В случай, че консумацията на парната фаза на втечнения газ надвишава скоростта на естественото изпарение в контейнера, е необходимо да се използват изпарители, които поради електрическо нагряване ускоряват процеса на изпаряване на течната фаза в парната фаза. и гарантира доставка на газ до потребителя в изчисления обем.

Целта на LPG изпарителя е трансформирането на течната фаза на втечнените въглеводородни газове (LPG) в парна фаза, което се случва чрез използването на електрически нагреваеми изпарители. Изпарителните агрегати могат да бъдат оборудвани с един, два, три или повече електрически изпарителя.

Монтажът на изпарители позволява работа както на един изпарител, така и на няколко паралелно. По този начин производителността на инсталацията може да варира в зависимост от броя на изпарителите, работещи едновременно.

Принцип на работа на изпарителния блок:

Когато изпарителят е включен, автоматиката загрява изпарителя до 55C. Електромагнитният вентил на входа на течната фаза към изпарителния модул ще бъде затворен, докато температурата достигне тези параметри. Сензорът за контрол на нивото в спирателния кран (ако има нивомер в спирателния кран) следи нивото и при преливане затваря входящия вентил.

Изпарителят започва да загрява. Когато се достигне 55°C, входният магнитен клапан ще се отвори. Втечненият газ влиза в регистъра на нагрятата тръба и се изпарява. По това време изпарителят продължава да се нагрява и когато температурата в сърцевината достигне 70-75°C, нагревателната намотка ще се изключи.

Процесът на изпаряване продължава. Сърцевината на изпарителя постепенно се охлажда и когато температурата падне до 65°C, нагревателната спирала ще се включи отново. Цикълът се повтаря.

Пълен комплект изпарител:

Изпарителният блок може да бъде оборудван с една или две регулаторни групи за дублиране на редукционната система, както и байпасната линия на парната фаза, заобикаляйки изпарителния блок за използване на парната фаза на естественото изпарение в газдържачите.

За монтаж се използват регулатори на налягане зададено наляганена изхода от изпарителната инсталация към потребителя.

• 1-ва степен - настройка на средно налягане (от 16 до 1,5 бара).
• 2-ри етап - настройка ниско наляганеот 1,5 бара до необходимото налягане, когато се доставя на потребителя (например към газов котел или газова бутална електроцентрала).

Предимства на изпарителните агрегати PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Германия)

1. Компактен дизайн, леко тегло;
2. Икономична и безопасна работа;
3. Голяма топлинна мощност;
4. Дълъг експлоатационен живот;
5. Стабилна работа при ниски температури;
6. Дублирана система за управление на изхода на течната фаза от изпарителя (механична и електронна);
7. Антиобледеняване на филтъра и електромагнитния клапан (само за PP-TEC)

Включен пакет:

Двоен термостат за контрол на температурата на газа,
- сензори за контрол на нивото на течността,
- соленоидни вентили на входа на течната фаза
- комплект предпазни елементи,
- термометри,
- сферични кранове за изпразване и обезвъздушаване,
- вграден газов сепаратор в течна фаза,
- входни/изходни фитинги,
- клемни кутии за захранващи връзки,
- ел. табло за управление.

Предимства на изпарителите PP-TEC

При проектирането на изпарителна инсталация винаги трябва да се вземат предвид три елемента:

1. Осигурете определената производителност,
2. Създайте необходимата защита срещу хипотермия и прегряване на сърцевината на изпарителя.
3. Изчислете правилно геометрията на местоположението на охлаждащата течност към газовия проводник в изпарителя

Производителността на изпарителя зависи не само от количеството захранващо напрежение, консумирано от мрежата. Важен фактор е геометрията на местоположението.

Правилно изчисленото разположение осигурява ефективно използване на огледалото за пренос на топлина и в резултат на това повишава ефективността на изпарителя.

В изпарители “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Германия), от правилни изчисления, инженерите на компанията са постигнали увеличение на този коефициент до 98%.

Изпарителните инсталации на компанията “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Германия) губят само два процента топлина. Останалото количество се използва за изпаряване на газа.

Почти всички европейски и американски производители на изпарителна техника напълно погрешно тълкуват понятието „излишна защита” (условие за изпълнение на дублиране на защитните функции срещу прегряване и преохлаждане).

Понятието „резервирана защита” предполага реализиране на „предпазна мрежа” на отделни работни възли и възли или цяло оборудване, чрез използване на дублирани елементи от различни производители и с различен принцип на действие. Само в този случай възможността за повреда на оборудването може да бъде сведена до минимум.

