В случай, че консумацията на паровата фаза на втечнен газ надвишава скоростта на естествено изпаряване в съда, е необходимо да се използват изпарители, които поради електрическо нагряване ускоряват процеса на изпаряване на течната фаза в парата фаза и гаранция за доставка на газ към потребителя в изчисления обем.

Целта на изпарителя на пропан -бутан е превръщането на течната фаза на втечнени петролни газове (пропан -бутан) в парна фаза, което се случва чрез използването на изпарители с електрическо нагряване. Изпарителните инсталации могат да бъдат оборудвани с един, два, три или повече електрически изпарители.

Инсталирането на изпарители позволява работа като един изпарител и няколко паралелно. По този начин капацитетът на инсталацията може да варира в зависимост от броя на изпарителите, работещи едновременно.

Принципът на работа на изпарителната инсталация:

Когато е включен изпарителя, автоматиката загрява изпарителя до 55C. Соленоидният клапан на входа на течността към изпарителя ще бъде затворен, докато температурата достигне тези параметри. Сензор за контрол на нивото в затвора (в случай на манометър в затвора) следи нивото и затваря входящия вентил в случай на преливане.

Изпарителят започва да се нагрява. При достигане на 55 ° C, електромагнитният вентил на входа ще се отвори. Втечненият газ влиза в регистъра на нагрятата тръба и се изпарява. През това време изпарителят продължава да се нагрява и когато температурата на сърцевината достигне 70-75 ° C, нагревателната бобина ще бъде изключена.

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

Пълен комплект на изпарителния модул:

Изпарителното устройство може да бъде оборудвано с една или две регулаторни групи за дублиране на редукционната система, както и байпасната линия на фазата на парата, заобикаляща изпарителя за използване на паровата фаза на естествено изпаряване в газодържателите.

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

• 1 -ви етап - регулиране на средно налягане (от 16 до 1,5 бара).
• 2 -ри етап - регулиране на ниско налягане от 1,5 бара до необходимото налягане при подаване към потребителя (например към газов котел или газова бутална електроцентрала).

Предимства на изпарителните блокове PP-TEC "Innovative Fluessiggas Technik" (Германия)

1. Компактен дизайн, леко тегло;
2. Рентабилност и безопасност на експлоатацията;
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. Филтър против замръзване и електромагнитен клапан (само PP-TEC)

Пакетът включва:

Двоен термостат за контрол на температурата на газа,
- сензори за наблюдение на нивото на течността,
- електромагнитни клапани на входа на течната фаза
- комплект предпазни фитинги,
- термометри,
- сферични кранове за изпразване и обезвъздушаване,
-вградено прекъсващо устройство за течната фаза на газа,
- входящи / изходящи фитинги,
- клемни кутии за захранващи връзки,
- електрическо табло за управление.

Предимства на изпарителите PP-TEC

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

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

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

Правилно изчислената подредба осигурява ефективно използване на огледалото за пренос на топлина и в резултат на това увеличаване на ефективността на изпарителя.

В изпарители "PP-TEC" Innovative Fluessiggas Technik "(Германия), от правилни изчисления, инженерите на компанията са постигнали увеличение на това съотношение до 98%.

Изпарителните инсталации на компанията "PP-TEC" Innovative Fluessiggas Technik "(Германия) губят само два процента от топлината. Останалата част се използва за изпаряване на газа.

Почти всички европейски и американски производители на изпарително оборудване напълно погрешно тълкуват понятието "излишна защита" (условие за осигуряване на дублиране на функциите за защита срещу прегряване и хипотермия).

Понятието „излишна защита“ означава внедряването на „защитна мрежа“ на отделни работни единици и блокове или цялото оборудване изцяло, чрез използване на дублирани елементи от различни производители и с различни принципи на действие. Само в този случай възможността за повреда на оборудването може да бъде сведена до минимум.

Много производители се опитват да приложат тази функция (като същевременно предпазват от хипотермия и проникването на течната фракция от пропан -бутан към потребителя), като инсталират два електромагнитни клапана, свързани последователно от един и същ производител към входящата захранваща линия. Или използвайте два температурни сензора, свързани последователно с клапаните за включване / отваряне.

