2 (1176234)
Текст из файла
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮКЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИА.Н. РасщепкинТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ МАШИННИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ТЕХНИКИУчебное пособиеДля студентов вузовРекомендовано Сибирским региональным учбно-методическимЦентром высшего профессионального образованиядля межвузовского использования в качестве учебного пособиядля студентов, обучающихся по специальности101700 «Холодильные, криогенные установки и системы кондиционирования»Кемерово 20052УДК: 621.5.041Рецензенты:Л.Л.
Моисеев, д.т.н., профессор;А.М. Тузков, гл. инженер Кемеровского кондитерского комбинатаРекомендовано редакционно-издательского советаКемеровского технологического институтапищевой промышленностиРасщепкин А.Н.Теплообменные аппараты машин низкотемпературной техники: Учебноепособие. -/ Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.– Кемерово, 2005. – 106 с.Рассматриваются конструкции и расчеты теплообменных аппаратов парокомпресионных,пароэжекторных и абсорбционных холодильных машин.Предназначено для студентов различных форм обучения.УДК: 621.5.041А.Н.
Расщепкин, 2005КемТИПП, 20053ВВЕДЕНИЕНазначение и классификация аппаратов холодильных машин (Х М)Все аппараты холодильных машин делятся на основные и вспомогательные.К основным аппаратам относятся аппараты без которых не может быть реализован цикл ХМ. Соответственно к основным аппаратам относятся испарительи конденсатор. А к вспомогательным относятся все другие аппараты предназначенные для повышения термодинамической эффективности, безопасности инадежности ХМ. Назначение каждого вспомогательного аппарата будет рассмотрена далее. К ним относятся: регенеративный теплообменники; ресиверыразличного назначения; отделители жидкости; воздухоотделители; маслоотделители; промежуточные сосуды; маслосборники и т.
п.Назначение основных аппаратов ХМ вытекает из назначения холодильноймашины. Испаритель служит для передачи теплоты от охлаждаемого объектаили хладоносителя к хладагенту. Отвод теплоты осуществляется в результатеиспарения хладагента. Конденсатор соответственно необходим для передачитеплоты от хладагента к окружающей среде посредствам конденсации хладагента.По функциональному назначению часть аппаратов ХМ являются теплообменными.
Передача теплоты в теплообменных аппаратах (ТА) может осуществляться через поверхность разделяющие среды (поверхностные ТА) или принепосредственном контакте сред (контактные ТА). Испаритель предназначендля отвода теплоты от охлаждаемого объекта в результате испарения холодильного агента, а конденсатор – для отвода теплоты к окружающей среде, засчет конденсации.Требования, предъявляемые к ТАа) Низкая стоимость.б) Низкая металлоемкость.в) Надежность.г) Простота и удобство обслуживания.д) Высокий удельный теплосъем.е) Низкие термодинамические потери в цикле холодильных машин.1.КОНДЕНСАТОРЫ ПАРОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН1.1. Классификация конденсаторовКлассификация конденсаторов осуществляется по следующим признакам:1) По виду охлаждаемой средыа) Конденсаторы с газовым охлаждением (воздушные).б) Конденсаторы с жидкостным охлаждением (водяные).4в) Конденсаторы с водовоздушным охлаждением (испарительные и оросительные конденсаторы).г) Конденсаторы с охлаждением кипящей жидкости (каскадная холодильнаямашина).д) Конденсаторы с охлаждением грунтом.2) По условиям теплоотдачи холодильного агента в аппарате.а) Теплообменные аппараты, в которых конденсация осуществляется нанаружной поверхности теплообменного аппарата.б) Теплообменный аппарат с конденсацией внутри труб и каналов.3) По характеру омывания охлаждающей среды.а) Конденсатор с естественной циркуляцией охлаждающей среды.б) Конденсатор с вынужденной циркуляцией охлаждающей среды.в) Конденсатор с орошением аппарата охлаждающей жидкостью.1.2.
Основные типы конденсаторов водяного охлажденияГоризонтальные кожухотрубные конденсаторы применяются в основном вустановках средней и крупной холодопроизводительности (Q0>12кBm).Теплопередающая поверхность такого аппарата представляет собой трубныйпучок, размещенный в обечайке. К обечайке с торцов приварены трубные решетки, в которых развальцованы трубы.Горячие пары поступают в верхнюю часть обечайки, заполняя межтрубноепространство. Конденсатор с двух сторон закрыт крышками. Вода двигаетсявнутри труб. Крышки устроены таким образом, что в них имеются перегородкиосуществляющие изменение направление движения воды.Вход воды расположен снизу, что обеспечивает частичное переохлаждениесконденсировавшегося холодильного агента.В аммиачных конденсаторах (Рис.1.1) трубный пучок набирается из стальных труб d = 25 х 2,5мм. Удельный теплосъем q = 4 - 5 кВт/м2.
Скорость водыw = 0,8 - 1,5 м/c . Теплопередающая поверхность F = 10-1250 м2. Маркировка:КТГ-10 (кожухотрубный горизонтальный, F =10м2).Для изготовления фреоновых конденсаторов используют медные трубы снакатными ребрами d = 20x3 и d = 16x2мм. Удельный теплосъем q = 3,5 кВт/м2.Скорость воды до 2,5 м/с. Теплопередающая поверхность F = 4 - 500м2.
