Відповідно до різного середовища охолодження конденсатори можна розділити на чотири категорії: конденсатори з водяним охолодженням, випаровуванням, повітряним охолодженням і конденсатори з розпиленням води.
(1) Конденсатор з водяним охолодженням
Конденсатор із водяним охолодженням використовує воду як охолоджуюче середовище, а підвищення температури води забирає тепло конденсації. Вода для охолодження, як правило, переробляється, але система повинна бути обладнана градирнями або прохолодними басейнами. Відповідно до різних структурних типів конденсатор з водяним охолодженням можна розділити на вертикальний кожухотрубний тип, горизонтальний кожухотрубний тип відповідно до різних типів конструкції, його можна розділити на вертикальний кожухотрубний тип, горизонтальний кожухотрубний тип і так далі. Поширеним є конденсатор кожухотрубного типу.
1, вертикальний кожухотрубний конденсатор
Вертикальний кожухотрубний конденсатор, також відомий як вертикальний конденсатор, є конденсатором з водяним охолодженням, який зараз широко використовується в системах охолодження аміаку. Вертикальний конденсатор в основному складається з оболонки (бочки), трубної пластини та пучка труб.
Пара холодоагенту надходить у зазор між трубним пучком через впускний отвір для пари на 2/3 висоти стовбура, а охолоджувальна вода в трубі та високотемпературна пара холодоагенту поза трубою обмінюються теплом через стінку труби, тому що пара холодоагенту конденсується в рідину та поступово стікає вниз до дна конденсатора та в резервуар для рідини через вихідну трубу. Після поглинання тепла вода скидається в нижній бетонний басейн, а потім насос відправляється в башту охолоджуючої води після охолодження та переробки.
Щоб забезпечити рівномірний розподіл охолоджувальної води по кожному трубному отвору, розподільний резервуар у верхній частині конденсатора забезпечений рівномірною водяною пластиною, а кожен трубний отвір у верхній частині пучка труб оснащений дефлектором. з похилою канавкою, щоб охолоджуюча вода стікала вниз уздовж внутрішньої стінки труби з плівковим водяним шаром, що може як покращити ефект теплопередачі, так і заощадити воду. Крім того, оболонка вертикального конденсатора також забезпечена трубою для вирівнювання тиску, манометром, запобіжним клапаном і трубою для випуску повітря та іншими з’єднаннями труб для з’єднання з відповідними трубопроводами та обладнанням.
Основними характеристиками вертикального конденсатора є:
1. Завдяки великій швидкості охолодження та високій швидкості коефіцієнт теплопередачі високий.
2. Вертикальна установка займає невелику площу і може бути встановлена на відкритому повітрі.
3. Охолоджуюча вода протікає, і швидкість потоку велика, тому якість води невисока, і загальне джерело води можна використовувати як охолоджуючу воду.
4. Накип в трубі легко видалити, і немає необхідності зупиняти систему охолодження.
5. Однак, оскільки підвищення температури охолоджувальної води у вертикальному конденсаторі зазвичай становить лише 2-4 градуси C, середня логарифмічна різниця температур становить приблизно 5-6 градусів C, тому споживання води є великим. А оскільки обладнання розміщене на повітрі, трубу легко піддати корозії, і її легше виявити при витоку.
2, горизонтальний кожухотрубний конденсатор
Горизонтальний конденсатор і вертикальний конденсатор мають схожу структуру оболонки, але в цілому є багато відмінностей, головна відмінність полягає в горизонтальному розміщенні оболонки та багатоканальному потоці води. Зовнішні труби обох кінців горизонтального конденсатора закриті торцевою кришкою, а торцева кришка відлита водорозподільним ребром, призначеним для взаємодії один з одним, і весь пучок розділений на кілька груп труб. Таким чином, охолоджуюча вода надходить з нижньої частини торцевої кришки, протікає через кожну групу труб по порядку і, нарешті, тече з верхньої частини тієї ж торцевої кришки протягом 4-10 зворотних поїздок. Таким чином, швидкість потоку охолоджуючої води в трубі може бути збільшена, щоб покращити коефіцієнт теплопередачі, і високотемпературна пара холодоагенту може надходити в пучок труб із вхідної труби верхньої частини корпусу. для здійснення достатнього теплообміну з охолоджувальною водою в трубі.