Представете си ситуацията. Един електромагнитен клапан е отворен. Как можете да разберете дали вентил не работи? НЯМА НАЧИН! Инсталацията ще продължи да работи, като е загубила възможността да гарантира безопасността на работа в случай на хипотермия в случай на повреда на втория вентил навреме.

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

В изпарителните инсталации PP-TEC Innovative Fluessiggas Technik (Германия) използва алгоритъм за комбинирана работа на три защитни елемента от преохлаждане:

1. Електронно устройство
2. Магнитен вентил
3. Механичен спирателен вентил при затваряне.

И трите елемента имат напълно различен принцип на действие, което дава възможност да се говори с увереност за невъзможността за ситуация, при която неспарен газ в течна форма навлиза в тръбопровода на потребителя.

В изпарителните блокове на фирма „PP-TEC„ Innovative Fluessiggas Technik “(Германия) същото беше реализирано при прилагане на защитата на изпарителя от прегряване. Елементите включват както електроника, така и механика.

Компанията „PP-TEC„ Innovative Fluessiggas Technik “(Германия) беше първата в света, която изпълни функцията за интегриране на прекъсване на течността в кухината на самия изпарител с възможност за постоянно нагряване на границата.

Никой производител на изпарител не използва тази присъщо разработена функция. С помощта на отопляемо устройство за затваряне, изпарителните агрегати на PP-TEC Innovative Fluessiggas Technik (Германия) успяха да изпарят тежки компоненти от пропан-бутан.

Много производители, копирайки се един друг, инсталират прекъсване на изхода пред регулаторите. Съдържащите се в газа меркаптани, сяра и тежки газове, които имат много висока плътност, попадат в студения тръбопровод, кондензират се и се отлагат по стените на тръбите, прекъсващите устройства и регулаторите, което значително намалява експлоатационния живот на оборудването.

В изпарителите „PP-TEC„ Innovative Fluessiggas Technik “(Германия) тежката утайка в разтопено състояние се съхранява в затворено затваряне, докато не бъде отстранена през предпазен сферичен кран в изпарител.

Чрез отрязване на меркаптаните, компанията „PP-TEC„ Innovative Fluessiggas Technik “(Германия) успя да постигне увеличаване на срока на експлоатация на инсталации и регулаторни групи в пъти. Това означава, че трябва да внимавате за експлоатационните разходи, които не изискват постоянна подмяна на мембраните на регулатора или пълната им скъпа подмяна, което води до престой на изпарителната инсталация.

А реализираната функция за загряване на електромагнитния клапан и филтъра на входа на изпарителната инсталация не позволява на водата да се натрупва в тях и при замръзване в електромагнитните клапани я изключва при задействане. Или ограничете навлизането на течната фаза в изпарителната инсталация.

Изпарителните инсталации на немската компания "PP-TEC" Innovative Fluessiggas Technik "(Германия) са надеждна и стабилна работа по време на годиниексплоатация.

В изпарителя протича процесът на преминаване на хладилния агент от състояние на течна фаза в газообразно състояние със същото налягане, налягането вътре в изпарителя е еднакво навсякъде. По време на прехода на вещество от течно в газообразно (кипене) в изпарителя, изпарителят абсорбира топлината, за разлика от кондензатора, който отделя топлина в околната среда. тогава. чрез два топлообменника процесът на топлообмен протича между две вещества: охладеното вещество, което се намира около изпарителя, и външния въздух, който е около кондензатора.

Схемата на движение на течен фреон

Соленоиден клапан - изключва или отваря подаването на хладилен агент към изпарителя, винаги или напълно отворен или напълно затворен (може да не е в системата)

Термостатичният разширителен вентил (TRV) е прецизен инструмент, който регулира подаването на хладилен агент към изпарителя по отношение на скоростта на кипене на хладилния агент в изпарителя. Той предотвратява навлизането на течен хладилен агент в компресора.

