Теплообмінні апарати холодильних машин, страница 3

Застосування в конденсаторах на хладонах мідних труб збільшує вартість апарату. Тому тут доцільно підвищити різниця температур між робочим тілом і водою (до 7—10 °С) і швидкість протікання води в порівнянні з аміачними конденсаторами (до 1,5—2,5 м/с).

Рис. 3. Випарний конденсатор ИК-90:

1 — корпус; 2 — водяний піддон; 3 — паровий колектор  (основна секція); 4 — водяний колектор  (зрошувальна   система);   5 — елімінатори; 6 — форконденсатор; 7 — короб; 8 — водяний насос; 9 — запобіжний клапан; 10 — вентилятор

При визначенні дійсного коефіцієнта теплопередачі необхідно враховувати термічний опір забруднень і опадів. Найбільш істотним є забруднення мастилом, що попадає з компресора. В аміачних конденсаторах приймають товщину шаруючи масла від 0,05 до 0,08 мм при теплопровідності масла λ = 0,14 Вт/(м²·К). У дійсності масло розподіляється по поверхні конденсатора нерівномірно. При розрахунку хладонових конденсаторів вплив масла не враховують, тому що хладон розчиняє його і плівки масла на стінках апарата не утвориться.

Повітряні конденсаторишироко використовують в агрегатах, що обслуговують торговельне встаткування, у домашніх холодильниках, в ізотермічному транспорті. Розрізняють конструкції апаратів з вільним (як результат природної конвекції) рухом повітря (для Q₀ = 100 - 350 кВт) і примусовим (Q₀ більше 350 кВт).

У народному господарстві відчувається дефіцит прісної води. Із загальної кількості використовуваної води 70 % споживається промисловістю, з них 30 % витрачається на охолодження устаткування. Застосування конденсаторів з повітряним охолодженням дозволяє значно зменшити загальну витрату води, скоротити витрати на спорудження і використання пристроїв для охолодження оборотної
води, звільнити виробничі площі. У цей час конденсатори з повітряним охолодженням доцільно впроваджувати на всіх холодильних установках підприємств м'ясо-молочної  харчової промисловості.

Повітряні конденсатори являють собою систему трубчастих змійовиків, розташованих у металевому корпусі. Теплопередаюча поверхня повітряних конденсаторів виконана із труб з насадженими на них пластинчастими ребрами (тонкий аркушевий метал - сталь або алюміній). Труби хладонових конденсаторів мідні або сталеві. Для поліпшення контакту між трубами і пластинчастими ребрами мідні труби трохи збільшують у діаметрі протяганням сталевої кульки (циліндра) або гідравлічним тиском (другий спосіб краще забезпечує контакт). Після цього ребристу поверхню піддають металізації (оцинкування, лудіння). Конденсатори для аміачних холодильних установок виготовляють із біметалічних (внутрішня труба з вуглеводистої сталі, зовнішня - алюмінієва) або сталевих труб.

На ряді установок розподільних холодильників застосовують повітряні конденсатори з литими ребрами. У таких поверхнях відсутній контактний опір теплопередач між трубою і ребрами.

При проектуванні конденсатора розрахунок зводиться до визначення його теплопередаючої поверхні і(якщо він з водяним охолодженням) кількості води, що витрачається. Насамперед підраховують дійсне теплове навантаження на конденсатор

Q_к = Q_{0 брутто} + N_i = Q_{0 брутто} + N_eη_м ,

де         

Q_к — дійсне  теплове   навантаження  на   конденсатор, Вт;

Q_{0 брутто} — холодопродуктивність компресора, Вт;

N_i — індикаторна потужність компресора, Вт;

N_e — ефективна потужність компресора, Вт;

η_м — механічний к. к. д. компресора.

В агрегатах з герметичними або безсальниковими компресорами теплове навантаження на конденсатор слід визначати по формулі

Q_к = Q_{0 брутто} + N_э η _эη _м ,

де 

 N_э — електрична   потужність   на   клемах   електродвигуна компресора, Вт;

 η _э — к. к. д. електродвигуна.

Теплопередаюча поверхня конденсатора визначається по формулі

,                                                                                                            

де  F— теплообмінна поверхня конденсатора, м²;

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

Δt_m— середня логарифмічна різниця між температурами конденсації холодильного агента і охолоджуючої води або повітря, °C;

q_F— щільність теплового потоку (кількість тепла, що може бути передане через кожен квадратний метр теплопередаючої поверхні конденсатора за одиницю часу), Вт/м².