Конденсована рідина витікає з нижньої випускної труби в резервуар. Інша торцева кришка конденсатора також постійно забезпечена клапаном для зливу повітря та краном для зливу води. Випускний клапан у верхній частині відкривається, коли конденсатор запускається, щоб скинути повітря з труби охолоджувальної води та забезпечити плавний потік охолоджувальної води, пам’ятайте, що не плутайте його з вентиляційним клапаном, щоб уникнути нещасних випадків. Зливний кран зливає воду, що зберігається в трубі охолоджувальної води, коли конденсатор виведено з експлуатації, щоб уникнути замерзання та розтріскування конденсатора через замерзання води взимку. Оболонка горизонтального конденсатора також забезпечена низкою трубних з’єднань, з’єднаних з іншим обладнанням у системі, таким як впуск повітря, вихід рідини, труба балансування тиску, труба випуску повітря, запобіжний клапан, з’єднання манометра та випускна труба.
Горизонтальні конденсатори широко використовуються не тільки в аміачних холодильних системах, але і в фреонових холодильних системах, але їх конструкція дещо інша. Труба охолодження горизонтального конденсатора аміаку використовує гладку безшовну сталеву трубу, тоді як труба охолодження горизонтального конденсатора фреону зазвичай використовує мідну трубу з низьким ребром. Це пояснюється низьким коефіцієнтом тепловиділення фреону. Варто відзначити, що деякі фреонові холодильні агрегати взагалі не мають циліндра для зберігання рідини, лише кілька рядів трубок у нижній частині конденсатора використовуються як циліндр для зберігання рідини.
Горизонтальні та вертикальні конденсатори, крім різного розміщення та розподілу води, також відрізняються підвищення температури та споживання води. Охолоджувальна вода вертикального конденсатора є найбільшою силою, що тече вниз по внутрішній стінці труби, і це може бути лише один удар, тому для отримання досить великого коефіцієнта теплопередачі K потрібно використовувати велику кількість води . Горизонтальний конденсатор використовує насос для надсилання тиску охолоджувальної води до охолоджувальної труби, тому його можна перетворити на багатотактний конденсатор, і охолоджуюча вода може отримати достатньо велику швидкість потоку та підвищення температури (Δt=4 ~ 6 градусів). Таким чином, горизонтальний конденсатор може отримати достатньо велике значення K з невеликою кількістю охолоджуючої води.
Однак, якщо швидкість потоку надмірно збільшується, значення коефіцієнта теплопередачі K не сильно збільшується, а споживання електроенергії охолоджувальним насосом значно збільшується, тому швидкість потоку охолоджуючої води в горизонтальному конденсаторі аміаку зазвичай становить близько 1 м/с. , а швидкість потоку охолоджуючої води горизонтального конденсатора фреону становить переважно 1,5 ~ 2 м/с. Горизонтальний конденсатор має високий коефіцієнт теплопередачі, невелике споживання охолоджувальної води, компактну структуру та зручну експлуатацію та управління. Однак якість води для охолодження повинна бути хорошою, а накип незручно очищати, і її нелегко знайти під час витоку.
Пари холодоагенту надходять у порожнину між внутрішньою та зовнішньою трубками зверху, конденсуються на зовнішній поверхні внутрішньої трубки, а рідина послідовно стікає вниз по дну зовнішньої трубки та надходить у резервуар з нижнього кінця. Охолоджуюча вода надходить з нижньої частини конденсатора і витікає з верхньої частини через кожен ряд внутрішніх труб по черзі, в режимі протитечії з холодоагентом.
Перевагами цього конденсатора є проста конструкція, легкість у виготовленні, а через конденсацію в одній трубі напрямок потоку середовища протилежний, тому ефект теплопередачі хороший, коли швидкість потоку води становить 1 ~ 2 м/с, тепло коефіцієнт передачі може досягати 800 ккал/(м2год градус). Його недоліком є велика витрата металу, а при великій кількості поздовжніх труб нижня труба заповнюється більшою кількістю рідини, тому площа теплообміну не може бути повністю використана. Крім того, компактність погана, очищення складно, і потрібна велика кількість з’єднаних колін. Тому цей конденсатор рідко використовувався в аміачних холодильних установках.
(2) випарний конденсатор
Теплопередача випарного конденсатора в основному здійснюється шляхом випаровування охолоджуючої води в повітрі для поглинання прихованої теплоти газифікації. За режимом потоку повітря можна розділити на тип всмоктування та тип тиску. У цьому типі конденсатора охолоджуючий ефект, викликаний випаровуванням холодоагенту в іншій системі охолодження, використовується для охолодження пари холодоагенту з іншого боку перегородки теплообміну, що призводить до конденсації та розрідження останньої. Випарний конденсатор складається з групи охолоджувальних труб, обладнання для водопостачання, вентилятора, водяної перегородки та коробки тощо. Група охолоджувальних труб являє собою групу змійовика, виготовлену з безшовної сталевої труби, зігнутої та встановленої в прямокутній коробці з тонкої сталевої пластини.
