ИСПАРИТЕЛИ

Как и у конденсаторов, боль­шую группу образуют кожухотруб — ные испарители. Их конструкция во многом подобна конструкции таких же конденсаторов.

Если в конденсаторы пары хлад­агента поступают, как правило, сверху, а жидкий хладагент выхо­дит снизу, то в испарителях — на­оборот.

В зависимости от того, где кипит хладагент, различают испа­рители с межтрубным и внутри — трубным кипением.

В испарителях с межтрубным кипением хладагент кипит в меж­трубном пространстве, а хладо — носитель — вода или другая жид­кость с низкой температурой за­мерзания — протекает по трубам. Существует два варианта: хлад­агент заполняет большую часть межтрубного пространства (в испа­рителях затопленного типа) или стекает по трубам при подаче насосом ненспарившейся жидкости из нижней части в разбрызгива­тели (в испарителях оросительного типа). Последние отличаются бо­лее эффективной работой, но слож­нее по конструкции и дороже.

Выход газообраз­ного аммиака,

Лу50

РИС. 4. Испарительиын к о идет а! ор: 1 —■ корпус; ‘2 — поддон; 3 ■— основная со;- ция; 4 — оросительная система, .5 — члн мнкатор; в — форконденсатор; 7 диффу­зор; 8 — водяной насос; 9 предохра нительний клапан; 10 —вентилятор

В аммиачных испарителях для сбора масла, поскольку оно не раст­воряется в хладагенте, » нижней части обычно имеется маслоот — стойник, из которого масло необ­ходимо периодически удалять.

Во фреоновых испарителях ки­пящая масло-фреоновая смесь обычно образует густую пену, с которой масло постоянно уносится, так что оно не скапливается. В этих испарителях в верхней части кожуха обычно предусматривают свободное от труб пространство.

С масло-фреоновой пеной уно сится также некоторое, хотя и не­большое, количество неиспаривше — гося хладагента, которое не участ­вует в выработке холода, его мож но утилизировать в регенеративном теплообменнике,

В последнее время получили распространение кожухотрубные испарители с внутритрубным ки пением хладагента. По конструк­ции они мало отличаются от испа­рителей с межтрубным кипением.

Чтобы существенно повысить теплоотдачу от хладоносителя, по­даваемого в межтрубное простран­ство, внутри кожуха устанавлива­ют направляющие перегородки, за­ставляющие поток хладоносителя двигаться «змейкой».

Теплоотдача от фреона хуже, чем от аммиака, поэтому во фреоно­вых испарителях необходимо уве­личивать тенлообменную поверх­ность со стороны фреона. В испа­рителях с межтрубным кипением это достигается обычным спосо­бом — применением труб с нака­танными на внешнюю поверхность невысокими ребрами. В испарите­лях с внутритрубным кипением в медную трубу запрессовывают на всю длину алюминиевый сер­дечник со звездообразным (8— 10 лучей) сечением. В такой трубе хладагент движется по узким па­раллельным каналам, образован­ным впадинами сердечника.

Благодаря незначительному объему каналов в холодильную ма­шину с испарителем с внутритруб­ным кипением нужно заправлять гораздо меньше хладагента, чем в такую же машину с испари­телем с межтрубным кипением. Это большое преимущество, когда в качестве хладагента используется какое-либо дорогостоящее вещест­во.

В испарителях с межтрубным кипением из соображений безопас­ности необходимо устанавливать режим работы, при котором тем­пература охлажденной воды не должна опускаться ниже 6—7 °С. Иначе, при возможном отклонении режима (понижении температуры кипения на несколько градусов), пода в трубах может быстро за­мерзнуть (воды мало, а запас холода в кипящем хладагенте боль­шой) и, расширяясь, разрушить элементы конструкции аппарата.

В испарителях с внутритрубным кипением картина обратная: воды в корпусе много, а хладагента в трубах мало, поэтому нет опас­ности замерзания воды при пони­жении температуры кипения (по крайней мере в течение того вре­мени, пока не будут приняты меры для устранения причин, вызвавших понижение температуры). Это по­зволяет получать в испарителях с внутритрубным кипением воду с температурой всего I —2 °С.

