Klasifikace kondenzátorů

Většina kondenzátoru je umístěna před nádrží na vodu automobilu, ale části klimatizačního systému dokážou velmi rychle předat teplo v potrubí do vzduchu v blízkosti potrubí. V destilačním procesu se zařízení, které převádí plyn nebo páru do kapalného stavu, nazývá kondenzátor, ale všechny kondenzátory fungují tak, že odebírají teplo plynu nebo páru. V kondenzátoru automobilů vstupuje chladivo do výparníku, tlak se sníží a vysokotlaký plyn se stává nízkotlakým plynem. Tento proces absorbuje teplo, takže povrchová teplota výparníku je velmi nízká a studený vzduch pak může být vyfukován ven ventilátorem. Kondenzace Kompresor je vysokotlaké vysokoteplotní chladivo z kompresoru, které se ochlazuje na vysoký tlak a nízkou teplotu. Poté se odpaří kapilárou a odpaří ve výparníku.

Kondenzátory lze rozdělit do čtyř kategorií: vodou chlazené, odpařovací, vzduchem chlazené a vodou stříkané kondenzátory podle různých chladicích médií.

(1) Vodou chlazený kondenzátor

Vodou chlazený kondenzátor využívá vodu jako chladicí médium a zvýšení teploty vody odebírá kondenzační teplo. Chladicí voda se obecně používá v oběhu, ale v systému by měla být instalována chladicí věž nebo studený bazén. Vodou chlazené kondenzátory lze rozdělit na vertikální trubkové a horizontální trubkové kondenzátory podle jejich různé konstrukce. Existuje mnoho druhů trubkového typu a typu pláště, nejběžnější je plášťový a trubkový kondenzátor.

1. Vertikální plášťový a trubkový kondenzátor

Vertikální plášťový a trubkový kondenzátor, také známý jako vertikální kondenzátor, je vodou chlazený kondenzátor široce používaný v čpavkových chladicích systémech. Vertikální kondenzátor se skládá hlavně z pláště (válce), trubkovnice a svazku trubek.

Pára chladiva vstupuje do mezery mezi svazky trubek od vstupu páry ve 2/3 výšky válce a chladicí voda v trubce a páry chladiva o vysoké teplotě vně trubky vedou výměnu tepla přes stěnu trubky, takže pára chladiva kondenzuje na kapalinu. Postupně stéká ke dnu kondenzátoru a přes výstupní potrubí kapaliny proudí do zásobníku kapaliny. Voda pohlcující teplo je vypouštěna do spodního betonového bazénu a následně čerpána do chladicí vodní věže pro chlazení a recyklaci.

Aby byla chladicí voda distribuována rovnoměrně do každé trysky, je nádrž na rozvod vody v horní části kondenzátoru opatřena deskou pro rozvod vody a každá tryska na horní straně svazku trubek je vybavena deflektorem se skluzem, takže že chladicí voda může proudit podél vnitřku trubky. Stěna stéká dolů s vodní vrstvou podobnou filmu, která může zlepšit přenos tepla a šetřit vodu. Kromě toho je plášť vertikálního kondenzátoru také opatřen potrubními spoji, jako je potrubí pro vyrovnávání tlaku, manometr, pojistný ventil a potrubí pro odvod vzduchu, aby bylo možné je propojit s odpovídajícími potrubími a zařízeními.

Hlavní vlastnosti vertikálních kondenzátorů jsou:

1. Vzhledem k velkému průtoku chlazení a vysokému průtoku je koeficient přenosu tepla vysoký.

2. Vertikální instalace zabírá malou plochu a může být instalována venku.

3. Chladicí voda teče přímo a má velký průtok, takže kvalita vody není vysoká a obecný zdroj vody lze použít jako chladicí vodu.

4. Vodní kámen v trubici lze snadno odstranit a není nutné zastavovat chladicí systém.

5. Protože však nárůst teploty chladicí vody ve vertikálním kondenzátoru je obecně pouze 2 až 4 °C a logaritmický průměrný teplotní rozdíl je obecně asi 5 až 6 °C, je spotřeba vody relativně velká. A protože je zařízení umístěno ve vzduchu, trubky snadno zkorodují a únik je snazší najít.

