در صورتی که مصرف فاز بخار گاز مایع بیش از میزان تبخیر طبیعی در ظرف باشد ، لازم است از اواپراتورها استفاده شود ، که به دلیل گرمایش الکتریکی ، روند تبخیر فاز مایع را به بخار تسریع می کند. فاز و تضمین عرضه گاز به مصرف کننده در حجم محاسبه شده.

هدف از اواپراتور LPG تبدیل فاز مایع گازهای مایع شده نفتی (LPG) به فاز بخار است که از طریق استفاده از اواپراتورهای گرم شده با برق اتفاق می افتد. دستگاههای تبخیر را می توان به یک ، دو ، سه یا چند دستگاه اواپراتور برقی مجهز کرد.

نصب اواپراتورها امکان کار به عنوان یک اواپراتور و چندین موازی را فراهم می کند. بنابراین ، ظرفیت نصب بسته به تعداد اواپراتورهایی که به طور همزمان کار می کنند می تواند متفاوت باشد.

اصل کارخانه تبخیر:

هنگامی که واحد تبخیر کننده روشن است ، اتوماسیون واحد تبخیر کننده را تا 55 درجه سانتیگراد گرم می کند. شیر برقی در ورودی مایع به واحد تبخیر کننده بسته می شود تا دما به این پارامترها برسد. یک سنسور کنترل سطح در slam-shut (در صورت وجود سطح سنج در slam-shut) سطح را کنترل می کند و در صورت سرریز بودن شیر ورودی را می بندد.

اواپراتور شروع به گرم شدن می کند. با رسیدن به دمای 55 درجه سانتی گراد ، شیر برقی ورودی باز می شود. گاز مایع وارد فهرست لوله های گرم شده می شود و بخار می شود. در طول این مدت ، تبخیر کننده همچنان گرم می شود و هنگامی که دمای هسته به 70-75 درجه سانتی گراد برسد ، سیم پیچ گرمایش خاموش می شود.

روند تبخیر ادامه دارد. هسته تبخیر کننده به تدریج سرد می شود و هنگامی که دما به 65 درجه سانتی گراد می رسد ، کویل گرمایش دوباره روشن می شود. چرخه خود را تکرار می کند.

مجموعه کامل واحد تبخیر:

واحد تبخیر کننده را می توان به یک یا دو گروه تنظیم کننده مجهز کرد تا سیستم کاهش و همچنین خط دور زدن مرحله بخار را دور زده و از واحد تبخیر کننده برای استفاده از مرحله بخار تبخیر طبیعی در گلخانه ها استفاده کند.

برای نصب از تنظیم کننده های فشار استفاده می شود فشار را تنظیم کنیددر خروجی از کارخانه تبخیر به مصرف کننده.

• مرحله 1 - تنظیم فشار متوسط ​​(از 16 تا 1.5 بار).
• مرحله دوم - تنظیم فشار کم از 1.5 بار به فشار مورد نیاز هنگام تأمین مصرف کننده (به عنوان مثال ، دیگ بخار گاز یا نیروگاه پیستون گاز).

مزایای واحدهای تبخیری PP-TEC "Innovative Fluessiggas Technik" (آلمان)

1. طراحی جمع و جور ، وزن سبک ؛
2. سودآوری و ایمنی عملیات.
3. قدرت حرارتی زیاد ؛
4. عمر طولانی ؛
5. کار پایدار در دمای پایین ؛
6. سیستم تکراری کنترل خروج فاز مایع از اواپراتور (مکانیکی و الکترونیکی).
7. فیلتر ضد یخ و شیر برقی (فقط PP-TEC)

بسته شامل:

ترموستات دوگانه برای کنترل دمای گاز ،
- سنسورهای نظارت بر سطح مایع ،
- شیرهای برقی در ورودی فاز مایع
- مجموعه ای از اتصالات ایمنی ،
- دماسنج ،
- دریچه های توپی برای تخلیه و هواگیری ،
-دستگاه قطع داخلی برای فاز مایع گاز ،
- اتصالات ورودی / خروجی ،
- جعبه های ترمینال برای اتصالات برق,
- برد کنترل الکتریکی

مزایای اواپراتورهای PP-TEC

هنگام طراحی کارخانه اواپراتور ، همیشه باید سه عامل را در نظر گرفت:

1. ارائه عملکرد مشخص شده ،
2. حفاظت لازم را در برابر هیپوترمی و گرم شدن بیش از حد هسته اواپراتور ایجاد کنید.
3. هندسه محل خنک کننده را به هادی گاز در اواپراتور به درستی محاسبه کنید

عملکرد اواپراتور نه تنها به میزان ولتاژ منبع تغذیه مصرف شده از شبکه بستگی دارد. یک عامل مهم هندسه مکان است.

یک ترتیب دقیق محاسبه شده ، استفاده کارآمد از آینه انتقال حرارت و در نتیجه افزایش بازده اواپراتور را تضمین می کند.

در اواپراتورها "PP-TEC" Innovative Fluessiggas Technik "(آلمان) ، توسط محاسبات صحیح، مهندسان شرکت در این نسبت به 98 درصد افزایش یافته اند.

کارخانه های تبخیر شرکت "PP-TEC" Innovative Fluessiggas Technik "(آلمان) تنها دو درصد گرما را از دست می دهند. بقیه برای بخار شدن گاز استفاده می شود.

تقریباً همه تولیدکنندگان تجهیزات تبخیری اروپایی و آمریکایی به اشتباه مفهوم "حفاظت اضافی" (شرطی برای اطمینان از تکرار عملکردهای حفاظت در برابر گرمای بیش از حد و هیپوترمی) را تفسیر می کنند.

مفهوم "حفاظت اضافی" به معنای اجرای "شبکه ایمنی" واحدهای کاری و بلوکها یا کلیه تجهیزات به طور کامل ، با استفاده از عناصر تکراری از تولید کنندگان مختلف و با اصول مختلف عملکرد است. فقط در این صورت می توان احتمال خرابی تجهیزات را به حداقل رساند.

