CONDENSER este un schimbător de căldură în care vaporii de agent frigorific, când sunt răciți la temperatura de condensare, devin lichizi. Pentru aceasta, căldura trebuie să fie scoasă din lichidul de răcire, mai întâi, este obținută de la obiectul răcit și. în al doilea rând, a fost obținut în plus înainte de a intra în condensator.
Într-o unitate frigorifică de comprimare, vaporii de agent frigorific sunt încălzite puternic înainte de a intra în condensator atunci când sunt comprimate în cilindrul compresorului; în unitatea de absorbție, vaporii de agent frigorific sunt încălziți în generatorul din căldura furnizată pentru al separa de soluție. Condensatorul este o țeavă care este în mod obișnuit curbată sub forma unei bobine în care intră vaporii de agent frigorific. Bobina este răcită din exterior prin aer sau apă (în unități mari de răcire). Suprafața exterioară a bobinei este în general insuficientă pentru a îndepărta căldura cu aer, astfel încât suprafața de răcire a aerului bobina condensatorului este crescută datorită numărului mare de coaste, bobina foaia metalică de fixare cu celelalte metode. Bobina este de obicei situată orizontal de la alimentarea agentului frigorific către bobina superioară.
Luați în considerare acțiunea condensatorului pe exemplul frigiderului compresorului.
ETAPA 1. Când compresorul nu funcționează, bobinele inferioare ale bobinei condensatorului sunt umplute cu agent frigorific lichid, iar restul răsuciți - cu vaporii saturați. Temperatura agentului frigorific din condensator va fi egală cu temperatura mediului de răcire (apă sau aerul înconjurător), iar presiunea acestuia va corespunde presiunii saturate a vaporilor agentului frigorific la o temperatură dată.
PASUL 2. Când compresorul supraîncălzit refrigerant vaporii comprimat într-un cilindru de acesta intră în condensator la o temperatură de aproximativ 30 de 40 ° C peste temperatura mediului de răcire. Datorită faptului că ieșirea din condensator este limitată de capacitatea scăzută a supapei de reglare și compresorul pompează vaporii de agent frigorific, presiunea din condensator crește treptat. Vaporii sunt saturați și condensați treptat. Căldura eliberată în timpul condensării va crește temperatura agentului frigorific lichid și a vaporilor saturați. Temperatura de condensare va crește până când diferența de temperatură dintre agentul frigorific de condensare și mediul de răcire este suficientă pentru a transfera căldura totală în mediul de răcire eliberat în condensator pe unitatea de timp.
PASUL 3. În timpul funcționării normale a frigiderului, temperatura de condensare este setată la aproximativ 10 ° C peste temperatura agentului de răcire, iar presiunea de condensare corespunde presiunii de vapori saturate a agentului frigorific la această temperatură. Agentul frigorific lichid, care umple răsucirile finale ale bobinei, formează o etanșare lichidă în fața supapei de reglare, care împiedică intrarea în vaporizator a particulelor de agent frigorific de vapori.
ETAPA 4. În cazul creșterii temperaturii mediului de răcire condițiile de condensare a agentului frigorific se deterioreze, deoarece creșterea temperaturii și presiunii de condensare (aer sau apă de răcire). Creșterea temperaturii și a presiunii de condensare va reduce capacitatea de răcire a unității, deoarece odată cu creșterea spate presiunea va scădea capacitatea compresorului și la deteriorarea condițiilor de condensare a agentului frigorific în vaporizator va curge un amestec vapori-lichid, din cauza căreia căldura este redusă, obiectul refrigerent răcit cu sângerare atunci când se fierbe ( evaporare) în vaporizator. Cu toate acestea, cu o contrapresiune crescândă, nu numai scăderea producției compresorului, dar și creșterea consumului de energie al motorului. Toate acestea, precum și inevitabil odată cu creșterea creșterii temperaturii mediului ambiant în afluenții externe de căldură într-un obiect răcit va crește consumul de energie. de înaltă presiune de condensare se deteriorează, de asemenea, condițiile de etanșare ale unității de refrigerare, care contribuie la pierderea de agent frigorific, și poate duce la accidente, în cazul în care depășește presiunea adoptată la calcularea nodurilor unitare pe durabilitate.
În unitățile de refrigerare ale frigiderelor de uz casnic, sunt utilizate condensatoare de tuburi cu tuburi și tuburi cu răcire cu aer. Răcirea unor astfel de condensatori cu aerul înconjurător asigură condensarea agentului frigorific și nu provoacă neplăcerile asociate cu utilizarea apei curente în răcirea cu apă.
