XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Износостойкость, работопспособность и функциональность любой холодильной системы напрямую зависит от надёжного конденсатора, который является неотъемлемой ее частью [1]. Без конденнсатора не сможет работать любое холодильное оборудование, потому что он выполняет важную функцию охлаждения и конденсации парообразного фреона [1].

Современные конденсаторы разделяют на две основные группы:
Водные - использующие в качестве охлаждения воду и её производные.
Воздушные - использующие воздушные массы для охлаждения теплоносителся [1].

Конденсаторы с водяным охлаждением обычно применяют на промышленных установках средней и большой мощности. Всего доступно три типа конструкции такого типа конденсаторов: кожухозмеевиковые, пластинчатые и двухтрубные [1].

Кожухозмеевиковые конденсаторы могут иметь как горизонтальное, так и вертикальное исполнение. Горизонтальный кожухотрубный конденсатор состоит из корпуса (кожуха или оболочки) состоящие из углеродистой стали и закрытого с обоих концов решетками, в которых сваркой или развальцовкой закреплены внутренние трубки [3].
Рис. 1. - Источник [3]

Предположим, что для того что бы его производительность составила 6кВт, нам необходимо в двухметровом кожухе разместить трубку диаметром 12мм. Расход воды при этом составил 6л в минуту (рис. 1).[3]

Для увеличения производительности конденсатора данного типа необходимо вместе с увеличением длины теплообменника повышать и его расход воды. Допустим, нам нужен конденсатор с производительностью 60 кВт. Если сравнить его с предыдущим вариантом, то он должен быть в 10 раз больше, соответственно, и его длина должна увеличиться до 20м, расход воды в таком случае составит 60л/м (рис.2) [3].

Рис. 2. - Источник [3]

Двухтрубные конденсаторы состоят из концекнтрических труб. Во внутренней трубе протекает вода. Холодильный агент конденсируется в кольцевом пространстве. Они изготавливаются из концентрично расположенных стальных труб диаметром как правило 57 x 3,5 мм и 89 x 4мм [2].

Рис. 3. - Источник [4]

Межтрубное пространство представляет собой испаритель холодильной установки, в которой и происходит испарение фреона. Конденсация водяного пара из паровоздушной смеси происходит на внутренней поверхности трубы. Наружная труба конденсатора - съемная, что позволяет вводить в межтрубное пространство датчики температуры для измерения температуры стенки внутренней трубы. За ходом образования льда на стенках можно наблюдать через прозрачную крышку для чего внутреннее пространство освещается лампой (рис. 3) [2], [4]. Коэффициент теплопередачи в таких конденасторых примерно тот же, что и кожухозмеевых. Однаком благодаря сильно разветвлённой поверхности труб эти конденсаторы отличаются несолько большей металлоемкостью [2].

Пластинчатые конденасторы впервые начали применять в молочной промышленности, затем в химической и других отраслях народного хозяйства. Поверхности такого типа набирают из гофрированных плстин толщиной около 1мм [5]. Всего различают три тип пластинчатых аппаратов: разборный, полуразборный, и сварной. Первый тип аппаратов набирают из гофрированных пластин, уплотняемых по периметру резиновыми прокладками, второй тип - из попарно сваренных по периметру пластин, уплотняемых между собой резиновыми прокладками, третий тип - цельносварной. [5].

Рис. 4. - Источник [5]

В качестве конденсаторов водяного охлаждения можно использовать цельносварные аппараты, а в качестве испарительных конденасторов - полуобразные аппараты. Основным элементом пластинчатого аппарата является гофрированная штампованная пластина [5].

В каналах, составленных из пластин, имеются точки опоры, что позволяет выдержать разность давлений по обе стороны пластины, а также повышенное внутренне давление в канале. Пластины в пакете располагают одна относительно другой под углом 180°. Каждая плстина омывается двумя рабочими средами. Поперечное расположение гофр способствует турбулизации потока. (рис. 4).[5].

В качестве конденасторов холодильных машин наиболее перспективно применение цольносварного или пакетно-сварного варианта. В этом случае пластины с помощью попеременно устанавливаемых прокладок сваривают в блок либо пакет, а из пакетов набирают сам конденсатор [5].

Воздушные конденсаторы на сегодняшний день очень распространены и устанавливаются практически на всех существующих типах объектов - в торговых и складских помещениях, общественных учреждениях, офисах, супермаркетах, гипермакетах, малых производственных предприятиях, торговых центрах и др. объектах. Широкое использование воздушных конденсаторов обусловленно массой преимуществ: устойчивость к низким температурам за счёт отсутствия воды, доступной ценой, не затратным обслуживанием и достаточно простым монтажом [1].

Воздушные конденсаторы работают при любых температурных условиях, устанавливаются на улице, на крышах и фасадах зданий, то есть они вынесены от холодильной установки для сброса тепла, так за ними закрепилось ещё одно название - выносные конденсаторы. Воздушные, или выносные конденсаторы состоят из вентилятора с электродвигателем и теплообменного блока.[1] Двигатель вентилятора оснащен противовибрационной и термической защитой, что подтверждает его погодную устойчивость и стабильность к перегрузкам. По трубкам теплообменника протекает хладагент, а вентилятор обдувает теплообменник потоком воздуха. Для бесперебойной работы воздушного конденсатора необходимо достаточно места для воздухообмена, чтобы конденсатор не «задыхался» [1].

Рис. 5. - Источник [6]

Список литературы

1. ООО АМФИтрейд Современные конденсаторы. [Электронный ресурс]. URL:  https://teplo-holod.com/modern_condensators (дата обращения: 20.12.2022).

2. Большая Энциклопедия Нефти и Газа Двухтрубные конденсаторы. [Электронный ресурс]. URL:  https://www.ngpedia.ru/id101437p1.html (дата обращения: 20.12.2022)

3. Ксирон ХОЛОД Техническая информация о холодильном оборудовании, кожухозмеевиковые конденсаторы. [Электронный ресурс]. URL:  https://www.xiron.ru/content/view/31873/28/ (дата обращения: 20.12.2022).

4. Справочник химика 21 (химия и химическая технология) Конденсаторы двухтрубные. [Электронный ресурс]. URL:  https://www.chem21.info/info/94239/ (дата обращения: 20.12.2022).

5. Ксирон ХОЛОД Техническая информация о холодильном оборудовании, пластинчатые конденсаторы. [Электронный ресурс]. URL:  https://www.xiron.ru/content/view/30292/28/ (дата обращения: 20.12.2022).

6. HOLCOM Промышленное и коммерческое холодоснабжение Воздушные конденсаторы. [Электронный ресурс]. URL:  https://www.holcom.ru/kondensator-vozdushny (дата обращения: 20.12.2022).

Код для цитирования: Скопировать