Течният фреон влиза в разширителния вентил, хладилният агент дроселира през мембраната в разширителния вентил (фреонът се пръска) и започва да кипи поради спада на налягането, постепенно капчиците се превръщат в газ по цялата секция на тръбата на изпарителя. Започвайки от 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 точката на кипене на фреон е -10 ° C, температурата в камерата е +2 ° C, фреонът, превърнал се в газ в изпарителя, започва да се нагрява и на изхода на изпарителя 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 даден Δt ще знаем, че няма да има частици неврял фреон на изхода на изпарителя (те не трябва да бъдат), ако кипенето се случи в тръбата, тогава не се използва цялата мощност за охлаждане на веществото . Тръбата е изолирана, така че фреонът да не се нагрява до температурата на околната среда, т.к Хладилният газ охлажда статора на компресора. Ако въпреки това течният фреон попадне в тръбата, това означава, че дозата на подаването му в системата е твърде голяма или изпарителят е слаб (къс).

Ако Δt е по -малко от 7, тогава изпарителят е напълнен с фреон, той няма време да изври и системата не работи правилно, компресорът също се пълни с течен фреон и се проваля. V голяма странапрегряването не е толкова опасно от прегряването до долната страна, при Δt ˃ 7 може да възникне прегряване на статора на компресора, но леко превишаване на прегряването може да не се усети от компресора по никакъв начин 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 щяха да бъдат покрити с лед и в същото време хладилният агент да достигне температурата си на насищане, при която той престава да кипи, а след това, независимо от спада на налягането, течният фреон ще влезе в изпарителя без изпаряване, пълнене на компресора.

С цел повишаване на безопасността при работа на хладилния агрегат, кондензатори, линейни приемници и маслоотделители (устройства високо налягане) с голяма сумапоставете хладилния агент извън машинното отделение.
Това оборудване, както и приемниците за съхранение на хладилния агент, трябва да бъдат оградени с метална бариера със заключващ се вход. Приемниците трябва да бъдат защитени от слънчева светлина и валежи чрез сенник. Апаратите и съдовете, монтирани в помещението, могат да бъдат разположени в компресорния цех или в специално управление, ако то има отделен изход навън. Проходът между гладката стена и устройството трябва да бъде най -малко 0,8 m, но е позволено да се монтират устройствата близо до стените без проходи. Разстоянието между изпъкналите части на устройствата трябва да бъде най -малко 1,0 m, а ако този проход е основният - 1,5 m.
Когато монтирате съдове и апарати върху скоби или конзолни греди, последните трябва да бъдат вградени в основната стена на дълбочина най -малко 250 мм.
Разрешено е инсталиране на устройства върху колони с помощта на скоби. Не пробивайте дупки в колони, за да поддържате оборудването.
За монтаж на устройства и по -нататъшна поддръжка на кондензатори и циркулационни приемници са подредени метални платформи с ограда и стълба. Ако дължината на площадката е повече от 6 м, трябва да има две стълби.
Платформите и стълбите трябва да имат перила и ръбове. Височината на парапетите е 1 м, ръбовете са не по -малко от 0,15 м. Разстоянието между стълбовете на перилата е не повече от 2 м.
Изпитванията на устройства, съдове и тръбопроводни системи за здравина и плътност се извършват в края на монтажни работии в сроковете, предвидени в „Правилата за устройството и безопасна работахладилни агрегати с амоняк ".

Хоризонтални цилиндрични апарати.Кожухо-тръбните изпарители, хоризонталните кожухо-тръбни кондензатори и хоризонталните приемници се монтират върху бетонни основи под формата на отделни постаменти строго хоризонтално с допустим наклон от 0,5 mm на 1 m дължина, насочена към масления картер.
Устройствата се опират на дървени антисептични греди с ширина най -малко 200 мм с вдлъбнатина във формата на тялото (фиг. 10 и 11) и са прикрепени към основата със стоманени колани с гумени уплътнения.

