Характеристика воздушного конденсатора

Одним из основных узлов холодильного и климатического оборудования является воздушный конденсатор. Он необходим для передачи тепловой энергии хладагентом окружающей среде.

Воздушный конденсатор — теплообменный прибор

Назначение оборудования

Конденсатор – это теплообменник, который в зависимости от своей конструкции может передавать тепловую энергию определенному веществу. Часто такими веществами являются воздух или вода. Основная сфера наличия такого теплообменника – холодильное оборудование. Использование движения холодильного агента для передачи тепловой энергии окружающей среде позволяет повысить производительность всего оборудования более чем на 30%.

Всего существует 2 типа таких теплообменников – воздушные конденсаторы с воздушным или водяным охлаждением. Наиболее распространены машины первого типа. Их использование эффективно в холодильных машинах малой и средней мощности. Вторые же системы также эффективны, но их использование может иметь недостаток. Из-за высокого показателя жесткости воды на внутренних стенках теплообменника может образовываться осадок, который негативно влияет на теплопередачу.

Воздушный конденсатор с водяным охлаждением

Устройства воздушного охлаждения

Воздушный конденсатор водяного охлаждения состоит из нескольких узлов. В его конструкцию входят:

• теплообменник;
• вентилятор;
• электродвигатель.

Для изготовления теплообменника часто используют металлические трубки диаметром в 6 или 19 мм. Благоприятно воздействует на работу системы их оребрение с шагом в 1,5–3 мм. В качестве основного материала используется медь, которой свойственны высокие показатели теплопроводности. Оребрение же – алюминиевое.

Конструкция ребер может быть разной. Точная модель определяется целевым использованием теплообменника. Жесткий профиль из алюминия с просечкой или выступом будет способствовать повышению движения потока воздуха вблизи самого ребра.

И также свои особенности имеет движение воздуха в теплообменнике. Наиболее распространенный агент фреон поступает в систему сверху, где начинает интенсивно охлаждаться, растекаясь вниз. Заняв 90% полезной площади теплообменника, фреон достигает привычной нормы температур.

Устройства водяного охлаждения

Воздушный конденсатор, в котором используется водяное охлаждение, имеет несколько разновидностей. Такое оборудование может быть:

• кожухотрубным;
• исполнено по типу «труба в трубе»;
• пластинчатым.

Кожухотрубные – наиболее мощные. Их используют в холодильных машинах большой и средней мощности. Остальные же типы предназначаются для маломощного и среднемощного оборудования.

Кожухотрубные

Конструктивно такие воздушные конденсаторы представляют собой цилиндрический кожух с приваренными к нему решетками по краям. Такие решетки делают из труб, которые и задействуются при водяном охлаждении. В сам же кожух подается газообразный холодильный агент, омывающий все расположенные в нем трубы с внешней стороны. Сам же агент охлаждается, соприкасаясь с этими трубами.

В таких системах часто используют воду обратного водоснабжения. Температурный показатель конденсации на 5°С выше температуры воды на выходе. А для того чтобы передать 1 кВт тепловой энергии, расход жидкости будет равен 165–170 л/ч.

Устройство конденсатора с водяным охлаждением

Труба в трубе

Такая система выполнена в виде спиралевидной трубы, внутри которой расположена еще одна труба, но меньшего диаметра. Холодильный агент заполняет пространство одной трубы, а вода – другой. Наиболее распространенные материалы в таких конденсаторах – медь и сталь. Для эффективности передачи тепла может использоваться оребрение. Работа же такого теплообменника состоит в противоположном направлении движения веществ.

Пластинчатые

Такой теплообменник состоит из двух расположенных «елочкой» стальных пластин, между которыми располагаются независимые контуры циркуляции холодильного агента и охлаждающей жидкости.

Как и в случае с системой «труба в трубе», работа пластинчатого типа оборудования обеспечивается движением холодильного агента и воды в противоположных направлениях.

Благодаря простой конструкции, минимальным размерам теплообменника и небольшому объему холодильного агента пластинчатые конденсаторы чаще находят применение в холодильном оборудовании малой и средней мощности. Важно и то, что такие системы могут использоваться и в качестве испарителей.

Заключение

Существует две разновидности воздушных конденсаторов – с водяным и воздушным охлаждением. Их использование в холодильном оборудовании позволяет повысить эффективность работы на 30–35%.

Единственная проблема, которая может возникать в ходе использования теплообменников – это загрязнение труб. Из-за жесткости воды происходит отложения осадка в полости теплообменника, что может повлиять на энергоемкость процесса и снижение теплопередачи.