3.2.2 Конденсаторы с водяным охлаждением
Конденсаторы с водяным охлаждением по своему конструктивному исполнению подразделяются на следующие основные группы:
* _кожухо — трубные конденсаторы;_
* _конденсаторы типа «труба в трубе»;_
* _пластинчатые конденсаторы._
Конденсаторы первой группы чаще всего используются на установках средней и большой мощности, другие же — на установках средней и малой мощности.
+_Кожухо — трубные конденсаторы._+
Рисунок 15
В верхней части кожуха располагается патрубок подвода горячего парообразного хладагента, поступающего из компрессора. В нижней части установлен патрубок отвода жидкого хладагента.
Горячий парообразный хладагент омывает трубки и заполняет свободное пространство между трубками и кожухом.
Холодная вода подаётся по трубкам снизу и выходит через верхнюю часть кожуха.
Горячий парообразный хладагент соприкасается с трубками, по которым циркулирует холодная вода, остывает, конденсируется и скапливается на дне конденсатора. Вода, поглощая теплоту от хладагента, выходит из конденсатора с более высокой температурой, чем на входе в конденсатор. Участок «дополнительного охлаждения», если таковой предусмотрен, состоит из пучка трубок, расположенных на дне конденсатора и отделённых от остальных трубок металлической перегородкой. В таком случае поступающая в конденсатор холодная вода в первую очередь проходит через участок «дополнительного охлаждения».
Трубки конденсатора изготавливаются из меди и имеют номинальный диаметр _20_ и _25 мм_. С внешней стороны трубки имеют оребрение, которое позволяет повысить эффективность теплообмена между хладагентом и находящейся внутри трубок водой.
Обычно в конденсаторах используется вода из системы оборотного водоснабжения.
Температура конденсации хладагента примерно на _5 ºС_ выше температуры воды на выходе из конденсатора. Например, при температуре воды на выходе из конденсатора _35 ºС_ температура конденсации хладагента _R-22_ составляет примерно _40 ºС_. В этих условиях перепад температуры воды в конденсаторе не превышает _5 ºС_.
Для передачи _1 кВт_ тепла от хладагента к проточной воде требуемый расход воды составляет около _170 л/ч_.
+_Конденсаторы типа «труба в трубе»._+
Эти конденсаторы представляют собой выполненную в виде спирали трубку, внутри которой соосно расположена другая трубка. Хладагент может перемещаться по внутренней трубке, а охлаждающая жидкость по внешней трубке, либо наоборот (смотри Рис. 16).
+_Схема конденсатора типа «труба в трубе»._+
Кожухо — трубные конденсаторы выполняются в виде стального цилиндрического кожуха, с обоих концов которого приварены стальные трубчатые решётки. В них запрессовываются медные трубки. К трубным решёткам крепятся головки с входным и выходным патрубками для подключения к системе водяного охлаждения (смотри Рис.15).
+_Схема кожухо — трубного конденсатора с водяным охлаждением._+
Рисунок 16
Вся конструкция может быть выполнена из меди, либо внутренняя трубка может быть медной, а внешняя — стальной.
Как внешняя, так и внутренняя поверхности могут иметь оребрение, увеличивающее эффективность теплопередачи. Два потока жидкостей движутся навстречу друг другу. Вода поступает снизу и выходит сверху, хладагент перемещается в противоположном направлении.
Рисунок 17
Этот тип конденсатора используется в автономных установках кондиционирования воздуха и установках малой мощности. В связи с тем, что конденсатор этого типа представляет собой неразъёмную конструкцию, очистка трубки, по которой циркулирует вода, может проводиться только химическим путём.
+_Пластинчатые конденсаторы._+
В этом типе теплообменника циркуляция жидкости происходит между пластинами, которые расположенными «ёлочкой» (смотри Рис. 17). Пластины теплообменника выполнены из нержавеющей стали.
+_Общий вид пластинчатого конденсатора._+
Внутри теплообменника создаются два независимых контура циркуляции — хладагента и охлаждающей воды. Эти два потока движутся навстречу друг другу. Пластинчатые теплообменники имеют очень высокие теплотехнические характеристики, что обусловило их большое распространение в установках средней и малой мощности. Высокая эффективность этих теплообменников сочетается с компактными размерами и малой массой, небольшими перепадами температур между двумя жидкостями. Это повышает эффективность установки за счёт меньшего количества требуемого хладагента.Пластинчатые теплообменники используются не только в качестве конденсатора, но и в качестве испарителя.
В Таблице 4 приводятся наиболее часто встречающиеся значения температуры воды, используемой в конденсаторах, и соответствующие значения температуры конденсации хладагента.
+_Температуры воды на входе в конденсатор и температуры конденсации._+
p>. Таблица 4
table(table).
|_. Температура воды на входе, ºС|_. Температура конденсации, ºС|
| 24| 38 ÷ 40|
Максимально допустимые при испытаниях значения давления в конденсаторах с водяным охлаждением приведены в Таблице 5.
+_Максимально допустимые значения давления в конденсаторах с водяным охлаждением._+
p>. Таблица 5
table(table).
| Максимальное давление в рабочем режиме со стороны контура хладагента, кПа| 2 450|
| Максимальное давление в рабочем режиме со стороны контура воды, кПа| 1 000|
+_Коэффициент загрязнения._+
Коэффициент загрязнения характеризует термическое сопротивление, вызванное отложением осадка, содержащегося в воде, на внутренних стенках теплообменника. В результате снижается теплопередача.
Проблема загрязнения трубок является большим препятствием при использовании теплообменников в регионах с повышенными показателями жёсткости воды.
Согласно стандарту _ARI Standart 590_ характеристики холодильных машин должны соответствовать коэффициенту загрязнения конденсатора:
p= (Согласно стандарту ARI Standart 590 характеристики холодильных машин должны соответствовать коэффициенту загрязнения конденсатора)!
Для других коэффициентов загрязнения необходимо скорректировать характеристики холодильных машин. В Таблице 6 указаны коэффициенты коррекции эффективности холодильных машин для разных коэффициентов загрязнения.
Следует отметить, что приведённые в Таблице 6 коэффициенты обычно используются для корректировки холодо и тепло производительности установок большой мощности.
+_Коэффициенты коррекции показателей холодо производительности установки в зависимости от коэффициента загрязнения._+
p>. Таблица 6
| Коэффициент загрязнения,(м2 × ºС / Вт) | Поправочный коэффициент холодо производительности | Поправочный коэффициент потребляемой мощности компрессора | |
|---|---|---|---|
| Испаритель | Конденсатор | ||
| чистые трубки | 1,01 | 1,02 | 0,98 |
| 8,8×10-5 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 17,6×10-5 | 0,98 | 0,98 | 1,03 |
| 35,2×10-5 | 0,94 | 0,94 | 1,05 |
Для установок малой и средней мощности в качестве исходной точки принимаются чистые пластины конденсатора и испарителя, а значения поправочных коэффициентов соответствуют указанные в Таблице 7.
+_Коэффициенты коррекции показателей холодо производительности установки малой мощности в зависимости от коэффициента загрязнения._+
p>. Таблица 7
table(table).
|_. Коэффициент загрязнения, (м2 × ºС / Вт)|_. Поправочный коэффициент холодильной машины|_. Поправочный коэффициент потребляемой мощности компрессора|
| чистые трубки| 1,00| 1,00|
| 4,4 × 10-5| 0,98| 0,99|
| 8,8 × 10-5| 0,96| 0,99|
В технической документации на оборудование обязательно приводится методика пересчёта характеристик в зависимости от коэффициента загрязнения.
В Таблице 8 указаны коэффициенты загрязнения, соответствующие различным типам используемой воды.
+_Типичные коэффициенты загрязнения для различных типов воды._+
p>. Таблица 8
table(table).
|_. Тип воды|_. Коэффициент загрязнения, (м2 × ºС / Вт)|
| Вода из водонапорной башни (необработанная)| 17,6 × 10-5|
| Вода из реки (озера)| 17,6 × 10-5|
| Вода из скважины| 17,6 × 10-5|
| Морская вода (открытое море)| 0,044 × 10-5|
С целью сокращения загрязнения до минимально возможного уровня рекомендуют устанавливать скорость потока воды, превышающий _1 м/с_. Рекомендуется также периодически производить очистку трубок механическим либо химическим путём.
