Обучение и профессиональная подготовка специалистов климатического бизнеса в Москве | Верконт сервис
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог
Блог

Виды конденсаторов

Конденсатор представляет собой теплообменный аппарат, который передает тепловую энергию, выделяемую при конденсации хладагента, в окружающую среду, чаще всего в воду или воздух. Тепловая энергия, которую конденсатор должен «сбросить» в окружающую среду, включает:

  • тепло, выделяемое при конденсации хладагента;
  • тепло, вырабатываемое компрессором при сжатии хладагента.

Учитывая эффективность современных холодильных машин, можно считать, что тепло, выделяемое конденсатором, примерно равно холодопроизводительности холодильной машины, увеличенной на 25–30 %.

Различают два типа конденсаторов:

  • с воздушным охлаждением;
  • с водяным охлаждением.

Конденсаторы с воздушным охлаждением

Конденсаторы с воздушным охлаждением используются как в небольших, так и в крупных промышленных холодильных установках.

Наиболее распространенным типом конденсаторов с воздушным охлаждением являются конденсаторы с оребренными трубами. С целью улучшения теплообмена и уменьшения требуемой площади поверхности воздушные конденсаторы оснащаются  вентиляторами.

Конденсаторы с воздушным охлаждением изготавливаются из медных труб с алюминиевыми пластинками (оребрением) в алюминиевом или стальном корпусе. Медный трубопровод ведет к коллекторам, к которым подводятся нагнетаемые газы, от которых отводится жидкость. Медные трубы припаиваются, стальные — привариваются. Расстояние между ребрами обычно составляет 1,5–3 мм. Медь легко поддается обработке, не подвержена окислению и имеет высокие показатели теплопроводности. Выбор диаметра трубок зависит от большого количества факторов: легкости обработки, потерь давления в линии хладагента, потерь давления со стороны охлаждающей воздушной среды и т.д.

Оребрение трубок теплообменника чаще всего изготавливают из алюминия.

Причем тип оребрения, его профиль и конфигурация могут существенно влиять на тепловые и гидравлические характеристики теплообменника.

Так, например, использование сложного профиля оребрения с просечками, выступами и т.п. позволяет создать большую турбулентность воздуха вблизи поверхности ребра. Тем самым повышается эффективность теплопередачи между хладагентом, проходящим по трубкам, и внешним воздухом. В этом случае несколько увеличивается гидравлическое сопротивление, что потребует установки вентилятора большей мощности.

Скорость воздушного потока, проходящего через теплообменник, обычно составляет от 1,0 до 3,5 м/с.

Внутренняя поверхность трубок также может быть рифленой, что позволяет обеспечить большую турбулентность, а следовательно, теплоотдачу хладагента.

Конденсаторы обычно имеют один или несколько рядов трубок (чаще всего до четырех), расположенных в направлении прохождения потока охлаждающего воздуха. Трубки могут располагаться на одном уровне либо ступенями (в шахматном порядке) для повышения эффективности теплообмена.

Важным аспектом является схема движения рабочих сред в теплообменнике. Горячий хладагент (газ) поступает в конденсатор сверху и постепенно опускается вниз. В верхней части теплообменника происходит наиболее интенсивное охлаждение хладагента, для чего используется примерно 5 % полезной площади теплообменника.

На этом начальном участке теплообменника теплопередача весьма значительна благодаря большому перепаду температур между хладагентом и холодным воздухом. Высокий коэффициент теплопередачи обусловлен высокой скоростью движения хладагента.

На следующем основном участке охлаждения, составляющем около 85 % всей полезной поверхности теплообменника, процесс конденсации парообразного хладагента проходит при почти неизменной температуре. Остающиеся 10 % полезной поверхности теплообмена используются для «дополнительного охлаждения» хладагента.

Температура конденсации превышает температуру окружающего воздуха примерно на 10–20 °C. Абсолютные показатели температуры конденсации обычно составляют 42–55°C.

В месте размещения конденсаторов с воздушным охлаждением должна быть

обеспечена беспрепятственная подача атмосферного воздуха.

Характеристики конденсаторов зависят от типа хладагента и температуры окружающей среды.

Небольшие конденсаторы производительностью до 3 кВт могут устанавливаться на одной раме с компрессором. Преимуществом такого компрессорно-конденсаторного агрегата является охлаждение компрессора вентилятором конденсатора.

Конденсаторы с водяным охлаждением

В конденсаторах с водяным охлаждением тепло нагнетаемых газов поглощается потоком воды. В силу того, что температура воды ниже температуры воздуха, преимуществом таких конденсаторов является более низкая температура конденсируемой жидкости, чем в конденсаторах с воздушным охлаждением.

Конденсаторы с водяным охлаждением по своему конструктивному исполнению подразделяются на:

  • двухтрубные;
  • кожухотрубные;
  • конденсаторы типа «труба в трубе»;
  • пластинчатые.