Много производители се опитват да реализират тази функция (като същевременно предпазват от хипотермия и навлизане на течната фракция на пропан-бутан към потребителя) чрез инсталиране на два последователно свързани магнитни клапана от един и същи производител на входната захранваща линия. Или използват два температурни сензора за включване/отваряне на вентили, свързани последователно.

Представете си ситуацията. Един електромагнитен клапан е блокирал отворен. Как можете да определите, че клапанът е повреден? НЯМА НАЧИН! Инсталацията ще продължи да работи, като е загубила възможността да осигури безопасна работа навреме по време на преохлаждане в случай на повреда на втория клапан.

В изпарители PP-TEC тази функциябеше реализиран по съвсем различен начин.

В изпарителните инсталации компанията “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Германия) използва агрегатен алгоритъм работа на тримаелементи на защита срещу хипотермия:

1. Електронно устройство
2. Магнитна клапа
3. Механичен спирателен вентил в спирателния вентил.

И трите елемента имат напълно различни принципи на работа, което ни позволява да говорим с увереност за невъзможността на ситуация, при която неизпарен газ в течна форма навлиза в потребителския тръбопровод.

В изпарителните инсталации на фирма “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Германия) е изпълнено същото при защитата на изпарителя от прегряване. Елементите включват както електроника, така и механика.

Компанията “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Германия) е първата в света, която внедри функцията за интегриране на течен прекъсващ клапан в кухината на самия изпарител с възможност за постоянно нагряване на прекъсвача. клапан.

Нито един производител на технологии за изпаряване не използва тази патентована функция. Използвайки нагрят нож, изпарителните модули „PP-TEC „Innovative Fluessiggas Technik“ (Германия) успяха да изпарят тежки компоненти на LPG.

Много производители, копирайки един от друг, монтират спирателен вентил на изхода пред регулаторите. Съдържащите се в газа меркаптани, сяра и тежки газове, които имат много висока плътностПри навлизане в студен тръбопровод те кондензират и се отлагат по стените на тръбите, спирателните вентили и регулаторите, което значително намалява експлоатационния живот на оборудването.

В изпарителите PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Германия) тежките утайки в разтопено състояние се държат в сепаратор, докато бъдат отстранени през изпускателен сферичен кран в изпарителния блок.

Отрязвайки меркаптаните, компанията „PP-TEC „Innovative Fluessiggas Technik“ (Германия) успя да постигне значително увеличаване на експлоатационния живот на инсталациите и регулаторните групи. Това означава да се погрижим за експлоатационните разходи, които не изискват постоянна смяна на регулаторните мембрани или пълната им скъпа подмяна, водеща до престой на изпарителния блок.

А внедрената функция за подгряване на електромагнитния вентил и филтъра на входа на изпарителния блок предотвратява натрупването на вода в тях и, ако замръзне в електромагнитните клапани, да причини повреда при активиране. Или ограничете навлизането на течната фаза в изпарителния блок.

Изпарителните агрегати на немската фирма “PP-TEC “Innovative Fluessiggas Technik” (Германия) са надеждна и стабилна работа за за дълги годиниоперация.

В изпарителя процесът на преход на хладилния агент от състояние на течна фаза към газообразно състояние протича с едно и също налягане, налягането вътре в изпарителя е еднакво навсякъде. По време на процеса на преминаване на веществото от течно в газообразно състояние (изваряването му) в изпарителя, изпарителят абсорбира топлина, за разлика от кондензатора, който отделя топлина в околната среда. Че. чрез два топлообменника се осъществява процесът на топлообмен между две вещества: охладеното вещество, което се намира около изпарителя и външния въздух, който се намира около кондензатора.

Диаграма на течния фреон

Електромагнитен клапан - затваря или отваря потока на хладилния агент към изпарителя, винаги е напълно отворен или напълно затворен (може да не присъства в системата)

Термостатният разширителен вентил (TEV) е прецизно устройство, което регулира потока на хладилния агент в изпарителя в зависимост от интензивността на кипене на хладилния агент в изпарителя. Той предотвратява навлизането на течен хладилен агент в компресора.

Течният фреон навлиза в разширителния клапан, хладилният агент се дроселира през мембраната в разширителния вентил (фреонът се пръска) и започва да кипи поради спада на налягането, капките постепенно се превръщат в газ по цялата секция на тръбопровода на изпарителя. Започвайки от дроселиращото устройство на разширителния вентил, налягането остава постоянно. Фреонът продължава да кипи и определена областизпарителят напълно се превръща в газ и след това, преминавайки през изпарителя, газът започва да се нагрява от въздуха, който е в камерата.