2. Horizontální plášťový a trubkový kondenzátor

Horizontální kondenzátor a vertikální kondenzátor mají podobnou strukturu pláště, ale obecně existuje mnoho rozdílů. Hlavním rozdílem je horizontální umístění pláště a vícekanálové proudění vody. Vnější povrchy trubkovnic na obou koncích horizontálního kondenzátoru jsou uzavřeny koncovým uzávěrem a koncové uzávěry jsou odlity s žebry rozdělujícími vodu navrženými tak, aby vzájemně spolupracovaly a rozdělovaly celý svazek trubek do několika skupin trubek. Chladicí voda proto vstupuje ze spodní části jednoho koncového krytu, protéká postupně každou skupinou trubek a nakonec vytéká z horní části stejného koncového krytu, což vyžaduje 4 až 10 okružních jízd. To může nejen zvýšit průtok chladicí vody v trubce, a tím zlepšit koeficient přenosu tepla, ale také způsobit, že páry vysokoteplotního chladiva vstoupí do svazku trubek z trubice přívodu vzduchu v horní části pláště, aby vedly dostatečná výměna tepla s chladicí vodou v trubici.

Zkondenzovaná kapalina proudí do zásobníku kapaliny ze spodní výstupní trubky kapaliny. Na druhém koncovém krytu kondenzátoru je také odvzdušňovací ventil a vypouštěcí kohout vody. Výfukový ventil je v horní části a otevírá se při uvedení kondenzátoru do provozu, aby vypustil vzduch z potrubí chladicí vody a zajistil plynulý průtok chladicí vody. Nezaměňujte jej s odvzdušňovacím ventilem, abyste předešli nehodám. Vypouštěcí kohout se používá k vypouštění vody uložené v potrubí chladicí vody, když je kondenzátor mimo provoz, aby se zabránilo zamrznutí a prasknutí kondenzátoru v důsledku zamrzání vody v zimě. Na plášti horizontálního kondenzátoru je také několik potrubních spojů, jako je vstup vzduchu, výstup kapaliny, potrubí pro vyrovnávání tlaku, potrubí pro odvod vzduchu, pojistný ventil, spoj manometru a potrubí pro vypouštění oleje, které jsou propojeny s dalším zařízením v systému.

Horizontální kondenzátor je nejen široce používán v čpavkovém chladicím systému, ale může být také použit ve freonovém chladicím systému, ale jeho struktura je mírně odlišná. Chladicí trubka amoniakového horizontálního kondenzátoru využívá hladké bezešvé ocelové trubky, zatímco chladicí trubka freonového horizontálního kondenzátoru obecně používá měděnou trubku s nízkým žebrováním. To je způsobeno nízkým exotermickým koeficientem freonu. Stojí za zmínku, že některé freonové chladicí jednotky obecně nemají zásobník kapaliny a používají pouze několik řad trubek na dně kondenzátoru, které slouží jako zásobník kapaliny.

U horizontálních a vertikálních kondenzátorů se kromě různých poloh umístění a distribuce vody liší také nárůst teploty vody a spotřeba vody. Chladicí voda vertikálního kondenzátoru stéká po vnitřní stěně trubky samospádem a může to být pouze jeden zdvih. Pro získání dostatečně velkého součinitele prostupu tepla K je tedy nutné použít velké množství vody. Horizontální kondenzátor používá čerpadlo k odesílání chladicí vody do chladicího potrubí, takže z něj lze vytvořit vícedobý kondenzátor a chladicí voda může dosáhnout dostatečně velkého průtoku a zvýšení teploty (Ît=4ï½6â ). Horizontální kondenzátor tedy může získat dostatečně velkou hodnotu K s malým množstvím chladicí vody.