بسیاری از تولیدکنندگان سعی می کنند این عملکرد را (با محافظت در برابر هیپوترمی و نفوذ کسری مایع LPG به مصرف کننده) با نصب دو شیر برقی که به طور سری از یک تولید کننده به خط تغذیه ورودی متصل شده اند ، پیاده سازی کنند. یا از دو سنسور دما که به صورت سری با شیرهای روشن / باز وصل شده اند استفاده کنید.

اوضاع را تصور کنید. یک شیر برقی باز است. چگونه می توان تشخیص داد که سوپاپ خراب است؟ به هیچ وجه! این واحد به کار خود ادامه می دهد ، زیرا این فرصت را برای اطمینان از ایمنی کار در صورت هیپوترمی در صورت خرابی به موقع دریچه دوم از دست داده است.

در اواپراتورهای PP-TEC این عملکردکاملاً متفاوت اجرا شد

در کارخانه های تبخیر ، PP-TEC Innovative Fluessiggas Technik (آلمان) از الگوریتمی برای عملکرد ترکیبی سه عنصر حفاظت در برابر سرمایش استفاده می کند:

1. دستگاه الکترونیکی
2. شیر برقی
3. شیر خاموش مکانیکی در slam-shut.

هر سه عنصر دارای یک اصل عملکرد کاملاً متفاوت هستند ، که باعث می شود با اطمینان در مورد عدم امکان شرایطی که در آن گاز غیر بخار شده به شکل مایع وارد خط لوله مصرف کننده می شود صحبت کرد.

در واحدهای تبخیری شرکت "PP-TEC" Innovative Fluessiggas Technik "(آلمان) ، هنگام اجرای حفاظت از تبخیر کننده در برابر داغ شدن بیش از حد ، همان مورد اجرا شد. این عناصر شامل الکترونیک و مکانیک می شوند.

شرکت "PP-TEC" Innovative Fluessiggas Technik "(آلمان) اولین کسی بود که در جهان عملکرد یکپارچه سازی مایع برش را در حفره خود اواپراتور با امکان گرمایش مداوم قطعه اجرا کرد.

هیچ سازنده اواپراتور از این عملکرد ذاتی توسعه یافته استفاده نمی کند. واحدهای تبخیری مبتکرانه PP-TEC Innovative Fluessiggas Technik (آلمان) با استفاده از یک دستگاه گرمکن بسته قادر به تبخیر اجزای LPG سنگین بودند.

بسیاری از تولیدکنندگان که از یکدیگر کپی می کنند ، قطعه ای را در خروجی مقابل تنظیم کننده ها نصب می کنند. مرکاپتان ها ، گوگرد و گازهای سنگین موجود در گاز ، که دارای چگالی بسیار بالایی هستند ، وارد خط لوله سرد می شوند ، متراکم شده و روی دیواره لوله ها ، دستگاه های برش و تنظیم کننده ها رسوب می کنند ، که عمر مفید تجهیزات را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

در اواپراتورهای "PP-TEC" Innovative Fluessiggas Technik "(آلمان) ، لجن سنگین در حالت مذاب در حالت بسته نگه داشته می شود تا زمانی که از طریق یک دریچه توپی امدادی در یک واحد تبخیر کننده خارج شود.

با قطع mercaptans ، شرکت "PP-TEC" Innovative Fluessiggas Technik "(آلمان) توانست به افزایش عمر سرویس تاسیسات و گروههای نظارتی در مواقعی برسد. این بدان معناست که باید در مورد هزینه های عملیاتی ، که نیازی به تعویض دائمی دیافراگم های تنظیم کننده یا جایگزینی کامل گران آنها نیست ، دقت کنید ، که منجر به خرابی کارخانه تبخیر می شود.

و عملکرد تحقق بخشیدن به شیر برقی و فیلتر ورودی به کارخانه تبخیر اجازه تجمع آب در آنها را نمی دهد و هنگام انجماد در شیرهای برقی ، هنگام فعال شدن آن را غیرفعال می کند. یا ، ورود فاز مایع به کارخانه تبخیر را محدود کنید.

کارخانه های تبخیر شرکت آلمانی "PP-TEC" Innovative Fluessiggas Technik "(آلمان) عملکرد قابل اطمینان و پایداری برای سال هابهره برداری.

در اواپراتور ، فرایند انتقال مبرد از حالت فاز مایع به حالت گازی با همان فشار اتفاق می افتد ، فشار داخل اواپراتور در همه جا یکسان است. در طول انتقال یک ماده از مایع به گاز (در حال جوشیدن) در اواپراتور ، اواپراتور گرما را جذب می کند ، در مقابل کندانسور ، که گرما را به محیط آزاد می کند. سپس. با استفاده از دو مبدل حرارتی ، فرآیند تبادل حرارت بین دو ماده صورت می گیرد: ماده خنک شده که در اطراف تبخیر کننده قرار دارد و هوای خارج که در اطراف کندانسور قرار دارد.

طرح حرکت فریون مایع

شیر برقی - جریان مبرد را به اواپراتور خاموش یا باز می کند ، همیشه کاملاً باز یا کاملاً بسته (ممکن است در سیستم نباشد)

شیر انبساط ترموستاتیک (TRV) یک ابزار دقیق است که میزان عرضه مبرد به اواپراتور را نسبت به میزان جوش مبرد در اواپراتور تنظیم می کند. از ورود مبرد مایع به کمپرسور جلوگیری می کند.

فریون مایع وارد شیر انبساط می شود ، مبرد در غشای دریچه انبساط دریچه می کند (فرئون اسپری می شود) و در اثر افت فشار شروع به جوشیدن می کند ، به تدریج قطرات در تمام قسمت خط لوله اواپراتور به گاز تبدیل می شوند. با شروع از شیر انبساط ، فشار ثابت می ماند. فرئون همچنان به جوشیدن ادامه می دهد و یک منطقه خاصاواپراتور به طور کامل به گاز تبدیل می شود و سپس با عبور از اواپراتور ، گاز توسط هوای موجود در محفظه شروع به گرم شدن می کند.