Ако например температурата на кипене на фреона е -10 °C, температурата в камерата е +2 °C, фреонът, превърнал се в газ в изпарителя, започва да се нагрява и на излизане от изпарителя му температурата трябва да бъде равна на -3, -4 °C, следователно Δt (разликата между точката на кипене на хладилния агент и температурата на газа на изхода на изпарителя) трябва да бъде = 7-8, това е нормалната работа на системата. За дадено Δt ще знаем, че на изхода на изпарителя няма да има частици некипнал фреон (не трябва да има), ако в тръбата се получи кипене, тогава не се използва цялата мощност за охлаждане на веществото. Тръбата е топлоизолирана, така че фреонът да не се нагрява до температурата на околната среда, т.к Хладилният газ охлажда статора на компресора. Ако течният фреон все пак попадне в тръбата, това означава, че дозата, подадена към системата, е твърде голяма или изпарителят е слаб (къс).

Ако Δt е по-малко от 7, тогава изпарителят е пълен с фреон, няма време да изври и системата не работи правилно, компресорът също е пълен с течен фреон и не работи. IN голяма странапрегряването не е толкова опасно, колкото прегряването в по-малка степен; при Δt ˃ 7 може да възникне прегряване на статора на компресора, но лекото прегряване може да не се усети от компресора и е за предпочитане по време на работа.

С помощта на вентилатори, разположени във въздушния охладител, студът се отстранява от изпарителя. Ако това не се случи, тогава тръбите ще се покрият с лед и в същото време хладилният агент ще достигне температурата си на насищане, при която спира да кипи и тогава, дори независимо от спада на налягането, течният фреон ще влезе в изпарителя без изпаряване, наводняване на компресора.

За да се повиши безопасността на работа на хладилния агрегат, се препоръчва кондензаторите, линейните приемници и маслените сепаратори (устройства високо налягане) С голяма сумахладилният агент трябва да се постави извън машинното отделение.
Това оборудване, както и приемниците за съхранение на резерви от хладилен агент, трябва да бъдат оградени с метална преграда със заключващ се вход. Приемниците трябва да бъдат защитени от слънчева светлина и валежи с навес. Апаратите и съдовете, монтирани на закрито, могат да бъдат разположени в компресорен цех или специално оборудване, ако има отделен изход навън. Проходът между гладката стена и устройството трябва да бъде най-малко 0,8 m, но е разрешен монтаж на устройства срещу стени без проходи. Разстоянието между изпъкналите части на устройствата трябва да бъде най-малко 1,0 m, а ако този проход е основен - 1,5 m.
При монтиране на съдове и апарати върху конзоли или конзолни греди, последните трябва да бъдат вградени в основната стена на дълбочина най-малко 250 mm.
Допуска се монтаж на устройства върху колони с помощта на скоби. Забранено е пробиването на дупки в колони за закрепване на оборудване.
За монтаж на устройства и по-нататъшна поддръжка на кондензатори и циркулационни приемници са монтирани метални платформи с ограда и стълби. Ако дължината на платформата е повече от 6 м, трябва да има две стълби.
Платформите и стълбите трябва да имат перила и ръбове. Височината на перилата е 1 m, разстоянието между стълбовете на перилата е не повече от 2 m.
След завършване се извършват изпитвания на апарати, съдове и тръбопроводни системи за якост и плътност монтажни работии в сроковете, предвидени в “Правила за проектиране и безопасна работаамонячни хладилни агрегати“.

Хоризонтални цилиндрични устройства.Кожухотръбни изпарители, хоризонтални кожухотръбни кондензатори и хоризонтални приемници са монтирани върху бетонни основи под формата на отделни постаменти строго хоризонтално с допустим наклон от 0,5 mm на 1 m линейна дължина към картера за масло.
Устройствата стъпват върху антисептични дървени греди с ширина най-малко 200 mm с вдлъбнатина във формата на тялото (фиг. 10 и 11) и се закрепват към фундамента със стоманени колани с гумени уплътнения.

