книги из ГПНТБ / Трушин, В. Н. Механическое оборудование и установки курс лекций

257

металлический бак. В змеевики сверху поступают пары холодиль­ ного агента, а снизу агент отводится в видком состоянии. Зме­ евики охлаждаются водой, которая, поступая в бак снизу, омы­ вает снаружи змеевики и выходит И8 верхней части бака. В баке устанавливаются перегородки, разделяющие его на отсеки. Вода попадает в нижний отсек, а затем последовательно проходит че­ рез остальные, чем достигается увеличение скорости ее движения Однако, несмотря на эго, скорость движения воды в таких яондѳн саторах очень мала (около 0,1 м/сек).

Теплопередача в погружных конденсаторах низкая, коэффи­ циент теплопередачи нн у них колеблется в пределах

150 - 200 ккал/м^«град-час. Это объясняется малой скоростью движения воды, а также плохим отводом жидкого агента с тепло­ передающей поверхности. Жидкий агент, образовавшийся вначале, должен до выхода пройти всю оставшуюся часть змеевика, и по­

рены к внутренним. Переход из межтрубного кольцевого простран­ ства одной грубы в другую осуществляется посредством приварен­ ных соединительных патрубков, расположенных по концам труб.

Для лучшего отекания конденсата трубы имеют небольшой уклон. Пары холодильного агента поступают в межтрубное пространство сверху, а жидкий агент отводится снизу. Вода подводится снизу и идет последовательно по внутренним трубам, соединенным между собой по концам переходными устройствами (калачами).

В противоточных конденсаторах обеспечивается интенсивная теплопередача ( кк - 800 *• 900 ккал/м^.град-ч?с).

258

Высокий тѳплосъем достигается благодаря большой скорости движения воды. Наибольшая часть тепла в этих конденсаторах пе­ редается воде в верхних трубах. В нижних трубах теплопередача ухудшается из-за частичного заполнения межтрубного пространст­ ва жидкостью. Недостатком двухтрубных конденсаторов является большой расход металла на I м^ теплопередающей поверхности.

Применяются двухтрубные конденсаторы в холодильных уста­ новках малой и средней холодопроизводительности.

Кожухотрубные конденсаторы могут быть горизонтальными и вертикальными.

Горизонтальный кожухотрубный конденсатор (рис.14-.6) со­ стоит ив цилиндрического кожуха 4, внутри которого располагают­ ся трубы 7. К кожуху с обеих сторон привариваются трубные ре­ шетки 9, в которых развальцовываются внутренние трубы. Конден­ сатор с двух сторон закрывается торцовыми крышками I и 6.

Пары холодильного агента поступают сверху в мѳжтрубноѳ про­ странство, а жидкий агент отводится снизу. Вода циркулирует по

По 1 - 1

Рис.14.6. Схема горизонтального кожухотрубного

внутренним трубам 7. В нижней части конденсатора (аммиачного) имеется отстойник для масла 8. В верхней части кожуха устанав­ ливается манометр 2, предохранительный клапан 3 и штуцер 5 для отвода воздуха.

Охлаждающая вода подается снизу через штуцер, расположен­ ный В ’крышке конденсатора, и выходит через верхний штуцер. Для создания многоходности в крышках делают перегородки, что обѳс-

2 5 9

почивает последовательное движение воды по внутренним трубам. Этим достигается увеличение скорости движения воды в конденса­ торе и повышение эффективности теплопередачи.

В горизонтальных кожухотрубных конденсаторах скорость дви­ жения воды достигает 0,8 - 1,0 м/сек. Коэффициент теплопереда­ чи нк = 600 800 ккал/м^.град.час.

Высокий коэффициент теплопередачи конденсатора достигается благодаря хорошему отводу конденсата с тѳплопѳрѳдающѳй поверх­ ности. Конденсация происходит на внутренних горизонтальных трубах, с которых конденсат легко стекает в нижнюю часть ко­ жуха. Высота жидкого агента в кожухе должна быть в пределах 50 - 75 мм, а в больших конденсаторах - до 100 мм.

Достоинство горизонтальных конденсаторов - высокий коэффи­

260

шетку 7. Каждая труба имеет направляющую насадку 6, которая обеспечивает винтообразное движение вода внутри трубы и равно­

ство в среднюю часть кожуха. Конденсация происходит на верти­ кальных трубах.

Жидкий агент отводится из нижней части конденсатора. На­ блюдение за уровнем жидкого агента в конденсаторе ведется по указателю 2.

В верхней части конденсатора устанавливается предохрани­ тельный клапан 5, манометр 9 и штуцер для спуска воздуха 8.

распределительные желоба 5.

Пары агента поступают в змеевики снизу через общий коллек­ тор. По мере образования конденсата он отводится в стояк 2 че­ рез трубки, вваренные в изгибы змеевика.

Орошающая вода стекает в поддон I, из которого она насо­

сом 7 по трубопроводу 6 подается снова к распределительным же­ лобам 5.

261

Во время орошения конденсатора вода частично испаряется, что требует для нормальной его работы доступа к змеевикам све­ жего воздуха. Поэтому такие конденсаторы устанавливаются либо в специальных помещениях с хорошей вентиляцией, либо на откры­ том воздухе. В последнем случае от прямого действия солнечных лучей оросительные конденсаторы защищаются навесом с вытяжным фонарем и решетчатыми (жалюзийными) стенками.