Нискотемпературни устройства се монтират върху греди с дебелина най-малко дебелината на топлоизолацията и под
дървени блокове с дължина 50-100 мм и с височина, равна на дебелината на изолацията, се поставят в колани на разстояние 250-300 мм един от друг по обиколката (фиг. 11).
За да почистите тръбите на кондензатора и изпарителя от замърсяване, разстоянието между крайните им капачки и стените трябва да бъде 0,8 m от едната страна и 1,5-2,0 m от другата. При инсталиране на устройства в помещение за подмяна на тръбите на кондензатора и изпарителя се подрежда „фалшив прозорец“ (в стената срещу капака на устройството). За да направите това, в зидарията на сградата се оставя отвор, който е изпълнен с топлоизолационен материал, зашит с дъски и измазан. При ремонт на устройства "фалшивият прозорец" се отваря и след като ремонтът приключи, той се възстановява. В края на работата по поставянето на устройства върху тях се монтират устройства за автоматизация и управление, спирателни кранове, предпазни клапани.
Кухината на апарата за хладилния агент се издухва със сгъстен въздух, изпитването за якост и херметичност се извършва с отстранени капаци. При инсталиране на кондензатор-приемник, хоризонталният кондензатор с обвивка и тръба се монтира на мястото над линейния приемник. Размерът на платформата трябва да осигурява кръгово обслужване на апарата.

Вертикални кондензатори с обвивка и тръба.Устройствата се монтират на открито върху масивна основа с яма за източване на вода. При производството на основата болтовете на долния фланец на апарата се полагат в бетона. Кондензаторът е монтиран с кран върху пакетите от шайби и клинове. Чрез уплътняване на клинове апаратът се настройва строго вертикално, като се използват отвеси, разположени в две взаимно перпендикулярни равнини. За да се изключи люлеенето на отвесите от вятъра, тежестите им се спускат в контейнер с вода или масло. Вертикалното положение на апарата се причинява от спираловиден поток вода през тръбите му. Дори и с леко накланяне на апарата, водата обикновено няма да се измие върху повърхността на тръбите. В края на подравняването на апарата облицовките и клиновете се заваряват в пакети и се излива основата.

Изпарителни кондензатори.Те се доставят сглобени за монтаж и монтирани на място, чиито размери позволяват кръгова поддръжка на тези устройства. „Височината на платформата се взема предвид, като се вземе предвид поставянето на линейни приемници под нея. За по -лесна поддръжка сайтът е оборудван със стълба и кога топ локациявентилатори, той се инсталира допълнително между платформата и горната равнина на устройството.
След инсталирането на изпарителния кондензатор към него се свързват циркулационна помпа и тръбопроводи.

Най -разпространени са изпарителните кондензатори от типа TVKA и Evaco, произведени от BHR. Капачният слой на тези устройства е изработен от пластмаса, поради което заваряването и други работи с открит пламък трябва да бъдат забранени в зоната на инсталиране на устройствата. Двигателите на вентилатора са заземени. Когато инсталирате устройството на издигнато положение (например на покрива на сграда), е необходимо да използвате мълниезащита.

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

Резервоарът на изпарителя се тества за плътност чрез изливане на вода и се монтира върху бетонна плоча с дебелина 300-400 мм (фиг. 12), чиято височина на подземната част е 100-150 мм. Между основата и резервоара се поставят антисептични дървени греди или железопътни траверси и топлоизолация. Панелните секции се монтират в резервоара строго хоризонтално, в съответствие с нивото. Странични повърхностирезервоарът е изолиран и измазан, смесителят е регулиран.

Камерни инструменти.Батериите за стена и таван се сглобяват от унифицирани 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, изработени от стоманена лента 1X45 мм с наклон на ребрата 20 и 30 мм. Характеристиките на секциите са представени в таблица. 6.

Общата дължина на маркучите на акумулатора в помпените вериги не трябва да надвишава 100-200 м. Батерията се монтира в камерата с помощта на вградени части, фиксирани в тавана по време на строителството на сградата (фиг. 14).

Маркучите на акумулатора са поставени хоризонтално на ниво.

Таванните въздушни охладители се доставят в комплект за монтаж. Носещи конструкцииустройства (канали) са свързани към канали на вградени части. Хоризонталното положение на апарата се проверява чрез хидростатично ниво.

Батериите и охладителите за въздух се повдигат до мястото на монтаж с мотокари или други повдигащи устройства. Допустимият наклон на маркучите не трябва да надвишава 0,5 мм на 1 м работна дължина.

