Файл: Трушин, В. Н. Механическое оборудование и установки курс лекций.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 139

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

258

Высокий тѳплосъем достигается благодаря большой скорости движения воды. Наибольшая часть тепла в этих конденсаторах пе­ редается воде в верхних трубах. В нижних трубах теплопередача ухудшается из-за частичного заполнения межтрубного пространст­ ва жидкостью. Недостатком двухтрубных конденсаторов является большой расход металла на I м^ теплопередающей поверхности.

Применяются двухтрубные конденсаторы в холодильных уста­ новках малой и средней холодопроизводительности.

Кожухотрубные конденсаторы могут быть горизонтальными и вертикальными.

Горизонтальный кожухотрубный конденсатор (рис.14-.6) со­ стоит ив цилиндрического кожуха 4, внутри которого располагают­ ся трубы 7. К кожуху с обеих сторон привариваются трубные ре­ шетки 9, в которых развальцовываются внутренние трубы. Конден­ сатор с двух сторон закрывается торцовыми крышками I и 6.

Пары холодильного агента поступают сверху в мѳжтрубноѳ про­ странство, а жидкий агент отводится снизу. Вода циркулирует по

По 1 - 1

Рис.14.6. Схема горизонтального кожухотрубного

 

 

конденсатора:

I и б

- крышки; 2 - манометр; 3 - предохранительный клапан;

4 -

кожух;

5 - штуцер воздухоотделителя; 7 - трубки;

 

8 -

отстойник масла; 9 - трубная решетка

внутренним трубам 7. В нижней части конденсатора (аммиачного) имеется отстойник для масла 8. В верхней части кожуха устанав­ ливается манометр 2, предохранительный клапан 3 и штуцер 5 для отвода воздуха.

Охлаждающая вода подается снизу через штуцер, расположен­ ный В ’крышке конденсатора, и выходит через верхний штуцер. Для создания многоходности в крышках делают перегородки, что обѳс-

2 5 9

почивает последовательное движение воды по внутренним трубам. Этим достигается увеличение скорости движения воды в конденса­ торе и повышение эффективности теплопередачи.

В горизонтальных кожухотрубных конденсаторах скорость дви­ жения воды достигает 0,8 - 1,0 м/сек. Коэффициент теплопереда­ чи нк = 600 800 ккал/м^.град.час.

Высокий коэффициент теплопередачи конденсатора достигается благодаря хорошему отводу конденсата с тѳплопѳрѳдающѳй поверх­ ности. Конденсация происходит на внутренних горизонтальных трубах, с которых конденсат легко стекает в нижнюю часть ко­ жуха. Высота жидкого агента в кожухе должна быть в пределах 50 - 75 мм, а в больших конденсаторах - до 100 мм.

Достоинство горизонтальных конденсаторов - высокий коэффи­

циент теплопередачи

и ком­

Вода

пактность

конструкции.

 

 

 

Горизонтальные

кожухо­

 

трубные

конденсаторы

при­

 

меняются в мелких

и сред­

 

них холодильных установках.

 

Вертикальные

кожухо-

 

трубные

конденсаторы

отли­

 

чаются

от

горизонтальных

 

расположением кожуха и спо­

 

собом распределения

охлаж­

 

дающей воды.В горизонталь­

 

ном конденсаторе вода про­

 

ходит по

всему сеченияю

 

 

труб, а в вертикальном -

 

только .орошает

трубы

из­

 

нутри.

 

 

 

 

 

 

 

 

Вертикальный

кожухо­

 

трубный

конденсатор

 

 

(рис.14.7) состоит

из ци­

Рис.14.7. Схема вертикального

линдрического

кожуха 3

с

кожухотрубного конденсатора:

решетчатыми днищами

ІО,

в

I - поддон: 2 - указатель уровня

которые завальцованы (вва­

жидкости; 3 - кожух; 4 - внутрен­

ние трубы; 5 - предохранительный

рены) трубы 4.

