Классификация испарителей

Классификация испарителей может быть различной в зависимости от принципа, положенного в ее основу.

По характеру охлаждаемой среды (по назначению) испарители можно разделить на следующие группы:

- испарители для охлаждения жидких хладоносителей и тех­нологических продуктов;

- испарители для охлаждения воздуха и газообразных техноло­гических продуктов;

- испарители для охлаждения твердых технологических про­дуктов;  

-  испарители-конденсаторы.

В зависимости от условий циркуляции охлаждаемой жидкости различается испарители двух типов:

- с закрытой системой циркуляции охлаждаемой жидкости, прокачиваемой насосом (закрытый тип) — испарители кожухотрубные, кожухозмеевиковые;

- с открытым уровнем охлаждаемой жидкости, циркуляция ко­торой в испарителе создается мешалкой (открытый тип) - испарители вертикально-трубные, панельные.

По характеру заполнения холодильным агентом испарители де­лят на затопленные (межтрубное пространство затоплено) и незатопленные. К последним относятся оросительный, кожухотрубный с кипением в трубах, а также змеевиковый испаритель с верхней подачей жидкости.

Испарители также разделяют на группы в зависимости от того, на какой поверхности происходит кипение холодильного агента: в межтрубном пространстве (кожухотрубные затопленные и ороси­тельные) или внутри труб и каналов (кожухотрубные с кипением в трубах, вертикально-трубные).

По характеру движения холодильного агента могут быть испари­тели с естественной и вынужденной циркуляцией.

Интенсивность теплопередачи испарителя характеризуется удельным тепловым потоком:                 

                                           

где k- коэффициент теплопередачи, Вт/м²К;  - среднелогарифмическая разность температур между циркулирующим рассолом и кипящим холодильным агентом, ⁰С.

 

7.2.1 Расчет теплопередающей поверхности конденсаторов и подбор испарителей

 

В испарителе кипит хладагент при постоянной температуре Т_о=Т_а1, а затем перегревается до температуры Т_а2, при этом хладоноситель охлаждается от Т_в1 до Т_в2 (рис.7.3). Но т.к. в реальных аппаратах невозможно разделить эти процессы, то при расчетах применяют условную схему изменения температур по хладагенту (рис.В). Хладагент кипит при постоянной температуре Т_о=Т_а, а хладоноситель при этом уменьшает свою температуру, т.е. охлаждается от Т_в1 до Т_в2.

Рис.7.3. Изменение температур сред в испарителе

 

При расчете испарителей определяется его теплопередающая поверхность F и количество рассола V_р.

Теплопередающая поверхность:

                                              

где Q_o- холодопроизводительность холодильной машины, Вт; k- коэффициент теплопередачи испарителя, Вт/м²К; - средняя разность температур между рассолом и кипящим агентом, обычно принимается равной 5^оС.

В кожухотрубных и кожухозмеевиковых испарителях, средняя логарифмическая разность температур равна:

                                 

в панельных и вообще во всех испарителях с мешалкой:

 

                                        

где t_p2-температура выходящего из испарителя рассола.

 

Количество циркулирующего рассола:

                       

где с_р- теплоёмкость рассола при рабочей температуре рассола, кДж.

 

                            t_p1-t_p2=(2-4) ^оС

 

                                       

Объем циркулирующего рассола

 

                                        

где - плотность рассола, кг/м³; С_р и определяются по таблицам соответственно температуре замерзания рассола.

По теплопередающей поверхности подбирается испаритель, а по объему- рассольный насос.