162 Теплообменные аппараты холодильных машин

Теплообменники. Во фреоновых машинах переохлаждение жидкости перед регулирующим вентилем совершается в специаль­ных теплообменниках холодными парами фреона, отсасываемыми комп-

рессором из испарителя (см. рис. 18). Одновременно с переохлажде-нием жидкости в теплообменнике происходит осушение и значи-тельный перегрев всасываемого пара, что оказывает поло­жительное влияние на работу фреонового компрессора. Исследо­вания показали, что регенеративный теплообменник значительно увеличивает холодо-производительность машины и холодильный коэффициент действи-тельного цикла.

Конструкции теплообменников бывают различными. Тепло­обменник (рис. 93), применяемый в холодильных агрегатах

, представляет собой стальную трубу с приваренными днищами, внутри которой имеется змеевик. По змеевику течет жидкий фреон, а в кожухе в противополож-ном направлении — парообразный. Для увеличе­ния производительности теплообменника змеевики изготовляются из медных труб с накатанными ребрами. Коэффициент тепло­передачи такого теплообменника k 100-150 вт/(м²град).

Расчет конденсаторов и переохладителей. Основной задачей при расчете конденсатора является определение его теплопере­дающей поверхности. По величине поверхности конструируют аппараты или подбирают стандартные соответствующих марок.

Конденсаторы и переохладители холодильных машин 163

Полная тепловая нагрузка конденсатора в соответствии с урав­нением (15) складывается из рабочей холодопроизводительности установленных компрессоров, определяемой по урав­нению (23), и теплового эквивалента их адиабатической мощ­ности N_теор, т. е.

Эта нагрузка включает тепло, отнимаемое в трех зонах — охлажде-ния перегретого пара, конденсации пара и переохлажде­ния жидкости.

Соприкосновение перегретого пара с холодной поверхностью сопро-вождается охлаждением пара и его конденсацией. Интен­сивность теп-лообмена при конденсации перегретого пара подопыт­ным данным при-мерно такая же, как при конденсации насыщенного пара. Поэтому зоны охлаждения и конденсации можно рассчиты­вать совместно на общую тепловую нагрузку, приняв коэффициент теплопередачи и температур-ный напор зоны конденсации.

Зону переохлаждения жидкости рассчитывают отдельно, так как коэффициент теплопередачи и средний температурный напор для этой зоны будут другими. Поверхность зоны переохлаждения конструктив-но объединяют с зоной конденсации в конденсаторе или компонуют в отдельном аппарате — переохладителе. Тепловая нагрузка зоны пере-охлаждения мала, в аммиачной машине она составляет около 2% нагрузки конденсатора.

Расчет поверхности конденсатора ведется по формуле

В этой формуле:

Q — количество тепла, отводимого в конденсаторе от холодиль­ного агента, или тепловая нагрузка конденсатора, в вт;

— средняя разность температур между рабочим веществом и водой (температурный напор) в град;

k — коэффициент теплопередачи в вт/(м²град);

q_t — удельная тепловая нагрузка конденсатора в вт/м².

Величина Q может быть определена по уравнению (75) за вы­четом тепловой нагрузки переохладителя, которая в соответствии с диаграм-мами на рис. 17 и 22 будет равна

где - нагрузка переохладителя на 1 кг жидкости в кдж/кг;

О_д — действительное количество холодильного агента, нагнетае-мого в конденсатор, в кг/ч.