За отстраняване на стопена вода по време на размразяване се монтират дренажни тръби, върху които са фиксирани нагревателни елементи от типа ENGL-180. Нагревателният елемент е лента от стъклени влакна на базата на метални нагревателни проводници, изработени от сплав с висока съпротивление. Нагревателни елементинавит на тръбопровода спирално или положен линейно, като се фиксира върху тръбопровода със стъклена лента (например лента LES-0.2X20). Във вертикалната част на дренажната тръба нагревателите се монтират само спирално. В случай на линейно полагане нагревателите се фиксират върху тръбопровода със стъклена лента със стъпка не повече от 0,5 м. След фиксиране на нагревателите тръбопроводът се изолира с негорима изолация и се обшива със защитна метална обвивка. На места със значителни завои на нагревателя (например на фланци) под него трябва да се постави алуминиева лента с дебелина 0,2-1,0 мм и широчина 40-80 мм, за да се избегне локално прегряване.

В края на инсталацията всички устройства се тестват за якост и плътност.

Един от най -важните елементи за машина за компресиране на пари е. Той осъществява основния процес на хладилния цикъл - извличане от охлаждащата среда. Други елементи на хладилния кръг, като кондензатор, разширително устройство, компресор и т.н., само осигуряват надеждна работаизпарител, следователно, изборът на последния трябва да се обърне дължимо внимание.

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

На фиг. 1 показва диаграма на най -разпространената хладилна машина за компресиране на пара. Неговият цикъл, даден в координати: налягане Rи i... На фиг. 1b точки 1-7 от хладилния цикъл е индикатор за състоянието на хладилния агент (налягане, температура, специфичен обем) и съвпада с това на фиг. 1а (функции на параметрите на състоянието).

Ориз. 1 - Схема и координати на конвенционална машина за компресиране на пари: RUразширително устройство, Pk- налягане на кондензацията, Ро- налягане на кипене.

Графично представяне на фиг. 1б показва състоянието и функциите на хладилния агент, които се променят в зависимост от налягането и енталпията. Раздел ABна кривата на фиг. 1b характеризира хладилния агент в състояние на наситени пари. Температурата му съответства на началната точка на кипене. Делът на парите на хладилния агент е 100%, а прегряването е близо до нула. Вдясно от кривата ABхладилният агент е в състояние (температурата на хладилния агент е по -висока от точката на кипене).

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

Вътре в кривата ABCхладилният агент е в състояние паро-течна смес (делът на парите на единица обем е променлив). Процесът, протичащ в изпарителя (фиг. 1б), съответства на сегмента 6-1 ... Хладилният агент влиза в изпарителя (точка 6) в състояние на кипяща паро-течна смес. В този случай делът на парата зависи от определен цикъл на охлаждане и е 10-30%.

На изхода от изпарителя процесът на кипене може да не е завършен и точката 1 може да не съвпада с точка 7 ... Ако температурата на хладилния агент, напускащ изпарителя, е по -висока от точката на кипене, тогава изпарителят се прегрява. Неговата величина ΔT прегряванее разликата между температурата на хладилния агент на изхода на изпарителя (точка 1) и неговата температура на линията за насищане на АВ (точка 7):

Δ Прегряване = T1 - T7

Ако точки 1 и 7 съвпадат, тогава температурата на хладилния агент е равна на точката на кипене и прегряването ΔT прегряванеще бъде 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 наситени пари и е невъзможно да се подаде влажна среда към компресора. В противен случай съществува голяма вероятност от удари с вода, което ще бъде придружено от механично разрушаване на частите на компресора. Оказва се, че ако изберете наводнен изпарител, тогава е необходимо да се осигури допълнителна защита на компресора от навлизане на наситена пара в него.

Ако предпочитате прегрял изпарител, не е нужно да се притеснявате за защитата на компресора и проникването на наситена пара в него. Вероятността от хидравличен удар ще възникне само в случай на отклонение от необходимата стойност на стойността на прегряване. При нормални условия на работа на хладилния агрегат, стойността на прегряване ΔT прегряванетрябва да бъде в диапазона 4-7 K.

