Кожухотрубные испарители с внутритрубным кипением холодильного агента
Констукция такого испарителя похожа на конструкцию кожухотрубного испарителя затопленного типа. Принцип действия противоположный.
Холодильный агент после дросселирования поступает в нижнюю часть передней крышки испарителя. В специальном распределительном устройстве парожидкостная смесь равномерно распределяется по всем трубам первого хода. Последовательно проходя первый и второй ходы. Жидкий холодильный агент кипит, образовавшийся пар выходит из верхнего патрубка передней крышки. Тёплый хладоноситель поступает межтрубное пространство испарителя со стороны передней крышки. В межтрубном пространстве испарителя установлено несколько перегородок с сегментными отверстиями. В межтрубном пространстве хладоноситель совершает продольно – поперечное обтекание теплообменных труб, охлаждаясь при этом на 2-4 оС. Охлаждённый хладоноситель выходит через выходной патрубок расположенный около задней глухой крышки. Особенностью данного испарителя является то, что применяются теплообменные трубы с внутренним оребрением. В качестве внутреннего оребрения могут быть использованы 8-10 канальные алюминиевые звёздочки, внутренние продольные рёбра, спиральное оребрение.
Особенностью также является применение специальных распределительных устройств в виде форсунок, пяточков, пластин с отверстиями.
Преимущества :
Исключается разрыв труб при замерзании хладоносителя.
В 4-5 раз меньше заполнение холодильным агентом, чем в испарителях затопленного типа.
Возможность получения «ледяной» воды.
Меньшие гидравлические потери со стороны хладоносителя.
Недостатки :
Меньшая интенсивность теплообмена чем в испарителях затопленного типа.
Большие гидравлические потери со стороны холодильного агента.
Сложность конструкции.
Высокая стоимость.
Такие испарители нашли широкое применение в агрегатированных водоохлаждающих холодильных машинах.
Кожухотрубные оросительные испарители.
Конструкция испарителя аналогична кожухотрубного испарителя с межтрубным кипением холодильного агента.
Отличительные особенности :
Верхней части корпуса испарителя над трубным пучком установлено несколько распределительных коллекторов с форсунками.
Коллекторы соединены трубопроводами с нагнетательной стороной насоса холодильного агента.
Насос расположен в нижней части испарителя. По конструкции и принципу действия насосы могут быть центробежными, плунжерными, шестеренчатыми и т.д. Привод насоса располагается в верхней паровой части испарителя. Испаритель относится к испарителям незатопленного типа. Уровень жидкого холодильного агента поддерживается ниже самого нижнего ряда теплообменных труб.
Отеплённый хладоноситель поступает в нижнюю часть передней крышки через вхадной патрубок. Проходя несколько ходов по внутреннему объёму теплообменных труб хладоноситель охлаждается на 3-5 оС и выходит из испарителя через верхний патрубок передней крышки. Холодильный агент после дросселирования поступает в нижнюю часть испарителя к насосу холодильного агента. Насосом жидкий холодильный агент подаётся в трубопровод и далее в распределительные коллекторы. Из распределительных коллекторов с помощью форсунок жидкость распыляется по внутреннему объёму корпуса. Жидкий холодильный агент оседает на наружной поверхности теплообменных труб тонкой плёнкой. За счёт теплообмена с тёплыми трубами жидкость кипит (испаряется). Неиспарившаяся жидкость стекает с трубки на трубку в нижнюю часть испарителя. Эта жидкость смешивается с холодильным агентом после дросселирования и вновь всасывается насосом.
Преимущества :
Высокая интенсивность теплообмена.
В 3-4 раза меньше заполнение холодильным агентом.
Исключается «влажный» ход компрессора при наклоне испарителя до 45 о (можно использовать в море).
Отсутствие влияния гидростатического столба жидкости на температуру кипения.
Возможность очистки внутренней поверхности труб механическим способом.
Недостатки :
1.Возможность засорения форсунок.
2.Дополнительный расход энергии на привод насоса х/а.
3.Большие гидравлические потери как со стороны х/а, так со стороны х/н.
4.Сложность конструкции .
5.Высокая стоимость.
6.Меньшая надёжность работы, из-за наличия насосов.
7.Возможность через места разветвления.
8.Дополнительная тепловая нагрузка от насоса и электродвигателя.
Нашли широкое применение в зарубежных судовых х/у.