11.4. Камерные приборы охлаждения, их конструкции и методика подбора

Приготовленный в компрессорном цеху и кипящий при соответствующей температуре холодильный агент подается в камеры холодильника, где кипит в камерных приборах охлаждения, вырабатывая холод. В качестве камерных приборов охлаждения используют батареи, либо воздухоохладители.

По месту расположения в камере различают пристенные и потолочные (одно-, двух- и четырехрядные) батареи. Пристенные батареи устанавливают, в первую очередь, в верхней части стен с наибольшими теплопритоками. В камерах с большими теплопритоками батареи иногда экранируют все боковые стены камер от пола до потолка, а также потолок. Потолочные батареи стремятся устанавливать не по всей площади потолка, а лишь в тех его частях, под которыми предположительно будут располагаться проходы между штабелями груза (чтобы при оттаивании батарей снеговая шуба не падала на груз).

По конструктивному исполнению различают змеевиковые, одноколлекторные, двухколлекторные батареи, а также батареи панельного типа:

Батареи змеевикового типа (рис. 11.4, а) располагают обычно вдоль всей длины стены в верхней ее части. Они могут достигать длины до 25 м. Такая батарея выполняется обычно секционной, т.е. набирается из стандартных заводских головной секции (СЗГ), средних (ОС) и хвостовой секции (СЗХ). Необходимая длина такой батареи достигается набором нужного количества средних секций. Такие батареи очень просты в изготовлении и эксплуатации, однако их существенным недостатком является трудность удаления образовавшегося внутри батареи пара.

Рис. 11.4.  Типы камерных батарей

Одноколлекторная (рис. 11.4, б) и двухколлекторная (рис. 11.4, в) батареи избавлены от последнего недостатка. Они более компактны (4...6 м) и получили большое распространение на современных холодильниках.

Все перечисленные типы батарей могут быть гладкотрубными, либо выполнены из оребренных труб. Встречается шайбообразное (а), либо ленточное (б)оребрение труб (рис. 11.5).

Важнейшей характеристикой оребренной батареи является коэффициент оребрения ее труб – отношение площади боковой поверхности оребренной

Рис. 11.5.  Типы оребрения труб батарей: а)  шайбообразное; б)  ленточное

трубы к площади гладкой поверхности трубы такой же длины. Как правило, значениев современных одноколлекторных и двухколлекторных батареях составляет 5...10.

Своеобразное плоское оребрение имеет панельная батарея (рис. 11.4, г). Этот тип батареи был предложен и внедрен (преимущественно в низкотемпературных трюмах судов рыбодобывающего флота) известным одесским ученым профессором С.Г. Чуклиным. Такая батарея оказалась весьма эффективной для камер с большими теплопритоками извне, т.к. полностью локализует их еще на границах камеры.

Как и все теплообменные аппараты, камерные батареи подбирают по величине необходимой теплопередающей поверхности:

, (11.1)

где Q'– суммарный теплоприток в данную камеру, Вт;

k– коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·К);

t– разность температур воздуха в камере и кипящего агента, °С.

Общепризнанным недостатком всех типов батарей является низкая интенсивность теплообмена в них. Это, в основном, обусловлено малыми значениями коэффициентов теплообмена от неподвижного воздуха в камере к поверхности батареи. При экономически оправданном и широко применяемом температурном напоре t= 8...12С реальное значение коэффициента теплопередачи батареи чаще всего составляет 1,2...3 Вт/(м²К) (в зависимости от степени замасленности поверхности батареи изнутри и толщины снеговой шубы снаружи).

В связи с этими факторами становится ясно, что батареи не в состоянии поддерживать постоянную низкую температуру в камерах холодильника с большими теплопритоками. В таких случаях приходится устанавливать воздухоохладители.

Последние – те же батареи, только снабженные вентиляторами, которые призваны турбулизировать воздух у поверхности батарей, тем самым резко увеличивая интенсивность его теплообмена с поверхностью труб. Коэффициент теплопередачи в современных воздухоохладителях практически на порядок выше, чем у батарей и составляет 12..25 Вт/(м²К).

По месту расположения в камерах встречаются напольные (постаментные), навесные (пристенные) и подвесные воздухоохладители. Отечественная промышленность выпускает по несколько типоразмеров каждого из них. Выбираются они по необходимой поверхности теплообмена, которая также рассчитывается по формуле (11.1).