Теплообмінні апарати холодильних машин, страница 5

панельні випарники відкритого типу 40 ИП, 60 ИП, 90 ИП, 120 ИП, 180 ИП 240 ИП, 320 ИП (И — випарник, П — панельний, цифри перед літерами – площа зовнішньої поверхні). Основні розміри бака: довжина L = 3470 - 6100 мм, ширина B = 735 - 2815 мм, висота H = 1050-1200 мм.

-

Рис. 4. Випарник аміачний панельний відкритого типу:

1— віддільник рідини; 2 — патрубок для виходу парів аміаку; 3 — збірний колектор; 4 — розподільний колектор; 5 — патрубок для входу рідкого аміаку; 6 — перелив розсолу; 7 — патрубок для виходу розсолу; 8 — спуск розсолу, 9 — ізоляція; 10 — вентиль для спуска масла; 11— автоматичний запобіжний клапан

Розрахунок випарників для охолодження рідких теплоносіїв

При розрахунку проектованого випарника визначають його теплопередаючу поверхню і об’єм циркулюючого розсолу або води.

Теплопередаючу  поверхню випарника знаходять за формулою :  

                                            (4)

де          

F— теплопередаюча поверхня випарника, м²;

Q_{0 брутто} — холодопродуктивність машини, Вт;

k— коефіцієнт теплопередачі випарника, Вт/(м²·°C)';

Δt_m — для кожухотрубних випарників це середня логарифмічна різниця між температурами теплоносія і кипіння холодильного агента, а для панельних випарників — арифметична різниця між температурами вихідного розсолу і кипіння холодильного агента, °С;

q_F = kΔt_m—  густина теплового  потоку,   Вт/м².

Для наближених розрахунків випарників користуються значеннями коефіцієнтів теплопередачі, отриманими дослідним шляхом (у Вт/(м²·°С):

для аміачних випарників:

кожухотрубних 450-550

панельних 550-650

для фреонових кожухотрубних випарників з накатними ребрами 250-350

Середню логарифмічну різницю температур теплоносія і кипіння холодильного агента у випарнику підраховують за формулою

,

де t_p1 і t_p2 - температури теплоносія відповідно на вході в випарник і на виході з нього, °С;

t₀  - температура кипіння холодильного агента, °С.

Для  панельних  випарників,  завдяки  великому об’єму  бака і інтенсивної циркуляції  теплоносія

його середня температура може бути  прийнята   рівною температурі на виході з бака t_p2 .  Тому для  цих

випарників Δt_т = t_p2 - t₀

Для наближених розрахунків всіх розглянутих випарників приймають Δ t_т =5°.

Об’єм циркулюючого теплоносія визначають за формулою

де V_p — об’єм  циркулюючого теплоносія, м³/с;

с_р — питома теплоємність розсолу,    Дж/(кг·°С);

ρ_р— густина розсолу, кг/м³;

t_p2 і t_p1— температура теплоносія відповідно на вході в охолоджуване приміщення і на виході з нього, °С;

Q_{0 нетто} — холодопродуктивність  машини  нетто.

Величини с_р і ρ_р знаходять за довідковими даними для відповідного теплоносія залежно від його температури й концентрації.

Температура теплоносія при проходженні його через випарник знижується на 2—3°С.

ОХОЛОДЖУЮЧІ ПРИЛАДИ

Охолоджуючі прилади (батареї) підрозділяються на прилади безпосереднього кипіння і з проміжним холодоносієм (розсільні). Зовнішня поверхня труб виконується гладкою або оребреною. Охолоджуючі батареї бувають колекторні та змієвикові. У промисловості широко поширені повітроохолоджувачі з оребрених труб або пластин з каналами, усередині яких кипить холодоагент або циркулює холодоносій. Їхня конструкція визначається режимом роботи апарата. Повітря переміщається за допомогою вентилятора. Розрізняють наступні режими: сухий, вологий, з осадженням інею на поверхні апарату і виділенням інею в прикордонному шарі повітря біля холодної поверхні. Для першого і другого режимів застосовують апарати з більшим коефіцієнтом оребрення поверхні (F_ребра/F_тр = 15 - 20); для третього режиму, коли волога осідає у вигляді інею, поверхні виконують із невеликим коефіцієнтом оребрення (F_ребра/F_тр = 7 - 10) або зі змінним кроком між ребрами в секціях по ходу повітря; для четвертого режиму, характерного для камер заморожування, використовують апарати з коефіцієнтом оребрення поверхні (F_ребра/F_тр > 15) і великим ступенем ефективності ребра Е > 0,9 *.

*Ефективність роботи ребра Е = (t_{повітря} – t_ребра)/(t_{повітря} – t_труби), t_труби береться біля основи ребра.

Тип і форма ребер можуть бути різними. У промислових апаратах використають пластинчаті, пластинчато-ребристі, спірально-навивні, спірально-накатні, окремо насаджені ребра. Сполучення труб з ребром залежить від технології виготовлення.