Студопедия — Теплообменные аппараты
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Теплообменные аппараты






Теплообменные аппараты являются необходимыми элементами холодильных машин. Они оказывают существенную, а в ряде случаев и определяющую, роль на массогабаритные и энергетические показатели. Например, доля испарительно-конденсаторных агрегатов в общей массе парокомпрессорных машин составляет до 70%.

К основным теплообменным аппаратам относятся: конденсаторы; испарители для охлаждения жидких хладоносителей, воздухоохладители и другие приборы охлаждения.

Эффективность теплообменных аппаратов существенно влияет на количество потребляемой холодильной машиной энергии. Это определяется совершенством и степенью обратимости процессов, протекающих в них. И в первую очередь условиями передачи теплоты между теплообменивающимися средами.

Расчет теплообменных аппаратов сводится к определению коэффициента теплопередачи, с учетом которого и при заданном температурном напоре (разности между температурами между теплообменивающимися средами), определяют требуемую поверхность теплообмена аппарата. По рассчитанной поверхности подбирают соответствующий аппарат.

Конденсаторы. Конденсатор – теплообменный аппарат, предназначенный для перевода холодильного агента из газообразного состояния в жидкость, т.е. – конденсации.

В реальных холодильных машинах холодильный агент поступает в конденсатор в перегретом состоянии. Далее он охлаждается, конденсируется и образовавшаяся жидкость, чаще всего немного переохладившись, выходит из аппарата

Конденсаторы по принципу отвода теплоты и своим конструктивным особенностям подразделяются:

- кожухотрубные (горизонтальные и вертикальные);

- испарительные;

- воздушные.

Кожухотрубные конденсаторы имеют цилиндрический кожух, в котором расположены трубы. Концы труб закреплены в специальных трубных решетках. Вода, отводящая теплоту от конденсатора, движется внутри этих труб, а холодильный агент подается в межтрубном пространстве.

Кожух и трубы аммиачных кожухотрубных конденсаторов изготавливают из стали. Они бывают горизонтального и вертикального исполнения.

Кожух хладоновых конденсаторов изготавливают стальным, а трубы чаще из цветных металлов, имеющими оребрение на наружной поверхности. Хладоновые кожухотрубные конденсаторы бывают только горизонтального исполнения.

Испарительные конденсаторы имеют вертикальный прямоугольный кожух, внутри которого расположены друг над другом два змеевика (форконденсатор и основной). Змеевики имеют горизонтально расположенные трубы, причем у верхнего змеевика они оребрены. Нижний змеевик снаружи орошается водой. В верхней части аппарата установлены вентиляторы, обеспечивающие подачу наружного воздуха в кожух аппарата.

Пары хладагента поступают в верхний змеевик (форконденсатор), где охлаждаются до состояния насыщения, а затем во второй. В основной секции происходит конденсация паров. Отвод теплоты происходит за счет частичного испарения воды, обеспечиваемого теплотой конденсации и подачей наружного воздуха.

Воздушные конденсаторы выполняются со свободным движением воздуха (естественная конвекция) и принудительным (вынужденная конвекция).

Использование воздушных конденсаторов позволяет полностью отказаться от применения воды, что существенно снижает эксплуатационные расходы, в условиях все более растущего дефицита пресной воды.

Воздушные конденсаторы нашли широкое применение в бытовой и торговой холодильной технике. В настоящее время они активно внедряются во многих отраслях, где широко используется холод.

Теплообменная поверхность воздушных конденсаторов обычно выполнена из пучка труб с плотно насаженными на них пластинчатыми металлическими ребрами.

В малых холодильных машинах, особенно в бытовой технике, нашли широкое применение воздушные конденсаторы со свободным движением воздуха. В основном это конденсаторы листопрокатные, листотрубные и проволочнотрубные.

Существенным недостатком воздушных конденсаторов является их большая металлоемкость.

Испарители для охлаждения жидких хладоносителей. Испаритель – теплообменный аппарат, в котором кипящий холодильный агент отводит теплоту от жидкого хладоносителя, понижая при этом его температуру.

Испарители по принципу отвода теплоты и своим конструктивным особенностям подразделяются:

- кожухотрубные (с межтрубным и с внутритрубным кипением хладагента);

- открытого типа (панельные).

Кожухотрубные испарители принципиально выполнены так же как горизонтальные кожухотрубные конденсаторы. Аппараты с внутритрубным кипением хладагента более эффективны, меньше подвержены опасности разрыва труб при замерзании хладоносителя, в них меньше требуется количество заправляемого холодильного агента.

Панельные испарители состоят из прямоугольного бака, в котором вертикально расположены панельные секции с каналами. Охлаждаемая жидкость (например, раствор CaCl2) циркулирует через бак, холодильный агент подается в каналы секций, где кипит, отбирая теплоту от жидкого хладоносителя.

