Типы и характеристики конденсатора

В зависимости от используемой охлаждающей среды конденсаторы можно разделить на четыре категории: с водяным охлаждением, испарительные, с воздушным охлаждением и с водяным охлаждением.

(1) Конденсатор с водяным охлаждением

Конденсатор с водяным охлаждением использует воду в качестве охлаждающей среды, а повышение температуры воды отводит тепло конденсации. Охлаждающая вода обычно перерабатывается, но система должна быть оборудована градирнями или охлаждающими бассейнами. В зависимости от различных типов конструкции конденсаторы с водяным охлаждением можно разделить на вертикальные кожухотрубные, горизонтальные кожухотрубные, в зависимости от различных типов конструкции их можно разделить на вертикальные кожухотрубные, горизонтальные кожухотрубные и скоро. Обычный конденсатор кожухотрубного типа.

1, вертикальный кожухотрубный конденсатор
Вертикальный кожухотрубный конденсатор, также известный как вертикальный конденсатор, представляет собой конденсатор с водяным охлаждением, широко используемый в настоящее время в аммиачных холодильных системах. Вертикальный конденсатор в основном состоит из кожуха (цилиндра), трубной пластины и пучка труб.

Пар хладагента поступает в зазор между пучком труб из пароприемника на 2/3 высоты бочки, а охлаждающая вода в трубке и высокотемпературный пар хладагента снаружи трубки обмениваются теплом через стенку трубки, поэтому что пар хладагента конденсируется в жидкость и постепенно стекает на дно конденсатора и в резервуар с жидкостью через выпускную трубу. После поглощения тепла вода сбрасывается в нижний бетонный бассейн, а затем насосом после охлаждения и рециркуляции направляется в градирню.

Чтобы обеспечить равномерное распределение охлаждающей воды по каждому трубному отверстию, распределительный бак в верхней части конденсатора снабжен однородной водяной пластиной, а каждое трубное отверстие в верхней части пучка труб оснащено дефлектором. с наклонной канавкой, позволяющей охлаждающей воде стекать вдоль внутренней стенки трубки с пленочным слоем воды, что может как улучшить эффект теплопередачи, так и сэкономить воду. Кроме того, корпус вертикального конденсатора также снабжен трубкой для выравнивания давления, манометром, предохранительным клапаном, трубой для выпуска воздуха и другими соединениями труб для соединения с соответствующими трубопроводами и оборудованием.

Основными особенностями вертикального конденсатора являются:

1. Из-за большого расхода охлаждающего потока и высокой скорости коэффициент теплопередачи высок.

2. Вертикальная установка занимает небольшую площадь и может быть установлена ​​на открытом воздухе.

3. Охлаждающая вода протекает, скорость потока большая, поэтому качество воды невысокое, и в качестве охлаждающей воды можно использовать обычный источник воды.

4. Накипь в трубе легко удаляется, и нет необходимости останавливать холодильную систему.

5. Однако, поскольку повышение температуры охлаждающей воды в вертикальном конденсаторе обычно составляет всего от 2 до 4 градусов Цельсия, средняя логарифмическая разница температур обычно составляет от 5 до 6 градусов Цельсия, поэтому расход воды велик. А поскольку оборудование находится в воздухе, труба легко подвергается коррозии, и ее легче обнаружить при утечке.

2, горизонтальный кожухотрубный конденсатор

Горизонтальный конденсатор и вертикальный конденсатор имеют схожую конструкцию корпуса, но в целом есть много различий, основное отличие — горизонтальное размещение корпуса и многоканальный поток воды. Наружные трубы обоих концов горизонтального конденсатора закрыты торцевой крышкой, причем торцевая крышка отлита с водораспределительным ребром, предназначенным для взаимодействия друг с другом, а весь пучок разделен на несколько групп трубок. Таким образом, охлаждающая вода поступает из нижней части торцевой крышки, проходит через каждую группу трубок по порядку и, наконец, течет из верхней части той же торцевой крышки за 4-10 обратных ходов. Таким образом, скорость потока охлаждающей воды в трубке может быть увеличена, чтобы улучшить коэффициент теплопередачи, а высокотемпературный пар хладагента может поступать в пучок труб из впускной трубы верхней части корпуса. осуществлять достаточный теплообмен с охлаждающей водой в трубке.

