Воздушные конденсаторы

Конденсатор воздушного охлаждения представляет собой теплообменный аппарат, в котором происходит фазовый переход хладагента из парообразного состояния в жидкое за счёт передачи теплоты охлаждающей среде. В качестве теплообменников используются поверхностные воздухоохладители, состоящие из медных трубок, на которые смонтированы гофрированные пластины из алюминия, создающие оребрение. Для уменьшения габаритов теплообменного аппарата, наружная поверхность трубок с оребрением обдувается высокоскоростным потоком воздуха, создаваемым осевыми вентиляторами.

Конденсаторами воздушного охлаждения можно укомплектовать компрессионные холодильные машины, использующие поршневые, ротационные, винтовые компрессоры и турбокомпрессоры, а также абсорбционные и резорбционные холодильные машины.

В зависимости от хладагента конденсаторы подразделяются на аммиачные, пропановые и хладоновые; по величине теплового потока, отводимого в процессе конденсации, — на мелкие (до 60 кВт), средние (до 1 МВт) и крупные (3 МВт и более), которые могут состоять из двух секций: секции снятия перегрева и секции конденсации; по конструкции они могут быть с естественной и с вынужденной циркуляцией воздуха; по типу поверхности теплообмена — листотрубные, трубчатые с оребрением, трубчатые с пластинчатым оребрением, в виде змеевика.

   

Листотрубные конденсаторы по конструкции аналогичны прокатно-сварным испарителям, применяемым в бытовых холодильниках. Из конденсаторов воздушного охлаждения для малых холодильных машин наиболее распространён трубчатый тип аппаратов со сплошным пластинчатым оребрением. Обычно на практике трубы медные и имеют алюминиевое оребрение. Такими конденсаторами комплектуют кондиционеры. Скорость воздуха в узком сечении составляет 2—5 м/с. Для различных типов конденсаторов она различна.

Воздушные конденсаторы для установок средней и большой производительности изготавливают из трубчатых поверхностей с пластинчатым оребрением либо из биметаллических труб с накатными рёбрами. При этом компоновочные решения могут быть различными, так же как и ориентация секций в пространстве. В промышленности существует градация аммиачных воздушных конденсаторов, изготовленных из биметаллических труб, состоящих из труб углеродистой стали и плотно насаженной на неё наружной большего диаметра трубы из алюминия. Наружная труба — оребрённая с накатными ребрами. Коэффициент оребрения таких труб р = 9. Оребрённые трубы развальцовывают в трубных решётках прямоугольной формы. Секция имеет четыре либо восемь рядов по фронту.

Применение воздуха в качестве теплоотводящей среды конденсаторов позволяет резко сократить расходы воды и улучшить экологический баланс естественных водоёмов. Широкому распространению воздушного охлаждения способствуют значительное сокращение стоимости изготовления и увеличение срока службы конденсаторов, удорожание стоимости охлаждающей воды, уменьшение степени загрязнения теплообменной поверхности.

Конденсаторы воздушного охлаждения применяют в нефтеперерабатывающей промышленности для конденсации технологических продуктов, в химической — для конденсации продукционного аммиака, в холодильных установках — для конденсации хладагента (или смесей хладагентов).

Учитывая высокую интенсивность теплообмена со стороны конденсирующегося хладагента, наружную поверхность конденсатора стараются максимально развивать, доводя коэффициент оребрения до 20—40.