اگر ، به عنوان مثال ، نقطه جوش فریون -10 درجه سانتی گراد باشد ، درجه حرارت در محفظه +2 درجه سانتی گراد است ، فرئون ، پس از تبدیل شدن به یک گاز در اواپراتور ، شروع به گرم شدن می کند و در خروجی تبخیر کننده آن درجه حرارت باید برابر -3 ، -4 درجه سانتی گراد باشد ، بنابراین Δt (تفاوت بین نقطه جوش مبرد و دمای گاز در خروجی اواپراتور) باید = 7-8 باشد ، این عملکرد طبیعی است از سیستم برای Δt معین ، ما می دانیم که هیچ ذره ای از فرون غیر جوشانده در خروجی اواپراتور وجود نخواهد داشت (نباید باشد) ، اگر جوش در لوله رخ دهد ، پس از تمام توان برای خنک کردن ماده استفاده نمی شود. به لوله عایق بندی شده است تا فریون تا دمای محیط گرم نشود ، زیرا گاز مبرد استاتور کمپرسور را خنک می کند. اگر با این وجود ، فریون مایع وارد لوله می شود ، به این معنی است که دوز عرضه آن به سیستم بسیار زیاد است ، یا تبخیر کننده ضعیف (کوتاه) است.

اگر Δt کمتر از 7 باشد ، اواپراتور با فرئون پر می شود ، زمان جوشیدن ندارد و سیستم به درستی کار نمی کند ، کمپرسور نیز با فرئون مایع پر می شود و خراب می شود. V طرف بزرگگرمازدگی بیش از حد گرم شدن به سمت پایین خطرناک نیست ، در Δt ˃ 7 ممکن است داغ شدن بیش از حد استاتور کمپرسور رخ دهد ، اما کمی بیش از حد گرم شدن ممکن است به هیچ وجه توسط کمپرسور احساس نشود و در حین کار ترجیح داده می شود.

با کمک فن هایی که در کولر هوا قرار دارند ، سرما از اواپراتور حذف می شود. اگر این اتفاق نمی افتاد ، لوله ها با یخ پوشانده می شدند و در همان زمان مبرد به دمای اشباع خود می رسید ، که در آن جوشیدن متوقف می شد ، و سپس ، حتی بدون توجه به افت فشار ، فریون مایع وارد اواپراتور می شد. بدون تبخیر ، کمپرسور را پر کنید.

به منظور افزایش ایمنی عملکرد واحد تبرید ، کندانسورها ، گیرنده های خطی و جدا کننده های روغن (دستگاه ها فشار بالا) با مقدار زیادمبرد را خارج از موتورخانه قرار دهید.
این تجهیزات ، و همچنین گیرنده های ذخیره انبار مبرد ، باید با یک دیوار فلزی با ورودی قفل دار محصور شوند. گیرنده ها باید توسط سایبان از نور خورشید و بارش محافظت شوند. اگر خروجی جداگانه ای به بیرون داشته باشد ، دستگاه ها و ظروف نصب شده در اتاق را می توان در مغازه کمپرسور یا در یک اتاق کنترل ویژه قرار داد. گذرگاه بین دیوار صاف و دستگاه باید حداقل 0.8 متر باشد ، اما مجاز است دستگاهها را در نزدیکی دیوارها بدون گذرگاه نصب کنید. فاصله بین قسمتهای بیرون زده دستگاهها باید حداقل 1.0 متر باشد ، و اگر این گذرگاه اصلی است - 1.5 متر.
هنگام نصب ظروف و دستگاه ها بر روی براکت ها یا تیرهای کنسول ، دومی باید در دیوار اصلی تا عمق حداقل 250 میلی متر تعبیه شود.
نصب دستگاه ها بر روی ستون ها با استفاده از گیره مجاز است. برای قرار دادن تجهیزات در ستون ها سوراخ نکنید.
برای نصب دستگاه ها و تعمیر و نگهداری بیشتر کندانسورها و گیرنده های گردش ، سکوهای فلزی با حصار و نردبان ترتیب داده شده است. اگر طول سایت بیش از 6 متر باشد ، باید دو نردبان وجود داشته باشد.
سکوها و پله ها باید دارای نرده و لبه باشند. ارتفاع نرده ها 1 متر ، لبه ها کمتر از 0.15 متر نیست فاصله بین پایه های نرده ها بیشتر از 2 متر نیست.
آزمایش دستگاهها ، شناورها و سیستمهای خط لوله برای استحکام و چگالی در پایان آزمایش انجام می شود نصب و راه اندازیو در بازه های زمانی تعیین شده توسط "قوانین مربوط به دستگاه و عملیات ایمنواحدهای تبرید آمونیاک ".

دستگاههای استوانه ای افقی.اواپراتورهای پوسته و لوله ، کندانسورهای پوسته و لوله افقی و گیرنده های افقی بر روی پایه های بتنی به شکل پایه های جداگانه کاملاً افقی با شیب مجاز 0.5 میلی متر در 1 متر طول به سمت مخزن روغن نصب شده است.
دستگاهها بر روی تیرهای ضدعفونی کننده چوبی با عرض حداقل 200 میلی متر با فرورفتگی به شکل بدنه (شکل 10 و 11) قرار گرفته و با کمربندهای فولادی با واشرهای لاستیکی به فونداسیون متصل می شوند.

