
- •1. Введение
- •2. Термодинамические основы получения холода
- •2.1 Обратный цикл Карно
- •3. Классификация трансформаторов тепла
- •4.1 Идеальная установка
- •4.2 Реальная установка
- •4.2.1 Холодильные агенты
- •4.2.2 Хладоносители
- •4.2.3 Диаграммы состояния
- •4.2.4 Детандер и дроссельный вентиль
- •4.2.5 Охлаждение жидкого хладагента перед дроссельным вентилем
- •4.2.6 Сжатие влажного и сухого пара в компрессоре
- •5. Аппараты парожидкостных холодильных машин
- •5.1 Типы и конструкции конденсаторов. Назначение и классификация
- •5.1.1 Горизонтальные кожухотрубные конденсаторы
- •5.1.2 Вертикальные кожухотрубные конденсаторы
- •5.1.3 Пакетно-панельные конденсаторы
- •5.1.4 Элементные конденсаторы
- •5.1.5 Оросительные конденсаторы
- •5.1.6 Испарительные конденсаторы
- •5.1.7 Воздушные конденсаторы с принудительным движением воздуха
- •5.1.7 Воздушные конденсаторы со свободным движением воздуха
- •5.2.1 Конденсация на пучках гладких горизонтальных труб
- •5.2.3 Конденсация на вертикальной стенке и трубе
- •5.2.4 Конденсация внутри вертикальных труб и каналов
- •5.2.5 Конденсация внутри горизонтальных труб
- •5.2.6 Влияние неконденсирующихся газов
- •5.3.1 Теплоотдача при вынужденном движении среды в прямых трубах и каналах
- •5.3.2 Теплоотдача в изогнутых трубах
- •5.3.3 Поперечное обтекание гладких труб
- •6.1 Выбор хладагента
- •6.2.1 С охладителем
- •6.2.2 С регенерацией
- •7. Исходные данные
- •8. Список рекомендуемой литературы
- •9. Приложения
- •9.1 Диаграмма и таблицы состояния хладона R152
- •9.2 Диаграмма и таблицы состояния хладона R134a
- •9.3 Диаграмма и таблицы состояния хладона R401а
- •9.4 Диаграмма и таблицы состояния хладона R12
- •9.5 Диаграмма и таблицы состояния хладона R717
- •9.6 Диаграмма и таблицы состояния хладона R22
- •9.7 Диаграмма и таблицы состояния хладона R1270
- •9.8 Диаграмма и таблицы состояния хладона R13
- •9.9 Диаграмма и таблицы состояния хладона R23
- •9.10 Теплофизические свойства забортной воды
- •9.11 Теплофизические свойства хладагентов
Вода подается насосом в водоприѐмный бак 1 и далее в водораспределительные желобы треугольного сечения, расположенные над каждой секцией. Переливаясь через края желоба, вода равномерно орошает трубы и сливается в поддон. Из поддона часть нагретой воды удаляется в дренаж, а часть после добавления свежей воды направляется на рециркуляцию. Расход орошающей воды, включая и свежую, на каждую секцию составляет 10÷12 м3/ч. С целью экономии свежей воды вблизи оросительного конденсатора сооружают водоохлаждающие устройства - пруд или градирню.
Конденсатор характеризуется достаточно интенсивной работой: плотность теплового потока составляет 4100÷5200 Вт/м2, масса – 40÷45 кг на
1м2 теплопередающей поверхности.
Кпреимуществам оросительного конденсатора относятся: меньший расход воды по сравнению с кожухотрубными аппаратами; меньший удельный расход металла; простота в изготовлении и надежность в работе. Имеются и существенные недостатки: громоздкость; необходимость установки в открытом пространстве; необходимость тщательного ухода за водораспределительным устройством; значительное загрязнение орошающей воды.
5.1.6Испарительные конденсаторы
Виспарительном конденсаторе (рис.22) в отличие от оросительного вентиляторы обеспечивают вынужденное движение воздуха снизу вверх, в противоток воде, стекающей по поверхности теплопередающих труб.
Пары аммиака поступают в форконденсатор 2, затем проходят через маслоотделитель и направляются в секцию конденсатора 5. Из нижней части секции жидкий аммиак отводится в ресивер.
Вода из фильтровальной камеры 7 забирается насосом 6 и подается в орошающее устройство 4, выполненное в виде трубы с форсунками или отверстиями. Разбрызгиваемая вода стекает в поддон, смачивая всю наружную поверхность основной секции. Часть воды испаряется и уносится встречным потоком воздуха, который обеспечивается вентиляторами 1, установленными на верхнем коифузорном участке кожуха. Свежая вода для компенсации испарившейся поступает в поддон через поплавковый регулирующий клапан 8, он же служит для поддержания постоянного уровня воды, необходимого для нормальной работы циркуляционного насоса.
Вфорконденсаторе пар холодильного агента охлаждается до состояния, близкого к насыщению, а главное - происходит конденсация масляных паров
игруппирование весьма мелких капель в крупные. По этой причине после форконденсатора устанавливают маслоотделитель. Для уменьшения
количества уносимой из аппарата влаги между орошающим устройством и форкондеисатором устанавливается сепаратор 3.СЕВМАШВТУЗ
53

СЕВМАШВТУЗРис.22 Испарительный конденсатор
Преимущества испарительного конденсатора: небольшой расход свежей воды, составляющий 10÷15 % от расхода еѐ в проточных конденсаторах; компактность; возможность применения в транспортных холодильных машинах.
Основной недостаток конденсаторов этого типа заключается в сравнительно низком значении коэффициента теплопередачи, вследствие чего увеличивается расход бесшовных труб. - Значение плотности теплового потока существенно зависит от состояния атмосферного воздуха и в среднем находится в пределах 1400÷2300 Вт/м2 при разности температур 3˚С.
54

5.1.7 Воздушные конденсаторы с принудительным движением воздуха
Хладоновые конденсаторы для малых и средних холодильных машин по конструкции однотипны. Аппарат состоит из одной или нескольких секций, соединѐнных последовательно калачами или параллельно - коллекторами. Секция представляет собой плоский оребрѐнный змеевик из медных или стальных труб диаметром от 10 до 30 мм. Рѐбра стальные или алюминиевые, обычно прямоугольной формы. Шаг рѐбер не менее 3,6 мм, в
противном случае происходит быстрое загрязнение теплопередающей поверхности.
СЕВМАШВТУЗХолодильным машиностроением освоен выпуск конденсаторов на базе аппаратов воздушного охлаждения горизонтального и зигзагообразного типов
Рис.23 Воздушный хладоновый конденсатор с принудительным движением воздуха
Пар хладона подводится сверху к первой секции или к паровому коллектору (см. рис.23), жидкость отводится снизу из последней секции или
жидкостного коллектора.
Как уже отмечалось, в целях экономии пресной воды осуществляется переход от водяного охлаждения к воздушному рядом ведущих отраслей
промышленности: |
энергетической, |
нефтеперерабатывающей, |
нефтехимической, химической. |
|
общепромышленного назначения. В аппаратах применены унифицированные биметаллические трубы, состоящие из стальной гладкой трубы диаметром 25 × 2 мм и наружной оребрѐной трубы из сплава АМг2 с наружным диаметром рѐбер 49 мм. Секция аппарата состоит из четырѐх, шести или восьми рядов (по ходу воздуха) труб, развальцованных в прямоугольных трубных решетках и закрытых литыми крышками.
На рис.24 показан аппарат с зигзагообразным расположением секций, включающий электродвигатель 5, редуктор 6, колесо вентилятора 7, узел увлажнения воздуха 4, диффузор 5, жалюзи 2 и секции 1.
55

РисСЕВМАШВТУЗ.23 Воздушный крупной производительности с зигзагообразным расположением секций
5.1.7 Воздушные конденсаторы со свободным движением воздуха
Основное конструктивное исполнение этих аппаратов - вертикальный или наклонно расположенный ребристый змеевик. Широкое распространение получили конструкции двух типов; проволочнотрубные и листотрубные.
Проволочнотрубный конденсатор представляет собой змеевик, к которому с обеих сторон с шагом 6÷10 мм точечной сваркой приварены рѐбра из стальной проволоки диаметром 1÷1,5 мм. Змеевик изготовлен из медных труб диаметром 5÷7 мм с шагом 40÷60 мм. Наряду с круглыми иногда применяют трубы с овальным сечением. Коэффициент оребрения проволочнотрубного конденсатора составляет 2,5÷5.
Листотрубный щитовой конденсатор состоит из змеевика, припаянного к металлическому листу. Лист выполняет роль сплошного ребра, кроме того, имеющиеся в нем прорези и отогнутые язычки способствуют более интенсивной циркуляции воздуха. Листотрубные прокатно-сварные конденсаторы изготавливают из двух алюминиевых листов, в которых выштампованы каналы. После сварки листов друг с другом каналы образуют змеевик, в котором происходит конденсация холодильного агента.
56