С намаляване на индикатора за прегряване ΔT прегряване, интензивността на избора на топлина от околната среда се увеличава. Но при изключително ниски стойности ΔT прегряване(по -малко от 3K) съществува възможност навлизането на мокра пара в компресора, което може да причини воден удар и съответно да повреди механичните компоненти на компресора.

Иначе с високо четене ΔT прегряване(повече от 10 K), това показва, че в изпарителя влиза недостатъчно количество хладилен агент. Интензитетът на извличане на топлина от охлаждащата се среда рязко намалява и топлинният режим на компресора се влошава.

При избора на изпарител възниква друг въпрос, свързан със стойността на точката на кипене на хладилния агент в изпарителя. За да го разрешите, първо трябва да определите каква температура на охлаждащата среда трябва да бъде осигурена за нормалната работа на хладилния агрегат. Ако като среда се използва въздух, тогава освен температурата на изхода от изпарителя е необходимо да се вземе предвид и влажността на изхода на изпарителя. Нека сега разгледаме поведението на температурите на средата, която трябва да се охлажда около изпарителя по време на работа на конвенционален хладилен агрегат (фиг. 1а).

За да не се задълбочавам тази темазагубата на налягане в изпарителя ще бъде пренебрегната. Също така ще приемем, че топлообменът, който се осъществява между хладилния агент и околната среда, се осъществява по схема за еднократно преминаване.

На практика такава схема не се използва често, тъй като тя е по -ниска от схемата на противотока по отношение на ефективността на пренос на топлина. Но ако една от охлаждащите течности има постоянна температура и показанията за прегряване са малки, тогава предният поток и противотока ще бъдат еквивалентни. Известно е, че средната стойност на температурната разлика не зависи от модела на потока. Разглеждането на схемата за еднократно преминаване ще ни даде по-визуално представяне на топлообмена, който възниква между хладилния агент и средата, която трябва да се охлажда.

Първо въвеждаме виртуалната стойност L, равна на дължинататоплообменник (кондензатор или изпарител). Стойността му може да бъде определена от следния израз: L = W / S, където W- отговаря на вътрешния обем на топлообменника, в който циркулира хладилния агент, м3; С- повърхност на топлообменник m2.

Ако идваотносно хладилната машина, тогава еквивалентната дължина на изпарителя е практически равна на дължината на тръбата, в която протича процесът 6-1 ... Следователно външната му повърхност се измива от охлаждащата среда.

Първо, нека обърнем внимание на изпарителя, който действа като охладител на въздуха. В него процесът на извличане на топлина от въздуха протича в резултат на естествена конвекция или с помощта на принудително издухване на изпарителя. Имайте предвид, че в съвременните хладилни инсталации първият метод практически не се използва, тъй като въздушното охлаждане чрез естествена конвекция е неефективно.

По този начин ще приемем, че въздушният охладител е оборудван с вентилатор, който осигурява принудително издухване на изпарителя и представлява топлообменник с тръбни ребра (фиг. 2). Схематичното му представяне е показано на фиг. 2б. Помислете за основните стойности, 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 изпарители с тръбни ребра с принудително издухване).

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 охладителя на въздуха;

• FF- температура на хладилния агент;
• L- еквивалентна дължина на изпарителя;
• Че- точка на кипене на хладилния агент в изпарителя.

Максимална температура на главата

Максималната температура на въздуха, постъпваща в изпарителя, се определя, както следва:

DTmax = Ta1 - До

Този индикатор се използва при избора на охладители за въздух, тъй като чуждестранните производители хладилна технологияосигуряват хладилни мощности на изпарителите Qspв зависимост от стойността DTmax... Помислете за метода за избор на въздушен охладител за хладилен агрегат и определете изчислените стойности DTmax... За целта ще дадем като пример общоприетите препоръки за избор на стойността DTmax:

• за фризери DTmaxе в диапазона 4-6 К;
• за складови помещения за неопаковани продукти - 7-9 К;
• за камери за съхранение на херметически опаковани продукти - 10-14 К;
• за климатични агрегати - 18-22 К.

