Классификация испарителей и конденсаторов

Thread Content

Последнее изменение в этом посте было сделано yinkuilin6868 4 июня 2016 года в 09:25. I. Виды и характеристики конденсаторов. В зависимости от среды охлаждения конденсаторы делятся на три основных типа: водяного охлаждения, воздушного охлаждения и испарительного типа. II. Классификация испарителей: В зависимости от вида среды, которая охлаждается, испарители делятся на две основные группы: (1) Испарители с жидким охлаждающим агентом. Используется для охлаждения жидкостных хладагентов — воды, соленой воды или растворов этилэнглика в воде и т. д. Часто используемыми в таких испарителях являются горизонтальные испарители, вертикально-трубчатые испарители и спирально-трубчатые испарители. (2) Испаритель для охлаждения воздуха. У таких испарителей есть охлаждающие трубки и вентиляторы для охлаждения. Ниже приводится основная информация об испарителях — жидких хладагентах, широко используемых в системах кондиционирования воздуха. I. Горизонтальный испаритель. Горизонтальный испаритель также называется горизонтальным корпусно-трубчатым испарителем. Его конструкция в основном схожа с конструкцией горизонтального кожухотрубчатого конденсатора. По способу подачи жидкости их можно разделить на трубчатые испарители и сухие испарители. 1. Горизонтальный трубчато-корпусной испаритель. Горизонтальный трубчато-корпусной испаритель — это испаритель с полным заполнением жидкостью. То есть хладагент течет внутри труб с скоростью 1–2 м/с, а пространство между трубами снаружи практически полностью заполнено хладагентом; между ними происходит эффективный теплообмен через стенки труб. Пар хладагента, поглощающий тепло при испарении, проходит через сепаратор жидкости в верхней части испарителя и поступает в компрессор. Для обеспечения нормальной работы системы охлаждения уровень заполнения хладагентом в таком испарителе должен быть умеренным. Чрезмерно высокий уровень жидкости может привести к тому, что в возвращающемся воздухе будет содержаться жидкость, что, в свою очередь, может вызвать удар жидкостью в компрессоре ； Напротив, слишком низкий уровень жидкости приводит к тому, что часть труб для испарения оказывается над поверхностью жидкости и не может выполнять функцию теплообмена, в результате чего снижается способность испарителя к передаче тепла. Следовательно, для аммиачных испарителей уровень заполнения обычно составляет 70–80% от диаметра цилиндра, а для испарителей на основе фреонов — 55–65% от диаметра цилиндра. Горизонтальные кожухово-трубчатые испарители широко используются в замкнутых системах циркуляции соленой воды. Его основные преимущества: компактная конструкция, хорошее соприкосновение жидкости с поверхностью для теплообмена и высокий коэффициент теплообмена. Но для его работы необходимо подать большое количество хладагента, и столб жидкости окажет определённое влияние на температуру испарения. Кроме того, при снижении концентрации соленой воды или при простое насоса для перекачки соленой воды, соленая вода может замерзнуть в трубах. Если хладагент — фреон, то смазочное масло, растворённое в фреоне, трудно вернуть в компрессор. Кроме того, при очистке необходимо прекратить работу. 2. Сухой эвапоратор на фреоне. Внешний вид и конструкция такого эвапоратора практически такие же, как у горизонтального трубчатого эвапоратора. Основное отличие заключается в том, что хладагент циркулирует внутри труб, а охлаждающая среда — снаружи труб. Жидкий фреон после сужения проникает в испаритель снизу с одной из крышек, проходит через несколько каналов и выходит сверху. По мере движения по трубам хладагент постоянно испаряется; поэтому часть стенок труб занимается паром. В результате эффективность передачи тепла у такой системы ниже, чем у систем с полным заполнением труб жидкостью. Однако у него нет влияния столба жидкости на температуру испарения, и благодаря высокой скорости потока фреона (≥4 м/с) возвращение масла происходит хорошо. Кроме того, благодаря наличию большого количества хладагента снаружи трубки снижается риск замерзания. В таких испарителях количество хладагента, необходимое для работы, составляет всего 1/2–1/3 от объема, требуемого в испарителях с полным заполнением, или даже меньше; поэтому их