Конденсатори холодильних машин

Конденсатор — теплообмінний апарат, в якому внаслідок відведення теплоти від хладона пар перетворюється на рідину. Для відведення теплоти використовують повітря або воду, відповідно до чого розрізняють конденсатори з повітряним і водяним охолоджуванням.

Коефіцієнт теплопередачі апарату залежить від інтенсивності процесу теплообміну, швидкості руху повітря або води, а також від ступеня забруднення теплопередаючею поверхні апарату.

Оптимальна швидкість руху води в конденсаторі рівна 1,5 м/с, а повітря — 4—6 м/с

Конденсатори повітряноохолоджуваний застосовуються в малих фреонових холодильних агрегатах, де недоцільно застосовувати водяне охолоджування зважаючи на складність монтажних робіт по підведенню і відведенню води і підвищення вартості апаратів.

Ребристо-змієвиковий конденсатор КВЗ-10 складається з мідних або сталевих горизонтальних трубок 1, на які з кроком 4,5 мм насаджено сталеві або алюмінієві ребра. Горизонтальні трубки, розташовані в одному вертикальному ряді, сполучені між собою калачами 3 і утворюють одну секцію у вигляді змійовика. Число секцій може складати від 2 до 6. Секції закріплені в кожусі 2, до передньої частини якого з боку електродвигуна закріплений дифузор 4, який створює направлений потік повітря для охолоджування конденсатора. Подача пари фреону проводиться зверху, відведення рідкого фреону — знизу конденсатора. В агрегатах з герметичним компресором повітря подається вентилятором, встановленим на валу окремого електродвигуна, оптимальна швидкість руху повітря 2—6 м/с.

В домашніх холодильниках застосовують листотрубні конденсатори з природною циркуляцією повітря.

Конденсатори водяного охолоджування по конструктивному виконанню бувають кожухотрубні, кожухозмійовикові, зрошувальні, випарні, елементні, а по розташуванню — горизонтальні, вертикальні.

Мал.97. Фреоновий конденсатор повітряно охолоджуючий

Мал.98. Кожухозмійовиковий фреоновий конденсатор

Кожухозмієвиковий фреоновий конденсатор КТР-3 має сталевий горизонтальний корпус 1, до якого з одного боку приварено днище, а з іншою — фланець 4 для кріплення трубних грат 3 і кришки 2. В грати вставлені срібні мідні трубки 5, Вільні кінці трубок сполучені калачами. До трубних грат через гумову прокладку на шпильках кріпиться чавунна кришка з чотирма перегородками. Охолоджуюча вода, що поступає в нижній штуцер, може вийти з верхнього штуцера, тільки зробивши заздалегідь чотири повні ходи по трубках секції конденсатора.

Пари фреону-12 поступають зверху через штуцер в міжтрубний простір, конденсуються за рахунок теплообміну з водою і стікають в нижню частину кожуха, звідки через рідинний замочний вентиль 8 виходять з конденсатора.

Мал.99. Кожухотрубний фреоновий випарник

Для запобігання від надмірно високого тиску конденсації внизу кожуха укручена легкоплавка пробка 7. При температурі хладона 70°С вона розплавляється і внутрішній простір кожуха з'єднується з атмосферою або теплообмінником.

Випарники холодильних машин. Апарати, в яких відбувається кипіння хладона за рахунок відбору теплоти від охолоджуваного середовища, називаються випарниками. Як охолоджуюче середовище, у випарниках застосовуються повітря, вода, розсіл, водні розчини етиленгліколя або пропиленгліколя. Температура замерзання 70%-го розчину етиленгліколя —67,2 °С, а 60%-го розчину пропиленгліколя —55 °С. Відповідно розрізняють два типи випарників; для охолоджування рідкого теплоносія в системі охолоджування розсолу і для охолоджування повітря камери в системі з безпосереднім кипінням хладона.

Інтенсивність теплопередачі у випарнику залежить від інтенсивності тепловіддачі із сторони охолоджуваного середовища (повітря, розсолу) і з боку киплячого хладона, а також від термічного опору стінки апарата. Великий вплив надає швидкість руху розсолу або повітря, Коефіцієнт тепловіддачі у випарниках для розсолу 600—1700 Вт/(м2-К), для повітря при вільному русі 1,2—12 Вт/(м2-К), для повітря при примусовому русі (14—40 Вт/(м2-К).