Водяной конденсатор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Водяной конденсатор
Cтраница 2
В водяном конденсаторе газ охлаждается до 30 С. [16]
В водяном конденсаторе газ охлаждается до 30 С, а в аммиачном испарителе до — 5 С. [17]
Распространенной конструкцией водяного конденсатора является секционный конденсатор типа труба в трубе ( рис. 7 — 1), составленный из 8 — 10 параллельно включенных секций. Каждая секция состоит из 8 — 12 прямых труб высокого давления, расположенных одна над другой и последовательно соединенных концами при помощи двойных колен ( калачей) на фланцах или на сварке. Внутренний диаметр труб существующих аппаратов меняется от 20 до 55 мм. [19]
Несконденсировавшиеся в водяном конденсаторе 4 пары направляются в рассольный конденсатор 5, где конденсируется смесь, состоящая из 70 — 75 % этилбензола, 20 — 25 % толуола и 3 — 5 % бензола. Отдувка рассольного конденсатора связана с паро-эжекционной установкой, которая создает в системе вакуум. [20]
Несконденсировавшиеся в последнем водяном конденсаторе наиболее легкие газ-бензиновые части, вместе с перманентным газом, поступают на газ-бензиновую установку, где производится улавливание газ-бензина ( в количестве 5 5 % от общей суммы сырого масла) путем охлаждения газа до — 20, комбинированного с поглощением газ-бензина охлажденной до той же температуры тяжелой фракцией сырого бензина. [21]
Несконденсированные в водяном конденсаторе пары направляются в рассольный конденсатор 5, где конденсируется смесь, состоящая из 70 — 75 % этилбензола, 20 — 25 % толуола и 3 — 5 % бензола. [22]
С поступает в водяной конденсатор 4, где охлаждается до 35 С. [24]
Сопряженный с кубом кожухотрубный водяной конденсатор для конденсации паров акрилонитрила изготовлен из углеродистой стали. Он подвергается значительной коррозии: через 2 — 3 года весь комплект трубок приходится полностью сменять. [25]
Рассольные испарители и водяные конденсаторы кожухотруб-ного типа поставляются с накатными трубками, концы которых закреплены в трубных решетках. Торцевые части этих аппаратов снабжаются крышками, обеспечивающими многоходовую или одно-ходовую циркуляцию рассола или воды. В испарителях пары отсасываются через отделитель жидкости в верхней части кожуха, а жидкий фреон подается в нижнюю его часть. Ресивер снабжается Смотровым устройством и запорными вентилями на штуцерах входа и выхода фреона. [26]
Температура газа после водяного конденсатора зависит от температуры и расхода охлаждающей воды, а также от степени загрязнения поверхности конденсатора. [27]
Температура газа после водяного конденсатора зависит от температуры и расхода охлаждающей воды, а также от степени загрязнения поверхности конденсатора. Температура газа после вторичного конденсатора в основном зависит от количества подаваемого в него жидкого аммиака. [28]
Охлаждение газа в водяном конденсаторе производится оборотной водой и циркулирующим конденсатом. Жидкий аммиак отводится из сепаратора и конденсационной колонны, дросселируется до давления 20 — 25 am и направляется в сборник 3, а из него на склад. [29]
На рис. 73 показан водяной конденсатор змеевиково-го типа. [30]
Страницы: 1 2 3 4
Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора
Чиллер с водяным охлаждением — это холодильная машина, которая используется в системе центрального кондиционирования. Он служит для охлаждения или нагрева жидкого теплоносителя (воды или антифриза) и подачи его по трубопроводам к фанкойлам, охладителям вентиляционных установок и т. д. Предлагаемые нашей компанией чиллеры имеют мощность по холоду от 4 до 2000 кВт (2МВт), работают на новейшем фреоне 410. Они производятся и собираются в Европе. Мы гаранитруем 100% совметисмость со всеми типами фанкойлов, приточными и приточно-вытяжными установками и центральными кондиционерами, как отечественных, так и зарубежных производителей.
Чиллеры с водяным охлаждением Clint серии CWW (Италия)- Предназначены для установки внутри помещения, охлаждаются с помощью промежуточного теплоносителя
- Холодопроизводительность: от 5 до 1 242 кВт
- Теплопроизводительность: опция
- Срок поставки: от 4 недель
- Цена: по запросу
- Чиллеры Clint установлены на объектах по всей России
- Почему стоит выбрать Clint?
- Каталог Clint CWW
Конструкция и элементы
Чиллер с водяным охлаждением конденсатора может быть как моноблочного (все компоненты находятся в одном корпусе), так и модульного исполнения (несколько секций определенной мощности соединены между собой в единый агрегат). Типовой чилер с водяным конденсатором состоит из следующих основных элементов, каждый из которых выполняет свою функцию:
- Компрессора, который служит для сжатия газообразного хладагента (фреона) и является составной частью холодильной машины (от типа применяемого компрессора во многом зависит стоимость чиллера)
- Теплообменника для передачи тепла или холода от хладагента (фреона) к жидкому теплоносителю системы кондиционирования (воде или антифризу)
Также в зависимости от исполнения чиллер с водяным охлаждением может иметь некоторые дополнительные модульные элементы:
- Конденсатор для отвода тепла или холода от хладагента (фреона) внешнему теплоносителю
- Встроенный гидромодуль
- Виброопоры для снижения вибрации, передаваемой от чиллера на опорную конструкцию
Кроме этого чиллер также имеет и следующие вспомогательные элементы:
- Ресивер, реле высокого давления, реле давления сдвоенное, запорные вентили, ТРВ, соленойд, фильтр-осушитель и смотровое стекло.
Принцип действия
Чиллер с водяным охлаждением по своей сути является холодильной машиной. Её задача – это отвод тепла от охлаждаемого тела (в нашем случае от воды, либо раствора этиленгликоля) т. е. его охлаждения. Но охладить воду это еще не все, ведь тепло, которое чиллер взял у воды надо куда-то передать. Поэтому общей целью работы чиллера является перенос тепла от охлаждаемой воды к внешнему теплоносителю. Для этой цели внутри чиллера циркулирует фреон, который меняет свое агрегатное состояние, т. е. то переходит из жидкого в газообразное (испаряется), то наоборот газообразного в жидкое (конденсируется). При испарении фреона происходит поглощение энергии, и при его конденсации – выделение.
Теперь рассмотрим как это происходит в чиллере с водяным охлаждением конденсатора. Основными компонентами устройства под названием чиллер являются испаритель (он же фреоновый охладитель, это теплообменник через который по внутреннему контуру циркулирует фреон, а по наружному вода – синяя и красная стрелки на схеме), компрессор терморегулирующий вентиль (сокращенно ТРВ) и водяной конденсатор. Жидкий охлажденный фреон после ТРВ поступает в испаритель, где он испаряется и забирает тепло от воды, т. е охлаждает ее. Далее уже газообразный фреон поступает в компрессор. где он сжимается и нагревается. Далее он поступает в конденсатор. Здесь он переходит в жидкое состояние и передает тепло внешнему теплоносителю. Затем он поспупает в ТРВ, где происходит снижение его давления и температуры и цикл повторяется.
Преимущества чиллера
- Простота устройства чиллера и низкая цена, т. е. купить чиллер выгоднее, чем ставить несколько компрессорно-конденсаторных блоков или систему VRV
- К чиллеру с водяным охлаждением можно присоединить неограниченное количество фанкойлов разных типов ( например кассетных, канальных, настенных, напольных или потолочных), вентиляционных установок и т. п., их работа не зависит друг от друга
- Чиллер, в отличии от любого типа кондиционера, может быть установлен на любом расстоянии от фанкойлов, вентиляционных установок и т. п.
Применение чиллеров
Применение системы чиллер-фанкойл целесообразно на средних и больших объектах, которые имеют достаточное количество фанкойлов, систем вентиляции и т. п. Этими объектами могут быть промышленные предприятия, крупные магазины, торговые центры, административные здания, банки, предприятия здравоохранения, учебные заведения и пр.
Классификация, виды и типы чиллеров
- По своему назначению чиллеры с водяным охлаждением конденсатора делятся на те, которые работают только на охлаждение так называемые «холодные» и те, которые работают как охлаждение, так и на подогрев, в режиме теплового насоса, так называемые «теплые».
- По типу применяемого компрессора чиллеры могут быть с винтовым, поршневым или спиральным компрессора. Следует обратить внимание, что этот критерий может существенно влиять на стоимость чиллера.
- Также чиллеры могут иметь один, либо несколько холодильных контуров.
- В чиллерах с водяным охлаждением могут использоваться разные фреоны (R22, R407 или R410).
Наша компания производит широкий спектр оборудования для вентиляции и кондиционирования.
Доставка оборудованияСлужба логистики опертивно доставит оборудование до вашего объекта, склада или до терминала транспортной компании.
Монтажный отделCпециалисы монтажного отдела сделают монтаж и пуско-наладку системы вентиляции и кондиционирования «под ключ»
Сервисная службаCпециалисы сервисного отдела осуществляют плановое обслуживание оборудования, а также его гарантийный и постгарантийный ремонт
Персональный менеджерОбратившись к нам, Вы будете закреплены за одним менеджером, который будет сопровождать Вас на всех этапах работы.
Акции августа 2021В этом месяце на ряд продукции проходит сезонная акция. Цены снижены. Товары в наличии на складе.
Конденсаторы с водяным охлаждением
Существует три типа конструкции конденсаторов с водяным охлаждением:
• Кожухотрубные
• Типа «труба в трубе»
• Пластинчатые.
Кожухотрубные конденсаторы обычно применяют в холодильных машинах большой мощности, а остальные типы — для менее мощных установок.
