Испарители, воздухоохладители и охлаждающие батареи

Испарители. В них теплота отнимается от охлаждаемой среды кипящим при низкой температуре хладагентом. Охлаждаемой средой могут быть промежуточные хл а доносители (рассол, вода и др.) либо непосредственно воздух охлаждаемых помещений. Соответственно этому различают испарители для охлаждения промежуточного хладоносителя и испарители для охлаждения воздуха - батареи непосредственного испарения и воздухоохладители с не посредственным кипением хлад агента.

Наиболее распространенный испаритель для судовых установок показан на рис. 3.3. Конструкция испарителя аналогична конструкции кожухотрубного конденсатора.

Рассол (хладоноситель) в испаритель подается через нижний штуцер 8 передней крышки. В крышка имеются перегородки 9, благодаря которым обеспечивается последовательное движение рассола по трубкам. Скорость его движения в пределах 0,7-1,5 м/с. Кипение хладагента происходит в межтрубном пространстве. Жидкий фреон подводится к корпусу испарителя снизу через угловой запорный вентиль 10, а пары отсасываются компрессором сверху через сухопарник 5. Охлаждаемый хладоноситель (рассол) движется внутри медных трубок 2 сверху вниз, делая шесть ходов, и подается циркуляционным насосом в рассольные батареи, расположенные в охлаждаемых помещениях. Концы теплообменных трубок развальцованы в стальных трубных досках 7. Корпус испарителя снабжен штуцером и вентилем для присоединения мановакуумметра, предохранительным клапаном 6 и клапаном 11 для перепуска масла в картер компрессора и вентилем . для выпуска воздуха.

Межтрубное пространство испарителя заполняется жидким фреоном на 0,6-0,8 высоты корпуса, поэтом такие кожухотрубные испарители называются затопленными. Несколько верхних рядов незатопленных трубок подсушивают и перегреваю поднимающийся пар хладагента на 0,5-1,5°С, что обеспечивает "сухой" ход компрессора. Сухопарник выполняет функции отделителя жидкости: из него сливаются капли хладагента, выбрасываемые при повышенной тепловой нагрузке (бурном кипении) и колебаниях свободной поверхности жидкости во время качки.

Для уменьшения колебания уровня жидкого хладагента в условиях качки в межтрубном пространстве устанавливаются перегородки, разделяющие его на отсеки.

Затопленные кожухотрубные испарители имеют следующие недостатки: в них отрицательно сказывается влияние дополнительного гидростатического давления жидкого хладагента, повышающего температуру кипения в нижних слоях жидкости; на их заполнение требуется большое количество хладагента; затрудняется возврат масла из испарителя в компрессор.

Более удобными и эффективными являются кожухотрубные и кожухозмеевиковые испарители с внутритрубным кипением хладагента. В таком испарителе кипение фреона происходит' внутри труб, трубы с внутренней поверхности имеют оребрение. Хладоноситель проходит по межтрубному пространству.

Для увеличения скорости протекания хладоносителя устанавливают поперечные перегородки.

Внутритрубное кипение позволяет во фреоновых установках обеспечить устойчивый возврат масла, сократить количество хладагента в испарителе.

На рис. 3.4 изображен фреоновый испаритель с внутритрубным кипением. Площадь его поверхности охлаждения 10 м2. Испаритель имеет одну крышку / и одну трубную доску 2, в которой развальцованы входные концы испарительных трубок 4. Крышка испарителя, имея внутреннюю перегородку, разделяет полости подачи кипящего хладагента и отсоса паров. В межтрубном пространстве циркулирует рассол, изменение направления, движения которого достигается поперечными перегородками 5, что улучшает условия теплообмена, так как обеспечивается поперечное обтекание трубок. Корпус 3 испарителя стальной.

Воздухоохладители и охлаждающие батареи. Батареи непосредственного испарения представляют собой теплообменные аппараты, располагаемые в охлаждаемых помещениях или в кожухе воздухоохладителей. Охлаждение происходит путем непосредственной теплопередачи от воздуха к хладагенту, испаряющемуся внутри трубчатой системы при соответствующей низкой температуре.

На рис. 3.5 показано испарительное устройство морозильной установки. Такое устройство объединяется коллекторами и образует испарительную часть воздухоохладителей морозильных установок судов. Секция состоит из горизонтальных коллекторов 5, которые соединены вертикальными трубками 6. К вертикальным трубкам приварены поперечные горизонтальные трубки 3 с насаженными на них ребрами 2. Закреплена секция при помощи усиленных ребер, выступающих снизу и сверху секций. Жидкий хладагент подается в секцию снизу. Пары, образующиеся в трубках, отводятся по вертикальным трубкам 1 в горизонтальные коллекторы и к всасывающему трубопроводу 4.

Короткие горизонтальные оребренные трубки размером 25X3 мм обеспечивают беспрепятственный отвод образующихся паров.

На рефрижераторных судах наибольшее распространение получает воздушное охлаждение трюмов с фреоновыми воздухоохладителями (рис. 3.6). Воздухоохладитель имеет вентилятор 4 для принудительной циркуляции воздуха через охлаждающую поверхность змеевика 2, закрытого корпусом 1. Если распределение воздуха в охлаждаемом помещении производится с помощью каналов, то напор вентилятора выбирается с учетом сопротивлений в каналах. Для отвода талой воды от змеевика 2 в процессе снятия снеговой шубы воздухоохладители имеют поддон 3, Поддон и трубка для отвода талой воды имеют электрообогрев для предотвращения замерзания талой воды.