Маркировка: КТР-4.Кожухозмеевиковый конденсатор. Наряду с рассмотренной конструкциейприменяют конденсаторы с U-образными трубами с одной крышкой или с заваренным кожухом. Такие аппараты получили название кожухозмеевиковых. Онипроще в изготовлении и надежнее в отношении герметичности, но в них затруднена очистка труб со стороны воды.Замена стальных труб медными удорожает конденсатор, но применение меди, коэффициент теплопроводности которой в 8,5 раз больше, чем у стали,уменьшает термическое сопротивление стенки трубы, облегчает накатку ребери обеспечивает чистоту системы. Благодаря этому плотность теплового потока,5отнесенная 1 площади внутренней поверхности, достигает 12000 Вт/м2 при разности температур 7—10 °С.Рис 1.1. Горизонтальныйаммиачный кожухотрубный конденсатор:1 — кожух; 2 — трубная решетка; 3 — крышка; 4 — вентиль; 5 — патрубок для уравнительной линии; 6 —трубы; 7 — перегородка; 8 — предохранительный клапан; 9 — манометр; 10 — вентиль для отбора воздуха; 11— вентиль для выпуска воздуха; 12 — гильза; 13,14 – патрубки выхода и входа воды; 15 – вентиль для сливаводы; 16 – вентиль для выпуска масла; 17 – вентиль для выхода аммиака.Конструкция горизонтального хладонового конденсатора КТР-3 показана нарис.1.2.
Восемь U - образных труб 4 со стальными оцинкованными ребрамиразвальцованы в трубной решетке 2. Кожух аппарата изготовлен из стальнойцельнотянутой трубы 1 диаметром 194 х 7мм и с одной стороны заварен днищем 5. С другой стороны к кожуху крепятся трубная решетка и чугунная литаякрышка 3 с внутренними перегородками для входа и выхода воды, которая протекает в аппарате по четырем ходам.Вертикальный кожухотрубный конденсатор.
Пары аммиака поступают вмежтрубное пространство через патрубок, расположенный в верхней части кожуха. Конденсат стекает по наружной поверхности труб и отводится через патрубок 8, вваренный на 80 мм выше нижней трубной решетки. На верхней трубной решетке установлен водораспределительный бак 7 с цилиндрической перегородкой 8. Устройство крепится болтами к кожуху и уплотняется с помощьюрезиновой прокладки 10.
Охлаждающая вода подается сверху в кольцевое пространство водораспределительного бака, откуда через прорези в перегородкепоступает к трубам теплопередающего пучка, В каждую трубу вставлена пластмассовая насадка 9, на боковой поверхности которой выполнены спиральныеканалы. Благодаря этим каналам вода стекает пленкой по внутренней поверхности труб, не заполняя всего их сечения.6Рис.1.2. Кожухозмеевиковый конденсаторВоздухоотделитель подключается к аппарату через патрубок 2, расположенный на 500— 560 мм выше нижней трубной решетки, так как именно здесь,вблизи уровня конденсата, наблюдается максимальная концентрация неконденсирующихся газов.Для периодического удаления масла служит патрубок 1, изогнутая трубкакоторого опущена до трубной решетки.
Конденсатор имеет предохранительныйклапан 5 , манометр 3 и патрубок для присоединения уравнительной линии 2.Рис 1.3. Вертикальный кожухотрубный конденсаторВертикальные кожухотрубные конденсаторы применяются для аммиачныххолодильных машин крупной производительности. Основное преимуществоэтих аппаратов — относительная лёгкость очистки от загрязнений со стороны7воды и возможность размещения на улице. Плотность теплового потока, отнесенная к площади внутренней поверхности, составляет 4700— 5200 Вт/м2;площадь поверхности теплопередачи серийных конденсаторов находится впределах 50—250 м2.Пакетно-панельные конденсаторы. Работа по совершенствованию технологии изготовления аммиачных теплообменных аппаратов, а также стремление кзамене бесшовных труб более дешевым листовым прокатом привели к созданию панельных конструкций и, в частности, пакетно-панельных конденсаторов.Рис.1.4.
Пакетно-панельный конденсаторАппарат состоит из нескольких секций, основным элементом которых является панель 2. Исходным материалом для изготовления деталей панели является листовой прокат толщиной 2,5—3 мм. Каждая панель образована двумя одинаковыми листами, на которых при помощи гибочного штампа образованывпадины и выступы. Листы по длинным кромкам сварены между собой сплошным прочноплотным швом, а по впадинам — точечным швом. Таким образом,в панели образуется ряд вертикальных каналов 1, в которых происходит конденсация аммиака.Вода входит через патрубок 3, выполненный в виде коллектора с отверстиями, проходит между секциями и выходит через патрубок 4. Последовательноедвижение воды между секциями обеспечивается вертикальными щелями междукромкой панели и вертикальным стояком рамы. Щели располагаются поочередно с правой и левой стороны смежных секций.По технологическим и малогабаритным показателям аппарат близок к горизонтальным кожухотрубным конденсаторам.8Элементные конденсаторы.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