Кожухотрубные конденсаторы
Кожухотрубный конденсатор — стальной цилиндр, с обоих концов цилиндра установлены стальные решетки, к которым крепятся головки с патрубками для подключения к системе водяного охлаждения. В эти решетки запрессованы медные трубки, по которым протекает вода. Трубки чаще всего делаются из меди и имеют диаметр 20 мм и 25 мм. Снаружи они оребрены для повышения теплообмена.
В верхнюю часть стального кожуха поступает горячий пар хладагента из компрессора. Он омывает трубки с холодной водой и заполняет пространство между кожухом и трубками. В нижней части располагается патрубок отвода жидкого хладагента.
Холодная вода поступает по трубкам снизу и выходит сверху.
Пар хладагента охлаждается при контакте с холодной водой, конденсируется и скапливается на дне кожуха. В некоторых случаях конденсатор содержит участок дополнительного охлаждения. Он расположен на дне конденсатора и состоит из пучка трубок, отделенных от остальных трубок перегородкой. Вода, только что поступившая в конденсатор и имеющая минимальную температуру, в первую очередь проходит через участок дополнительного охлаждения конденсатора.
Вода, охлаждающая хладагент в кожухотрубных конденсаторах, берется обычно из системы оборотного водоснабжения. Температура конденсации хладагента примерно на 5 градусов выше, чем температура выходящей воды. Для передачи 1кВт тепла от хладагента проточной воде расход воды составляет около 170 литров в час.
КОНДЕНСАТОРЫ ТИПА «ТРУБА В ТРУБЕ»
Конденсатор типа «труба в трубе» — система из двух спиральных трубок, одна расположена внутри другой. По одной из трубок (внешней или внутренней) перемещается хладагент, а по другой — вода.Внутренняя трубка делается из меди, а внешняя — из меди или стали. Поверхности трубок могут иметь оребрение, которое повышает эффективность теплообмена. Жидкости движутся встречными потоками, при этом вода поступает снизу и вытекает сверху, а хладагент — наоборот.
Конденсаторы типа «труба в трубе» используют в автономных установках кондиционирования и маломощных установках охлаждения.
Недостаток конденсаторов этого типа состоит в том, что конструкция неразъемная, и возможна только химическая очистка трубки.
Пластинчатые конденсаторы
Пластинчатые конденсаторы состоят из рядов стальных пластин, расположенных «елочкой». Внутри теплообменника хладагент и вода движутся навстречу друг другу по независимым контурам циркуляции.
Преимущества этого типа конденсаторов:
• очень высокой эффективности теплообмена.
• компактность и небольшая масса
• небольшие перепады температур между хладагентом и охлаждающей водой.
Поэтому они широко применяются в холодильных машинах небольшой и средней мощности.
Если температура воды на входе в конденсатор составляет 16 градусов, то температура конденсации равна 32-36 градусов. При температуре воды +24°С хладагент конденсируется при 38-40°С.
Максимально допустимое давление в рабочем режиме со стороны контура хладагента составляет 2,45 МПа, а со стороны водяного контура — 1 МПа.
Конденсаторы: принцип работы и типы
Один из основных компонентов холодильной машины — это конденсатор, служащий для переноса тепловой энергии от хладагента в окружающую среду. Чаще всего тепло передается воде или воздуху.
Тепло, которое выделяется в конденсаторе, примерно на 30% превышает холодопроизводительность холодильной машины. Например, если холодопроизводительность машины равна 20 кВт, то конденсатор выделяет 25-27 кВт тепла.
Конденсаторы с воздушным охлаждением
|
1. медные трубки конденсатора 2. оребрение |
Конденсаторы с воздушным охлаждением наиболее распространены.
Конденсатор с воздушным охлаждением состоит из вентиляторного блока с электродвигателем и теплообменника. По трубкам протекает хладагент, а вентилятор обдувает трубки потоком воздуха. Обычно скорость потока составляет 1 — 3.5 м/с.
Чаще всего теплообменник состоит из оребренных медных трубок диаметром 6 — 20 мм с расстоянием между ребрами 1-3 мм. Медь используется потому, что ее легко обрабатывать, она не окисляется и имеет высокую теплопроводность. Оребрение обычно выполняется из алюминия.
Выбор диаметра трубок зависит от многих факторов: потерь давления, легкости обработки материала и т.д.
Тип оребрения может быть различным и значительно влияет на тепловые и гидравлические параметры теплообменника в целом. Например, сложный профиль оребрения с многочисленными выступами и просечками создает турбулентность (завихрения) воздуха, омывающего теплообменник. В результате эффективность теплопередачи от хладагента к воздуху увеличивается, и повышается холодопроизводительность холодильной машины.
Применяют два типа соединения трубок с ребрами:
- Отверстия в ребрах, куда непосредственно вставляют трубки теплообменника. Этот способ более прост, но уменьшает теплопередачу из-за неплотности контакта. К тому же, в загрязненной среде по контуру прилегания может появиться коррозия, дополнительно снижающая производительность теплообмена.
- Воротнички (буртики) в местах подсоединения трубок теплообменника. Этот способ дороже и сложнее, зато обеспечивает увеличение поверхности теплообмена.
Дополнительно теплоотдачу хладагента повышают путем рифления внутренней поверхности трубок теплообменника. Это создает турбулентность течения хладагента.
Обычно в конденсаторе имеется от одного до четырех рядов трубок, расположенных по направлению потока хладагента. Часто трубки располагают в шахматном порядке для повышения эффективности теплопередачи.
Интенсивность теплообмена неодинакова на протяжении движения хладагента по трубкам. Горячий хладагент поступает в обменник сверху и перемещается вниз.
- На начальном этапе (5% поверхности) охлаждение наиболее интенсивно, поскольку максимальна разница температур между хладагентом и охлаждающим воздухом и высока скорость движения хладагента.
- Основной участок теплообменника составляет около 85% поверхности. На этом участке хладагент конденсируется при постоянной температуре.
- Остальные 10% поверхности теплообменника служат для дополнительного охлаждения жидкого хладагента.
Температура конденсации хладагента (фреона) выше температуры окружающего воздуха на 10 — 20 градусов, и составляет обычно 42-55С. Выходящий из теплообменника нагретый воздух всего на 3-5 градусов холоднее температуры конденсации.
Конденсаторы с водяным охлаждением
Существует три типа конструкции конденсаторов с водяным охлаждением:
- Кожухотрубные
- Типа «труба в трубе»
- Пластинчатые.
Кожухотрубные конденсаторы обычно применяют в холодильных машинах большой мощности, а остальные типы — для менее мощных установок.
Кожухотрубные конденсаторы
Кожухотрубный конденсатор — стальной цилиндр, с обоих концов цилиндра установлены стальные решетки, к которым крепятся головки с патрубками для подключения к системе водяного охлаждения. В эти решетки запрессованы медные трубки, по которым протекает вода. Трубки чаще всего делаются из меди и имеют диаметр 20 мм и 25 мм. Снаружи они оребрены для повышения теплообмена.
В верхнюю часть стального кожуха поступает горячий пар хладагента из компрессора. Он омывает трубки с холодной водой и заполняет пространство между кожухом и трубками. В нижней части располагается патрубок отвода жидкого хладагента.
Холодная вода поступает по трубкам снизу и выходит сверху.
Пар хладагента охлаждается при контакте с холодной водой, конденсируется и скапливается на дне кожуха. В некоторых случаях конденсатор содержит участок дополнительного охлаждения. Он расположен на дне конденсатора и состоит из пучка трубок, отделенных от остальных трубок перегородкой. Вода, только что поступившая в конденсатор и имеющая минимальную температуру, в первую очередь проходит через участок дополнительного охлаждения конденсатора.
Вода, охлаждающая хладагент в кожухотрубных конденсаторах, берется обычно из системы оборотного водоснабжения. Температура конденсации хладагента примерно на 5 градусов выше, чем температура выходящей воды. Для передачи 1кВт тепла от хладагента проточной воде расход воды составляет около 170 литров в час.
Конденсаторы типа «труба в трубе»
Конденсатор типа «труба в трубе» — система из двух спиральных трубок, одна расположена внутри другой. По одной из трубок (внешней или внутренней) перемещается хладагент, а по другой — вода.
Внутренняя трубка делается из меди, а внешняя — из меди или стали. Поверхности трубок могут иметь оребрение, которое повышает эффективность теплообмена. Жидкости движутся встречными потоками, при этом вода поступает снизу и вытекает сверху, а хладагент — наоборот.
Конденсаторы типа «труба в трубе» используют в автономных установках кондиционирования и маломощных установках охлаждения.
Недостаток конденсаторов этого типа состоит в том, что конструкция неразъемная, и возможна только химическая очистка трубки.
Пластинчатые конденсаторы
Пластинчатые конденсаторы состоят из рядов стальных пластин, расположенных «елочкой». Внутри теплообменника хладагент и вода движутся навстречу друг другу по независимым контурам циркуляции.
Преимущества этого типа конденсаторов:
- очень высокой эффективности теплообмена.
- компактность и небольшая масса
- небольшие перепады температур между хладагентом и охлаждающей водой.
Поэтому они широко применяются в холодильных машинах небольшой и средней мощности.
Если температура воды на входе в конденсатор составляет 16 градусов, то температура конденсации равна 32-36 градусов. При температуре воды +24°С хладагент конденсируется при 38-40°С.
Максимально допустимое давление в рабочем режиме со стороны контура хладагента составляет 2,45 МПа, а со стороны водяного контура — 1 МПа.
Кондиционер с водяным охлаждением конденсатора
Кондиционер с водяным охлаждением конденсатора состоит из наружного блока, конденсатор которого охлаждается жидким теплоносителем (водой или антифризом) и внутреннего блока с воздушным способом распределения охлажденного или нагретого воздуха. Такая конструкция позволяет устанавливать блок внутри помещения, использовать циркулирующий теплоноситель в качестве дополнительного источника тепловой энергии, размещать в местах с повышенным содержанием мелкодисперсных частиц. Например, в загрязненной среде сплит системы воздух-воздух быстро загрязняются и ломаются (фото 1). Но для систем с водяным охлаждением конденсатора нужно обязательно подводить к месту установки трубную разводку с постоянно циркулирующей жидкостью.
Рисунок 1. Структурная схема кондиционера с водяным охлаждением.
Основные узлы кондиционера
Главной особенность кондиционера вода-воздух от сплит систем воздух-воздух является наличие сдвоенного теплообменника и отсутствие вентилятора в наружном блоке.
Условно холодильную машину можно разделить на гидравлический и электрический узел. Гидравлический узел состоит из:
- Компрессора – осуществляет перемещение фреона по замкнутому контуру с необходимым для протекания процесса теплообмена давлением.
- Аккумулятора с фильтром – накапливает хладагент и защищает внутренние детали компрессора от окисления и попадания твердых частиц.
- Сдвоенного теплообменника – способствует переходу хладагента в жидкое состояние.
- Дросселирующего устройства – снижает давление жидкого фреона для перехода его в газовое состояние.
- Испарителя – охлаждает воздух в помещении.
- Трехходового крана с клапаном – соединяет линию всаса одной части кондиционера с другой, и через него осуществляется заправка фреона.
- Двухходового крана – соединяет линию нагнетания.
- Трубной обвязки – соединяет перечисленные компоненты системы в замкнутый контур.
Электрический узел состоит из:
- Блока управления – организовывает работу компрессора и других электрических узлов системы.
- Мотора с турбиной – осуществляет принудительную циркуляцию охлажденного воздуха.
- Датчика температуры – контролирует температуру хладагента и воздуха в помещении.
- Шаговый двигатель – перемещает жалюзи для изменения направления потока воздуха в горизонтальном направлении.
Принцип работы
Принцип работы холодильной машины основан на свойстве жидкого вещества при испарении, интенсивно поглощать тепло, а при конденсации, отдавать тепловую энергию. В роли такого вещества применяется фреон, который производит перенос тепла или холода из одного места в другое. Рассмотрим, как осуществляется теплоперенос между блоками в режиме охлаждения, при работающем компрессоре на участках, указанных на рисунке 1.
«А-В». Газообразный фреон, под высоким давлением перемещаясь по конденсатору, конденсируется и через теплообменники отдает тепло воде.
«С-D». Вода под давлением не менее 2 бар подается на теплообменник, который плотно соприкасается с конденсатором, нагревается и сбрасывается в систему отопления или другие точки по утилизации тепла.
«В-Е». Жидкий хладагент, проходя через дросселирующее устройство, превращается в смесь, состоящую из газа (? 20 %) и жидкости (? 80 %) за счет резкого снижения давления. Газовая фаза способствует охлаждению фреона до 4 – 7 0С.
«E-F». Охлажденная смесь, двигаясь по испарителю, разогревается из-за поглощения тепловой энергии помещения и в точке «F» переходит в газообразное состояние.
«F-А». Нагретый газ засасывается компрессором, сжимается и под высоким давлением подается в конденсатор. Цикл замыкается и воспроизводится до обесточивания двигателя компрессора.
Для применения кондиционера в режиме обогрева нужно поменять направление движения хладагента таким образом, чтобы теплообменник внутреннего блока выполнял функцию конденсатора, а наружного – испарителя. Реверсивное движение фреона обеспечивается за счет встроенного в кондиционер с водяным охлаждением конденсатора специального переключателя – четырехходового клапана.
Устройство кондиционера с водяным охлаждением конденсатора.
Особенности монтажа запуска и технического обслуживания
В связи с наличием водяного контура, к наружному блоку необходимо подвести подводящий и отводящий трубопровод.
В качестве системы водоснабжения могут быть использованы:
- Две скважины. С одной вода подается в теплообменник, а в другую сбрасывается.
- Замкнутый цикл охлаждения промышленного оборудования.
- Замкнутый цикл отопления офисных помещений с мощными серверными отделениями. В процессе работы кондиционера, жидкость температурой от -5 до +40, должна постоянно циркулировать по водяному теплообменнику под давлением не ниже 2 бар.
После долгого простоя холодильной машины необходимо прочистить водяной фильтр, проверить циркуляцию воды или антифриза. После подачи теплоносителя в кондиционер для возобновления циркуляции нужно произвести сброс воздушной пробки через золотник.
Золотник для сброса воздушной пробки.
Последовательность удаления воздушной пробки:
- С клапана золотникового типа откручиваем колпачок.
- Надавливаем на золотник и выпускаем воздух.
- После появления воды из клапана отпускаем золотник.
- Проверяем герметичность сбросного устройства.
- Закручиваем колпачок.
При проведении технического обслуживания наружного блока выполняется:
- чистка всех компонентов системы от пыли;
- очистка сетчатого фильтра водяного контура от накопленной грязи;
- проверка герметичности системы и количество хладагента;
- восстановление теплоизоляции фреонопровода.
Некоторые параметры, на которые следует ориентироваться при проведении ТО, указаны на информационной табличке.
Информационная табличка.
Все остальные работы, проводимые в процессе ТО внутреннего блока, остаются такими же, как и при ревизии кондиционера типа воздух-воздух.
Конденсатор водяного охлаждения состоит из корпуса и змеевика; вода циркулирует по змеевику из медно-никелевого сплава. Пары хладагента поступают в корпус и конденсируются на внешней поверхности змеевика. также незначительная разница между температурой воды на входе и выходе конденсатора свидетельствуют о загрязнении змеевика конденсатора. Пример: Давление нагнетания составляет 10,3 кг/см2 (146,4 psig). В соответствии с Табл. 6-6 (графиком температур и давлений R-134a), давление в 10,3 кг/см2 (146,4 psig) соответствует 43°С (110°F). Если конденсатор водяного охлаждения загрязнен, его можно очистить следующим образом: a. Выключите агрегат и отсоедините кабель питания. b. Отсоедините трубку реле давления воды, открутив две гайки с развальцовкой. Установите колпачок с развальцовкой в четверть дюйма на входную трубку конденсатора водяного охлаждения (он заменяет гайку трубки). При необходимости очистите трубку. Необходимые материалы и оборудование: 1. Состав Oakite № 22, поставляющийся в виде порошка с расфасовкой в 68 кг (150 фунтов) и 136 кг (300 фунтов). 2. Состав Oakite № 32, поставляющийся в виде жидкости в ящиках с бутылками объемом в 3,785 литра (4 галлона США), а также в оплетенных бутылях весом в 52,6 кг (116 фунтов) нетто. 3. Чистая вода. 4. Кислотоупорный насос, емкости или бутылки с резиновым шлангом. ПРИМЕЧАНИЕ При первом применении состава Oakite № 32 необходимо пригласить местного представителя технической службы Oakite, который поможет организовать работу. Он продемонстрирует, как провести очистку с минимальной разборкой оборудования, как рассчитать время и необходимый объем состава, как приготовить раствор, как проконтролировать и закончить очистку, промыть и нейтрализовать оборудование перед установкой на место. Вам будут весьма полезны его знания металлов, типов загрязнения, качества воды, методов очистки. Краткое описание необходимых действий: a. Слейте воду из трубок конденсатора. Очистите трубки составом Oakite № 22, чтобы удалить грязь и шлам. f. Проведите промывку. Подробное описание необходимых действий: 1. Слейте воду и промойте змеевик конденсатора. Если накипи на внутренних поверхностях трубок сопутствует накопление шлама, перед проведением процедуры удаления накипи необходимо провести тщательную очистку. 2. Для удаления шлама и грязи используйте состав Oakite № 22. Разведите 170 граммов (6 унций) в 3,785 литра (1 галлоне США) воды. Согрейте раствор и заставьте его циркулировать по трубкам по полного удаления грязи и шлама. 3. После очистки тщательно промойте трубки чистой водой. 4. Для удаления накипи приготовьте раствор в 15% (по объему), растворяя состав Oakite № 32 в воде. Для этого медленно добавляйте 0,47 литра (1 пинту США) кислоты (Oakite №32) в 2,8 литра (3 кварты США) воды. ВНИМАНИЕ Oakite № 32 является кислотой; кислоту нужно медленно добавлять в воду. НЕ ДОБАВЛЯЙТЕ ВОДУ В КИСЛОТУ — это вызовет образование брызг и сильное нагревание. Пользуйтесь резиновыми перчатками. При случайном попадании раствора на кожу немедленно смывайте его. Не допускайте попадания брызг раствора на бетон. 5. Заполните трубки раствором; заполняйте их снизу. См. Рисунок. 6-35. Внимание: не забудьте обеспечить свободный выход газа сверху.
Рисунок 6-35. Очистка конденсарота водяного охлаждения — принудительная циркуляция. 6. Раствор Oakite № 32 должен оставаться в трубках змеевика несколько часов. Периодически обеспечивайте его циркуляцию с помощью кислотоупорного насоса. Рисунок 6-36. Очистка конденсатора водяного охлаждения — циркуляция под действием силы тяжести. Табл.6-1. График температур и сопротивлений для AMBS, DTS, RRS, RTS, SRS и STS
Табл.6-2. График температур и сопротивлений для датчика Partlow
Табл.6-3. Рекомендуемые моменты затяжки болтов.
Табл.6-4. Пределы износа для компрессоров
Табл.6-5. Моменты затяжки для компрессора
NEF — Национальный стандарст особой точности Табл.6-6. График температур и давления R — 134a
Предыдущая Оглавление Следующая ООО «Транстек» — Рефконтейнеры.рф ® | |||||||||
Конденсатор с водяным охлаждением — обзор
10.6 Конденсатор
Первое предположение о температуре конденсации уже использовалось в качестве ориентира. Пользователи должны знать о большой разнице в стоимости владения, связанной с выбором конденсатора, поэтому варианты следует сравнивать на этой основе. Некоторые машины, такие как центробежный компрессор, очень чувствительны к условиям высокой конденсации, и правильный выбор (в данном случае градирни) может дать значительный выигрыш в COP.
Номинальные значения по каталогу показывают тепло, отводимое при указанной температуре конденсации и относящееся к следующему:
- •
Температура окружающей среды по сухому термометру для конденсаторов с воздушным охлаждением
- •
Доступная температура воды для конденсаторов с водяным охлаждением или
- •
Температура окружающей среды по влажному термометру для испарительных типов
Для водяных тепловых насосов температура конденсации должна быть как можно ниже, как описано в главе: Конденсаторы и градирни (рис.6.12).
Конденсатор, выбранный только по первоначальной стоимости, почти наверняка будет меньше по размеру и будет работать при высоком напоре.
Пример 10.4
Для приложения требуется холодопроизводительность 218 кВт, а время работы составляет 2000 ч / год при стоимости электроэнергии 8 p / (кВтч). Для достижения температуры конденсации 30 ° C конденсатор будет стоить 14000 фунтов стерлингов, в то время как конденсатор меньшего размера для температуры 35 ° C будет стоить 8500 фунтов стерлингов. Оцените срок окупаемости, если установлен конденсатор большего размера.
| Температура конденсации | 30 ° C | 35 ° C |
|---|---|---|
| Номинальная мощность установки (кВт) | 242 | 218 |
| Время работы для 218 кВт × 2000 ч | 1,802 | 2,000 |
| Входная электрическая мощность компрессора (кВт) | 60 | 70 |
| Стоимость электроэнергии в год (£) | 11533 | 14,933 |
| Экономия электроэнергии в год (£) | 3,400 |
Время безубыточности = 14000-85003400 = 1.6 лет
Это очень приблизительный расчет, основанный на прямых капитальных затратах, а не на процентных ставках, и его необходимо проанализировать с точки зрения общей экономики предприятия. Также не учитываются колебания, связанные с сезонными изменениями температуры воздуха. Также следует иметь в виду, что это основано на иллюстративных расходах на электроэнергию, и большая экономия будет достигнута по мере роста затрат на топливо. Подрядчики тендеров и потенциальные пользователи должны знать об альтернативах такого рода.
В большинстве климатических условий температура по влажному термометру намного ниже температуры по сухому термометру, и может быть преимущество использования водяного или испарительного охлаждения для более крупных установок. Необходимо учитывать расходы на техническое обслуживание, как указано в главе «Конденсаторы и градирни». Обеспокоенность болезнями, переносимыми распылением, также может указывать на предпочтение воздушного охлаждения. В таблице 10.2 показаны температуры конденсации, основанные на ориентировочной разнице температур в 15 K и 12 K. Например, если будет решено использовать конденсатор с воздушным охлаждением, будет значительная экономия в выборе размера конденсатора для пониженной температуры конденсации, начиная с первое предположение от 62 ° C до, возможно, 56 ° C.
Таблица 10.2. Типичные температуры конденсации для конденсаторов с воздушным охлаждением и испарительных конденсаторов в различных местах
| Климатические условия | С воздушным охлаждением | Испарительные | ||
|---|---|---|---|---|
| По сухому термометру (° C) | Конденсатор (° C) | по влажному термометру (° C) | Конденсатор (° C) | |
| Южное Соединенное Королевство | 27 | 42 | 21 | 33 |
| Шотландия | 24 | 39 | 18 | 30 |
| Средиземноморье | 32 | 47 | 24 | 36 |
| Пустыня | 47 | 62 | 24 | 36 |
| Тропический влажный | 33 | 48 | 28 | 40 |
Максимальная расчетная температура конденсации применяется только при максимальной температуре окружающей среды. Всегда позволяйте этой температуре снижаться в более прохладное время до минимального рабочего предела.Системы охлаждения должны позволять температуре конденсации опускаться как минимум до 25 ° C, если это позволяет охлаждающая среда, а в некоторых системах можно снизить температуру. Это следует учитывать при истинной оценке общей стоимости владения.
Рабочие характеристики конденсаторов с системой компрессор – испаритель можно представить графически, как на рис. 10.6. Кривые представляют собой отклоненное тепло от компрессора, то есть режим охлаждения плюс мощность компрессора. Они нанесены на базовую производительность конденсатора. Разработка графических методов сопоставления компонентов дана Sulc (2007).Некоторые производители конденсаторов предоставляют кривые номинальных значений, основанные на охлаждающей способности компрессора и с использованием типичных коэффициентов мощности. В случае значительного бесполезного охлаждения, как в примере 10.3, нагрузка отвода тепла будет включать эту дополнительную мощность. Переохлаждение может происходить после конденсатора, и в этом случае эту нагрузку можно вычесть.
Рисунок 10.6. Баланс теплоотвода с конденсатором.
Конденсаторам с воздушным охлаждением требуется большой воздушный поток для данного отвода тепла, и возможность разместить их там, где этот воздушный поток может быть получен без рециркуляции, может ограничить их использование.Водяное или испарительное охлаждение всегда следует рассматривать как возможность для крупного оборудования.
Мембранный конденсатор как новая технология для восстановления воды и предварительной очистки газа: текущее состояние и перспективы | BMC Chemical Engineering
http://www.fao.org/nr/water/aquastat/water_use/index.stm (последний доступ: 19.03.2019).
Эффективность использования ресурсов и низкоуглеродная экономика, Серия годовых отчетов по показателям (AIRS), Европейское агентство по окружающей среде, 2016 г.https://www.eea.europa.eu/airs/2016/resource-efficiency-and-low-carboneconomy (последний доступ: 19.03.2019).
https://www.spire2030.eu/sites/default/files/pressoffice/spire-roadmap.pdf (последний доступ: 19.03.2019).
http://ec.europa.eu/environment/action-programme/index.htm (последний доступ: 19.03.2019).
http://www.seas.columbia.edu/earth/wtert/sofos/nawtec/1968-National-Incinerator-Conference/1968-National-Incinerator-Conference-26.pdf (последний доступ: 9 июля 2019 г.).
Македонио Ф., Брунетти А., Барбьери Дж., Дриоли Э. Мембранный конденсатор как новая технология для восстановления воды из увлажненных «отработанных» газовых потоков. Ind Eng Chem Res. 2012; 52 (3): 1160–7.
Артикул Google ученый
Macedonio F, Cersosimo M, Brunetti A, Barbieri G, Drioli E. Рекуперация воды из потоков увлажненных отработанных газов: контроль качества с использованием технологии мембранного конденсатора.Chem Eng Proc Proc Int. 2014; 86: 196–203.
CAS Статья Google ученый
Брунетти А., Санторо С., Македонио Ф, Фиголи А., Дриоли Е., Барбьери Г. Потоки газообразных отходов: от проблемы окружающей среды к источнику воды с использованием мембранных конденсаторов. Чисто — почва, воздух, вода. 2014; 42 (8): 1145–53.
CAS Статья Google ученый
Macedonio F, Brunetti A, Barbieri G, Drioli E.Конфигурации мембранных конденсаторов для рекуперации воды из отходящих газов. Sep Pur Tech. 2017; 181: 60–8.
CAS Статья Google ученый
Drioli E, Santoro S, Simone S, Barbieri G, Brunetti A, Macedonio F. Figoli, A. Подготовка мембраны ECTFE для регенерации потоков увлажненного газа с использованием мембранного конденсатора. React Funct Polym. 2014; 79: 1–7.
CAS Статья Google ученый
Энрайт Р., Милькович Н., Аль-Обейди А., Томпсон К.В., Ван EN. Конденсация на супергидрофобных поверхностях: роль локальных энергетических барьеров и масштаб структуры. Ленгмюра. 2012. 28 (40): 14424–32.
CAS Статья Google ученый
Македонио Ф., Фраппа М., Брунетти А., Барбьери Дж., Дриоли Э. Восстановление воды и загрязняющих веществ из шлейфа градирни. Env. Англ. Res., 2019 (Принято).
Улавливание испарившейся воды с помощью новых мембран, GA № 246074, http: // www.watercapture.eu/ (последний доступ: 8 июля 2019 г.).
Материалы и технологии для повышения производительности систем охлаждения на электростанциях, GA № 686031, http://matching-project.eu/ (последний доступ: 8 июля 2019 г.).
Scholes CA, Freeman BD, Kenthish SE. Проницаемость водяного пара и конкурентная сорбция в термически перегруппированных (ТР) мембранах. J. Mem. Sci. 2014; 470: 132–7.
CAS Статья Google ученый
Brunetti A, Cersosimo M, Dong G, Woo KT, Lee J, Kim JS, Lee YM, Drioli E, Barbieri G. Восстановление на месте устаревших термически перестроенных газоразделительных мембран. J. Mem. Sci. 2016; 520: 671–8.
CAS Статья Google ученый
Cersosimo M, Brunetti A, Drioli E, Dong G, Woo KT, Lee J, Lee YM, Barbieri G. Отделение CO2 от увлажненных тройных газовых смесей с использованием термически перегруппированных полимерных мембран. J Mem Sci.2015; 492: 257–62.
CAS Статья Google ученый
Институт градирни. Легионеллез. Руководство: Лучшие методы борьбы с легионеллами. Институт Градирни; Июль 2008 г. Доступно по адресу: https://www.cti.org/downloads/WTP-148.pdf. (Последний доступ: 19.03.2019).
Kuniko U, Chang J-S. Удаление летучих органических соединений из воздушных потоков и промышленных дымовых газов нетепловой плазменной технологией.IEEE Trans Dielectr Electr Insul. 2000: 602–14.
Михельс Б., Адамчик Ф., Кох Дж. Модернизация системы рекуперации тепла дымовых газов на электростанции Мехрум. Пример оценки ресурса электростанции на практике. В: Материалы конференции POWER-GEN Europe; 2004. с. 10–1.
Google ученый
Folkedahl B, Weber GF, Collings ME. Добыча воды из дымовых газов угольных электростанций, окончательный отчет, соглашение о сотрудничестве с Министерством энергетики США №DE-FC26-03NT41907. Питтсбург, Пенсильвания: Национальная лаборатория энергетических технологий; 2006.
Книга. Google ученый
Sijbesma H, Nymeijer K, van Marwijk R, Heijboer R, Potreck J, Wessling M. Осушение дымовых газов с использованием полимерных мембран. J. Mem. Sci. 2008; 313: 263–76.
CAS Статья Google ученый
Ван Т., Юэ М., Ци Х, Ферон PHM, Чжао С. Транспортный мембранный конденсатор для рекуперации воды и тепла из газовых потоков: оценка производительности.J Membr Sci. 2015; 484: 10–7.
CAS Статья Google ученый
Шаму А., Мидема Х., Борнеман З., Неймейер К. Дегидратация сверхкритического диоксида углерода с использованием плотных полимерных мембран: технико-экономическая оценка. Sep Purif Technol. 2019; 224: 209–18.
CAS Статья Google ученый
Лю XH, Zhang Y, Qu KY, Jiang Y. Экспериментальное исследование характеристик массопереноса осушителя с поперечным потоком с использованием жидкого осушителя.Energy Convers Manag. 2006. 47 (15–16): 2682–92.
Артикул Google ученый
Zurigat YH, Abu-Arabi MK, Abdul-Wahab SA. Осушение воздуха осушителем на основе триэтиленгликоля в насадочной колонне. Energy Convers Manag. 2004. 45 (1): 141–55.
CAS Статья Google ученый
Копен Дж. Х., Суллива Т. Б., Фолкедаль Британская Колумбия, Карни Б. Принципы системы рекуперации воды из дымовых газов.В кн .: Материалы международной конференции по энергетике. Лас-Вегас, штат Невада; 2005.
Jeong K, Kessen MJ, Bilirgen H, Levy EK. Аналитическое моделирование конденсации воды в конденсационном теплообменнике. Int J Heat Mass Transf. 2010; 53: 2361–8.
CAS Статья Google ученый
Ян С., Чжао С., Вардхау Л., Ферон PHM. Инновационное использование мембранного контактора в качестве конденсатора для рекуперации тепла при улавливании углерода.Environ Sci Technol. 2015; 49: 2532–40.
CAS Статья Google ученый
Гао Д., Ли З., Чжан Х., Чен Х., Ван Л., Лю Х. Исследование десульфурации и регенерации воды из дымовых газов с использованием керамической композитной мембраны. Int J Energy Res. 2019; 43: 1747–59.
CAS Статья Google ученый
Чжан X, Jia L, Peng Q, Dang C. Экспериментальное исследование конденсационной теплопередачи в конденсаторе с парожидкостным сепаратором.Appl Therm Eng. 2019; 152: 196–203.
CAS Статья Google ученый
Xie J, Xu J, Liang C, She Q, Li M. Полное понимание улучшенной конденсационной теплопередачи с использованием концепции разделения фаз. Энергия. 2019; 172: 661–74.
Артикул Google ученый
Ян Б., Чен Х. Рекуперация тепла и воды из дымовых газов: применение пучков труб с микропористой керамической мембраной на газовых электростанциях.Химическая инженерия и переработка: интенсификация процессов. 2019; 137: 116–27.
CAS Статья Google ученый
Tu T, Cui Q, Liang F, Xu L, He Q, Yan S. Рекуперация воды из десорбера CO2 верхнего погона отпарного газа посредством воздушного охлаждения, усиленного конденсацией на транспортной мембране. Sep Purif Technol. 2019; 215: 625–33.
CAS Статья Google ученый
Yan S, Cui Q, Tu T, Xu L, He Q, Feron PHM, Zhao S. Мембранный теплообменник для новой рекуперации тепла при улавливании углерода. J Membr Sci. 2019; 577: 60–8.
CAS Статья Google ученый
Ян Б., Шен Г., Чен Х, Фенг И., Ван Л. Экспериментальное исследование конденсационного теплообмена и процесса рекуперации воды в пучке труб с микропористой керамической мембраной. Appl Therm Eng. 2019; 155: 354–64.
CAS Статья Google ученый
Дэн Дж., Чжаохао Л., Хэн З., Хайпин С., Чао С., Кай Л. Рекуперация влаги и скрытой теплоты из дымовых газов с помощью непористых органических мембран. J Clean Prod. 2019; 225: 1065–78.
Артикул Google ученый
Zhao S, Yan S, Wang DK, Wei Y, Qi H, Wu T, Feron PHM. Одновременная регенерация тепла и воды из дымовых газов мембранной конденсацией: экспериментальное исследование. Appl Therm Eng. 2017; 113: 843–50.
CAS Статья Google ученый
Zhao S, Feron PHM, Xie Z, Zhang J, Hoang M. Исследования конденсации при мембранном испарении и мембранной перегонке с подачей газа. JMembr Sci. 2014; 462: 9–16.
CAS Статья Google ученый
Ким Дж. Ф., Пак А., Ким С. Дж., Ли П, Чо Й, Пак Х и др. Получение чистой воды из выбросов электростанций с использованием мембранной конденсаторной технологии. ACS Sustain Chem Eng. 2018; 6 (5): 6425–33.
CAS Статья Google ученый
Мец С., Ван де Вен В., Потрек Дж., Малдер М., Весслинг М. Транспорт водяного пара и смесей инертных газов через высокоселективные и высокопроницаемые полимерные мембраны. J Membr Sci. 2005. 251 (1): 29–41.
CAS Статья Google ученый
Вейн Л., Намбудири В., Лин Дж., Абар М., Альварес Ф. Получение водоселективных полибутадиеновых мембран и их использование для сушки спиртов с помощью технологий первапорации и паропроницаемости.ACS Sustain Chem Eng. 2016; 4 (8): 4442–50.
CAS Статья Google ученый
Ван Д., Бао А., Кунч В., Лисс В. Утилизация тепла дымовых газов угольной электростанции и рекуперация воды. Appl Energy. 2012. 91 (1): 341–348.
Артикул Google ученый
Лю Ф., Хашим Н.А., Лю Й., Абед MRM, Ли К. Прогресс в производстве и модификации мембран из ПВДФ. J. Memb.Sci. 2011; 375: 1-27.
CAS Статья Google ученый
Тиджинг Л.Д., Чой Дж., Ли С., Ким С., Кьонг Х. Последние достижения в мембранной дистилляции с использованием электропряденой нановолоконной мембраны. J Memb Sci. 2014; 453: 435–62.
CAS Статья Google ученый
Янсен Дж., Фрисс К., Дриоли Э. Перенос органических паров в стеклообразных перфторполимерных мембранах: простой полуколичественный подход к анализу явления кластеризации с помощью измерений задержки во времени.J. Memb. Sci. 2011; 367: 141–51.
CAS Статья Google ученый
Фили Т.Дж., Плетчер С., Карни Б. Макнемар. Power-Gen International: A.T. Программа исследований и разработок в области водоснабжения электростанций Министерства энергетики / Национальной лаборатории энергетических технологий; 2006.
Google ученый
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health (последний доступ: 19.03.2019).
Элегантный портативный конденсатор для воды извлекает питьевую воду из влажного воздуха
© Реймин Делеон, Марко Торторичи и Остин Седлбауэр
Для тех, кто когда-либо жил во влажном климате и был поражен ведрами, которые потеют, вот один из способов воспользоваться жаркой и липкой ситуацией. Этот портативный конденсатор воды предназначен для конденсации влаги из влажного климата в питьевую воду в течение дня, в отличие от других подобных, но более громоздких устройств, уже доступных на рынке.
© Реймин Делеон, Марко Торторичи и Остин Седлбауэр. Устройство, созданное канадскими студентами промышленного дизайна Реймином Делеоном, Марко Торторичи и Остином Седлбауэром, названо НЬОРД в честь морского бога из скандинавской мифологии. «Эта концепция« портативного устройства для создания воды »может похвастаться некоторыми интересными функциями, обеспечивающими производство воды», — говорит Янко. Дизайн:
.Внутренний термостат контролирует температуру воздуха и регулирует внутренний полярный полимер для создания необходимых условий для конденсации внутри бутылки.Просто включите устройство, и через два часа у вас будет литр воды (при влажности 50%).© Реймин Делеон, Марко Торторичи и Остин Седлбауэр
© Реймин Делеон, Марко Торторичи и Остин Седлбауэр
По словам дизайнеров, эта концепция основана на древних воздухозаборниках, которые могли производить от сотен до тысяч галлонов питьевой воды ежедневно. Первоначально вентиляционные колодцы были пассивной технологией, связанной с противотуманными ограждениями, но отличавшейся от них.Упомянутый выше полярный полимер представляет собой синтетический материал, который способен замедлять молекулы, охлаждать их после загрузки, создавая конденсацию при средней разнице температур в 20 градусов Цельсия.
Дизайнеры говорят, что
Создав уменьшенную версию [воздухозаборника] и ускорив процесс за счет использования принудительной индукции, мы можем быстро производить питьевую воду.© Реймин Делеон, Марко Торторичи и Остин Седлбауэр
Помимо полярного полимера, механизм конструкции будет включать датчик температуры, вентиляторы и батарею холодного синтеза.Батарея холодного синтеза может представлять проблему; в основном он питается низкоэнергетическими ядерными реакциями (LENR) в качестве источника энергии, технология, которая в настоящее время находится на теоретической стадии и является довольно спорной. Тем не менее, его сторонники заявляют, что холодный синтез, или LENR, в случае его разработки может стать потенциальным благом в качестве безграничного и экологически чистого источника энергии для производства электроэнергии.
Мы не уверены, насколько опасными могут быть потребители, если на их столешнице происходят ядерные реакции с низким энергопотреблением, или даже если это практически возможно, но в концептуальном контексте NJORD, тем не менее, представляет собой интересный синтез, объединяющий футуристические компоненты с портативностью для трансформации. древняя технология.
экспериментальная химия — Расход воды в конденсаторе
экспериментальная химия — Расход воды в конденсаторе — Chemistry Stack ExchangeСеть обмена стеков
Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.
Посетить Stack Exchange- 0
- +0
- Авторизоваться Подписаться
Chemistry Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для ученых, преподавателей, преподавателей и студентов в области химии.Регистрация займет всего минуту.
Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществуКто угодно может задать вопрос
Кто угодно может ответить
Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх
Спросил
Просмотрено 44k раз
$ \ begingroup $Как должна течь вода в вашем конденсаторе? Из колбы в верхнюю часть конденсатора или из верхней части конденсатора обратно в колбу? Я мог вообразить и то, и другое: верхняя часть от колбы заполнит весь конденсатор водой из-за сопротивления силы тяжести, увеличения площади охлаждения или верха к колбе, потому что это приведет к противотоку, увеличивающему тепловой поток, но тогда это практически невозможно. получить приличную охлаждающую поверхность без чрезмерного давления воды.
Это изображение предполагает первое.
Создан 25 июн.
JoriJori5,93566 золотых знаков2828 серебряных знаков6666 бронзовых знаков
$ \ endgroup $ $ \ begingroup $Обычно охлаждающая вода подключается в соответствии с механизмом противотока для максимального повышения эффективности.Конечно, это плохо работает с конденсатором Либиха, который вы изображали, но вы в любом случае не будете использовать такой конденсатор для рефлюкса. Наиболее распространенным конденсатором для орошения является конденсатор Димрота, который можно использовать для противоточного обмена без каких-либо проблем, поскольку вход и выход воды находятся в верхней части конденсатора.
Вот изображение из Arbeitsmethoden in der organischen Chemie (стр. 43), на котором показано, куда подавать охлаждающую воду для различных типов конденсаторов.
Создан 25 июн.
Безумный ученый5,88811 золотых знаков3535 серебряных знаков5959 бронзовых знаков
$ \ endgroup $ $ \ begingroup $Вода всегда должна поступать из нижней части конденсатора (конец, ближайший к колбе) и выходить из верхней части конденсатора.При этом всегда гарантирует, что ваш конденсатор будет заполнен охлаждающей водой. Если вы настроите его противоположным образом, и если по какой-то причине скорость потока воды в конденсатор уменьшится и станет медленнее, чем скорость воды, выходящей из конденсатора, то конденсатор не останется заполненным водой. Если бы реакция протекала без внимания, это могло вызвать проблемы. Кстати, вот ссылка, которая может вам понравиться. Он содержит множество лабораторных советов, в том числе «как подключить водяную трубку к конденсатору».
Несогласный17.4k4141 золотой знак161161 серебряный знак318318 бронзовых знаков
Создан 25 июн.
Ронрон2,1k1212 золотых знаков204204 серебряных знака303303 бронзовых знака
$ \ endgroup $ 6 $ \ begingroup $Зацеп снизу вверх на случай, если полная соконденсация не произойдет до того, как пар достигнет полностью жидкого состояния.он сначала охлаждается перед выходом, обеспечивая положительную конденсацию с легкой регулировкой охлаждающей воды.
Создан 18 марта ’17 в 22: 442017-03-18 22:44
$ \ endgroup $ Chemistry Stack Exchange лучше всего работает с включенным JavaScriptВаша конфиденциальность
Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.
Принимать все файлы cookie Настроить параметры
Конструкция градирни и конденсатораЧасть 1: Цикл охлаждения —
Лучше всего начать с рассмотрения системы охлажденной воды, разделенной на 3 части или стадии: (1) водяная сторона конденсатора (2) сторона испарителя и (3) сторона нагрузки.(См. Рис. 1)
Каждая из этих стадий перекрывается посредством некоторой формы теплопередачи, в конечном итоге забирая тепло из здания и отдавая его в атмосферу с помощью последовательных сред. В центре всего этого — цикл охлаждения.
Цикл охлаждения
Итак, что происходит в цикле охлаждения?
По сути, холодильный цикл отвечает за передачу тепла, поглощаемого возвратной охлажденной водой (возвращающейся из здания), и передачу его конденсатной воде, которая циркулирует в градирне, где она отдает тепло в атмосферу.Чтобы лучше понять это, давайте начнем с нижней части рисунка 1, с двигателя компрессора.
Обратите внимание, что большинство чиллеров комплектуются всеми следующими компонентами: компрессором, конденсатором, расширительным клапаном и испарителем. Каждый из этих компонентов показан на рисунке 1. Хладагент, поступающий в компрессор, несет с собой БТЕ, переданные ему из контура охлажденной воды. На входе в компрессор этот хладагент находится в газообразном состоянии низкого давления / низкой температуры. Компрессор «перекачивает» хладагент в состояние высокого давления / высокой температуры, поскольку температура увеличивается с давлением любого данного хладагента.
Этот горячий газ проходит через конденсатор, где он охлаждается и конденсируется в жидкость, отдавая свой BTUS через теплообмен с контуром градирни. В этот момент хладагент находится в форме жидкости под высоким давлением / высокой температурой.