Proiectele de condensatoare ale unităților frigorifice ale frigiderelor de uz casnic sunt foarte diverse. Acest lucru se datorează în principal considerentelor economice - costul materialelor, costul forței de muncă, consumul de metale din construcții, posibilitatea mecanizării și automatizării producției etc.
CONDENSĂRI RE-TUBE CU AER CONDIȚIONAT.
În cazul condensatoarelor tubulare cu nervuri, suprafața exterioară a bobinei este mărită datorită numărului mare de coaste. Bobina este de obicei realizată dintr-o țeavă de oțel. Coastele sunt ștanțate din plăci de oțel sau aluminiu de formă dreptunghiulară sau rotundă. În condensatoarele unităților de compresie, sârmă de oțel este, de asemenea, utilizat pentru finning bobina. Pentru o disipare mai bună a căldurii, este necesar un contact bun între tub și coaste. Pentru a face acest lucru, nervurile lamelare în locurile de aderență ale acestora la tub sunt făcute flanșe (coliere) și coaste sunt lipite. Bobina și lamelele lamelare după perforare sunt adesea supuse la tintare galvanică și, după asamblare, sunt trecute prin cuptorul care urmează să fie lipit. Pentru a proteja împotriva coroziunii, condensatoarele sunt colorate.
În funcție de metoda de răcire, tuburile tubulare cu nervuri lamelare vin cu forță și cu mișcare liberă a aerului. Mișcarea forțată a aerului este asigurată de ventilator (figura 3.22a). Condensatoarele care nu au ventilatoare sunt răcite de convecția naturală a aerului. Ventilatorul este instalat în spatele condensatorului (în direcția fluxului de aer prin condensator). Condensatoarele cu ventilatoare sunt mai compacte și, datorită condițiilor de răcire mai bune, au o suprafață de răcire mai mică decât condensatoarele cu răcire liberă. Cu toate acestea, în frigiderele interne preferă să nu le folosească, deoarece ventilatorul cheltuiește electricitate suplimentară și crește nivelul de zgomot în cameră.
Condensatoarele cu mișcarea aerului forțată este utilizat în prezent în unități de refrigerare de compresie pentru frigidere de uz casnic recipiente cu două camere mari, în refrigerare cu temperaturi scăzute, precum și în sistemele de camere mici de aer condiționat. Într-o astfel de refrigerare de unități cu motor-compresoare sunt aranjate astfel încât fluxul de aer după condensator este îndreptat spre ea și o răcește.
REZISTENȚI CU TUBE DE REBRIST CU RIBURI PLATE
utilizate în prezent în principal în unitățile de răcire cu absorbție. Tuburile condensatoarelor sunt amplasate orizontal.
adesea cu nervuri comune sau oblice pentru curgerea lichidului de agent frigorific și cu aripioare separate de fiecare viraj (figura 3.13.b, c). Ultima construcție este mai preferabilă.
Multe unități de compresie utilizează CONDENSIUNI REBRISTRUCTURALE CU CONVENȚIE CU SIGURANȚĂ. Pentru astfel de condensatori, nervurile sunt realizate din fire de oțel cu diametrul de 1,5 mm și sudate de ambele părți ale bobinei unul față de celălalt. Condensatoarele cu aripioare de sârmă sunt utilizate pe scară largă datorită posibilității de automatizare completă a producției lor.
În condensatoarele de tip placă (figura 3.13d), suprafața de transfer de căldură este mărită datorită foii subțiri din oțel (mai puțin de aluminiu) la care este atașată bobina. Un contact bun al tubului cu foaia poate fi asigurat prin diferite metode de montare:
- sudură în anumite locuri prin sudură punctuală;
- înfășurați tubul de-a lungul întregii sale lungimi;
- fixați cu plăci etc.
Conectori eficienți de tip foaie de lucru cu perforări sub formă de jaluzele din tablă. În prezența jaluzelelor, circulația aerului se îmbunătățește și suprafața de transmitere a căldurii a plăcii crește într-o oarecare măsură.
Conductoare de aluminiu mai puțin utilizate în mod obișnuit de tip sudare prin rulare (figura 3.13.e).
În acest condensator, bobina și foaia sunt realizate împreună. Conductivitatea termică bună a aluminiului, și absența - sau compuși între foaia de tub și facilitează funcționarea eficientă a acestor condensatori kondensatorov.V listotrubnyh, spre deosebire de rebristotrubnyh transfer de căldură mai are loc prin radiație decât prin convecție.
TRANSMITEREA TERMICĂ ÎN CONDENSĂRI.