Нискотемпературните устройства се монтират върху греди с дебелина не по-малка от дебелината на топлоизолацията и под
поставени с колани дървени блокове 50-100 mm дължина и височина, равна на дебелината на изолацията, на разстояние 250-300 mm един от друг по обиколката (фиг. 11).
За да почистите тръбите на кондензатора и изпарителя от замърсяване, разстоянието между техните краища и стените трябва да бъде 0,8 m от едната страна и 1,5-2,0 m от другата. При инсталиране на устройства в стая за подмяна на тръби на кондензатори и изпарители се монтира „фалшив прозорец“ (в стената срещу капака на устройството). За целта в зидарията на сградата се оставя отвор, който се запълва с топлоизолационен материал, покрива се с дъски и се измазва. При ремонт на устройства „фалшивият прозорец“ се отваря и възстановява след завършване на ремонта. След приключване на работата по поставянето на устройствата, на тях се монтират устройства за автоматизация и управление, спирателни кранове, предпазни клапани.
Кухината на апарата за хладилния агент се продухва със сгъстен въздух и се провеждат тестове за якост и плътност при отстранени капаци. При инсталиране на кондензаторно-приемник, хоризонтален кожухотръбен кондензатор се монтира на платформата над линейния приемник. Размерът на обекта трябва да осигурява цялостна поддръжка на устройството.

Вертикални кожухотръбни кондензатори.Устройствата се монтират на открито върху масивна основа с яма за оттичане на вода. При направата на основата болтовете за закрепване на долния фланец на апарата се поставят в бетон. Кондензаторът се монтира с кран върху пакети тампони и клинове. Чрез набиване на клинове апаратът се позиционира строго вертикално с помощта на отвеси, разположени в две взаимно перпендикулярни равнини. За да се предотврати люлеенето на отвесите от вятъра, тежестите им се спускат в съд с вода или масло. Вертикалното положение на апарата се дължи на спираловидния поток на водата през неговите тръби. Дори при леко накланяне на устройството водата обикновено няма да измие повърхността на тръбите. След завършване на подравняването на апарата, облицовките и клиновете се заваряват в торби и основата се излива.

Изпарителни кондензатори.Доставят се сглобени за монтаж и монтирани на платформа, чиито размери позволяват цялостна поддръжка на тези устройства. „Височината на платформата е взета предвид разположението на линейните приемници под нея. За по-лесна поддръжка платформата е оборудвана със стълба и кога горна позицияЗа феновете е допълнително инсталиран между платформата и горната равнина на устройството.
След като инсталирате изпарителния кондензатор, свържете го към циркулационна помпаи тръбопроводи.

Най-широко използвани са изпарителните кондензатори от типа TVKA и Evako, произведени от VNR. Капкоотблъскващият слой на тези устройства е изработен от пластмаса, така че заваряването и други работи с открит пламък трябва да бъдат забранени в зоната, където са инсталирани устройствата. Двигателите на вентилатора са заземени. При инсталиране на устройството на хълм (например на покрива на сграда) трябва да се използва мълниезащита.

Панелни изпарители.Доставят се като отделни единици и се сглобяват по време на монтажните работи.

Резервоарът на изпарителя се тества за течове чрез обливане с вода и се монтира върху бетонна плоча с дебелина 300-400 mm (фиг. 12), височината на подземната част на която е 100-150 mm. Между основата и резервоара се полагат антисептични дървени греди или железопътни траверси и топлоизолация. Панелните секции са монтирани в резервоара строго хоризонтално, на ниво. Странични повърхностиРезервоарът е изолиран и измазан, а смесителят е регулиран.

Камерни устройства.Стенните и таванните батерии се сглобяват от стандартизирани секции (фиг. 13) на мястото на монтажа.

За амонячни батерии се използват участъци от тръби с диаметър 38X2,5 mm, за охлаждаща течност - с диаметър 38X3 mm. Тръбите са оребрени със спирално навити ребра от стоманена лента 1X45 mm с разстояние между ребрата 20 и 30 mm. Характеристиките на секциите са представени в табл. 6.

Общата дължина на акумулаторните маркучи в помпените вериги не трябва да надвишава 100-200 m.

Маркучите на батерията се поставят строго хоризонтално и на ниво.

Таванните охладители за въздух се доставят сглобени за монтаж. Носещи конструкцииустройства (канали) са свързани към каналите на вградените части. Хоризонталната инсталация на устройствата се проверява с помощта на хидростатично ниво.

Батериите и въздушните охладители се повдигат до мястото на монтаж с мотокари или други повдигащи устройства. Допустим наклонмаркучите не трябва да надвишават 0,5 mm на 1 m линейна дължина.