دستگاههای با درجه حرارت پایین بر روی تیرهایی با ضخامت حداقل ضخامت عایق حرارتی و زیر آن نصب می شوند
با تسمه بلوک های چوبی 50-100 میلی متر طول و ارتفاع برابر با ضخامت عایق ، در فاصله 250-300 میلی متر از یکدیگر در اطراف محیط (شکل 11).
برای پاکسازی لوله های کندانسور و اواپراتور از آلودگی ، فاصله بین سرپوش های انتهایی آنها و دیوارها باید از یک طرف 0.8 متر و از طرف دیگر 1.5-2.0 متر باشد. هنگام نصب دستگاه ها در اتاق برای تعویض لوله های کندانسور و اواپراتور ، "پنجره کاذب" (در دیوار روبروی دستگاه) قرار می گیرد. برای انجام این کار ، یک دیوار در بنای ساختمان باقی می ماند ، که با مواد عایق حرارتی پر شده ، با تخته دوخته شده و گچ شده است. هنگام تعمیر دستگاه ها ، "پنجره کاذب" باز می شود و پس از اتمام تعمیر ، بازسازی می شود. در پایان کار در مورد قرار دادن دستگاه ها ، دستگاه های اتوماسیون و کنترل بر روی آنها نصب شده است ، شیرهای خاموش, شیرهای ایمنی.
حفره دستگاه مبرد با هوای فشرده منفجر می شود ، آزمایش استحکام و محکم شدن با برداشتن روکش ها انجام می شود. هنگام نصب واحد خازن گیرنده ، کندانسور پوسته و لوله افقی در محل بالای گیرنده خطی نصب می شود. اندازه سکو باید خدمات دایره ای دستگاه را ارائه دهد.

کندانسورهای عمودی پوسته و لوله.این دستگاهها در فضای باز بر روی یک پایه عظیم با گودالی برای تخلیه آب نصب می شوند. در ساخت فونداسیون ، پیچ های فلنج پایین دستگاه در بتن گذاشته می شود. کندانسور با جرثقیل بر روی بسته های شیم و گوه نصب می شود. با ضربه زدن بر روی گوه ها ، دستگاه به طور عمودی با استفاده از خطوط لوله در دو سطح عمود بر هم تنظیم می شود. به منظور جلوگیری از تکان خوردن خطوط لوله به وسیله باد ، بارهای آنها به ظرفی با آب یا روغن کاهش می یابد. آرایش عمودی دستگاه ناشی از جریان مارپیچی آب از طریق لوله های آن است. حتی با کمی کج شدن دستگاه ، آب به طور معمول روی سطح لوله ها شسته نمی شود. در پایان تراز دستگاه ، آسترها و گوه ها به صورت بسته بندی شده جوش داده می شوند و فونداسیون ریخته می شود.

کندانسورهای تبخیریآنها برای نصب مونتاژ شده و در سایتی نصب می شوند ، ابعاد آنها امکان نگهداری دایره ای این دستگاه ها را فراهم می کند. ارتفاع سکو با در نظر گرفتن قرارگیری گیرنده های خطی در زیر آن در نظر گرفته می شود. برای سهولت تعمیر و نگهداری ، سایت مجهز به نردبان است و چه زمانی مکان برترطرفداران ، آن را علاوه بر بین پلت فرم و سطح بالای دستگاه نصب شده است.
پس از نصب کندانسور تبخیری ، یک پمپ گردش و خطوط لوله به آن متصل می شوند.

متداول ترین آنها کندانسورهای تبخیری از نوع TVKA و Evaco هستند که توسط BHR تولید می شوند. لایه افتادگی این دستگاهها از پلاستیک ساخته شده است ، بنابراین جوشکاری و سایر کارهای با شعله باز باید در قسمت نصب دستگاهها ممنوع شود. موتورهای فن زمین خورده اند. هنگام نصب دستگاه در موقعیت مرتفع (به عنوان مثال ، در پشت بام ساختمان) ، لازم است از حفاظت در برابر صاعقه استفاده کنید.

اواپراتورهای پنل.آنها به عنوان واحدهای جداگانه عرضه می شوند و در حین کار مونتاژ مونتاژ می شوند.

مخزن اواپراتور با ریختن آب از نظر محکم بودن آزمایش می شود و بر روی اسلب بتنی به ضخامت 300-400 میلی متر نصب می شود (شکل 12) ، ارتفاع قسمت زیرزمینی آن 100-150 میلی متر است. تیرهای چوبی ضد عفونی کننده یا تختخواب راه آهن و عایق حرارتی بین فونداسیون و مخزن قرار می گیرد. قسمت های پانل با توجه به سطح کاملاً افقی در مخزن نصب می شوند. سطوح جانبیمخزن عایق و گچ شده است ، میکسر تنظیم می شود.

سازهای مجلسی.باتری های دیواری و سقفی از قسمتهای یکپارچه (شکل 13) در محل نصب مونتاژ می شوند.

برای باتری های آمونیاک ، از لوله هایی با قطر 38X2.5 میلی متر ، برای مایع خنک کننده - با قطر 38X3 میلی متر استفاده می شود. لوله ها با دنده های مارپیچ پیچ خورده ساخته شده از نوار فولادی 1X45 میلی متر با ارتفاع دنده 20 و 30 میلی متر آج دار شده اند. مشخصات بخشها در جدول ارائه شده است. 6

طول کل لوله های باتری در مدارهای پمپاژ نباید از 100-200 متر تجاوز کند. باتری با استفاده از قطعات تعبیه شده در سقف در حین ساخت ساختمان در محفظه نصب می شود (شکل 14).

لوله های باتری به صورت افقی در یک سطح قرار می گیرند.

کولرهای سقفی برای نصب به طور کامل عرضه می شوند. سازه های بلبرینگدستگاهها (کانالها) به کانالهای قطعات تعبیه شده متصل می شوند. موقعیت افقی دستگاه توسط سطح هیدرواستاتیک بررسی می شود.

باتری ها و کولرهای هوا توسط لیفتراک یا سایر دستگاه های بالابر به محل نصب منتقل می شوند. شیب مجاز شیلنگ ها نباید از 0.5 میلی متر در هر 1 متر طول اجرا بیشتر باشد.

