Як працюють випарні конденсатори

 

 

Вся робоча система складається з трьох незалежних, але взаємопов’язаних контурів: контуру холодоагенту, контуру циркуляції води та контуру конвекції повітря, які працюють у тандемі для підтримки безперервного теплообміну.

 

 

З точки зору структурної компоновки, обладнання розташовано знизу вгору таким чином: нижній резервуар для збору води, циркуляційний водяний насос, повітрозабірні жалюзі, конденсаційні змійовики, розбризкувальні трубопроводи, високо-ефективні водовідвідники та верхні осьові вентилятори.

 

Корпус агрегату єущільнений анти{0}}корозійними алюмінізованими пластинами з оцинкованої сталі, тоді як змійовики здебільшого виготовлені з гарячооцинкованих еліптичних труб або труб з нержавіючої сталі, щоб збільшити площу контакту водяної плівки та зменшити опір теплопередачі.

 

Ця інтегрована установка усуває потребу у зовнішніх градирнях, трубопроводах охолоджувальної води та проміжних водяних резервуарах, значно спрощуючи холодильні трубопроводи та скорочуючи втрати тепла при передачі.

 

Перший контур - це процес теплообміну холодоагенту. Перегріта пара холодоагенту при високій температурі та тиску, що випускається компресором, надходить у пучок змійовика через верхній повітрозабірний отвір конденсаційних змійовиків і повільно тече вниз уздовж змійовиків.

 

Високотемпературний-холодоагент безперервно виділяє тепло конденсації назовні через стінки металевих трубок, при цьому його температура поступово падає.

 

Він перетворюється з перегрітої пари на насичену пару, а потім зріджується в рідкий холодоагент із низькою-високим{1}}тиском шляхом безперервного виділення тепла. Нарешті, рідкий холодоагент витікає з випускного отвору для рідини в нижній частині котушок і доставляється до приймача рідини для завершення критичної фазової зміни в циклі охолодження.

 

Похила конструкція змійовиків запобігає застою рідкого холодоагенту всередині трубок,забезпечує плавний потік рідиниі покращує стабільність теплообміну.

 

Другий контур – це система циркуляції води, що розбризкується, яка виконує роль основного теплопоглинача. Нижній резервуар для збору води зберігає циркулюючу охолоджуючу воду.

 

Відповідний циркуляційний насос безперервно подає воду до основної розбризкувальної труби у верхній частині пристрою. Тонкі форсунки рівномірно розпилюють воду вниз, утворюючи безперервну однорідну тонку водяну плівку, яка повністю покриває зовнішню поверхню кожного змійовика конденсатора.

 

Після поглинання тепла від холодоагенту через стінки труби водяна плівка зазнає двох фізичних змін: частина води поглинає масове приховане тепло і випаровується в пару, забираючи більшу частину тепла. Невипарований теплийвода капає вздовж котушок, проходить через нижню зону повітрозабірника та зазнає вторинного охолодження відчутного тепла свіжим повітрям із низькою-температурою.

 

Після зниження температури вода повертається в збірний басейн для ре-циркуляції та повторного-розпилення насосом. Вбудований-поплавковий клапан усередині басейну автоматично поповнює воду, щоб компенсувати втрати на випаровування;переливний отвір стабілізує рівень води, а нижній продувний клапан регулярно видаляє накип і забруднення, щоб гарантувати якість води та безперешкодне розпилення.

 

Третій контур — це система примусової конвекції повітря, яка виконує завдання виведення гарячої вологої пари. Верхній осьовий вентилятор забезпечує безперервну витяжку повітря. Сухе та прохолодне навколишнє повітря тече вгору в протитоці через конденсаційні змійовики з нижніх жалюзійних вхідних отворів, утворюючи протитечійний теплообмін із -водяною плівкою, що тече вниз, щоб значно збільшити різницю температур теплопередачі та підвищити ефективність теплообміну.

 

Повітря, що тече, безпосередньо охолоджує теплу воду на поверхнях змійовика, одночасно переносячи водяну пару, що утворюється в результаті випаровування водяної плівки, вгору. Theзмішане гаряче вологе повітрядрібний водяний туман проходить через водовідбірники, обладнані багато-шаровими складчастими перегородками, які перехоплюють дрібні краплі води, захоплені повітрям.

 

Затримана вода тече назад у збірний басейн, різко скорочуючи втрати води, і лише насичене гаряче вологе повітря вентилятором викидається назовні. Стандартна робоча швидкість вітру регулюється на рівні 3–5 м/с, щоб збалансувати ефективність теплообміну та споживання енергії вентилятором, уникаючи накопичення пари та підвищеної температури конденсації, викликаної надто низькою швидкістю вітру.

 

 

 

Фундаментальний принцип теплообміну блоку полягає в комбінованій теплопередачі відчутного та прихованого тепла, що відрізняє його від конденсаторів із-повітряним охолодженням, які розсіюють тепло виключно через відчутне тепло.

 

Вода може похвалитися надзвичайно високою прихованою теплотою випаровування: випаровування 1 кілограма води видаляє приблизно 676 кілокалорій тепла, що значно перевищує відчутне тепло, яке поглинається під час нагрівання води звичайної-температури.

 

У результаті температура конденсації випарних конденсаторів може наближатися до температури навколишнього середовища за вологим{0}}термометром, на 5–10 градусів нижче, ніж усистеми з-повітряним охолодженням, що значно підвищує ефективність роботи компресора. Кожне зниження температури конденсації на 1 градус зменшує енергоспоживання холодильної установки приблизно на 3%.

 

Під час повної роботи три контури працюють без{0}}синхронно: розбризкувана вода постійно поглинає тепло та випаровується, свіже повітря постійно виносить водяну пару, а холодоагент розріджується, виділяючи тепло, утворюючи цикл безперервного теплообміну-замкнутого циклу.

 

У порівнянні з традиційними роздільними системами водяного охолодження, випарні конденсатори споживають лише половину об’єму води, усувають проміжні втрати тепла в трубопроводах і займають меншу площу. Порівняно з обладнанням із-повітряним охолодженням їхня ефективність теплообміну більш ніж утричі вища з чудовою робочою стабільністю за високих{2}}температурних умов.

 

Правильне регулювання тиску розбризкуваної води, швидкості обертання вентилятора та якості води забезпечує довго-термінстабільний високо{0}}ефективний теплообміні знижує загальні витрати на експлуатацію та обслуговування системи.