За отстраняване на стопена вода по време на размразяване са монтирани дренажни тръби, върху които са фиксирани нагревателни елементи от тип ENGL-180. Нагревателният елемент е лента от стъклени влакна, базирана на метални нагревателни сърцевини, изработени от сплав с висока съпротивление. Нагревателни елементите се навиват върху тръбопровода спирално или се полагат линейно, закрепени към тръбопровода със стъклена лента (например лента LES-0.2X20). На вертикален разрезнагревателите се монтират само в спирална посока в дренажния тръбопровод. При линейно полагане нагревателите се закрепват към тръбопровода със стъклена лента на стъпки от не повече от 0,5 m. След закрепването на нагревателите тръбопроводът се изолира с незапалима изолация и се покрива със защитна метална обвивка. На места, където нагревателят има значителни завои (например на фланци), под него трябва да се постави алуминиева лента с дебелина 0,2-1,0 mm и ширина 40-80 mm, за да се избегне локално прегряване.

След завършване на монтажа всички устройства се тестват за здравина и плътност.

Един от най важни елементиза машина за компресиране на пара е . Той извършва основния процес на хладилния цикъл - селекция от охладената среда. Други елементи на хладилната верига, като например кондензатор, разширително устройство, компресор и др., осигуряват само надеждна работаизпарител, следователно трябва да се обърне необходимото внимание на избора на последния.

От това следва, че при избора на оборудване за хладилен агрегат е необходимо да се започне с изпарителя. Много начинаещи майстори често правят типична грешка и започват да завършват инсталацията с компресор.

На фиг. Фигура 1 показва диаграма на най-често срещаната хладилна машина с компресия на пара. Неговият цикъл, определен в координати: налягане РИ аз. На фиг. 1б точки 1-7 на хладилния цикъл е индикатор за състоянието на хладилния агент (налягане, температура, специфичен обем) и съвпада със същия на фиг. 1а (функции на параметрите на състоянието).

Ориз. 1 – Диаграма и в координати на конвенционална машина за компресиране на пара: RUразширително устройство, Pk– кондензационно налягане, Ро– налягане на кипене.

Графично представяне фиг. 1b показва състоянието и функциите на хладилния агент, които варират в зависимост от налягането и енталпията. Линеен сегмент ABна кривата на фиг. 1b характеризира хладилния агент в състояние наситена пара. Температурата му съответства на началната точка на кипене. Фракцията на парите на хладилния агент е 100%, а прегряването е близо до нула. Вдясно от кривата ABхладилният агент има състояние (температурата на хладилния агент е по-висока от точката на кипене).

Точка INе критичен за даден хладилен агент, тъй като съответства на температурата, при която веществото не може да премине в течно състояние, независимо колко високо е налягането. На сегмента BC хладилният агент има състояние на наситена течност, а от лявата страна - свръхохладена течност (температурата на хладилния агент е по-ниска от точката на кипене).

Вътре в кривата ABCхладилният агент е в състояние на смес от пара и течност (пропорцията на парата на единица обем е променлива). Процесът, протичащ в изпарителя (фиг. 1b), съответства на сегмента 6-1 . Хладилният агент влиза в изпарителя (точка 6) в състояние на кипяща паротечна смес. В този случай делът на парата зависи от конкретния хладилен цикъл и е 10-30%.

На изхода от изпарителя процесът на кипене може да не е завършен, точка 1 може да не съвпада с точката 7 . Ако температурата на хладилния агент на изхода на изпарителя е по-висока от точката на кипене, тогава получаваме прегрял изпарител. Размерът му ΔПрегряванепредставлява разликата между температурата на хладилния агент на изхода на изпарителя (точка 1) и неговата температура при линията на насищане AB (точка 7):

ΔПрегряване=T1 – T7

Ако точки 1 и 7 съвпадат, тогава температурата на хладилния агент е равна на точката на кипене, а прегр. ΔПрегряванеще бъде равно на нула. Така получаваме наводнен изпарител. Ето защо, когато избирате изпарител, първо трябва да направите избор между наводнен изпарител и прегрял изпарител.

Имайте предвид, че при равни условия наводненият изпарител е по-изгоден по отношение на интензивността на процеса на извличане на топлина, отколкото при прегряване. Но трябва да се има предвид, че на изхода на наводнения изпарител хладилният агент е в състояние на наситена пара и е невъзможно да се осигури влажна среда към компресора. В противен случай има голяма вероятност от възникване на воден чук, който ще бъде придружен от механично разрушаване на частите на компресора. Оказва се, че ако изберете наводнен изпарител, тогава е необходимо да осигурите допълнителна защита на компресора от навлизане на наситена пара в него.

Ако дадете предпочитание на изпарител с прегряване, тогава не е нужно да се притеснявате за защитата на компресора и получаването на наситена пара в него. Вероятността от воден удар ще възникне само ако стойността на прегряване се отклонява от изискваната стойност. При нормални условия на работа на хладилния агрегат количеството прегр ΔПрегряванетрябва да бъде в рамките на 4-7 K.