Дві сторони або верх коробки забезпечені вентилятором, а нижня частина коробки також використовується як басейн для циркуляції охолоджувальної води. При роботі випарного конденсатора пара холодоагенту надходить у групу змієподібних трубок з верхньої частини, конденсується і віддає тепло в трубці, а з нижньої вихідної трубки надходить у резервуар. Охолоджуюча вода направляється до спринклера за допомогою циркуляційного водяного насоса, розбризкується з поверхні верхньої групи труб рульового колеса змієподібної групи змійовиків і випаровується через стінку труби для поглинання конденсованого тепла в трубі. Вентилятор, розташований збоку або вгорі коробки, змушує повітря проходити через змійовик знизу вгору, сприяючи випаровуванню води та видаляючи випарену воду.
Серед них вентилятор встановлено у верхній частині коробки, група змієподібних трубок розташована на стороні всмоктування вентилятора, називається всмоктуючим випарним конденсатором, а вентилятор встановлено з обох сторін коробки, група змієподібних трубок є Розташований на стороні випуску повітря вентилятора, називається випарним конденсатором під тиском. Всмоктуване повітря може рівномірно проходити через групу змієподібних труб, тому ефект теплопередачі хороший, але вентилятор працює в умовах високої температури та високої вологості, схильний до невдача. Незважаючи на те, що повітря, що проходить через групу змієподібних труб, не є однорідним, умови роботи двигуна вентилятора хороші.
Особливості випарного конденсатора:
1. У порівнянні з конденсатором з водяним охолодженням і постійним струмом, він економить близько 95% води. Однак у порівнянні з комбінацією конденсатора з водяним охолодженням і градирні споживання води подібне.
2, у порівнянні з комбінованою системою конденсатора з водяним охолодженням і градирні, температура конденсації обох подібна, але випарний конденсатор має компактну структуру. У порівнянні з конденсатором з повітряним або водяним охолодженням з постійним струмом, його розмір відносно великий.
3, порівняно з конденсатором з повітряним охолодженням його температура конденсації низька. Особливо в сухих районах. При роботі цілий рік він може працювати за допомогою повітряного охолодження взимку. Температура конденсації вища, ніж у конденсатора з водяним охолодженням і постійним струмом.
4, змійовик конденсату легко піддається корозії, легко утворюється накип за межами труби, а обслуговування є складним.
Підводячи підсумок, головними перевагами випарного конденсатора є невелике споживання води, але висока температура циркулюючої води, високий тиск конденсації, важке очищення масштабу та сувора якість води. Особливо підходить для районів з дефіцитом сухої води, його слід встановлювати в місцях з відкритою циркуляцією повітря або встановлювати на даху, а не встановлювати в приміщенні.
(3) Конденсатор з повітряним охолодженням
Конденсатор із повітряним охолодженням використовує повітря як охолоджуюче середовище, а підвищення температури повітря забирає тепло конденсації. Цей конденсатор підходить для екстремального дефіциту води або її відсутності, що зазвичай зустрічається в малих фреонових холодильних установках. У цьому типі конденсатора тепло, що виділяється холодоагентом, переноситься повітрям. Повітря може мати природну конвекцію або примусовий потік, який може використовуватися вентиляторами. Даний тип конденсатора використовується в фреонових холодильних установках в місцях, де подача води незручна або утруднена.
(4) Душовий конденсатор
В основному він складається з теплообмінної котушки та бака для води для душу. Пари холодоагенту надходять із нижнього вхідного отвору теплообмінної спіралі, тоді як охолоджуюча вода тече з щілини душового бака до верхньої частини теплообмінної спіралі та стікає вниз у формі плівки. Вода поглинає тепло конденсації, а в разі природної конвекції повітря тепло конденсації відбирається за рахунок випаровування води. Після нагріву охолоджуюча вода надходить у басейн, а потім рециркулює після охолодження градирнею, або частина води зливається, а частина свіжої води додається в душовий бак. Конденсований рідкий холодоагент надходить у резервуар. Крапельний конденсатор — це підвищення температури води та випаровування води в повітрі для відведення тепла конденсації. Цей конденсатор в основному використовується у великих і середніх аміачних холодильних системах. Його можна встановити на відкритому повітрі або під градирнею, але слід уникати попадання прямих сонячних променів. Основними перевагами душового конденсатора є:
1. Проста структура та зручне виготовлення.
2, витік аміаку легко знайти, легко обслуговувати.
3, легко чистити.
4, низькі вимоги до якості води.
Недоліки:
1. Низький коефіцієнт тепловіддачі
2, велика витрата металу
3, охоплює велику територію