84

Таблица 5.2 – Технические характеристики агрегатов А-220

5.3.4 Испарители холодильных машин

В мясомолочной и химической промышленности используются испарители с промежуточным хладоносителем (рассол, «ледяная» вода), которые бывают закрытого (кожухотрубные) и открытого (панельные) типов. На крупных холодильниках в основном применяются испарители закрытого типа – это кожухотрубные теплообменные аппараты, в основном восьмиходовые, с диаметром труб 25х2 мм. В трубах испарителей циркулирует рассол, в межтрубном пространстве кипит хладагент. Типоразмеры горизонтальных кожухотрубных испарителей ИТГ (рисунок 5.6) представлены в таблице 5.3.

Испарители открытого типа (панельные) имеют небольшую мощность. В них аммиак кипит в трубках, а хладоноситель (рассол), интенсивно перемешиваемый мешалкой, циркулирует в открытом баке. Основные характеристики панельных испарителей приведены в [13].

85

Рисунок 5.6 – Кожухотрубный испаритель

1 – мановакууметр; 2 – клапан предохранительный

Таблица 5.3 – Типоразмеры горизонтальных кожухотрубных испарителей типа ИТГ

Рассчитывают испарители по общей методике расчета теплообменных ап-

86

паратов. В инженерной практике площадь поверхности испарителя определяется по формуле

5.3.5 Определение коэффициента теплопередачи горизонтального кожухотрубного испарителя

Тепловой расчет испарителя для охлаждения жидкого хладоносителя, рассола – раствора СаСl2 (или NaCl) в воде, ведут по формуле:

Если заданная холодопроизводительность установки равна Qо, то с учетом теплопритоков из окружающей среды тепловая нагрузка испарителя определится формулой:

Количество рассола, циркулирующего в системе испарителя,

где ср – изобарная теплоемкость рассола, кДж/(кг К); tр1 - температура рассола на входе в испаритель, оС; tр2 - температура рассола на выходе из испарителя, оС.

Скорость движения рассола в трубах испарителя определяется по формуле:

87

где ρр – плотность рассола, кг/м3; fхода – площадь сечения одного хода по трубам, определяется по формуле

z - число ходов труб испарителя.

Тепловой поток через трубы испарителя находят по формуле:

Коэффициент теплопередачи определяется по выражению:

где αа – коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к аммиаку; αр - коэффициент теплоотдачи от рассола к стенке трубы ; dвн и dн – диаметр труб, соответственно внутренний и наружный; δст , δм , δк – толщина стенки труб, слоя загрязнения маслом и отложением соли, соответственно; λст , λм , λк – коэффициент теплопроводности металла трубы, масла и соли.

Для аммиачных испарителей принимают:

Термическим сопротивлением стенки трубы δст/λст в расчете можно пренебречь.

88

Величина коэффициента αа определяется из выражения:

Величина коэффициента αр находится по формуле:

где Nu – критерий Нуссельта; λр – коэффициент теплопроводности рассо-

ла.

Величину критерия Нуссельта определяют из критериального уравнения:

намический коэффициент вязкости рассола, Па с; ар - коэффициент температуропроводности рассола, м2/с; λр - коэффициент теплопроводности рассола, Вт/(м К).

Поверхность теплообмена испарителя определяется из выражения (5.7), где ∆tср - средняя разность температур между аммиаком и рассолом, определяется по выражению

где tо – температура испарения аммиака.