называют «сухими испарителями». Для увеличения скорости потока хладагента и обеспечения его поперечного действия на трубчатый аппарат в корпусе установлено несколько перегородок, что способствует повышению эффективности теплообмена. Сухие фреоновые испарители часто используются для охлаждения пресной воды. Скорость потока воды обычно составляет 0,5–1,5 м/с; при использовании медных труб этот показатель обычно равен 1,0 м/с. II. Эвапораторы с вертикальными и спиральными трубками. Общей чертой эвапораторов с вертикальными и спиральными трубками является то, что хладагент испаряется внутри трубок. Весь комплекс трубок эвапоратора находится в корпусе, заполненном хладагентом (или в бассейне/резервуаре). Чтобы обеспечить циркуляцию хладагента в корпусе с определенной скоростью, в нем устанавливаются продольные перегородки и спиральные миксеры. Скорость потока хладагента обычно составляет 0,3–0,7 м/с для улучшения теплообмена. Эти два типа испарителей могут использоваться только в системах с открытым циклом, поэтому хладагент должен быть невоспламеняющимся веществом; часто в качестве такого хладагента используются соленая вода и вода. При использовании соленой воды трубки испарителя легко окисляются, к тому же соленая вода поглощает влагу, что приводит к снижению ее концентрации. Эти два типа испарителей позволяют непосредственно наблюдать за потоком хладоносителя; они широко применяются в солевых холодильных системах, в которых в качестве хладагента используется аммиак. 1. Вертикальный испаритель. Вертикальные испарители полностью изготавливаются путем сварки безшовных стальных труб. Трубки испарителя сгруппированы в блоки; в зависимости от требуемой производительности испаритель может состоять из нескольких таких блоков. Каждая группа трубок состоит из двух горизонтальных коллекторов большего диаметра; верхний из них называется паровым коллектором, а нижний — жидкостным коллектором. Состоит из тонких вертикальных труб с изогнутыми концами и толстых вертикальных труб, сваренных к коллектору. Диаметр верхних и нижних горизонтальных трубопроводов обычно составляет D108×4 или D121×4; диаметр тонких вертикальных труб — D57×3,5 или D38×3; диаметр толстых вертикальных труб — D76×4. Один конец верхнего коллектора соединен с сепаратором пара и жидкости, который отделяет капли жидкости, содержащиеся в обратном паре. Один конец нижней трубки соединен с сборником масла. Высокопрессурный хладагент в жидком состоянии при комнатной температуре из резервуара после сужения проходит через входную трубку, расположенную в центральной части верхнего коллектора, в кипятильник. Входная трубка находится в толстой вертикальной трубе и спускается до нижнего коллектора. Таким образом обеспечивается более равномерное распределение жидкости по всем вертикальным трубам. Поскольку относительная площадь теплообмена у тонких вертикальных труб больше, чем у толстых, в тонких вертикальных трубах жидкость сначала испаряется, образуя большое количество пара, который увлекает за собой жидкость вверх. После попадания смеси пара и жидкости в верхний коллектор, большая часть жидкости возвращается обратно в нижний коллектор по толстым вертикальным трубам, тем самым формируя внутренний цикл. Пар, содержащий часть капель жидкости, поступает в сепаратор пара и жидкости; отделенная жидкость снова возвращается в нижний коллектор, а пар поглощается компрессором. Смазка испарителя оседает в сборнике масла для её периодической вытяжки. 2. Спирально-трубчатый испаритель — это вариант, полученный в результате усовершенствования трубчатого испарителя с противоположными трубами. Его общая структура схожа со структурой вертикальной трубы. Разница между ними заключается в том, что в спиральном испарителе вместо вертикальных труб между верхним и нижним коллекторами используются два ряда спиральных труб. При одинаковом расстоянии между коллекторами увеличивается площадь теплообмена, что обеспечивает компактные размеры конструкции, меньшее количество сварных соединений и упрощает процесс производства. На этой основе в стране был разработан и произведен двухголовый спиральный трубчатый испаритель, в котором спиральные трубки состоят из двух слоев с разным диаметром. Это делает конструкцию испарителя более компактной.