Воздухоохлаждающие аппараты. В зависимости от принципа действия охлаждение воздуха может осуществляться при непосредственном контакте с теплоотводящей средой, через разграничивающую стенку или смешано.

Наибольшее распространение получили аппараты, в которых воздух охлаждается, контактируя с холодной поверхностью, отделяющей его от кипящего хладагента или хладоносителя. Аппараты, в которых воздух охлаждается кипящим хладагентом, называются непосредственного охлаждения.

Устройства непосредственного кипения имеют принудительное движение воздуха или естественное. Аппараты первого типа называют воздухоохладителями, а второго – приборами тихого охлаждения (батареями).

Воздухоохладители обычно изготавливают в виде пучка оребренных труб, размещенных в кожухе. Батареи изготавливаются из горизонтальных труб, имеющих оребрение в виде навитой полосы или вертикальных пластин (ребер).

В процессе охлаждения из воздуха на поверхности охлаждающих приборов выпадает влага в виде капель воды, но чаще всего инея («снеговой шубы»). Чем ниже температура поверхности, тем интенсивнее выпадает. Это ухудшает теплоотдачу от воздуха к охлаждающей поверхности воздухоохладителя (батареи). Для снижения предусматривается система оттайки с использованием горячих паров холодильного агента, электрообогревом и др.

Вспомогательное холодильное оборудование. В действующих холодильных установках кроме основных теплообменных аппаратов, обеспечивающих функционирование холодильной системы, используются различные устройства, аппараты, механизмы. Они предназначены для обеспечения безопасности, повышения эффективности и стабильности работы как отдельных механизмов, аппаратов, так и всей установки в целом.

К вспомогательному оборудованию относятся:

- отделители жидкости, обеспечивающие защиту компрессоров от попадания в них жидкого холодильного агента, т.е. от «гидроудара», приводящего к разрушению компрессора;

- маслоотделители, предназначенные для отделения капель масла от паров хладагента, выходящего из компрессора, и, следовательно, недопустимого снижения уровня масла в компрессорах, замасливания внутренних поверхностей теплообменных аппаратов;

- промежуточные сосуды, предназначенные для работы в установках двухступенчатого сжатия, чтобы обеспечивать снижение температуры пара после сжатия в первой ступени, а также переохлаждения жидкости перед дросселированием;

- ресиверы различного назначения (линейные, циркуляционные, дренажные, защитные), регенеративные теплообменники, насосы для хладагента и воды, водоохлаждающие устройства (градирни) и др.

 

Вопросы для самопроверки

1 Назначение конденсаторов? Их классификация?

2 Назначение испарителей? Их классификация?

3 Методика подбора теплообменных аппаратов?

4 Типы ресиверов? Их назначение в холодильных машинах?

 

Тесты

1 Что такое обратный круговой процесс?

а) обратимый цикл; б) холодильный цикл; в) тепловой насос.

2 Для чего применяют хладагент в холодильных машинах на предприятиях пищевой промышленности?

а) Для осуществления кругового процесса; б) для отвода теплоты от конденсирующегося хладагента; в) для отвода теплоты от испарителя.

3 Что такое холодопроизводительность цикла?

а) Теплота, подведенная к испарителю; б) энергия, подведенная к электродвигателю; в) разность между энтальпиями конца и начала сжатия хладагента в компрессоре.

4 Для чего нужно оребрение теплообменных аппаратов?

а) Защиты труб от повреждений; б) Более равномерного движения воздуха через аппарат; в) Увеличения теплообменной поверхности.

5 Кокой основной процесс происходит в компрессоре?

а) Подогрев паров; б) сжатие; в) гидравлический удар.







Дата добавления: 2015-08-18; просмотров: 799. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Объект, субъект, предмет, цели и задачи управления персоналом Социальная система организации делится на две основные подсистемы: управляющую и управляемую...

Законы Генри, Дальтона, Сеченова. Применение этих законов при лечении кессонной болезни, лечении в барокамере и исследовании электролитного состава крови Закон Генри: Количество газа, растворенного при данной температуре в определенном объеме жидкости, при равновесии прямо пропорциональны давлению газа...

Ганглиоблокаторы. Классификация. Механизм действия. Фармакодинамика. Применение.Побочные эфффекты Никотинчувствительные холинорецепторы (н-холинорецепторы) в основном локализованы на постсинаптических мембранах в синапсах скелетной мускулатуры...

Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...

КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ВАГОНА Тип колёсной пары определяется типом оси и диаметром колес. Согласно ГОСТ 4835-2006* устанавливаются типы колесных пар для грузовых вагонов с осями РУ1Ш и РВ2Ш и колесами диаметром по кругу катания 957 мм. Номинальный диаметр колеса – 950 мм...

Философские школы эпохи эллинизма (неоплатонизм, эпикуреизм, стоицизм, скептицизм). Эпоха эллинизма со времени походов Александра Македонского, в результате которых была образована гигантская империя от Индии на востоке до Греции и Македонии на западе...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия