Домашнее
задание по ПМ 01 МДК 01.01 Тема 1.8 Холодильные машины и установки
кондиционирования воздуха Т-35 от 14.10.25
|
Тема задания
|
Учебные пособия
|
|
Тема:
«Теплообменные аппараты холодильных машин». Прочитайте прилагаемую лекцию,
ответьте на вопросы.
|
Основной
учебник: Холодильные машины и установки кондиционирования [Текст] : учебное
пособие / Пигарев В.Е. – М.: ФГБОУ
«Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте» ,
2016 – 247 с.
|
|
Контрольные
вопросы:
1.
Классификация теплообменных
аппаратов по назначению?
2.
Какие требования предъявляют к
теплообменным аппаратам?
3.
Классификация теплообменных
аппаратов?
4.
Для чего предназначены
испарители?
5.
На какие типы подразделяют
испарители?
|
Теплообменные аппараты холодильных машин
В
зависимости от их назначения, теплообменные аппараты делят на основные:
испарители и конденсаторы и вспомогательные: регенеративные теплообменники,
промежуточные сосуды, ресиверы и др.
В
основных аппаратах происходят основные процессы термодинамического цикла:
передача теплоты от охлаждаемой среды к кипящему хладагенту – в испарителях и
передача теплоты от конденсирующихся паров хладагента к охлаждающей среде – в
конденсаторах.
Теплообменные
аппараты должны отвечать следующим основным требованиям:
•
обеспечивать интенсивный теплообмен, определяемый величиной теплового потока,
проходящего через единицу поверхности – 1 м2. Эта величина qF, Вт/м2 называется
плотностью теплового потока, и от ее значения зависят компактность и
металлоемкость аппарата;
•
быть удобным и безопасным в эксплуатации, сохранять надежность.
•
быть простым и дешевым в изготовлении.
Классификация основных
теплообменных аппаратов
По
принципу действия различают аппараты рекуперативного
типа, в которых теплообменная поверхность омывается одновременно двумя
средами с разных сторон, и аппараты регенеративного типа, в которых одна и та
же поверхность омывается «горячей» и «холодной» средами попеременно.
Кроме того, существуют аппараты контактного типа, в которых передача
теплоты от «горячей» среды к «холодной» осуществляется путем их
непосредственного соприкосновения.
Испарители
и конденсаторы классифицируют, главным образом, в зависимости от вида среды,
которая отдает теплоту в испарителе или к которой передается теплота в
конденсаторе. Вид среды определяет и конструкцию аппарата.
По
виду охлаждаемой среды испарители делят на два основных типа:
•
для охлаждения жидких хладоносителей (воды, рассола и др.);
•
для охлаждения воздуха.
Кроме
указанных двух основных типов испарителей, в специальных технологических
аппаратах (скороморозильных и др.) испарители служат для охлаждения или
замораживания твердых тел (продуктов, изделий).
Испарители
В
зависимости от конструкции, испарители для охлаждения жидкостей делят
на следующие типы:
•
кожухотрубные с кипением хладагента снаружи труб (затопленные);
•
кожухотрубные с кипением хладагента в трубах;
•
панельные;
•
оросительные.
Основными
являются первые три типа.
Конструкция
фреоновых испарителей с кипением хладагента в межтрубном пространстве
аналогична. Однако кипящая масло-фреоновая смесь образует пену, нет четкого
уровня, разделяющего жидкий и парообразный хладагенты. Вместе с
масло-фреоновой пеной из испарителя уносится и незначительная часть жидкого хладагента.
Это
приводит к уменьшению холодопроизводительности машины. Если в качестве
хладоносителя в машине используется вода (системы кондиционирования воздуха),
то при охлаждении внутри труб возникает опасность ее замерзания при
недостаточно квалифицированном обслуживании холодильной машины. Поэтому в
последнее время получили распространение кожухотрубные испарители с кипением
хладагента внутри труб.
Хладоноситель
движется между трубами и вертикальными специальными перегородками,
обеспечивающими более высокую скорость и соответственно большую отдачу теплоты
от воды к поверхности труб.
Такая
конструкция позволяет повысить надежность работы испарителя и осуществлять
охлаждение воды до 1–20С.
Однако
теплоотдача кипящему хладагенту внутри труб существенно хуже, так как в трубы
хладагент поступает после регулирующего вентиля в виде парожидкостной смеси, в
которой пар занимает гораздо больший объем по сравнению с жидкостью. Для
повышения теплообмена с хладагентом, внутрь труб вставляют звездообразные
сердечники.
Преимуществом
испарителей с внутритрубным кипением является их меньшая емкость по
холодильному агенту. То есть они требуют меньшей заправки хладагента по
сравнению с машиной, имеющей испаритель затопленного типа. Это весьма
существенно при использовании в качестве хладагентов дорогих фреонов.
Для
улучшения теплообмена с кипящим фреоном в испарителях затопленного типа
наружную поверхность труб развивают путем их оребрения, обычно путем «накатки»,
то есть образования ребер небольшой высоты – 3–5 мм из тела трубы.
Испарители
для охлаждения воздуха по характеру его движения делят на два типа:
•
со свободным движением воздуха;
•
с принудительной циркуляцией воздуха;
По
конструкции испарители со свободным движением воздуха разделяют на ребристотрубные, листотрубные,
гладкотрубные, а также аккумуляционные
плиты-испарители.
Ребристотрубные
испарители состоят из соединенных оребренных труб; листотрубные – из листов с каналами для прохождения хладагента,
соединенных сваркой; гладкотрубные –
из труб, соединенных в виде змеевиков. Эти испарители используются для
охлаждения воздуха в холодильных камерах и в торговом холодильном оборудовании,
а аккумуляционные плиты-испарители в автомобилях-холодильниках и в прилавках
линий самообслуживания.
Испарители
с принудительной циркуляцией воздуха, или воздухоохладители, представляют собой
компактные аппараты ребристо-змеевикового типа с обдувом теплопередающей
поверхности воздухом с помощью вентилятора. Они имеют более высокие
коэффициенты теплопередачи, чем испарители со свободным движением воздуха.
По
расположению батареи и воздухоохладители бывают потолочного и пристенного типа.
Воздухоохладители большой производительности делают в виде аппаратов
постаментного типа, которые располагают на полу камеры у стен.
Контрольные вопросы:
1.
Классификация теплообменных аппаратов по
назначению?
2.
Какие требования предъявляют к
теплообменным аппаратам?
3.
Классификация теплообменных аппаратов?
4.
Для чего предназначены испарители?
5.
На какие типы подразделяют испарители?
|