Охлаждающая

клапан; 6 - направляющая насадка;

вода поступает

 

сверху

на

7 - распределительная решетка;

 

8 - штуцер спуска воздуха; 9- ма­

водораспределительную

ре­

нометр; ІО - днище

260

шетку 7. Каждая труба имеет направляющую насадку 6, которая обеспечивает винтообразное движение вода внутри трубы и равно­

мерное распределение ее тонким слоем по

всей внутренней

по­

верхности. Затем вода стекает в поддон

I, откуда она сливается

в канализацию или, после предварительного охлаждения,

вновь

поступает

в конденсатор.

 

 

Пары

холодильного агента поступают

в межтрубное простран­

ство в среднюю часть кожуха. Конденсация происходит на верти­ кальных трубах.

Жидкий агент отводится из нижней части конденсатора. На­ блюдение за уровнем жидкого агента в конденсаторе ведется по указателю 2.

В верхней части конденсатора устанавливается предохрани­ тельный клапан 5, манометр 9 и штуцер для спуска воздуха 8.

Коэффициент

теплопередачи вертикального

кожухотрубного

конденсатора 600

- 800 ккал/м^*град-час. Интенсивная теплопе­

 

 

редача в таких конденса­

 

 

торах обеспечивается

 

 

большой

скоростью движе­

 

 

ния воды и отрывом плен­

 

 

ки конденсата с поверх­

 

 

ности вертикальных труб

 

 

посредством струи

пара

 

 

агента, направленной пер­

 

 

пендикулярно к пленке по­

Жидкий

 

середине труб.

 

 

Оросительный конден­

агент

 

 

 

сатор (рис.14.8) состоит

 

 

из ряда плоских змееви­

Рис.14.8. Схема оросительного

ков 3, которые во время

конденсатора:

работы

снаружи орошаются

I - поддон; 2 -

стояк; 3 - змеевики:

водой. Для равномерного

4 - вентиль выпуска воздуха: 5-рас­

распределения вода

над

пределительный желоб; 6-трубопровод;

7 -

насос

змеевиками установлены

 

 

распределительные желоба 5.

Пары агента поступают в змеевики снизу через общий коллек­ тор. По мере образования конденсата он отводится в стояк 2 че­ рез трубки, вваренные в изгибы змеевика.

Орошающая вода стекает в поддон I, из которого она насо­

сом 7 по трубопроводу 6 подается снова к распределительным же­ лобам 5.

261

Во время орошения конденсатора вода частично испаряется, что требует для нормальной его работы доступа к змеевикам све­ жего воздуха. Поэтому такие конденсаторы устанавливаются либо в специальных помещениях с хорошей вентиляцией, либо на откры­ том воздухе. В последнем случае от прямого действия солнечных лучей оросительные конденсаторы защищаются навесом с вытяжным фонарем и решетчатыми (жалюзийными) стенками.

По мере необходимости расход охлаждающей воды компенсирует­ ся из внешнего источника. Для уменьшения количества циркулирую­

щей воды и понижения ее

температуры могут применяться градирни

и брызгальные бассейны.

 

Этот тип конденсаторов имеет коэффициент теплопередачи

Нн = 700 - 900 ккал/м2

*град-час.

Высокая интенсивность теплопередачи у оросительного конден­

сатора достигается созданием противотока между водой и агентом,

а также промежуточным

отво­

 

дом жидкого агента из змееви­

 

ков.

 

 

 

 

 

 

 

Оросительные

конденсаторы

 

обладают преимуществами в

тех

 

случаях, когда имеется недо­

 

статок охлаждающей

воды

или

 

вода загрязнена

 

и

имеет

 

большую жесткость,

так

как

 

очистка этих

конденсаторов

 

от загрязнений

 

не

вызывает

 

затруднений.

 

 

 

 

 

 

Применяются

такие

конден­

 

саторы в холодильных установ­

 

ках средней и

большой

произ­

Рис.ІА.9. Схема испари­

водительности .

 

 

 

 

тельного конденсатора:

Схема испарительного

кон­

I - ресивер; 2 и 8 г жалюзи;

3 - змеевик; А - распредели­

денсатора

представлена

на

тельный коллектор; 5 - венти-

рис.ІА.9. В таком конденсаторе

*7 _ л и К п Й .

