89

5.3.6 Конденсаторы холодильных машин

В настоящее время промышленность выпускает четыре основных типа конденсаторов: кожухотрубные горизонтальные и вертикальные, испарительные и воздушные. В обоих типах кожухотрубных конденсаторов пары хлада-

		У
гента конденсируются в межтрубном пространстве на поверхности труб, в ко-
торых циркулирует охлаждающая вода.	Т
Горизонтальные конденсаторы (рисунок 5.7) благодаря широкому диа-
	Н
пазону типоразмеров (таблица 5.3), наиболее активно применяются в промыш-

ленности. Они, как и испарители, в основном восьмиходовые, с диаметром труб 25х2 мм. Кроме кожухотрубных используют также пленочные конденсаторы

						й
(смотри конструкцию теплообменного аппарата с изменением агрегатного со-
стояния одного теплоносителя).					и		Б
	В холодильных установках малой про зводительности могут применяться
				р
погружные змеевиковые конденсато ы, в емкости которых находится охлаж-
			о
дающая вода, а в погруженн м в нее змеевике конденсируется хладагент.
			т
			и
			з
		о
	п
е
Р

90

									У
								Т
							Н
						Б
					й
				и
			р
			о
			т
			и
		Рисунок 5.7 – Кожухо рубный горизонтальный конденсатор:
	а – КТГ-25…160; б – КТГ-200…315; 1 – клапан предохранительный; 2 - манометр
		о
	п		зТаблица 5.3 – Типоразмеры конденсаторов КТГ
е
Р

91

Продолжение таблицы 5.3

У

Т

Н

Б

й

и

5.3.7 Определение коэффициента теплопередачи горизонтального ко-

жухотрубного конденсатора

р

Тепловая нагрузка конденсато а складывается из холодопроизводительно-

о

сти машины Qо и теоретическ й м щн сти компрессора Nт:

т

Qк

= Qо + Nт

(5.18)

Расход охлаждающей воды из уравнения теплового баланса конденсатора:

о

Qк

и

кг

п

з

Gв

=

4,19 (tв2 − tв1)

с

,

(5.19)

где

– температура

t в1 –температура воды на входе в конденсатор, оС; tв2

воды на выходе из конденсатора, оС.

Р

Скорость движения воды в трубах конденсатора:

ϖ =

Gв

,

(5.20)

ρв f хода

92

где ρв – плотность воды при средней температуре воды в конденсаторе; можно принять ρв = 1000 кг/м3; fхода - площадь сечения одного хода по трубам; определяется по формуле

fхода =

π dвн2

n

(5.21)

4

z

У

здесь dвн – внутренний диаметр труб конденсатора; n

Т

- общее число труб;

z - число ходов.

Стандартные кожухотрубные конденсаторы для холодильных установок

выполняются восьмиходовыми с диаметром труб 25х2 мм.

Коэффициент теплопередачи конденсатора равен:

Н

1

й

k =

Б,

(5.22)

и

к

1

1

dвн

+

δст

+

δ

м

+

δк

+

α

d

λ

λ

λ

α

а

р

м

к

в

н

ст

где αа – коэффициент

теплоотдачи

от аммиака к стенке трубы; αв - коэф-

стенки

dвн

и dн – диаметр труб, соответ-

фициент теплоотдачи от

т убы к воде;

ственно внутренний

наружный;

δст, δм, δк

– толщина стенки труб, слоя за-

и

λст, λм, λк – коэффици-

грязнения маслом

водяным камнем, соответственно;

з

ент теплопроводности металла трубы, масла и водяного камня.

о

В аммиачных к нденсаторах принимают:

п

λм = 0,14 Вт/(м К);

δм = 0,05…0,08 мм;

е

λк = 1,7 Вт/(м К)

δк = 0,3…0,5 мм;

Р

Термическим сопротивлением стенки трубы δст/λст в расчете можно пре-

небречь.

По формуле Нуссельта:

λ

3

′

′′

)

α

а

= 0,728 4

r g (ρ

− ρ

(5.23)

νdн

t

93

Практически коэффициент теплоотдачи αа можно найти по упрощенной формуле:

αа = 0,3 b

4

r

Вт

(5.24)

dн

м2 К

где r – теплота парообразования аммиака, определяется при температуре

конденсации tк; b – коэффициент, взять из таблицы 5.4

Т

в зависимости от tк.

Но

У

Коэффициент теплоотдачи αв вычисляется по формуле:

ϖ 0.8

Б

(5.25)

αв = 2035(1 + 0,017 tвср )dвн0,2

где tв ср – средняя температура воды,

tв ср = t

к - ∆tср, С; ϖ - скорость дви-

жения воды, м/с.

й

и

Таблица 5.4 – Значения коэффиц ента b в зависимости от tк

р

tк , оС

0

10

20

30

40

b

1746

1718

1644

1586

1526

т

сатора Fк, м2, определяется по формуле

Поверхность охлажденконденя

з

Qк

о

(5.26)

п

и

Fк = k

к

∆tср

и сравнивается с п верхностью конденсатора выбранного типоразмера.

щения

- средняя разность температур между аммиаком и

Р

В формуле (5.26) ∆tср

водой. Пары аммиака в конденсаторе сначала охлаждаются до состояния насы- , а затем конденсируются. Основное количество теплоты в конденсаторе снимается, как правило, в зоне конденсации. Если пренебречь влиянием зоны охлаждения конденсатора, то средняя разность температур определяется по

формуле: