Кожухотрубные конденсаторы

Кожухотрубные конденсаторы выпускаются вертикальными и горизонтальными, первые применяют только для крупных установок.

Аммиачный горизонтальный кожухотрубный конденсатор показан на рис.42. Состоит он из корпуса-кожуха, представляющего собой горизонтальную стальную трубу большого диаметра, внутри которой расположены стальные водяные трубы диаметром 25×3 мм. С торцовых сторон к кожуху приварены стальные трубные решетки, в отверстия которых вставлены и приварены концы водяных труб. Решетки закрывают чугунными крышками с внутренними перегородками, с помощью которых осуществляется многоходовое движение воды в конденсаторе. В одной из крышек имеются два отверстия: для входа и выхода воды. Вода проходит в конденсаторе внутри труб, а межтрубное пространство заполнено конденсирующимся аммиаком, поступающим сверху. Сконденсированный и переохлажденный аммиак выходит из конденсатора через запорный вентиль, установленный на сборнике жидкости, приваренном к нижней части кожуха.

Сборник жидкости выполняет также роль маслоотстойника. Осаждающееся в нем масло по мере накопления выпускают через специальный маслоспускной вентиль.

На кожухе конденсатора установлены два клапана - предохранительный и спускной - для удаления воздуха из системы. От предохранительного клапана выводится труба на крышу здания для аварийного выпуска аммиака. Конец трубы должен быть расположен на 1,5 м выше конька крыши близлежащих зданий.

В кожухотрубных конденсаторах обеспечивается интенсивная теплопередача благодаря высокой скорости протекания охлаждающей воды (0,8÷1,2 м/с), хорошим условиям для отвода жидкого холодильного агента и масла со стенок труб. Они имеют небольшие габариты, удобны для обслуживания, компактны и удобны для агрегатирования.

Фреоновые кожухотрубные конденсаторы отличаются от аммиачных такого же типа тем, что в них водяные трубы применяют как стальные, так и медные, со стороны фреона эти трубы оребрены. Оребрение труб вызывается необходимостью увеличить их теплопередающую поверхность со стороны холодильного агента, так как коэффициент теплоотдачи конденсирующегося фреона во много раз меньше, чем аммиака.

Рис.43. Фреоновый кожухотрубный конденсатор:

1 - кожух, 2 - трубные решетки, 3 - крышки, 4 - оребренные теплообменные трубы, 5 - сборник жидкого фреона, 6 - вентиль для слива жидкого фреона, 7 - предохранительный клапан.

Коэффициент теплоотдачи α в аммиачных конденсаторах составляет от 6 до 12 кВт/(м²·ºС), а во фреоновых - от 1,2 до 2,5 кВт/(м²·ºС), в то время как со стороны воды, при обычно применяемых ее скоростях 0,8-1,0 м/с, α составляет около 6 кВт/(м²·ºС).

Оребрение производят с таким расчетом, чтобы внешняя оребренная поверхность трубы была больше ее внутренней поверхности в 3,5-4 раза, т.е. чтобы коэффициент оребрения трубы¹ равнялся 3,5-4. Во фреоновых кожухотрубных конденсаторах применяют часто водяные трубы с накатными ребрами. Другой отличительной особенностью этих конденсаторов является отсутствие устройств для сбора и выпуска масла, поскольку оно растворяется во фреоне и не выделяется из раствора.

Типичный фреоновый кожухотрубный конденсатор показан на рис.43. Корпус (кожух) конденсатора представляет собой стальную трубу с приваренными к ней в торцах стальными трубными решетками, которые закрыты чугунными крышками с внутренними перегородками. Водяные трубы - медные с накатными ребрами. Коэффициент их оребрения 3,8. Водяные трубы развальцованы в отверстиях трубных решеток.

Нижняя часть кожуха конденсатора служит ресивером жидкого фреона. Эта часть является одновременно переохладателем, так как по нижним рядам водяных труб, расположенным под уровнем жидкого фреона, проходит вода с температурой более низкой, чем в других частях конденсатора.

Движение холодильного агента и воды в этом конденсаторе такое же, как в аммиачном кожухотрубном конденсаторе.

Конденсатор снабжен предохранительным клапаном для предотвращения аварий при чрезмерном повышении давления. При давлении фреона-12 свыше 1,82 МПа предохранительный клапан открывается и перепускает часть фреона в испаритель.

_____________________________________________________________________

¹ Коэффициентом оребрения трубы называют отношение внешней оребренной ее поверхности к внутренней.