Когато индикаторът за прегряване намалее ΔПрегряване, интензивността на извличане на топлина от околната среда се увеличава. Но при изключително ниски стойности ΔПрегряване(по-малко от 3K) има възможност за навлизане на мокра пара в компресора, което може да причини хидравличен удар и съответно повреда на механичните компоненти на компресора.

Иначе с високо показание ΔПрегряване(повече от 10 K), това показва, че в изпарителя влиза недостатъчно количество хладилен агент. Интензивността на извличане на топлина от охладената среда рязко намалява и топлинните условия на компресора се влошават.

При избора на изпарител възниква още един въпрос свързан с точката на кипене на фреона в изпарителя. За да се реши това, първо е необходимо да се определи каква температура на охлаждащата среда трябва да се осигури за нормална работа на хладилния агрегат. Ако като охлаждаща среда се използва въздух, тогава освен температурата на изхода на изпарителя е необходимо да се вземе предвид и влажността на изхода на изпарителя. Сега нека разгледаме поведението на температурите на охладената среда около изпарителя по време на работа на конвенционален хладилен агрегат (фиг. 1а).

За да не навлизаме дълбоко в тази темаЩе пренебрегнем загубите на налягане на изпарителя. Ще приемем също, че топлообменът, протичащ между хладилния агент и заобикаляща средаизвършва се по прямоточна схема.

На практика такава схема не се използва често, тъй като по отношение на ефективността на топлопреминаването тя е по-ниска от противоточната схема. Но ако една от охлаждащите течности има постоянна температура и показанията за прегряване са малки, тогава предният поток и насрещният поток ще бъдат еквивалентни. Известно е, че средната температурна разлика не зависи от модела на потока. Разглеждането на веригата с директен поток ще ни даде по-ясна представа за топлообмена, който се случва между хладилния агент и охладената среда.

Първо, нека представим виртуалното количество Л, равна на дължинататоплообменно устройство (кондензатор или изпарител). Стойността му може да се определи от следния израз: L=W/S, Където У– съответства на вътрешния обем на топлообменника, в който циркулира хладилният агент, m3; С– топлообменна повърхност m2.

Ако ние говорим заза хладилна машина, тогава еквивалентната дължина на изпарителя е почти равна на дължината на тръбата, в която протича процесът 6-1 . Следователно тя външна повърхностизмити от охладена среда.

Първо, нека обърнем внимание на изпарителя, който играе ролята на въздушен охладител. В него процесът на отстраняване на топлината от въздуха възниква в резултат на естествена конвекция или с помощта на принудително издухване на изпарителя. Имайте предвид, че в съвременните хладилни агрегати първият метод практически не се използва, тъй като охлаждането на въздуха чрез естествена конвекция е неефективно.

Така ще приемем, че въздушният охладител е снабден с вентилатор, който осигурява принудителен въздушен поток към изпарителя и представлява тръбно-ребрен топлообменник (фиг. 2). Схематичното му представяне е показано на фиг. 2б. Нека разгледаме основните количества, които характеризират процеса на издухване.

Температурна разлика

Температурната разлика в изпарителя се изчислява, както следва:

ΔT=Ta1-Ta2,

Където ΔTaе в диапазона от 2 до 8 K (за тръбно-ребрени изпарители с принудителен въздушен поток).

С други думи, при нормална работа на хладилния агрегат, въздухът, преминаващ през изпарителя, трябва да се охлажда не по-ниско от 2 K и не по-високо от 8 K.

Ориз. 2 – Схема и температурни параметри на въздушното охлаждане на въздушния охладител:

Ta1И Ta2– температура на въздуха на входа и изхода на въздухоохладителя;

• FF– температура на хладилния агент;
• Л– еквивалентна дължина на изпарителя;
• Че– точка на кипене на хладилния агент в изпарителя.

Максимална температурна разлика

Максималното температурно налягане на въздуха на входа на изпарителя се определя, както следва:

DTmax=Ta1 – До

Този индикатор се използва при избора на въздушни охладители, тъй като чужди производители хладилна техникаосигуряват капацитет за охлаждане на изпарителя Qspв зависимост от размера DTmax. Нека разгледаме метода за избор на въздушен охладител за хладилен агрегат и да определим изчислените стойности DTmax. За да направите това, нека дадем като пример общоприети препоръки за избор на стойност DTmax:

• За фризери DTmaxе в рамките на 4-6 K;
• за складови помещения за неопаковани продукти – 7-9 K;
• за складови помещения за херметически опаковани продукти - 10-14 K;
• за климатици – 18-22 К.

