ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Место и роль теплообменных аппаратов в схеме холодильной установки — Типы теплообменных аппаратов холодильных установок из "Теплообменные аппараты холодильных установок" В настоящее время наиболее распространены паровые компрессорные холодильные машины (с поршневыми, винтовыми, ротационными или центробежными компрессорами). Здесь и далее мы рассматриваем теплообменные аппараты именно этих машин. [c.5] Конденсатор предназначен для превращения в жидкость посту- пающих из компрессора КМ паров холодильного агента. Иногда в конденсаторе осуществляется также и охлаждение жидкого хо- лодильного агента ниже температуры конденсации (переохлажде- ние). Среда, отнимающая тепло от холодильного агента в конден-I саторе, называется теплоносителем (обычно вода или воздух). В тепловом насосе теплоноситель (обычно вода), в свою очередь, передает тепло нагреваемому объекту. [c.5] Конденсатор и испаритель являются основными теплообменными аппаратами компрессорных холодильных машин. Помимо них в холодильной установке имеются вспомогательные аппараты, в которых осуществляется теплообмен. Эти аппараты служат для повышения эффективности отдельных рабочих процессов и цикла в целом. [c.6] К ним относятся переохладители П, регенеративные теплообменники РТ, промежуточные сосуды, маслоотделители и др. Схема холодильной установки с некоторыми вспомогательными аппаратами изображена на рис. 3. [c.6] Переохладители служат для переохлаждения холодной водой жидкого холодильного агента после конденсации. В реге 1еративном теплообменнике осуществляется перегрев паров агента перед компрессором за счет переохлаждения жидкого агента, выходящего из переохладителя или конденсатора КД- В многоступенчатых холодильных машинах поверхностные водяные охладители используются для охлаждения паров хладагента между ступенями компрессора. [c.6] В холодильную установку кроме аппаратов холодильной машины входят также аппараты, предназначенные для применения холода. Сюда относятся воздухоохладители В, батареи Б и технологические аппараты, охлаждаемые хладоносителем (рис. 3). [c.6] Таким образом, теплообменные аппараты составляют весьма существенную часть холодильной установки, осуществляя важные ее функции по отводу тепла от охлаждаемых объектов и по передаче тепла в окружающую среду. [c.6] Велика доля теплообменных аппаратов в общем расходе мefaлЛa на установку. Так, например, вес конденсатора и испарителя при рассольном охлаждении составляет примерно две трети от общего веса аммиачной холодильной машины, а стоимость их равна половине общей стоимости машины. Во фреоновых холодильных машинах вес аппаратов составляет примерно три четверти веса машины. В холодильных установках непосредственного охлаждения доля теплообменных аппаратов в общем весе значительно возрастает. [c.7] Термодинамическую необратимость цикла можно уменьшить, увеличивая поверхн0сти теплопередающих аппаратов, однако при этом возрастают капитальные затраты на холодильную машину. Таким образом возникает задача, характерная для многих о граслей техники, выбора между дешевым, но неэкономичным в эксплуатации и дорогим, но экономичным оборудованием. [c.7] Сократить теплопередающую поверхность при одновременном уменьшении потерь от внешней необратимости (уменьшении 6) можно только за счет интенсификации процесса теплопередачи в аппаратах. Увеличить компактность и снизить вес аппарата при заданных перепадах температур можно как путем интенсификации теплопередачи, так и путем более совершенных конструктивных решений. [c.8] Стремление снизить внешнюю необратимость холодильной ма- шины приводит к необходимости применять в ее аппаратах небольшие температурные перепады и соответственно невысокие удельные тепловые нагрузки. Это обстоятельство в совокупности с низкими давлениями кипения в испарителях, относительно высокими давлениями в конденсаторах и специфическими свойствами хладагентов приводит к малым величинам коэ ициентов теплоотдачи при кипении и конденсации холодильных агентов. В итоге для работы холодильных аппаратов характерны небольшие величины удельных теплосъемов д = 1000- -10 000 ктл1м -ч). [c.8] В этом специфическое отличие процессов теплопередачи в холодильных аппаратах от подобных процессов в теплоэнергетических. Последние работают при значительно больших перепадах температур и более благоприятных для теплообмена давлениях вько-ких — в парогенераторах и низких — в конденсаторах. Кроме того, вода, являющаяся рабочей средой этих аппаратов, обладает благоприятными для теплообмена физическими свойствами. [c.8] Изучение и интенсификация процессов теплопередачи в холодильных аппаратах, так же как и отыскание их наиболее совершенных конструктивных форм, являются актуальнейшими задачами холодильной техники. [c.8] Все сказанное по поводу аппаратов холодильной машины в равной степени относится к тепловым насосам. [c.8] До настоящего времени в холодильных установках в подавляющем большинстве применяются аппараты рекуперативного (поверхностного) типа. Исключение составляют контактные воздухоохладители, охлаждаемые хладоносителем, и испарительные конденсаторы, в которых часть процесса, а именно теплообмен между водой и воздухом осуществляется контактным способом. [c.8] Для хладагентов, не растворяющихся в хладоносителях и в охлаждающей воде, известны также бесповерхностные испарители и конденсаторы с непосредственным соприкосновением сред. Однако они пока еще не получили широкого распространения. [c.9] Иа рис. 4 схематически представлены различные конструктивные типы аппаратов, применяемых в холодильных машинах. Погружной, кожухотрубный и воздушный типы аппарата могут применяться как в качестве испарителя, так и в качестве конденсатора. При этом направление агента ХА в испарителе и конденсаторе будет обратным, и во втором случае хладоноситель ХЯ заменяется охлаждающей водой В. Назначение остальных аппаратов указано на рис. 4. [c.9] Подробное описание конструкций аппаратов, особенностей теплообмена, методики расчета и другие данные для аппаратов, применя- ющихся в настоящее время или перспективных в будущем, приводятся в последующих главах. [c.9] Здесь мы рассмотрим некоторые общие сведения, относящиеся к аппаратам различных конструктивных типов. [c.9] В начале тридцатых годов в холодильном аппаратостроении произошел крутой поворот в сторону применения более интенсивных аппаратов, по конструкции близких к современным. [c.10] Вернуться к основной статье