Двухтрубный конденсатор

В двухтрубных конденсаторах  используется принцип противотока, вода протекает по внутренним трубам. Сверху подается горячий газ, снизу выводится жидкий хладагент.

Для подачи хладагента используются паяные соединения, для подачи воды —  резьбовые. Для очистки все трубы оснащаются заглушками.

Кожухотрубные конденсаторы

Выполняются в виде стального цилиндрического кожуха, с обоих концов которого приварены стальные трубные решетки. В них заделаны медные трубки. К трубным решеткам крепятся крышки с входными и выходными патрубками для подключения к системе водяного охлаждения.

В верхней части кожуха располагается патрубок подвода горячего парообразного хладагента, поступающего от компрессора. В нижней части установлен патрубок отвода жидкого хладагента.

Горячий парообразный хладагент омывает трубки и заполняет свободное пространство между трубками и кожухом. Холодная вода подается по трубкам через соответствующие патрубки. Горячий парообразный хладагент соприкасается с трубками, по которым циркулирует холодная вода, остывает, конденсируется и скапливается на дне конденсатора. Вода, поглощая тепло от хладагента, выходит из конденсатора с более высокой температурой.

Трубки конденсатора обычно медные, диаметром 20 и 25 мм. С внешней стороны они имеют оребрение, которое повышает теплообмен между хладагентом и находящейся внутри трубок водой.

Обычно в конденсаторах используется вода, поступающая из градирни. Температура конденсации хладагента примерно на 5°C выше температуры воды на выходе из конденсатора.

Конденсаторы типа «труба в трубе»

При наличии недорогой охлаждающей воды чаще всего используется конденсатор типа «труба в трубе», в котором хладагент протекает по внешней трубе, а охлаждающая вода — по внутренней.

В конденсаторах такого типа допускается использование паяных соединений как для хладагента, так и для воды.

Эти конденсаторы представляют собой выполненную в виде спирали трубку, внутри которой соосно расположена другая трубка меньшего диаметра. Хладагент перемещается по внутренней трубке, а охлаждающая жидкость — по внешней либо наоборот.

Вся конструкция может быть выполнена из меди, либо внутренняя трубка может быть медной, а внешняя — стальной. Как внешняя, так и внутренняя поверхность трубки могут иметь оребрение, существенно повышающее эффективность теплопередачи.

Пластинчатые конденсаторы

Этот тип теплообменника отличается тем, что циркуляция жидкостей происходит между пластинами из нержавеющей стали, расположенными «елочкой» .

Внутри теплообменника создаются два независимых контура циркуляции (хладагента и охлаждающей воды), движущихся навстречу друг другу.

Пластинчатые теплообменники имеют очень высокие теплотехнические характеристики, что обусловило их большое распространение в установках средней и малой мощности. Высокая эффективность этих теплообменников сочетается с компактными размерами и малой массой. Вода поступает снизу и выходит сверху, хладагент перемещается в противоположном направлении.

Этот тип конденсаторов используется в автономных установках кондиционирования воздуха и установках для охлаждения воды малой мощности. В связи с тем, что конденсатор этого типа представляет собой неразъемную конструкцию, очистка трубки, по которой циркулирует вода, может проводиться только химическим путем.

В холодильных системах, работающих на режиме теплового насоса, перечисленные теплообменники используются как в качестве конденсаторов, так и в качестве испарителей.

Испарительный конденсатор

В испарительных конденсаторах, как и в градирне, используется холодильный эффект, связанный с испарением воды. Испарительный конденсатор  орошается водой и продувается воздухом, который подается вентилятором. В таком конденсаторе поток воздуха перемещает частично испарившуюся воду в окружающий воздух. Температура испарения воды зависит от температуры подаваемого воздуха по влажному термометру и превышает ее на 2–8 °C. Такая разница температур называется пределом охлаждения.

Для предотвращения накопления извести и других солей часть циркулирующей воды выпускают. Потери воды, обусловленные испарением и выпуском, компенсируются добавлением свежей. При выборе способа очистки воды в таких системах следует учитывать требования государственных органов, регулирующих вопросы потребления и очистки воды, по содержанию химических веществ (например: карбонатов, хроматов, фосфатов) в охлаждающей воде.

 

Приглашаем Вас на обучение по курсам:

ХП1 - Слесарь - ремонтник (ремонт и обслуживание холодильного оборудования)         

ХП3 - Курс по ремонту и обслуживанию холодильного оборудования          

ПХ2 - Сервис и техническое обслуживание холодильного оборудования работающего на природных хладагентах и замена ими озоноразрушающие фреоны и фторсодержащее парниковые газы

 

 

 

Оставьте комментарий
captcha
О НАС

Подготовка специалистов для климатического, холодильного и строительного бизнеса.

ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

Для тех, кто заинтересован регулярно (не чаще 1 раза в 2 недели) получать наши новостные рассылки