н £ д а % ы з г ; “Г - Л насосГІО-по-

змеевики 3

с циркулирующим

плавковый клапан

внутри них холодильным

агентом

 

располагаются в закрытом корпусе 6. Эти змеевики через распре­ делительный коллектор А орошаются водой. В противоток движению воды через жалюзи 2 и 8 вентилятором 5 внутрь корпуса засасы­ вается воздух, который затем выбрасывается из верхней части

конденсатора. Вода с наружной поверхности змеевиков при обду­ вании их воздухом интенсивно испаряется, благодаря чему тепло, отведенное от холодильного агента, передается воздуху вместе с испарившейся влагой. Температура циркулирующей воды при уста­ новившемся режиме работы холодильной установки остается по­ стоянной. Поэтому вода, стекающая в нижнюю часть корпуса,вновь направляется насосом 9 для орошения конденсатора и при этом никакого промежуточного ее охлаждения не требуется.

Количество циркулирующей воды в испарительном конденсаторе невелико (40 - 60 л на 1000 ккал отводимого тепла), однако оно должно быть достаточным для того, чтобы поверхность труб зме­ евиков йіла полностью покрыта тонким слоем. Количество свежей воды, поступающей в конденсатор через клапан ІО, составляет не­ большую часть циркуляционной. Оно должно соответствовать расхо­ ду на испарение и унос в виде брызг вместе с воздухом. Воздух продувается вентилятором со скоростью 3 - 5 м/сек в количестве 75 - 100 м3 на 1000 ккал тепловой нагрузки на конденсатор. Ко­

эффициент теплопередачи испарительного конденсатора

около

400 ккал/м^*град*час.

 

Испарительные конденсаторы целесообразно применять в тех случаях, когда не имеется достаточного количества охлаждающей воды.

Конденсаторы с воздушным охлаждением используются в мелких холодильных установках, где применение водяного охлаждения не­ целесообразно в связи с усложнением их эксплуатации.

Такие конденсаторы обычно состоят из ряда змеевиков,внутри которых циркулирует холодильный агент. На наружной поверхности змеевиковых труб устанавливается оребрение. Кроме того, для увеличения коэффициента теплопередачи производится обдувание змеевиков воздухом при помощи вентиляторов со скоростью движе­ ния воздуха через трубы около 2 м/сек.

Коэффициент теплопередачи конденсаторов е воздушным охлаж­ дением колеблется в пределах 20 - 30 ккал/м^*град»час.

Тепловой расчет водяного конденсатора сводится к определе­ нию величины тѳплопередающей поверхности, расхода воды на кон­ денсатор и к определению его конструктивных размеров.

I. Теплопередающая поверхность конденсатора F может быт вычислена по следующей формуле:

Я

(14.I)

 

263

где QH - холодопроизводительность конденсатора в ккал/час; Кк - коэффициент теплопередачи конденсатора;

A éotсредняя разность температур конденсирующегося холо­ дильного агента и охлаждающей воды.

Величины, входящие в формулу (14.I), определяются следующим образом:

а) холодопроизводительность конденсатора вычисляется по формуле

Q H = В (і'2 - ід) ккал/час;

б) коэффициент К рассчитывается по уравнениям теплопере­ дачи или ориентировочно принимается по статистическим данным из таблиц;

в) средняя разность температур определяется на основании формулы теплопередачи, имеющей следующий вид:

 

 

Д É/77 =

^9.Вых ^В.Вх

 

 

 

*в.6х

 

 

 

2,3Lg

 

 

 

й« - *6.Вых

 

 

 

 

Здесь tB в

-

температура воды, входящей в конденсатор;

±в вых -

температура воды, выходящей из конденсатора;

tK

-

температура конденсации.

Нагрев

воды

в конденсаторе принимается в пределах 4 - 6 ° .

Температура конденсации обычно бывает на 2 - 5° выше темпера­

туры

воды, выходящей из конденсатора.

2. Расход воды

£. в конденсаторе можно определить из уело-

вия,

что все тепло

О

от конденсатора отводится водой

откуда

й* =

ез сЛ а „г W

и“ / ’30-

 

 

 

 

& = — ---- -------

литр/час,

 

 

ЪВ.Вых а Вх

 

где Cg =

I - теплоемкость воды.

 

Количество воды, необходимое для оросительных конденсато­

ров, по опытным данным составляет 0,8 - 0,6

и3/час на каждый

квадратный

метр орошаемой

поверхности.

 

Смотрите также файлы