Vaporii de agent frigorific condensă în interiorul tuburilor condensatorului atunci când vin în contact cu pereții lor, temperatura fiind mai mică decât temperatura de saturație a vaporilor corespunzătoare presiunii din aparat. Intensitatea transferului de căldură depinde de natura formării condensului, viteza și direcția de deplasare a agentului frigorific, starea suprafeței conductelor, conținutul de aer în abur, proiectarea schimbătorului de căldură și viteza mediului de răcire extern.
Există două tipuri de condensare:
În condensarea filmului, lichidul este depozitat pe peretele rece, tuburile sunt sub formă de film continuu, în picătură - sub formă de picături individuale. Acesta din urmă este observat atunci când condensul nu umezește suprafața de răcire sau când este contaminat cu ulei sau diverse depozite. Cele mai multe schimbătoare de căldură funcționează cu condensare mixtă, când se formează condens într-o parte a aparatului, iar în cealaltă parte o condensare a filmului. Agentul frigorific lichid rezultat trebuie îndepărtat rapid de pe suprafața de transfer de căldură. Grosimea filmului de condensat depinde de starea suprafeței interioare. Se mărește cu o suprafață aspră și acest lucru este însoțit de o scădere a coeficientului de transfer de căldură.
Acest coeficient depinde foarte mult de prezența depunerilor pe partea interioară și exterioară a conductelor (ulei, scală, rugina, praf, vopsea). Prezența aerului în vaporii de agent frigorific reduce semnificativ coeficientul de transfer de căldură.
Din proiectarea dispozitivului depinde natura și viteza de deplasare a condensului în acesta și a mediului extern de răcire prin aparat. Cu viteza crescândă, coeficientul de transfer de căldură și costul de putere pentru mișcarea aerului sau a apei de răcire cresc. Odată cu creșterea vitezei agentului frigorific lichid din laminară țeavă (liniștit) fluid mod mișcare intră în turbulent (turbionară) la care procesele de transfer termic intensificate.
Contaminarea și acoperite (cu excepția zincului) la suprafețele de schimb de căldură afectează negativ transferul de căldură, astfel încât în funcțiune coeficienții de transfer de căldură de pe condensatorul 15. Valorile sub 35%, calculat pentru aparate pure. De aici rezultă că în timpul funcționării este necesară curățarea regulată a schimbătoarelor de căldură cu spălare și spălare. deteriorare de căldură în condensator determină o creștere a presiunii de condensare, ceea ce reduce capacitatea de răcire a costurilor de instalare și de putere mai mare, pentru unitatea de compresor. Intensitatea coeficientului de transfer termic al transferului de căldură se caracterizează prin (a), care depinde de proprietățile fizice ale mediului și agentul frigorific și natura și viteza mișcării lor. Se determină valorile (a1 și (a2) este în general un condensator este dificil, deoarece mult depinde de plan distribuția agentului frigorific și aerul în unele părți ale ratei de scurgere de suprafață condensator, curățenia de suprafață și a condensului. Viteza de răcire circulație a aerului în mod tipic condensator 3. 8 m / s, apă 1,3 m / s, agent frigorific în vapori 6. 20 m / s, lichid 0,5, 1,5 m / s.
Coeficientul de transfer termic al tuburilor condensatorului la aerul de răcire, la a2 sa liberă circulație = 1,2 / 14 W / (mp. * K), sub a2 mișcare forțată = 20/90 W / (mp. * K).
În cazul în care coeficientul de transfer de căldură de la un perete lateral este semnificativ mai mic decât celălalt, în general coeficientul de transfer termic este aproape de valoarea cea mai mică dintre acești coeficienți. În acest caz, pentru a mări intensitatea transferului de căldură, este necesară creșterea suprafeței din partea inferioară a coeficientului de transfer de căldură inferior. Acest lucru se realizează de obicei prin finalizarea țevilor. Astfel, în condensatorul răcit cu aer hladonovyh pe partea de aer este necesară pentru a face nervurile de pe tuburi, deoarece coeficientul de transfer de căldură către aerul de aproximativ 50 de ori mai mică decât cea a agentului de răcire lichid la tub. Dacă condensatorul de lichid de răcire este răcit cu apă, atunci poate fi necesar să aveți o finning pe partea HFC-12; coeficientul de transfer de căldură din partea apei este de 2 3 ori mai mare. Aripioarele trebuie să fie în contact strâns cu suprafața țevii. Chiar și un mic decalaj între țeavă și nervura brusc crește rezistența termică a transferului de căldură și reduce eficiența finning.