Степен на прегряване на парата на изхода на изпарителя

За да определите степента на прегряване на парата на изхода на изпарителя, използвайте следната форма:

F=ΔПретоварване/DTmax=(T1-T0)/(Ta1-T0),

Където T1– температура на парите на хладилния агент на изхода на изпарителя.

Този индикатор практически не се използва у нас, но чуждестранните каталози предвиждат, че показанията на охладителната способност на въздушните охладители Qspсъответства на стойност F=0,65.

По време на работа стойността ЕОбичайно е да се взема от 0 до 1. Да приемем, че F=0, Тогава ΔТпретоварване=0, а хладилният агент, напускащ изпарителя, ще бъде в състояние на наситена пара. За този модел въздушен охладител действителният капацитет на охлаждане ще бъде с 10-15% по-голям от цифрата, дадена в каталога.

Ако F>0,65, тогава охлаждащият капацитет за даден модел въздухоохладител трябва да бъде по-малък от стойността, посочена в каталога. Да приемем, че F>0,8, тогава действителната производителност за този модел ще бъде 25-30% по-голяма стойностдадени в каталога.

Ако F->1, след това охладителната мощност на изпарителя Quse->0(фиг. 3).

Фиг. 3 – зависимост на охладителната способност на изпарителя Qspот прегряване Е

Процесът, изобразен на фиг. 2b, се характеризира и с други параметри:

• средноаритметична температурна разлика DTsr=Tasr-T0;
• средна температура на въздуха, който преминава през изпарителя Tasp=(Ta1+Ta2)/2;
• минимална температурна разлика DTmin=Ta2-To.

Ориз. 4 – Диаграма и температурни параметри, показващи процеса на водно охлаждане на изпарителя:

Където Te1И Te2температура на водата на входа и изхода на изпарителя;

• FF – температура на охлаждащата течност;
• L – еквивалентна дължина на изпарителя;
• Т е точката на кипене на хладилния агент в изпарителя.

Изпарителите, в които охлаждащата среда е течност, имат същите температурни параметри, както при въздушните охладители. Числените стойности на температурите на охладената течност, които са необходими за нормалната работа на хладилния агрегат, ще бъдат различни от съответните параметри за въздушни охладители.

Ако температурната разлика във водата ΔTe=Te1-Te2, след това за кожухотръбни изпарители ΔTeтрябва да се поддържа в рамките на 5±1 К, а за пластинчатите изпарители индикаторът ΔTeще бъде в рамките на 5±1,5 K.

За разлика от въздушните охладители, в течните охладители е необходимо да се поддържа не максимално, а минимално температурно налягане DTmin=Te2-To– разликата между температурата на охладената среда на изхода на изпарителя и точката на кипене на хладилния агент в изпарителя.

За кожухотръбните изпарители минималната температурна разлика е DTmin=Te2-Toтрябва да се поддържа в рамките на 4-6 K, а за пластинчатите изпарители - 3-5 K.

Определеният диапазон (разликата между температурата на охладената среда на изхода на изпарителя и точката на кипене на хладилния агент в изпарителя) трябва да се поддържа поради следните причини: с увеличаване на разликата интензивността на охлаждане започва да намалява, и с намаляването му се увеличава рискът от замръзване на охладената течност в изпарителя, което може да причини механичното му разрушаване.

Конструктивни решения на изпарителя

Независимо от метода на използване на различни хладилни агенти, процесите на топлообмен, протичащи в изпарителя, са предмет на основния технологичен цикъл на хладилното производство, според който хладилни агрегатии топлообменници. По този начин, за да се реши проблемът с оптимизирането на топлообменния процес, е необходимо да се вземат предвид условията за рационална организация на технологичния цикъл на хладилно-консумиращото производство.

Както знаете, охлаждането на определена среда е възможно с помощта на топлообменник. Неговата конструктивно решениетрябва да бъдат избрани според технологичните изисквания, които се прилагат за тези устройства. Особено важен моменте съответствието на устройството с технологичния процес топлинна обработкасреда, което е възможно при следните условия:

• поддържане на зададена температура на работния процес и контрол (регулиране). температурни условия;
• избор на материал за устройството, според химични свойствазаобикаляща среда;
• контрол върху времето, през което носителят остава в устройството;
• съответствие на работните скорости и налягане.