برای حذف آب مذاب در هنگام ذوب ، لوله های تخلیه نصب می شود که عناصر گرمایش از نوع ENGL-180 بر روی آنها ثابت شده است. عنصر گرمایش یک نوار الیاف شیشه ای است که بر اساس هادی های حرارتی فلزی ساخته شده از آلیاژ با درجه بالا ساخته شده است مقاومت. عناصر گرمایشبه صورت مارپیچی روی خط لوله قرار گرفته یا بصورت خطی گذاشته می شود ، با نوار شیشه ای روی خط لوله ثابت می شود (به عنوان مثال ، نوار LES-0.2X20). در قسمت عمودی لوله تخلیه ، بخاری ها فقط به صورت مارپیچ نصب می شوند. در مورد تخمگذار خطی ، بخاری ها با نوار شیشه ای با پله بیش از 0.5 متر به خط لوله ثابت می شوند. پس از ثابت شدن بخاری ها ، خط لوله با عایق غیر قابل احتراق عایق شده و با یک غلاف فلزی محافظ پوشانده شده است. در مکانهای خم قابل توجه بخاری (به عنوان مثال ، روی فلنج ها) ، باید از نوار آلومینیومی ضخامت 0.2-1.0 میلی متر و عرض 40-80 میلی متر در زیر آن استفاده شود تا از گرم شدن موضعی جلوگیری شود.

در پایان نصب ، همه دستگاه ها از نظر استحکام و محکم بودن آزمایش می شوند.

یکی از مهمترین عناصر برای دستگاه فشرده سازی بخار است. این فرآیند اصلی چرخه تبرید را انجام می دهد - استخراج از محیطی که باید سرد شود. سایر عناصر مدار تبرید ، مانند کندانسور ، دستگاه انبساط ، کمپرسور و غیره ، فقط تأمین می کنند عملکرد قابل اعتمادبنابراین تبخیرکننده ، دقیقاً به انتخاب مورد دوم باید توجه مناسب شود.

از اینجا نتیجه می شود که هنگام انتخاب تجهیزات برای واحد تبرید ، لازم است از اواپراتور شروع کنید. بسیاری از تعمیرکاران مبتدی اغلب یک اشتباه معمولی را مرتکب می شوند و شروع به تکمیل نصب با کمپرسور می کنند.

در شکل 1 نمودار رایج ترین دستگاه تبرید تراکم بخار را نشان می دهد. چرخه آن ، مختصات: فشار Rو من... در شکل 1b نقاط 1-7 چرخه تبرید شاخص وضعیت مبرد (فشار ، دما ، حجم خاص) است و با شکل 1 مطابقت دارد. 1a (توابع پارامترهای حالت).

برنج. 1 - طرح و مختصات یک ماشین فشرده سازی معمولی بخار: RUدستگاه توسعه ، Pk- فشار تراکم ، رو- فشار جوش

نمایش گرافیکی انجیر. 1b وضعیت و عملکرد مبرد را نشان می دهد که بسته به فشار و آنتالپی تغییر می کند. بخش ABروی منحنی در شکل. 1b مبرد را در حالت بخار اشباع مشخص می کند. دمای آن مطابق با نقطه جوش اولیه است. نسبت بخار مبرد در 100، است و فوق گرم نزدیک به صفر است. در سمت راست منحنی ABمبرد در حالت است (دمای مبرد بالاتر از نقطه جوش است).

نقطه Vبرای یک مبرد خاص بسیار مهم است ، زیرا با دمایی مطابقت دارد که در آن ماده نمی تواند به حالت مایع برود ، مهم نیست فشار چقدر باشد. در بخش BC ، مبرد حالت مایع اشباع دارد و در سمت چپ یک مایع فوق سرد است (دمای مبرد کمتر از نقطه جوش است).

داخل منحنی ABCمبرد در حالت مخلوط بخار و مایع است (نسبت بخار در واحد حجم متغیر است). فرایندی که در اواپراتور اتفاق می افتد (شکل 1 ب) مربوط به بخش است 6-1 ... مبرد در حالت مخلوط جوش بخار و مایع وارد اواپراتور (نقطه 6) می شود. در این مورد ، نسبت بخار به یک چرخه تبرید خاص بستگی دارد و 10-30 است.

در خروجی از اواپراتور ، ممکن است فرایند جوشاندن کامل نشود و نقطه 1 ممکن است با نقطه مطابقت نداشته باشد 7 ... اگر دمای مبرد خروجی از اواپراتور بیشتر از نقطه جوش باشد ، تبخیر کننده بیش از حد گرم می شود. بزرگی آن داغ شدن بیش از حد ΔTتفاوت بین دمای مبرد در خروجی اواپراتور (نقطه 1) و دمای آن در خط اشباع AB (نقطه 7) است:

ΔToverheat = T1 - T7

اگر نقطه 1 و 7 با هم منطبق باشند ، دمای مبرد برابر با نقطه جوش و فوق داغ است داغ شدن بیش از حد ΔTصفر خواهد بود بنابراین ، ما یک اواپراتور غرق شده را دریافت می کنیم. بنابراین ، هنگام انتخاب اواپراتور ، ابتدا باید بین یک اواپراتور غرق شده و یک اواپراتور فوق داغ یکی را انتخاب کنید.

توجه داشته باشید که در شرایط مساوی ، اواپراتور غرقاب شده از نظر شدت فرآیند استخراج گرما بیشتر از گرم شدن بیش از حد سودمند است. اما باید در نظر داشت که در خروجی اواپراتور غرق شده ، مبرد در حالت بخار اشباع قرار دارد و تأمین محیط مرطوب به کمپرسور غیرممکن است. در غیر این صورت ، احتمال چکش زدن آب زیاد است که با تخریب مکانیکی قطعات کمپرسور همراه خواهد بود. به نظر می رسد که اگر یک اواپراتور غرقابی را انتخاب کنید ، لازم است از کمپرسور در برابر ورود بخار اشباع به آن محافظت بیشتری انجام دهید.