Следующая остановка — расширительное устройство, которое снижает давление жидкого хладагента и, следовательно, охлаждает его до состояния холодной жидкости.
Когда холодный жидкий хладагент достигает испарителя (граница раздела между возвратной охлажденной водой и контуром хладагента), он поглощает тепло из возвратной воды, что происходит из-за того, что в этот момент температура хладагента ниже, чем температура возвратной воды.По мере того, как хладагент нагревается, он испаряется в газ низкого давления. И цикл начинается сначала.
Как градирня влияет на эффективность цикла охлаждения
Из этого цикла следует, что чем ниже температура воды в конденсаторе (которая циркулирует в градирнях), тем меньше работы должен выполнять компрессор. ЭТО помогает снизить эксплуатационные расходы на наш чиллер. В частности, на каждый фунт воды, который мы можем испарить в градирне, мы поглощаем еще 1000 BTU из нашего здания.Вот почему эффективность градирни так важна для эффективности всей системы охлажденной воды.
Далее — как работают градирни. (Спойлер — это намного проще, чем то, что вы только что узнали!)
Для получения дополнительной информации о конструкции градирни и водяного конденсатора, а также по многим другим темам для систем HVAC, не забудьте посмотреть серию обучающих онлайн-видео!
конденсатор с водяным охлаждением | конденсатор охлаждения с водяным охлаждением
<< назадЧто такое конденсаторы с водяным охлаждением?
Конденсатор с водяным охлаждением — это теплообменник, который отводит тепло от пара хладагента и передает его воде, протекающей через него.Это достигается за счет конденсации паров хладагента на внешней стороне трубы. При этом пар конденсируется и отдает тепло воде, протекающей внутри трубки.
Преимущества конденсатора с водяным охлаждением:
- Если место для установки с воздушным охлаждением ограничено, конденсатор с водяным охлаждением является хорошим решением
- Рекуперация тепловой энергии для использования в других процессах отопления
- Более прочный, снижает необходимость в замене так же часто, как конденсаторы с воздушным охлаждением
- Достаточная работа по сравнению с конденсаторами с воздушным охлаждением
- Энергоэффективность
- Можно разместить в помещении
- Более высокая скорость теплопередачи.
Диапазон использования этого тепла будет зависеть от области применения и температуры системы, однако обычно может использоваться для:
- Предварительный подогрев подпиточной воды паровой системы
- Предварительный нагрев промывочной воды
- Отопление помещений
- Горячее водоснабжение, т.е. туалеты, кухни, лаборатории, душевые и т. Д.
- Предварительный подогрев возвратной воды котла
- Технологический нагрев
- Сушка.
Служба поддержки:
BDIC стремится обеспечить конечным пользователям и дистрибьюторам все преимущества работы со специализированным поставщиком, который предлагает:
- Эксперт Технические консультации по всем аспектам выбора жидкости, включая оценку воздействия на окружающую среду, тепловые характеристики и т. Д.
- Программы обслуживания жидкости для упреждающей проверки состояния жидкости и системы
- Обширный складской запас, обеспечивающий отправку и доставку в тот же день
- Составы на заказ для специальных применений.
Важность чистых систем водоснабжения конденсаторов
На коммерческие системы HVAC приходится от 40 до 50 процентов общего энергопотребления здания. Поскольку одна система несет такую высокую стоимость, менеджеры объектов и владельцы зданий обязаны перед своими арендаторами сократить энергопотребление системы, сохраняя при этом комфорт людей. В больших зданиях с чиллерами с водяным охлаждением и градирнями эти сложные элементы охлаждающего оборудования соединены между собой.Когда часть оборудования не работает должным образом, неэффективность распространяется на всю систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, что приводит к увеличению затрат на электроэнергию. Благодаря надлежащей практике технического обслуживания руководители предприятий могут иметь оборудование, которое работает эффективно и поддерживает нормальные уровни затрат на электроэнергию.
Baltimore Aircoil, один из крупнейших производителей градирен в мире, опубликовал техническую статью, озаглавленную «Ценность обслуживания испарительного охлаждающего оборудования». В статье отмечается взаимосвязь между очисткой градирни и общей производительностью системы; «Компоненты градирни должны содержаться в чистоте и не иметь препятствий.Пренебрежение градирней приведет к повышению температуры возвратной воды в систему выше желаемой, что приведет к более высокому потреблению энергии ».
Как все это оборудование подключается и способствует общему функционированию системы? Охладитель работает, отводя тепло здания (тепло от людей, света, компьютеров и т. Д.) Изнутри здания и отводя это тепло в водяной контур конденсатора. Когда конденсаторная вода поглощает тепло здания, вода нагревается и перекачивается в градирню.Градирня отбирает тепло здания из воды конденсатора и отводит тепло в атмосферу. По мере того, как тепло передается от воды конденсатора, вода конденсатора охлаждается, и холодная вода перекачивается обратно в чиллер, чтобы поглотить больше тепла здания.
Если градирня забита накипью и шламом, градирня не может эффективно отводить тепло здания из воды конденсатора, поэтому вода в конденсаторе остается теплее, чем должна быть. Теплая вода перекачивается обратно в чиллер, и чиллеру приходится прилагать дополнительные усилия, чтобы передать тепло нового здания в теплую воду конденсатора.В упомянутой выше статье Baltimore Air Coil поясняется, что « [a] лишь на 1 ° C выше температуры [возвратной воды конденсатора] может привести к увеличению потребления энергии охладителем на 6%. ”Общая эффективность системы падает из-за грязной градирни, что приводит к более высоким счетам за коммунальные услуги и большему износу чиллера.
Градирня — это простое в обслуживании оборудование. Однако, поскольку башня часто не устанавливается на крыше рядом с другим оборудованием HVAC, она страдает тем, что находится вне поля зрения и вне поля зрения.« Градирня часто является забытым компонентом системы, когда дело доходит до технического обслуживания», — говорит представитель Baltimore Air Coil во время интервью по техническому обслуживанию градирни.
Очистка градирни, неотъемлемая часть технического обслуживания, включает удаление накипи и очистку от биологических загрязнений. Очистка и обработка градирен проще, если у технических специалистов есть подходящие инструменты и химикаты. Goodway предлагает несколько систем очистки, в том числе некоторые специально разработанные для удаления накипи при заполнении башни.TFC-200 позволяет обслуживающему персоналу распылять раствор для удаления накипи, такой как ScaleBreak®-Gel, непосредственно на наполнитель для растворения отложений, не повреждая сам наполнитель башни. После растворения накипи техники могут переключиться на турбо-форсунку в режиме большого объема, чтобы смыть наполнитель. Тот же TFC-200 можно использовать для нанесения чистящего раствора во время технического обслуживания, например, Goodway BioSpray®-Tower, зарегистрированный EPA. Это зарегистрированное EPA дезинфицирующее средство убивает 99,9% Legionella pneumophila при правильном нанесении на твердые непористые поверхности, такие как градирни.
В то время как градирня работает снаружи, отводя тепло здания в атмосферу, охладители находятся внутри, отводя тепло для охлаждения людей. Как и в градирне, для правильной работы охладитель должен быть очищен от грязи, шлама и накипи. В руководстве по эксплуатации и техническому обслуживанию чиллеров Trane с водяным охлаждением указано: « [t] Для поддержания максимальной эффективности [чиллера] конденсатор не должен содержать накипи и шлама. Даже очень тонкое покрытие на поверхности трубки может значительно снизить теплоотдачу конденсатора.Журнал « Contracting Business» предоставил подрядчикам HVAC «Десять советов по техническому обслуживанию коммерческих чиллеров», в которых они подчеркнули, что « [h] съедает эффективность переноса имеет наибольшее единственное влияние на производительность чиллера, поэтому чистая теплопередача является основополагающей для поддержания высокой эффективности. Загрязнения, такие как минералы, окалина, грязь, водоросли и другие примеси, увеличивают термическое сопротивление и снижают общую производительность. ”
Чистые, очищенные от мусора поверхности теплообмена внутри чиллера являются абсолютным требованием для системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для эффективного отвода тепла из здания.Поскольку чиллеры с водяным охлаждением бывают разных размеров, а отложения в трубах могут переходить от шлама до известкового налета, Goodway также предлагает оборудование для очистки труб чиллера различных размеров, чтобы помочь техническим специалистам. Большой выбор принадлежностей позволяет выбрать щетки и инструменты подходящего размера для конкретного обслуживаемого чиллера. Если вы хотите узнать об этом больше, смотрите эти статьи.
Нет никакого способа обойти необходимость очистки и удаления накипи из градирен и чиллеров с водяным охлаждением.Обе части оборудования необходимо регулярно обслуживать, чтобы на поверхностях не было отложений, которые препятствуют теплопередаче и снижают эффективность. У Goodway есть инструменты и чистящие средства, которые помогут обслуживающему персоналу выполнять задачи профилактического обслуживания всего своего оборудования.
Следующие шаги
.