Друг фактор, от който зависи икономическата рационалност на устройството, е производителността. На първо място, това се влияе от интензивността на топлообмена и съответствието с хидравличното съпротивление на устройството. Тези условия могат да бъдат изпълнени при следните обстоятелства:

• осигуряване на необходимата скорост на работните среди за реализиране на турбулентни условия;
• създаване на най-подходящи условия за отстраняване на кондензат, котлен камък, скреж и др.;
• Създаване изгодни условияза движение на работни среди;
• предотвратяване на възможно замърсяване на устройството.

Други важни изисквания са също леко тегло, компактност, простота на дизайна, както и лекота на инсталиране и ремонт на устройството. За да се спазят тези правила, трябва да се вземат предвид фактори като конфигурацията на нагревателната повърхност, наличието и вида на преградите, методът на поставяне и закрепване на тръбите в тръбните листове, размери, разположение на камери, дъна и др.

Лекотата на използване и надеждността на устройството се влияе от фактори като здравина и херметичност на разглобяемите връзки, компенсация за температурни деформации и лекота на поддръжка и ремонт на устройството. Тези изисквания формират основата за проектиране и избор на топлообменник. Главна ролятова включва осигуряване на изискваното технологичен процесв хладилното производство.

За да изберете правилното дизайнерско решение за изпарителя, трябва да се ръководите от следните правила. 1) охлаждането на течности се извършва най-добре с помощта на твърд тръбен топлообменник или компактен пластинчат топлообменник; 2) използването на устройства с тръбни перки се дължи на следните условия: преносът на топлина между работната среда и стената от двете страни на нагревателната повърхност е значително различен. В този случай перките трябва да се монтират от страната с най-нисък коефициент на топлопреминаване.

За да се увеличи интензивността на топлообмена в топлообменниците, е необходимо да се спазват следните правила:

• осигуряване на подходящи условия за отстраняване на кондензат във въздухоохладителите;
• намаляване на дебелината на хидродинамичния граничен слой чрез увеличаване на скоростта на движение на работните течности (монтиране на междутръбни прегради и разделяне на тръбния сноп на проходи);
• подобряване на потока на работните течности около топлообменната повърхност (цялата повърхност трябва активно да участва в процеса на топлообмен);
• спазване на основни температурни показатели, термични съпротивления и др.

Анализиране на индивида термични съпротивленияможете да изберете най-много по най-добрия начинувеличаване на интензивността на топлообмена (в зависимост от вида на топлообменника и естеството на работните течности). В течен топлообменник е рационално да се монтират напречни прегради само с няколко хода в тръбното пространство. По време на топлообмен (газ с газ, течност с течност), количеството течност, протичаща през междутръбното пространство, може да бъде изключително голямо и в резултат на това индикаторът за скорост ще достигне същите граници като вътре в тръбите, което е защо инсталирането на дялове ще бъде нерационално.

Подобряването на топлообменните процеси е един от основните процеси за подобряване на топлообменното оборудване на хладилните машини. В тази връзка се провеждат изследвания в областта на енергетиката и химическото инженерство. Това е изследване на режимните характеристики на потока, турбулизация на потока чрез създаване на изкуствена грапавост. Освен това се разработват нови топлообменни повърхности, които ще направят топлообменниците по-компактни.

Избор на рационален подход за изчисляване на изпарителя

При проектирането на изпарител трябва да се направят конструктивни, хидравлични, якостни, топлинни и технико-икономически изчисления. Те се изпълняват в няколко варианта, изборът на които зависи от показателите за ефективност: технически и икономически показатели, ефективност и др.

За да се извърши термично изчисление на повърхностен топлообменник, е необходимо да се реши уравнението на топлинния баланс, като се вземат предвид определени условия на работа на устройството (проектни размери на повърхностите за пренос на топлина, граници на промяна на температурата и модели по отношение на движението на охлаждането и хладилна среда). За да намерите решение на този проблем, трябва да приложите правила, които ще ви позволят да получите резултати от оригиналните данни. Но поради множество фактори, намерете общо решениене е възможно за различни топлообменници. В същото време има много методи за приблизителни изчисления, които са лесни за извършване ръчно или машинно.

Съвременните технологии ви позволяват да изберете изпарител с помощта на специални програми. Те се предоставят главно от производители на топлообменно оборудване и ви позволяват бързо да изберете необходимия модел. При използване на такива програми е необходимо да се има предвид, че те изискват изпарителя да работи при стандартни условия. Ако действителните условия се различават от стандартните условия, работата на изпарителя ще бъде различна. Поради това е препоръчително винаги да извършвате изчисления за проверка на конструкцията на изпарителя, която сте избрали, спрямо действителните условия на работа.