اگر اواپراتور بیش از حد گرم را ترجیح می دهید ، نیازی نیست نگران محافظت از کمپرسور و نفوذ بخار اشباع شده به آن باشید. احتمال چکش آب فقط در صورت انحراف از مقدار مورد نیاز مقدار بیش از حد گرم شدن ایجاد می شود. در شرایط عادی عملکرد واحد تبرید ، مقدار بیش از حد گرم شدن داغ شدن بیش از حد ΔTباید در محدوده 4-7 کیلوگرم باشد.

با کاهش شاخص گرمای بیش از حد داغ شدن بیش از حد ΔT، شدت انتخاب گرما از محیط افزایش می یابد. اما در مقادیر بسیار پایین داغ شدن بیش از حد ΔT(کمتر از 3K) احتمال ورود بخار مرطوب به کمپرسور وجود دارد که می تواند باعث ایجاد چکش آب و در نتیجه آسیب به اجزای مکانیکی کمپرسور شود.

در غیر این صورت ، با خواندن بالا داغ شدن بیش از حد ΔT(بیش از 10 کیلو K) ، این نشان می دهد که مقدار کافی مبرد وارد اواپراتور نمی شود. شدت استخراج گرما از محیطی که باید سرد شود به شدت کاهش می یابد و رژیم حرارتی کمپرسور بدتر می شود.

هنگام انتخاب اواپراتور ، س anotherال دیگری در مورد ارزش نقطه جوش مبرد در اواپراتور ایجاد می شود. برای حل آن ، ابتدا باید تعیین کنید که چه دمای محیطی که باید خنک شود برای عملکرد عادی واحد تبرید باید فراهم شود. اگر هوا به عنوان رسانه استفاده می شود ، علاوه بر دمای خروجی از اواپراتور ، لازم است رطوبت خروجی اواپراتور را نیز در نظر بگیرید. اکنون اجازه دهید رفتار دمای محیطی که در اطراف دستگاه تبخیر کننده در حین کارکرد یک واحد تبرید معمولی سرد می شود را در نظر بگیریم (شکل 1a).

برای اینکه در آن وارد نشویم این موضوعاز دست دادن فشار در اواپراتور نادیده گرفته می شود. همچنین فرض می کنیم که تبادل حرارتی که بین مبرد و محیط رخ می دهد در یک طرح یکبار انجام می شود.

در عمل ، چنین طرحی اغلب مورد استفاده قرار نمی گیرد ، زیرا از نظر بازده انتقال حرارت نسبت به طرح ضد جریان پایین تر است. اما اگر دمای ثابت یکی از مایع خنک کننده وجود داشته باشد و دما بیش از حد گرم شود ، جریان پیش رو و ضد جریان معادل خواهد بود. مشخص است که مقدار متوسط ​​اختلاف دما به الگوی جریان بستگی ندارد. در نظر گرفتن یک طرح یکبار نمایانگر بصری تری از تبادل حرارتی است که بین مبرد و محیطی که باید خنک شود رخ می دهد.

ابتدا مقدار مجازی را معرفی می کنیم ال, برابر طولمبدل حرارتی (کندانسور یا اواپراتور). مقدار آن را می توان از عبارت زیر تعیین کرد: L = W / S، جایی که W- مربوط به حجم داخلی مبدل حرارتی است که مبرد در آن گردش می کند ، m3 ؛ س- سطح تبادل حرارت مساحت m2.

اگر می آیددر مورد دستگاه تبرید ، طول معادل اواپراتور عملاً برابر طول لوله ای است که فرآیند در آن انجام می شود 6-1 ... بنابراین ، سطح خارجی آن توسط محیطی که باید سرد شود شسته می شود.

اول ، اجازه دهید به اواپراتور ، که به عنوان یک خنک کننده هوا عمل می کند ، توجه کنیم. در آن ، فرآیند خروج گرما از هوا در نتیجه همرفت طبیعی یا با کمک دمیدن اجباری اواپراتور رخ می دهد. توجه داشته باشید که در کارخانه های برودتی مدرن از اولین روش عملاً استفاده نمی شود ، زیرا خنک سازی هوا با همرفت طبیعی بی اثر است.

بنابراین ، فرض می کنیم که کولر هوایی مجهز به فن است که باعث می شود هوای اجباری هوا را از بین ببرد و یک مبدل حرارتی با لوله است (شکل 2). نمایش شماتیک آن در شکل نشان داده شده است. 2b مقادیر اصلی که مشخص کننده فرآیند دمیدن است را در نظر بگیرید.

اختلاف دما

اختلاف دما در تبخیر کننده به شرح زیر محاسبه می شود:

ΔT = Ta1-Ta2,

جایی که ΔTaدر محدوده 2 تا 8 K است (برای اواپراتورهای لوله ای با دمیدن اجباری).

به عبارت دیگر ، در حالت عادی کارکرد واحد برودتی ، هوای عبوری از اواپراتور باید کمتر از 2 K و حداکثر 8 K سرد نشود.

برنج. 2 - طرح و پارامترهای درجه حرارت خنک کننده هوا در کولر هوا:

Ta1و Ta2- دمای هوا در ورودی و خروجی کولر هوا ؛

• FF- دمای مبرد ؛
• ال- طول معادل اواپراتور ؛
• که- نقطه جوش مبرد در اواپراتور.

سر حداکثر دما

حداکثر دمای هوای ورودی به اواپراتور به شرح زیر تعیین می شود:

DTmax = Ta1 - به

این شاخص در انتخاب کولرهای هوایی از تولیدکنندگان خارجی استفاده می شود تکنولوژی تبریدظرفیت خنک کننده اواپراتورها را فراهم کنید Qspبسته به مقدار DTmax... روش انتخاب کولر هوا برای واحد تبرید را در نظر بگیرید و مقادیر محاسبه شده را تعیین کنید DTmax... برای انجام این کار ، ما به عنوان مثال توصیه های عمومی پذیرفته شده برای انتخاب مقدار را ارائه می دهیم DTmax:

• برای فریزرها DTmaxدر محدوده 4-6 K است ؛
• برای اتاق های ذخیره سازی برای محصولات بسته بندی نشده - 7-9 K ؛
• برای اتاق های ذخیره سازی محصولات بسته بندی شده هرمتیک - 10-14 کیلوگرم ؛
• برای واحدهای تهویه مطبوع - 18-22 کیلوگرم

درجه حرارت فوق العاده بخار در خروجی اواپراتور

برای تعیین درجه حرارت بیش از حد بخار در خروجی اواپراتور ، از فرم زیر استفاده کنید:

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

جایی که T1- دمای بخار مبرد در خروجی اواپراتور.