Сконденсированная жидкость перетекает из нижнего выпускного патрубка в резервуар. Другая торцевая крышка конденсатора также постоянно снабжена клапаном для слива воздуха и краном для слива воды. Выпускной клапан в верхней части открывается при включении конденсатора, чтобы выпустить воздух из трубы охлаждающей воды и обеспечить плавный поток охлаждающей воды. Не путайте его с выпускным клапаном во избежание несчастных случаев. Кран слива воды предназначен для слива воды, накопленной в трубопроводе охлаждающей воды, при выводе конденсатора из эксплуатации во избежание замерзания и растрескивания конденсатора из-за замерзания воды зимой. Оболочка горизонтального конденсатора также снабжена рядом трубных соединений, соединенных с другим оборудованием в системе, таким как воздухозаборник, выход жидкости, труба выравнивания давления, труба выпуска воздуха, предохранительный клапан, соединение манометра и выпускная труба.

Горизонтальные конденсаторы широко используются не только в аммиачных холодильных системах, но и во фреоновых холодильных системах, но их конструкция немного отличается. В охлаждающей трубке горизонтального конденсатора аммиака используется гладкая бесшовная стальная труба, а в охлаждающей трубке горизонтального конденсатора фреона обычно используется медная труба с низкими ребрами. Это связано с низким коэффициентом тепловыделения фреона. Стоит отметить, что некоторые фреоновые холодильные установки вообще не имеют баллона для хранения жидкости, в качестве баллона для хранения жидкости используются лишь несколько рядов трубок в нижней части конденсатора.

Горизонтальные и вертикальные конденсаторы, помимо разного размещения и распределения воды, также отличаются повышением температуры и водопотреблением воды. Охлаждающая вода вертикального конденсатора имеет наибольшую гравитацию, стекающую по внутренней стенке трубки, и это может быть только один ход, поэтому для получения достаточно большого коэффициента теплопередачи К необходимо использовать большое количество воды. . В горизонтальном конденсаторе используется насос для подачи давления охлаждающей воды в охлаждающую трубу, поэтому его можно превратить в многотактный конденсатор, а охлаждающая вода может получить достаточно большой расход и повышение температуры (Δt=4 ~ 6 градусов). Следовательно, горизонтальный конденсатор может получить достаточно большое значение K при небольшом количестве охлаждающей воды.

Однако, если скорость потока чрезмерно увеличивается, значение коэффициента теплопередачи K не увеличивается значительно, а потребляемая мощность охлаждающего насоса значительно увеличивается, поэтому скорость потока охлаждающей воды горизонтального конденсатора аммиака обычно составляет около 1 м/с. , а скорость потока охлаждающей воды горизонтального конденсатора фреона обычно составляет 1,5 ~ 2 м/с. Горизонтальный конденсатор имеет высокий коэффициент теплопередачи, небольшой расход охлаждающей воды, компактную конструкцию и удобство эксплуатации и управления. Однако качество охлаждающей воды должно быть хорошим, а накипь неудобно очищать, и ее нелегко обнаружить при утечке.

Пары хладагента попадают в полость между внутренней и внешней трубками сверху, конденсируются на внешней поверхности внутренней трубки, а жидкость последовательно стекает по дну внешней трубки и перетекает в резервуар с нижнего конца. Охлаждающая вода поступает из нижней части конденсатора и вытекает из верхней части через каждый ряд внутренних труб поочередно, в противоточном режиме с хладагентом.

Преимуществами этого конденсатора являются простая конструкция, простота изготовления, а из-за конденсации с одной трубкой направление потока среды противоположно, поэтому эффект теплопередачи хороший, когда скорость потока воды составляет 1 ~ 2 м/с, тепло коэффициент передачи может достигать 800 ккал/(м2ч градус). Его недостатком является большая металлоемкость, а при большом количестве продольных трубок нижняя трубка заполняется большим количеством жидкости, поэтому площадь теплопередачи не может быть использована полностью. Кроме того, недостаточна компактность, затруднена очистка и требуется большое количество соединенных колен. Поэтому этот конденсатор редко применяется в аммиачных холодильных установках.

(2) испарительный конденсатор

Теплопередача испарительного конденсатора в основном осуществляется за счет испарения охлаждающей воды из воздуха для поглощения скрытой теплоты газификации. В зависимости от режима потока воздуха можно разделить на тип всасывания и тип давления. В конденсаторе этого типа охлаждающий эффект, вызванный испарением хладагента в другой холодильной системе, используется для охлаждения пара хладагента на другой стороне теплопередающей перегородки, в результате чего последний конденсируется и сжижается. Испарительный конденсатор состоит из группы охлаждающих трубок, оборудования подачи воды, вентилятора, перегородки для воды, коробки и т. д. Группа охлаждающих трубок представляет собой змеевиковую группу змеевиков, изготовленную из изогнутой бесшовной стальной трубы и установленную в прямоугольной коробке из тонкой стальной пластины.