Степента на прегряване на парата на изхода на изпарителя

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

F = Δ Претоварване / DTmax = (T1-T0) / (Ta1-T0),

където Т1- температура на изпаренията на хладилния агент на изхода на изпарителя.

Този индикатор практически не се използва у нас, но в чуждестранни каталози е предвидено, че индикациите за хладилния капацитет на въздушните охладители Qspсъответства на стойността F = 0,65.

По време на работа стойността Fобичайно е да се вземат от 0 до 1. Да предположим, че F = 0, тогава ΔТ претоварване = 0и хладилният агент, излизащ от изпарителя, ще има състояние на наситени пари. За този модел въздушен охладител реалният хладилен капацитет ще бъде с 10-15% повече от показателя, даден в каталога.

Ако F> 0,65, тогава хладилният капацитет за този модел въздушен охладител трябва да бъде по -малък от стойността, посочена в каталога. Нека приемем, че F> 0,8, тогава действителната производителност за този модел ще бъде 25-30% по -голяма стойностизброени в каталога.

Ако F-> 1, след това охлаждащият капацитет на изпарителя Qtest-> 0(фиг. 3).

Фиг. 3 - зависимост на охлаждащата способност на изпарителя Qspот прегряване F

Процесът, показан на фиг. 2б, се характеризира и с други параметри:

• средна аритметична температура глава DTav = Tasr-T0;
• средната температура на въздуха, който преминава през изпарителя Tacr = (Ta1 + Ta2) / 2;
• напор за минимална температура DTmin = Ta2-To.

Ориз. 4 - Диаграма и температурни параметри, показващи процеса на охлаждане на водата на изпарителя:

където Te1и Te2температура на водата на входа и изхода на изпарителя;

• FF е температурата на хладилния агент;
• L е еквивалентната дължина на изпарителя;
• Това е точката на кипене на хладилния агент в изпарителя.

Изпарителите, в които течността действа като охлаждаща среда, имат същите температурни параметри като при въздушните охладители. Цифровите стойности на температурите на охладената течност, които са необходими за нормалната работа на хладилния агрегат, ще се различават от съответните параметри за въздушните охладители.

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

За разлика от охладителите за въздух, е необходимо да се поддържа не максималната, а минималната температура на температурата в охладителите за течности DTmin = Te2-To- разликата между температурата на охлаждащата среда на изхода на изпарителя и точката на кипене на хладилния агент в изпарителя.

За кожухови и тръбни изпарители минималната температура е DTmin = Te2-Toтрябва да се поддържат в рамките на 4-6 K, а за пластинчатите изпарители-3-5 K.

Зададеният диапазон (разликата между температурата на охладената среда на изхода от изпарителя и точката на кипене на хладилния агент в изпарителя) трябва да се поддържа по следните причини: с увеличаване на разликата интензитетът на охлаждане започва да намаляват, а с намаляване се увеличава рискът от замръзване на охладената течност в изпарителя, което може да причини механичното му разрушаване.

Конструктивни решения на изпарителите

Независимо от метода на използване на различни хладилни агенти, процесите на топлообмен, протичащи в изпарителя, са обект на основния технологичен цикъл на студоемкото производство, според който се създават хладилни агрегати и топлообменници. По този начин, за да се реши проблемът с оптимизирането на процеса на топлообмен, е необходимо да се вземат предвид условията за рационална организация на технологичния цикъл на студоемкото 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 към тези устройства. Особено важен моменте съответствието на устройството с технологичния процес топлинна обработкасреда, което е възможно при следните условия:

• поддържане на зададената температура на работния процес и контрол (регулиране) над температурен режим;
• избор на материал на устройството според химични свойстваСряда;
• контрол върху продължителността на престоя на околната среда в устройството;
• съответствие на работните скорости и налягане.