این شاخص عملاً در کشور ما استفاده نمی شود ، اما در کاتالوگ های خارجی مقرر شده است که نشانه های ظرفیت برودتی کولرهای هوایی Qspمربوط به مقدار F = 0.65 است.

در طول عملیات ، مقدار افمعمول است که از 0 تا 1 طول بکشد. فرض کنید که F = 0، سپس ΔΤ بار اضافی = 0و مبرد خروجی از تبخیر کننده در حالت بخار اشباع قرار دارد. برای این مدل از کولر هوا ، ظرفیت واقعی تبرید 10-15 more بیشتر از شاخصی است که در کاتالوگ ذکر شده است.

اگر F> 0.65، سپس ظرفیت برودتی برای این مدل از کولر هوا باید کمتر از مقدار داده شده در کاتالوگ باشد. بگذار فرض کنیم که F> 0.8، سپس عملکرد واقعی برای این مدل 25-30 خواهد بود ارزش بیشترذکر شده در کاتالوگ

اگر F-> 1، سپس ظرفیت خنک کننده اواپراتور Qtest-> 0(شکل 3).

شکل 3 - وابستگی به ظرفیت خنک کننده اواپراتور Qspاز گرمای بیش از حد اف

فرایند نشان داده شده در شکل 2b نیز با پارامترهای دیگر مشخص می شود:

• میانگین حسابی سر دما DTav = Tasr-T0;
• میانگین دمای هوایی که از اواپراتور عبور می کند Tacr = (Ta1 + Ta2) / 2;
• حداقل درجه حرارت DTmin = Ta2-To.

برنج. 4 - طرح و پارامترهای دما که روند خنک سازی آب روی اواپراتور را نشان می دهد:

جایی که Te1و Te2دمای آب در ورودی و خروجی اواپراتور ؛

• FF دمای مبرد است.
• L طول معادل اواپراتور است.
• این نقطه جوش مبرد در اواپراتور است.

اواپراتورها ، که در آنها مایع به عنوان یک محیط خنک کننده عمل می کند ، دارای پارامترهای دمایی مشابه با کولرهای هوایی هستند. مقادیر دیجیتالی دمای مایع سرد شده ، که برای عملکرد عادی واحد تبرید ضروری است ، با پارامترهای مربوطه برای کولرهای هوا متفاوت خواهد بود.

اگر اختلاف دما در آب باشد ΔTe = Te1-Te2، سپس برای اواپراتورهای پوسته و لوله ΔTeباید در محدوده 5 ± 1 K نگه داشته شود ، و برای تبخیرکننده های ورق مقدار ΔTeدر محدوده 5 ± 1.5 کیلوگرم خواهد بود

بر خلاف کولرهای هوایی ، لازم است که حداکثر ، بلکه حداقل دما را در کولرهای مایع حفظ کنید DTmin = Te2-To- تفاوت بین دمای محیطی که باید در خروجی اواپراتور خنک شود و نقطه جوش مبرد در اواپراتور.

برای تبخیرکننده های پوسته ای و لوله ای ، حداقل دما دما است DTmin = Te2-Toباید در محدوده 4-6 K نگهداری شود ، و برای تبخیر کننده صفحه-3-5 K

محدوده تنظیم شده (تفاوت بین دمای محیط سرد شده در خروجی از اواپراتور و نقطه جوش مبرد در اواپراتور) باید به دلایل زیر حفظ شود: با افزایش اختلاف ، شدت سرد شدن شروع می شود کاهش می یابد و با کاهش ، خطر انجماد مایع سرد شده در اواپراتور افزایش می یابد ، که می تواند باعث تخریب مکانیکی آن شود.

راه حل های سازنده تبخیر کننده ها

صرف نظر از روش استفاده از مبردهای مختلف ، فرآیندهای تبادل حرارتی که در اواپراتور اتفاق می افتد ، مشمول چرخه اصلی فناوری تولید مصرف کننده سرما هستند که بر اساس آن واحدهای برودتی و مبدل های حرارتی ایجاد می شوند. بنابراین ، برای حل مشکل بهینه سازی فرآیند تبادل حرارت ، لازم است شرایط را برای سازماندهی منطقی چرخه فن آوری تولید مصرف کننده سرما در نظر بگیریم.

همانطور که می دانید ، خنک سازی یک محیط خاص با کمک مبدل حرارتی امکان پذیر است. خود راه حل سازندهباید با توجه به الزامات تکنولوژیکی که برای این دستگاه ها اعمال می شود انتخاب شود. بخصوص نکته مهممطابقت دستگاه با فرایند تکنولوژیکی است حرارت درمانیمحیطی که در شرایط زیر امکان پذیر است:

• حفظ دمای تنظیم شده فرایند کار و کنترل (تنظیم) بیش از آن رژیم دما;
• انتخاب مواد دستگاه با توجه به خواص شیمیاییچهار شنبه؛
• کنترل مدت زمان اقامت محیط در دستگاه ؛
• تناسب سرعت و فشار کار.