Pokud je však průtok nadměrně zvýšen, hodnota součinitele prostupu tepla K se příliš nezvýší, ale výrazně se zvýší příkon čerpadla chladicí vody, takže průtok chladicí vody u amoniakového horizontálního kondenzátoru je obecně asi 1 m/s . Průtok chladicí vody zařízením je většinou 1,5 ~ 2 m/s. Horizontální kondenzátor má vysoký koeficient prostupu tepla, malou spotřebu chladicí vody, kompaktní konstrukci a pohodlnou obsluhu a řízení. Požaduje se však dobrá kvalita chladicí vody a čištění vodního kamene je nepohodlné a není snadné najít únik.

Pára chladiva vstupuje do dutiny mezi vnitřní a vnější trubkou shora, kondenzuje na vnějším povrchu vnitřní trubky a kapalina stéká postupně dolů na dně vnější trubice a proudí do nádržky kapaliny z nižší konec. Chladicí voda vstupuje ze spodní části kondenzátoru a vytéká z horní části postupně každou řadou vnitřních trubek v protiproudu s chladivem.

Výhodou tohoto typu kondenzátoru je jednoduchá konstrukce, snadná výroba, a protože se jedná o jednotrubkovou kondenzaci, médium proudí opačným směrem, takže efekt přenosu tepla je dobrý. Při průtoku vody 1 ~ 2 m/s může koeficient prostupu tepla dosáhnout 800 kcal/(m2h °C). Nevýhodou je velká spotřeba kovu a při velkém počtu podélných trubek se spodní trubky naplní více kapalinou, takže teplosměnná plocha nemůže být plně využita. Navíc je malá kompaktnost, obtížné čištění a potřeba velkého počtu spojovacích kolen. Proto byly takové kondenzátory zřídka používány v zařízeních na chlazení amoniaku.

(2) Odpařovací kondenzátor

Výměna tepla odpařovacího kondenzátoru se uskutečňuje především odpařováním chladicí vody ve vzduchu a pohlcováním latentního tepla ze zplyňování. Podle režimu proudění vzduchu jej lze rozdělit na typ sání a typ dodávky tlaku. V tomto typu kondenzátoru se chladicí účinek generovaný odpařováním chladiva v jiném chladicím systému používá k ochlazení par chladiva na druhé straně teplosměnné přepážky a podporuje kondenzaci a zkapalňování této přepážky. Odpařovací kondenzátor se skládá ze skupiny chladicích trubek, zařízení pro přívod vody, ventilátoru, vodní přepážky a skříňového tělesa. Skupina chladicích trubek je skupina hadovitých cívek vyrobených z bezešvých ocelových trubek a je umístěna v obdélníkové skříni vyrobené z tenkých ocelových plátů.

Na obou stranách nebo v horní části boxu jsou ventilátory a spodní část boxu slouží jako cirkulační bazén ochlazovací vody. Když odpařovací kondenzátor pracuje, pára chladiva vstupuje do skupiny hadovitých trubek z horní části, kondenzuje a uvolňuje teplo v trubce a proudí do sběrače kapaliny ze spodní výstupní trubice kapaliny. Chladicí voda je posílána do vodního rozprašovače pomocí oběhového vodního čerpadla, rozstřikována z povrchu skupiny trubek volantu přímo nad skupinou hadovitých cívek a odpařuje se absorbováním kondenzovaného tepla v trubce přes stěnu trubky. Ventilátor umístěný na boční nebo horní straně boxu nutí vzduch proudit přes spirálu zdola nahoru, čímž podporuje odpařování vody a odvádí odpařenou vlhkost.

Mezi nimi je ventilátor instalován na horní straně skříně, a když je skupina hadovitých trubek umístěna na sací straně ventilátoru, nazývá se sací odpařovací kondenzátor, zatímco ventilátor je instalován na obou stranách skříně, a skupina hadovitých trubek je umístěna na výstupní straně ventilátoru. S odpařovacím kondenzátorem může nasávaný vzduch procházet hadovitou skupinou trubek rovnoměrně, takže efekt přenosu tepla je dobrý, ale ventilátor je náchylný k selhání při provozu za podmínek vysoké teploty a vysoké vlhkosti. Přestože vzduch procházející skupinou hadovitých trubek není u typu tlakového napájení rovnoměrný, pracovní podmínky motoru ventilátoru jsou dobré.