В последние годы стали меньше производить, но все еще продолжа­ют эксплуатировать испарители от­крытого типа — с открытой систе­мой циркуляции хладоносителя, на­пример воды (рис. 5). Она охлаж­дается в открытом баке (необя­зательно металлическом — он мо­жет быть железобетонным). В хла — доноситель погружены охлажда­ющие элементы — трубы или пане­ли, внутри которых кипит хлад­агент. Для интенсификации тепло­отдачи вода перемешивается ме­шалкой, работающей от электро­двигателя. Охлажденная вода от­бирается из бака насосом и пода­ется потребителю холода.

Испарители открытого типа проще и дешевле в изготовлении, но из-за соприкосновения хладоно­сителя с. воздухом подвержены кор­
розии, поэтому менее предпочти­тельны, чем испарители закрытою типа.

Существуют также пластин­чатые испарители, по конструкции подобные пластинчатым конденса­торам.

Большую группу составляют испарители для охлаждения воз­духа. Движение его в аппаратуре может быть принудительным, тогда аппарат называют воздухоохлади­телем. либо естественным, тогда это — охлаждающая батарея.

РИС. 5. Панельный испаритель открытого типа: I — отделитель жидкости; 2 — исходной патрубок для парон хладагента; 3 — сбор­ный коллектор; 4 — коллектор, распреде­ляющий парожилкостиую смесь; 5 вход­ной патрубок для мярожидкостиой смеси хладагента; 6, 7, 8 — патрубки для хладо — носитеяя соответственно переливной, вы­ходной и е. жвний; 9 — теплоизоляция; 10 — патрубок для слива масла; 11 предохранительный клапан

І-ЧВ1

И в том и в другом случае низкий коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха требует мощ­ного оребрения. По существу ох­лаждающая батарея и представля­ет собой тем или иным образом скомпонованные оребренные трубы, которые крепят к стенкам либо по­толку охлаждаемого помещения.

В состав воздухоохладителя ИХО, ЧНГ одни или несколько ЦІЛІЇ и ляторов.

Устройсг во возду х оохл аді :тел я п а поминает устройство воздушного кокцеисаторл. В коіпухоохладите — де необходимо обеспечить равно­мерное распределение хладагента по всем трубам (когда имеется несколько параллельно работа­ющих змеевиков). Для этого при­меняют специальные устройства, имеющие один вход для парожид — костной смеси, ггоднодимой от дрос­селирующего устройства, и столько выходов, сколько нужно питать змеевиков. Одинаковые каналы внутри распределяющего устрой­ства обеспечивают равномерную подачу хладагента в змеевики.

Змеевики воздухоохладителей и охлаждающие батареи, работаю­щие при отрицательных температу­рах воздуха, покрываются инеем из-за вымерзания имеющейся в воздухе влаги. В результате ухуд­шается теплообмен, поэтому иней требуется периодически оттаивать, не допуская образования «снеговой шубы».

Способы оттаивания инея — подачей в аппарат горячих паров хладагента прямо из компрессора, с помощью электронагревателей, орошением поверхности аппарата снаружи теплой жидкостью.

Необходимую площадь тсплооб — менной поверхности Г, м2, кон­денсатора или испарителя опреде­ляют делением тепловой нагрузки Q, Вт, на коэффициент теплопе­редачи k, Вт/(м2-К) и усреднен­ный температурный напор 0. К, между хладагентом и средой: сти машины Qo, а нагрузка кон­денсатора QK примерно на 30 % больше (точнее ее можно определить из теплового расчета холодильной машины).

Коэффициент теплопередачи k рассчитывают по формулам, кото­рые можно напти н специальной литературе. Значение его варьиру­ется примерно от 5 Bt/(mv-K) при естественной конвекции воздуха до 4000 Вт/(м2-К) при принудитель­ном движении жидкой среды с большой скоростью (1,5—2 м/с).

Способ усреднения температур­ного напора В также изложен в специальной литературе. В раз­ных аппаратах он составляет от 5 до 15 °С.

Posted in К холодильной технике