Две стороны или верхняя часть коробки оснащены вентилятором, а нижняя часть коробки также используется в качестве бассейна для циркуляции охлаждающей воды. При работе испарительного конденсатора пар хладагента поступает в группу змеевидных трубок из верхней части, конденсируется и выделяет тепло в трубке и поступает в резервуар из нижней выпускной трубки. Охлаждающая вода подается в спринклер с помощью циркуляционного водяного насоса, распыляется с поверхности верхней группы трубок рулевого колеса змеевиковой группы змеевиков и испаряется через стенку трубы для поглощения конденсированного тепла в трубке. Вентилятор, расположенный сбоку или сверху коробки, заставляет воздух проходить через змеевик снизу вверх, способствуя испарению воды и унося испаряющуюся воду.

Среди них вентилятор установлен в верхней части коробки, группа змеевидных трубок расположена на стороне всасывания вентилятора и называется всасывающим испарительным конденсатором, а вентилятор установлен с обеих сторон коробки, группа змеевидных трубок Расположенный на стороне выхода воздуха вентилятора, называется испарительным конденсатором с подачей под давлением, всасываемый воздух может равномерно проходить через группу змеевидных трубок, поэтому эффект теплопередачи хороший, но вентилятор работает в условиях высокой температуры и высокой влажности, склонных к отказ. Хотя воздух, проходящий через группу змеевиковых трубок, неоднороден, условия работы двигателя вентилятора хорошие.

Характеристики испарительного конденсатора:

1. По сравнению с конденсатором с водяным охлаждением и подачей воды постоянного тока экономия воды составляет около 95%. Однако по сравнению с комбинацией конденсатора с водяным охлаждением и градирни расход воды аналогичен.

2, по сравнению с комбинированной системой конденсатора с водяным охлаждением и градирни, температура конденсации в них одинакова, но испарительный конденсатор имеет компактную конструкцию. По сравнению с конденсатором с воздушным или водяным охлаждением с подачей воды постоянного тока его размер относительно велик.

3, по сравнению с конденсатором с воздушным охлаждением, его температура конденсации низкая. Особенно в засушливых районах. При работе круглый год он может работать за счет воздушного охлаждения зимой. Температура конденсации выше, чем у конденсатора с водяным охлаждением и подачей воды постоянного тока.

4. Змеевик конденсата легко подвергается коррозии, легко масштабируется за пределами трубы, а обслуживание затруднено.

Таким образом, основными преимуществами испарительного конденсатора являются небольшой расход воды, но высокая температура циркулирующей воды, большое давление конденсации, сложность очистки и строгие требования к качеству воды. Особенно подходит для районов с дефицитом сухой воды, его следует устанавливать в местах с открытой циркуляцией воздуха или устанавливать на крыше, а не в помещении.

(3) Конденсатор с воздушным охлаждением

Конденсатор с воздушным охлаждением использует воздух в качестве охлаждающей среды, а повышение температуры воздуха отводит тепло конденсации. Этот конденсатор подходит для случаев крайней нехватки воды или ее отсутствия, что обычно встречается в небольших фреоновых холодильных установках. В конденсаторе этого типа тепло, выделяемое хладагентом, уносится воздухом. Воздух может иметь естественную конвекцию или принудительный поток с помощью вентиляторов. Этот тип конденсатора используется во фреоновых холодильных установках в местах, где подача воды затруднена или затруднена.

(4) Конденсатор душа

Он в основном состоит из теплообменного змеевика и резервуара для воды для душа. Пар хладагента поступает через нижний вход теплообменного змеевика, а охлаждающая вода течет из зазора душевого бака к верхней части теплообменного змеевика и стекает вниз в виде пленки. Вода поглощает тепло конденсации, а в случае естественной конвекции воздуха тепло конденсации отводится за счет испарения воды. После нагрева охлаждающая вода поступает в бассейн, а затем после охлаждения градирней повторно используется, либо часть воды сливается, а часть пресной воды добавляется в душевой бак. Сконденсированный жидкий хладагент стекает в резервуар. Конденсатор капельной воды – это повышение температуры воды и испарение воды из воздуха для отвода тепла конденсации. Этот конденсатор в основном используется в крупных и средних аммиачных холодильных системах. Его можно устанавливать на открытом воздухе или под градирней, но следует избегать попадания прямых солнечных лучей. Основными преимуществами конденсатора для душа являются:

1. Простая конструкция и удобство изготовления.

2. Утечку аммиака легко обнаружить и легко обслуживать.

3, легко чистить.

4, низкие требования к качеству воды.

Недостатки:

1. Низкий коэффициент теплопередачи.

2, высокий расход металла

3, охватывает большую площадь