Конденсаторы и испарители. Устройство , принцип работы.

Конденсатор – это теплообменный аппарат, в котором охлаждаются и конденсируются пары холодильного агента за счёт отнятия скрытой теплоты парообразования. Конденсатор в холодильном цикле устанавливается после компрессора и служит для охлаждения до насыщенного состояния перегретых паров хладагента, полной конденсации их и переохлаждения ниже уровня температуры конденсации. Классификация конденсаторов.

Расчёт конденсаторов заключается в определении их площади теплопередающей поверхности и объёмного расхода воды, охлаждающей конденсатор.

Площадь теплопередающей поверхности F, м², определяется по формуле

,                                        (5.20)

где –количество теплоты отводимой от хладагента в конденсаторе,Вт;

– коэффициент теплопередачи конденсатора, Вт/(м²·ºС);

– средний логарифмический температурный напор между холодильным агентом и теплоносителем, ºС, определяемый по формуле

,                                         (5.21)

где – температура воды, ºС, соответственно входящей в конденсатор и выходящей из него; – температура конденсации, ºС.

Для определения коэффициентов  используются зависимости, в основе которых лежит формула Нуссельта, полученная аналитическим путём для плёночной конденсации неподвижного пара на поверхности вертикальной и горизонтальной стенки

,                                  (5.23)

где С – коэффициент, равный 0,72 для горизонтальной и 0,943 для вертикальной поверхностей;

r – теплота парообразования, Дж/кг;

– плотность жидкости, кг/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

– динамическая вязкость, Па·с;

– относительная разность температур конденсации и стенки;

l – определяющий размер, м.

Объёмный расход охлаждающей конденсатор воды , м³/с, определяется по формуле

,                             (5.24)

где – теплоёмкость воды, Дж/(кг·ºС);

    – плотность воды, кг/м³.

Испарители

Испаритель – это теплообменный аппарат, в котором хладагент кипит за счет теплоты, отнимаемой от хладоносителя.

По характеру охлаждаемой среды испарители делятся на две группы:

– испарители для охлаждения жидких хладоносителей, называемые испарителями;

– испарители для охлаждения воздуха, которые разделяются на воздухоохладители и камерные приборы (батареи непосредственного охлаждения).

По конструкции испарители для охлаждения жидких хладоносителей бывают:

– кожухотрубные затопленного типа;

– кожухотрубные с кипением внутри труб;

– панельные;

– оросительные.

Расчёт испарителей заключается в определении их площади теплопередающей поверхности и объёмного расхода рассола.

Площадь теплопередающей поверхности , м², определяется по формуле

,                                       (5.25)

где – холодопроизводительность холодильной машины, Вт;

– коэффициент теплопередачи испарителя, Вт/(м²·ºС);

– средний логарифмический температурный напор между рассолом и кипящим холодильным агентом, ºС, определяемый по формуле

,                                     (5.26)

где – температура рассола, ºС, соответственно входящего в испаритель и выходящего из него;

– температура испарения хладагента, ºС.

Коэффициент теплопередачи кожухотрубного испарителя затопленного типа , Вт/(м²·ºС), отнесённый к внутренней поверхности труб, можно определить по формуле

Объёмный расход циркулирующего рассола , м³/с, определяется по формуле

,                           (5.29)

где – соответственно теплоёмкость, Дж/(кг·ºС), и плотность рассола, кг/м³.