Для охолоджування рідких теплоносіїв найбільш широко застосовуються кожухотрубні випарники, які встановлюються в аміачних і фреонових холодильних установках, і панельні, що використовуються в аміачних установках. Теплопередавальна поверхня кожухотрубних випарників складає від 12 до 300 м2, а панельних — від 20 до 320 м2.

Кожухотрубні випарники випускаються ребристі (для фреонових установок). Фреоновий кожухотрубний випарник ІТР-18 має сталевий горизонтальний корпус 1, до якого з торців приварені трубні грати 2. В їх отвори вставлено 60 мідних трубок 3 з накатними ребрами. Дві кришки торців 4 з внутрішніми перегородками забезпечують шестиходове (тричі в прямому і тричі в зворотному напрямах) протікання розсолу по трубках. Рідкий фреон подається через вентиль в корпус, а пари відводяться через сухопарник 5 зверху. Для входу і виходу розсолу з випарника призначено два патрубки в одній з кришок.

Основний недолік кожухотрубних випарників — небезпека замерзання розсолу в трубках, що може привести до їх розриву.. Проте простота пристрою, компактність, велика швидкість руху розсолу і відповідно значний коефіцієнт теплопередачі апарату дозволяють широко застосовувати кожухотрубні випарники в установках різної холодопродуктивності.

Випарники, що використовують для охолоджування повітря в стаціонарних камерах, називають

батареями безпосереднього охолоджування.

У фреонових холодильних машинах як допоміжні апарати застосовуються ресивери, теплообмінники, фільтри і осушувачі фреону.

Ресивер служить збиранням рідкого хладона для забезпечення безперебійної його подачі до регулюючого вентиля. Він є сталевою циліндровою судиною, розташованою горизонтально або вертикально. За призначенням ресивери діляться на лінійні, дренажні і циркуляційні. Лінійний ресивер встановлюється на стороні високого тиску (на стороні нагнітання) безпосередньо після конденсатора і є його додатковою місткістю, завдяки чому виключається переповнювання конденсатора рідким хладоном. Лінійним ресивером забезпечується установка з конденсатором повітряного охолоджування.

Теплообмінник є кожухом із сталевої труби 1, до обох кінців якій приварені денця. Усередині кожуха поміщений змійовик з мідної трубки 2. Рідкий фреон проходить по змійовику, а пари — по міжзмійовиковому просторі, в результаті теплообміну пари перегріваються, що виключає холостий хід компресора, а рідкий фреон переохолоджується і поступає до регулюючого вентиля, в результаті збільшуються коефіцієнт подачі компресора і холодовиробничість машини.

Фільтри механічного очищення призначені для уловлювання домішок і забруднень (піску, іржі, окалини), що залишилися в системі холодильної машини після ремонту, монтажу або що потрапили в неї в процесі експлуатації.

Мал.100. Теплообмінник ТФ-200

Мал.101. Фільтр-Осушувач

Фільтр холодильних агрегатів типу ФАК є латунною сіткою, поміщеною в корпус. Рідинні фільтри встановлюють на виході з ресивера або після конденсатора, парові — перед входом в компресор. Фільтруючим матеріалом для аміаку служать сталеві сітки, для фреону — дрібні латунні або мідні сітки, замша, сукно і азбестова тканина.

Осушувачі служать для видалення вологи, що потрапила в систему фреонової холодильної машини при збірці, монтажі, експлуатації або ремонті. Як поглинач вологи (адсорбенту) застосовуються гранульований силікагель, цеоліт і алюмогель. Силікагель здатний поглинати вологу в кількості до 40 % своєї маси. Щоб дрібні частинки адсорбенту не потрапляли в систему, його поміщають між двома шарами дрібних латунних або сталевих сіток.

В процесі експлуатації поглинаюча здатність адсорбентів зменшується. Її можна відновити, підсушивши адсорбент гарячим повітрям при температурі понад 200 °С.

В даний час широко застосовуються комбіновані пристрої — фільтри-осушувачі, що складаються з корпусу 3 з кришкою 1, в яких хладон одночасно очищається від механічних частинок в сітках 2 і осушується від вологи адсорбентом

Недоліки системи: потрібне додаткове устаткування (насос розсолу, батареї), а отже, збільшується площа машинного відділення; зважаючи на низьку температуру кипіння хладона необхідно застосовувати компресор великої холодопродуктивності, що знижує економічність його роботи; наявність насоса розсолу збільшує витрату електроенергії; координаційна дія розсолу на метал випарника і батарей скорочує термін служби устаткування

Дата добавления: 2015-07-16