часть конденсатора соединена с ресивером 3, в котором собирается образовавшаяся жидкость. Поэтому трубки 2 не переполняются жидкостью, вся их поверхность используется для отвода теплоты от пара. На ресивере предусмотрены жидкостный вентиль и фильтра

Рис. 1. Конденсатор с воздушным охлаждением:

1 – входной коллектор; 2 — медные трубки; 3 – ресивер; 4 — жидкостный вентиль; 5 — фильтр.

Конденсаторы с воздушным охлаждением применяют в машинах холодопроизводительностью до 12 кВт, особенно в районах, где недостаточно воды. Для более крупных машин они слишком громоздки.

163

1.2 Конденсаторы с водяным охлаждением

По конструкции они сходны с кожухотрубными и кожухозмеевиковыми испарителями. Аммиачные конденсаторы типа КТГ имеют стальные трубки, развальцованные в трубных решетках, по которым благодаря перегородкам в боковых крышках вода делает несколько ходов. В межтрубном пространстве охлаждается и конденсируется пар, нижняя часть конденсатора (примерно 20 % объѐма) трубок не имеет и служит для сбора жидкости. Более крупные конденсаторы снабжаются отдельным ресивером. Арматура такая же, как и у испарителей. Дополнительно имеется штуцер для соединительной паровой линии с ресивером, что облегчает сток конденсата в ресивер. Предохранительный клапан рассчитан на начало открытия при 18·105 Па. Предусмотрен указатель уровня.

Градация конденсаторов типа КТГ рассчитана на площадь поверхности охлаждения от 25 до 400 м2. В новых обозначениях цифра в марке указывает на площадь наружной поверхности трубок, в старых — внутренней. Например, конденсатор 25КТГ раньше обозначали 20КТГ.

Кожухотрубные конденсаторы для фреонов, в отличие от аммиачных, имеют медные трубки, оребрѐнные со стороны фреона. Ребра бывают в виде стальных листов, надетых на трубы, или накатные. В кожухотрубных конденсаторах для малых фреоновых машин (с площадью поверхности 2÷3 м2) вместо предохранительного клапана иногда ставят плавкую пробку, которая при 70 °С расплавляется, выпуская жидкий хладон-12 в атмосферу.

Для более крупных установок в целях экономии площади выпускают вертикальные кожухотрубные конденсаторы типа 50— 250 KB. По трубам диаметром 57х3,5 мм вода стекает вниз. На входе трубки имеют колпачки с винтовой нарезкой, которая направляет воду по стенкам труб. Аммиак подается в верхнюю часть межтрубного пространства и, конденсируясь, стекает по наружным стенкам труб.

164

На конденсаторе и ресивере имеется по два предохранительных клапана, укрепленных на трехходовом вентиле. Таким образом, перекрыть можно только один клапан (требующий ремонта), а другой остается в работе.

Трубы кожухотрубных конденсаторов очищают от водяного камня металлическими щетками (―ершами‖). Применяют также промывку труб 15÷25 %-ным раствором соляной кислоты с добавкой ингибитора ПБ-5, нейтрализующего кислотное воздействие на металл и предохраняющего трубки конденсатора от разъедания.

1.3 Оросительные конденсаторы

Их выполняют в виде плоских змеевиков, орошаемых снаружи водой, и устанавливают в местах, хорошо продуваемых воздухом. Теплота отводится в результате частичного испарения воды. Оставшаяся вода стекает через поддоны в бак и насосом вновь подается для орошения. В этих конденсаторах расход воды всѐ-таки сравнительно велик, так как с воздухом уносится и неиспарившаяся вода. Бак пополняется свежей водой.

1.4Испарительные конденсаторы

Вэтих конденсаторах, как и в оросительных, теплота от аммиака отводится в результате испарения воды, но трубки конденсатора смонтированы в закрытом кожухе (рис. 2). Это позволяет создать принудительное движение воздуха для улучшения теплопередачи, а для уменьшения уноса капель воды установить отбойники 7, Расход свежей воды примерно в 50 раз меньше, чем в оросительных конденсаторах. Добавление воды регулируется поплавковым регулятором 12. Форконденсатор 6 служит для предварительного охлаждения горячего пара, что улучшает отделение масла в маслоотделителе.

165

Такие конденсаторы находят всѐ более широкое применение на крупных установках, особенно в районах, где недостаточно воды.

Рис. 2. Испарительный конденсатор:

1 — водосборник; 2 — указатель уровня; 3 — маслоотделитель; 4 — предохранительные клапаны; 5 — вентилятор; 6 — форконденсатор; 7 —- отбойники для воды; 8 – коллектор с форсунками; 9 — гладкотрубный змеевик; 10 — дополнительные трубки отвода жидкости; 11 — ресивер; 12 —

166

поплавковый регулятор; 13 — насос; А — горячий пар из компрессора; Б — жидкий аммиак; В, Г — вход и выход воздуха; Д — добавка свежей воды; Е — выпуск масла, в маслосборник

167