عامل دیگری که عقلانیت اقتصادی دستگاه به آن بستگی دارد بهره وری است. اول از همه ، از شدت انتقال حرارت و مطابقت با مقاومت هیدرولیکی دستگاه تأثیر می گذارد. تحقق این شرایط در شرایط زیر امکان پذیر است:

• اطمینان از سرعت مورد نیاز رسانه های فعال برای اجرای رژیم آشفته ؛
• ایجاد مناسب ترین شرایط برای حذف میعانات ، مقیاس ، یخ زدگی و غیره.
• ایجاد شرایط مطلوببرای حرکت رسانه های فعال ؛
• جلوگیری از آلودگی احتمالی دستگاه

سایر الزامات مهم نیز وزن سبک ، فشردگی ، سادگی طراحی و همچنین سهولت نصب و تعمیر دستگاه است. برای رعایت این قوانین ، عواملی مانند: پیکربندی سطح گرمایش ، وجود و نوع گسیختگی ها ، روش قرار دادن و تثبیت لوله ها در ورق های لوله ، ابعاد، دستگاه دوربین ، پایین و غیره

سهولت استفاده و قابلیت اطمینان دستگاه تحت تأثیر عواملی مانند استحکام و سفتی اتصالات قابل جدا شدن ، جبران تغییر شکل دما ، راحتی برای نگهداری و تعمیر دستگاه است. این الزامات اساس طراحی و انتخاب واحد مبدل حرارتی را تشکیل می دهد. نقش اصلیدر مورد تأمین موارد مورد نیاز است فرایند تکنولوژیکیدر تولید سرماخوردگی

برای انتخاب راه حل طراحی مناسب برای اواپراتور ، قوانین زیر باید رعایت شود. 1) خنک کننده مایعات بهتر است با استفاده از مبدل حرارتی لوله ای از ساختار سخت یا فشرده انجام شود مبدل حرارتی صفحه؛ 2) استفاده از دستگاه های باله لوله ای به دلیل شرایط زیر است: انتقال حرارت بین محیط کار و دیوار در دو طرف سطح گرمایش تفاوت قابل توجهی دارد. در این حالت ، باله ها باید از طرف کمترین ضریب انتقال حرارت نصب شوند.

برای افزایش شدت تبادل حرارت در مبدلهای حرارتی ، لازم است قوانین زیر را رعایت کنید:

• اطمینان از شرایط مناسب برای تخلیه میعانات در کولرهای هوایی ؛
• کاهش ضخامت لایه مرزی هیدرودینامیکی با افزایش سرعت حرکت اجسام کار (نصب بافل های بین لوله ای و شکستن دسته لوله به گذرگاه ها) ؛
• بهبود جریان اجسام کار در اطراف سطح تبادل حرارت (کل سطح باید به طور فعال در فرایند تبادل حرارت شرکت کند) ؛
• مطابقت با شاخص های اصلی دما ، مقاومت حرارتی و غیره

با تجزیه و تحلیل مقاومت های حرارتی فردی ، می توانید بیشترین را انتخاب کنید روش بهینهافزایش شدت تبادل حرارت (بسته به نوع مبدل حرارتی و ماهیت بدنه کار). در مبدل حرارتی مایع ، منطقی است که باف های عرضی را فقط با چند ضربه در فضای لوله نصب کنید. در هنگام تبادل حرارت (گاز با گاز ، مایع با مایع) ، مقدار مایع جریان یافته در فضای حلقوی می تواند به طرز غرورآمیزی زیاد باشد و در نتیجه ، نشانگر سرعت به همان محدوده ای در داخل لوله ها می رسد ، که به همین دلیل نصب پارتیشن ها غیرمنطقی خواهد بود.

بهبود فرآیندهای تبادل حرارتی یکی از فرآیندهای اصلی برای بهبود تجهیزات تبادل حرارتی ماشین های تبرید است. در این راستا ، تحقیقات در زمینه های مهندسی انرژی و شیمی در حال انجام است. این مطالعه ویژگی های رژیم جریان ، توربولزاسیون جریان با ایجاد زبری مصنوعی است. علاوه بر این ، سطوح جدید انتقال حرارت در حال توسعه هستند تا مبدل های حرارتی جمع و جورتر شوند.

انتخاب روشی منطقی برای محاسبه اواپراتور

هنگام طراحی اواپراتور ، محاسبات سازنده ، هیدرولیکی ، مقاومتی ، حرارتی و فنی و اقتصادی باید انجام شود. آنها در چندین نسخه انجام می شوند که انتخاب آنها بستگی به شاخص های عملکرد دارد: شاخص فنی و اقتصادی ، کارایی و غیره.

برای محاسبه حرارتی مبدل حرارتی سطحی ، لازم است معادله و تراز حرارتی با در نظر گرفتن شرایط عملیاتی خاص دستگاه (ابعاد ساختاری سطوح انتقال حرارت ، محدودیت های تغییر دما و مدارها ، نسبت به حرکت) حل شود. از محیط خنک کننده و سرد شده). برای یافتن راه حلی برای این مشکل ، باید قوانینی را اعمال کنید که به شما امکان می دهد از داده های اصلی نتیجه بگیرید. اما به دلیل عوامل متعدد ، پیدا کنید تصمیم مشترکبرای مبدل های مختلف حرارتی امکان پذیر نیست. در کنار این ، روشهای زیادی برای محاسبه تقریبی وجود دارد که انجام آنها در نسخه دستی یا ماشینی آسان است.

فناوری های مدرن امکان انتخاب یک تبخیر کننده را با استفاده از برنامه های خاص فراهم می کند. اساساً ، آنها توسط تولید کنندگان تجهیزات تبادل گرما ارائه می شوند و به شما امکان می دهند مدل مورد نیاز را به سرعت انتخاب کنید. هنگام استفاده از چنین برنامه هایی ، باید در نظر داشت که آنها عملکرد تبخیر کننده را در زمان فرض می کنند شرایط استاندارد... اگر شرایط واقعی با شرایط استاندارد متفاوت باشد ، عملکرد اواپراتور متفاوت خواهد بود. بنابراین ، توصیه می شود همیشه محاسبات راستی آزمایی طرح اواپراتور انتخابی خود را در رابطه با شرایط واقعی عملکرد آن انجام دهید.