Конденсаторы

Конденсатор служит для передачи теплоты холодильного агента охлаждающей (окружающей) среде. В общем случае перегретый пар ХА в конденсаторе охлаждается до температуры насыщения, конденсируется и охлаждается на несколько градусов ниже температуры конденсации. Энергетические характеристики ХМ сильно зависят от температурных изменений охлаждающей среды.

По роду охлаждающей среды все конденсаторы можно разделить на:

а) аппараты с воздушным охлаждением;

б) аппараты с водяным охлаждением;

в) специальные (конденсаторы-испарители, конденсаторы с охлаждением технологическими продуктами).

По принципу отвода теплоты конденсаторы с водяным охлаждением делятся на проточные, оросительные и испарительные. Два последних типа называют также конденсаторами с водовоздушным охлаждением.

К проточным относятся горизонтальные и вертикальные кожухотрубные, пакетно-панельные, элементные и пластинчатые конденсаторы.

От конденсаторов требуется высокая эффективность работы. От нее зависит экономичность ХМ. Так, например, понижение температуры конденсации t _к на 1 градус (с 30 до 29 °C) для ХМ с поршневыми компрессорами, работающих при средних температурах холода (t ₀@-10¸-15 °C) приводит к уменьшению удельного расхода энергии примерно на 1,5 %. Такой же эффект достигается охлаждением жидкого ХА на 1 °C ниже t _к.

В химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности наибольшее распространение получили три типа конденсаторов:

1) горизонтальные и вертикальные кожухотрубные аппараты водяного охлаждения. В межтрубном пространстве конденсируется ХА, а в трубах циркулирует вода. При температуре воды t_{w 1}=25-28 °C температура конденсации принимается обычно t _к=35-40 °C. Подогрев воды в среднем составляет D t_w =4-8 °C;

2) аппараты воздушного охлаждения общепромышленного назначения типа АВГ и АВЗ (с горизонтальным и зигзагообразным расположением секций оребренных теплообменных труб). ХА конденсируется в трубках, а нагнетаемый вентиляторами воздух обдувает внешнее оребрение труб. Температура конденсации в летний период может составлять t _к=50–54 °C;

3) горизонтальные или вертикальные кожухотрубные аппараты, в которых теплота отводится испаряющимся ХА другого контура каскадных ХМ. Это конденсаторы-испарители.

Горизонтальные кожухотрубные конденсаторы с гладкими трубами марки КТГ применяются для конденсации водой аммиака, пропана, пропилена и других углеводордов.

Горизонтальные кожухотрубные с ребристыми трубами марки КТР применяются для конденсации хладонов. Трубки медные, отношение наружной поверхности трубок к внутренней (коэффициент оребрения) составляет примерно 3,5.

Сокращение потребления воды на промышленных предприятиях является важной проблемой. А холодильные установки являются значительными потребителями воды. Поэтому в настоящее время на ведущих предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности осуществляется переход к воздушному охлаждению конденсаторов.

Преимущества воздушного охлаждения:

а) меньшее загрязнение теплообменных поверхностей;

б) исключение опасности замерзания системы;

в) простота обслуживания;

г) меньшая коррозия и удешевление эксплуатации.

Недостатки: уменьшение теплоотдачи со стороны охлаждающей среды влечет увеличение габаритов, металлоемкости, повышение давления конденсации и, как следствие, увеличение энергозатрат.

Серийные аппараты разделены на категории А и Б: А – для безопасных и нетоксичных сред; Б – для взрывопожароопасных сред и токсичных продуктов.

Аппараты АВЗ отличаются от АВГ большей компактностью и меньшей металлоемкостью.

Более подробное описание конструкций конденсаторов и методики их расчетов приведены в [3, 7, 8].

Дата добавления: 2014-01-20