Друг фактор, от който зависи икономическата рационалност на апарата, е производителността. На първо място, това се влияе от интензивността на топлопреминаване и съответствието с хидравличното съпротивление на устройството. Изпълнението на тези условия е възможно при следните обстоятелства:

• осигуряване на необходимата скорост на работните среди за прилагане на бурния режим;
• създаване на най -подходящите условия за отстраняване на кондензат, котлен камък, замръзване и др .;
• създаване благоприятни условияза движение на работни медии;
• 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 съобразят с тези правила, фактори като: конфигурацията на нагревателната повърхност, наличието и вида на преградите, начина на поставяне и фиксиране на тръбите в тръбните листове, размери, устройството на камери, дъна и др.

Лекотата на използване и надеждността на устройството се влияят от фактори като здравината и плътността на разглобяемите фуги, компенсацията на температурните деформации, удобството при поддръжка и ремонт на устройството. Тези изисквания са в основата на проектирането и избора на топлообменна единица. Главна ролястава въпрос за предоставяне на необходимото технологичен процесв студоемко производство.

За да изберете правилното дизайнерско решение за изпарителя, трябва да се спазват следните правила. 1) охлаждането на течности се извършва най -добре с помощта на тръбен топлообменник с твърда структура или компактен пластинен топлообменник; 2) използването на устройства с тръбни перки се дължи на следните условия: топлопредаването между работната среда и стената от двете страни на нагревателната повърхност е значително различно. В този случай перките трябва да бъдат монтирани отстрани на най -ниския коефициент на топлопреминаване.

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

• осигуряване на подходящи условия за отвеждане на конденза във въздушните охладители;
• намаляване на дебелината на хидродинамичния граничен слой чрез увеличаване на скоростта на движение на работните органи (инсталиране на междутръбни прегради и разбиване на тръбния сноп на проходи);
• подобряване на потока от работни тела около топлообменната повърхност (цялата повърхност трябва активно да участва в процеса на топлообмен);
• спазване на основните показатели за температури, термични съпротивления и др.

Като анализирате отделните термични съпротивления, можете да изберете най -много оптимален начинувеличете интензивността на топлообмена (в зависимост от вида на топлообменника и естеството на работните органи). В течен топлообменник е рационално да се монтират напречни прегради само с няколко хода в пространството на тръбата. По време на топлообмена (газ с газ, течност с течност) количеството течност, преминаващо през пръстеновидното пространство, може да бъде арогантно голямо и в резултат на това индикаторът за скорост ще достигне същите граници, както вътре в тръбите, поради което инсталирането на прегради ще бъде нерационално.

Подобряването на процесите на топлообмен е един от основните процеси за подобряване на топлообменното оборудване на хладилни машини. В тази връзка се извършват изследвания в областта на енергетиката и химическото инженерство. Това е изследване на характеристиките на режима на потока, турбулизацията на потока чрез създаване на изкуствена грапавост. Освен това се разработват нови повърхности за пренос на топлина, за да направят топлообменниците по -компактни.

Избор на рационален подход за изчисляване на изпарителя

При проектирането на изпарителя трябва да се направят конструктивни, хидравлични, якостни, термични и технически и икономически изчисления. Те се изпълняват в няколко версии, изборът на които зависи от показателите за изпълнение: технико -икономически показател, ефективност и т.н.

За да се направи термично изчисление на повърхностен топлообменник, е необходимо да се реши уравнението и топлинният баланс, като се вземат предвид определени условия на работа на устройството (структурни размери на повърхностите за топлопреминаване, границите на промяна на температурата и вериги, относителни към движението на охлаждащата и охладената среда). За да намерите решение на този проблем, трябва да приложите правила, които ще ви позволят да получите резултати от първоначалните данни. Но поради многобройни фактори, намерете общо решениене е възможно за различни топлообменници. Наред с това има много методи за приблизително изчисление, които са лесни за изпълнение в ръчна или машинна версия.

Съвременните технологии дават възможност за избор на изпарител с помощта на специални програми. По принцип те се предоставят от производителите на оборудване за топлообмен и ви позволяват бързо да изберете необходимия модел. Когато използвате такива програми, трябва да се има предвид, че те поемат работата на изпарителя, когато стандартни условия... Ако действителните условия се различават от стандартните, работата на изпарителя ще бъде различна. Поради това е препоръчително винаги да извършвате изчисления за проверка на избраната от вас конструкция на изпарителя във връзка с действителните условия на неговата работа.