По мере необходимости расход охлаждающей воды компенсирует­ ся из внешнего источника. Для уменьшения количества циркулирую­

сатора достигается созданием противотока между водой и агентом,

располагаются в закрытом корпусе 6. Эти змеевики через распре­ делительный коллектор А орошаются водой. В противоток движению воды через жалюзи 2 и 8 вентилятором 5 внутрь корпуса засасы­ вается воздух, который затем выбрасывается из верхней части

263

где QH - холодопроизводительность конденсатора в ккал/час; Кк - коэффициент теплопередачи конденсатора;

A éotсредняя разность температур конденсирующегося холо­ дильного агента и охлаждающей воды.

Величины, входящие в формулу (14.I), определяются следующим образом:

а) холодопроизводительность конденсатора вычисляется по формуле

Q H = В (і'2 - ід) ккал/час;

б) коэффициент К рассчитывается по уравнениям теплопере­ дачи или ориентировочно принимается по статистическим данным из таблиц;

в) средняя разность температур определяется на основании формулы теплопередачи, имеющей следующий вид:

Температура конденсации обычно бывает на 2 - 5° выше темпера­

Lm p - 01d

б) задаваясь длиной конденсатора Ь , находим число труб в конденсаторе п :

п

в) задаваясь скоростью движения воды в трубах Ѵв в пре делах 0,8 - 1,0 м/сек, определяем сечение труб в одном ходе воды через конденсатор

г) сечение одной трубы равно

^тр

д) число труб т в одном ходе будет

е) число ходов в конденсаторе г будет равно

Конденсаторы холодильных мамин работают при давлениях выше атмосферного, поэтому при их конструировании должна быть обес­ печена необходимая прочность и плотность. При расчете конден­ саторов на прочность принимают следующие условные давления: для аммиака и фреона-22 - 20 атм, а для фреона-12 - 16 атм.

265

§ І4Л. ИСПАРИТЕЛИ

Испаритель - это тешгообмѳнный аппарат, в которой тепло от охлаждаемой среды передается жидкому холодильному агенту, вызы­ вая кипение последнего.

Теплообмен в испарителе осуществляется через ограждающую

1. От характера образования пара - пузырчатого или пленоч­ ного. Пузырчатый режим кипения наблюдается тогда, когда в не­ которых благоприятных точках теплопередающей поверхности обра­ зуются отдельные пузырьки пара. Центрами парообразования слу­ жат отдельные шероховатости (бугорки), а также пузырьки газов, легко выделяющихся на поверхности нагрева.

Интенсивность процесса кипения определяется разностью тем­

водит к резкому уменьшению теплоотдачи. Это вызвано тем, что при большой разности температур число центров парообразования настолько увеличивается, что пузырьки пара сливаются между со­ бой и образуют паровую пленку, которая отделяет жидкость от нагреваемой стенки и создает термическое сопротивление. Эта пленка неустойчива, она разрывается на части и поднимается вверх в виде больших пузырьков. Такой режим кипения и называет­ ся пленочным.

2. От смачиваемости геплопередающей поверхности кипящей гадкостью.Если кипящая жидкость хорошо смачивает поверхность нагрева, то размеры образующихся пузырьков небольшие и они быстро отрываются от поверхности.

Если кипящая жидкость плохо смачивает поверхность нагрева, то пар образуется в виде пленки или в виде пузырей с большой площадью соприкосновения с теплопередающей поверхностью.

266

Коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении или при ки­ пении с образованием больших пузырей значительно ниже,чем при кипении с небольшими размерами пузырьков.

3. От наличия в кипящей жидкости растворенных газов, кото­ рые оказывают положительное влияние в начальный момент кипения, так как пузырьки газов являются центрами парообразования.

4. От конструкции теплообменного аппарата. Любая конструк­ ция аппарата должна обеспечить быстрое удаление пара с тепло­ передающей поверхности. Для более эффективного использования теплопередающей поверхности целесообразно направлять в испари­ тель только жидкий агент, предварительно отделяя пар, получен­

кости или воздуха). Оптимальная скорость движения для рассолов

ности маслом создает большое термическое сопротивление и ухуд­ шает смачиваемость, что вызывает образование пленочного кипе-, ния. Все это резко снижает эффективность теплопередачи,поэтому необходимо принимать меры для предотвращения попадания масла

эти отложения на теплопередающей поверхности резко увеличивают термическое сопротивление и снижают теплопередачу аппарата.

Испарители холодильных машин классифицируются по двум ос­ новным признакам: по характеру заполнения холодильным агентом и по виду охлаждаемой среды.

По характеру заполнения холодильным агентом испарители разделяются на затопленные и незатоплѳнныѳ., В испарителях за­ топленного типа устанавливается свободный уровень кипящего жид­ кого агента. В незатопленных испарителях нет четко выраженного уровня жидкого агента.

Преимущественное распространение в холодильных машинах по­ лучили испарители затопленного типа. Применение затопленных испарителей объясняется тем, что они имеют более высокий коэф­ фициент теплопередачи по сравнению с незатопленными, а также