Vlastnosti odpařovacího kondenzátoru:

1. Ve srovnání s vodou chlazeným kondenzátorem se stejnosměrným přívodem vody může ušetřit asi 95 % vody. Spotřeba vody je však podobná při srovnání s kombinací vodou chlazeného kondenzátoru a chladicí věže.

2. Ve srovnání s kombinovaným systémem vodou chlazeného kondenzátoru a chladicí věže je kondenzační teplota obou podobná, ale odpařovací kondenzátor má kompaktní konstrukci. Ve srovnání se vzduchem chlazenými nebo přímoproudými vodou chlazenými kondenzátory je jeho velikost poměrně velká.

3. Ve srovnání se vzduchem chlazeným kondenzátorem je jeho kondenzační teplota nižší. Zejména v suchých oblastech. Při celoročním provozu může být v zimě chlazen vzduchem. Ve srovnání s vodou chlazeným kondenzátorem s přímým přívodem vody je jeho kondenzační teplota vyšší.

4. Kondenzační spirála snadno koroduje a snadno se usazuje mimo trubku a je obtížné ji udržovat.

Stručně řečeno, hlavní výhody odpařovacích kondenzátorů jsou, že spotřeba vody je malá, ale teplota cirkulující vody je vysoká, kondenzační tlak je velký, je obtížné vyčistit vodní kámen a kvalita vody je přísná. Hodí se především do suchých oblastí a oblastí s nedostatkem vody. Měl by být instalován na místě s venkovním větráním nebo instalován na střeše, nikoli uvnitř.

(3) Vzduchem chlazený kondenzátor

Vzduchem chlazený kondenzátor využívá jako chladicí médium vzduch a zvýšení teploty vzduchu odebírá kondenzační teplo. Tento typ kondenzátoru je vhodný pro případy, kdy dochází k extrémnímu nedostatku vody nebo k žádnému přívodu vody, a běžně se používá v malých freonových chladicích jednotkách. U tohoto typu kondenzátoru je teplo vydávané chladivem odváděno vzduchem. Vzduch může být přirozenou konvekcí nebo nuceným prouděním pomocí ventilátoru. Tento typ kondenzátoru se používá pro freonová chladicí zařízení v místech, kde je zásobování vodou nepohodlné nebo obtížné.

(4) Kondenzátor vodní sprchy

Skládá se hlavně z výměníkové cívky, nádrže na rozprašování vody a tak dále. Pára chladiva vstupuje ze vstupu páry ve spodní části výměníku tepla a chladicí voda proudí z mezery vodní rozprašovací nádrže k horní části výměníku tepla a proudí dolů ve tvaru filmu. Voda absorbuje kondenzační teplo. Při přirozené konvekci vzduchu je část kondenzačního tepla odebírána odpařováním vody. Ohřátá chladicí voda proudí do bazénu a následně je ochlazována chladicí věží pro recyklaci, nebo je část vody vypuštěna a část čerstvé vody je doplňována a posílána do sprchové nádrže. Zkondenzované kapalné chladivo proudí do akumulátoru. Kondenzátor vodního spreje je nárůst teploty vody a odpařování vody ve vzduchu, aby se odebralo kondenzační teplo. Tento kondenzátor se používá hlavně ve velkých a středních čpavkových chladicích systémech. Může být instalován pod širým nebem nebo pod chladicí věží, ale neměl by být vystaven přímému slunečnímu záření. Hlavní výhody sprinklerového kondenzátoru jsou:

1. Jednoduchá struktura a pohodlná výroba.

2. Je snadné zjistit únik čpavku a snadno se udržuje.

3. Snadno se čistí.

4. Nízké požadavky na kvalitu vody.

slabost je:

1. Nízký součinitel prostupu tepla

2. Vysoká spotřeba kovu

3. Velká plocha