(495) 984-74-92
(495) 226-51-87
info@xiron.ru
Главная
Пластинчатые теплообменники
Термосифоны


Термосифоны

Это наиболее экономичное решение для затопленных испарителей, поскольку исключает затраты на насос и его эксплуатацию. Однако коэффициент циркуляции в большой степени зависит от теплопереноса и падения давления в различных частях этой системы, которые, в свою очередь, зависят от циркуляции, т.е. наблюдается взаимодействие и взаимозависимость между падением давления, скоростью циркуляции и теплопередачей в системе циркуляции.

По определению термосифон подразумевает циркуляцию под действием различия плотности хладагента в двух ветвях контура испаритель — сепаратор, горячей и холодной. Предположим, что агрегат, представленный на рис. 03, не работает, но заполнен хладагентом. Оба клапана открыты. Уровень хладагента в отделителе жидкости такой же, как в испарителе. Когда в испаритель с другой стороны подается охлаждаемая среда, хладагент разогревается, постепенно начинается кипение и каналы частично заполняются поднимающимися вверх пузырьками. Таким образом, средняя плотность в ветви, представленной испарителем, оказывается значительно меньшей, чем в ветви, образованной отделителем жидкости и нисходящей трубой.

Следовательно, эти две ветви не сбалансированы и хладагент постепенно начинает поступать в испаритель из отделителя жидкости по нисходящей трубе. В верхней части испарителя двухфазная смесь выдавливается в отделитель жидкости, в котором жидкость и пар разделяются. В нижней части испарителя поступающий хладагент разогревается и затем начинает кипеть. Таким образом, двухфазная смесь постоянно находится в каналах теплообменника.

По мере увеличения скорости циркуляции увеличивается перепад давлений в трубах и аппаратах контура, и, наконец, этот перепад давлений уравновешивает движущую силу (см. рис. 03). Система приходит в стационарное состояние, расход хладагента через испаритель и доля испаренного хладагента постоянны. В отделитель жидкости поступает насыщенная парожидкостная смесь. Здесь жидкость отделяется, и хладагент вновь поступает в испаритель, но теперь уже не в насыщенном состоянии. Температура здесь такая же, как в отделителе жидкости, но давление выше на величину гидростатического напора между уровнем жидкости в сепараторе и входом в испаритель, т.е. хладагент переохлажден.

Это означает, что в первой части теплообменника происходит лишь повышение температуры, но не кипение. Однако по мере продвижения хладагента вверх давление снижается, что вызывает уменьшение переохлаждения. Эти два эффекта (повышение температуры и снижение давления) приводят к тому, что через некоторое время хладагент достигает точки кипения и закипает, хотя и при более высокой температуре, чем на выходе. Давление продолжает падать из-за изменения высоты и гидравлического сопротивления, и хладагент, теперь в насыщенном состоянии, продолжает подниматься при уменьшении температуры и вновь поступает в отделитель жидкости.

На рис. 03 Б показано изменение температуры от входа до выхода испарителя. Обратите внимание на небольшое падение температуры хладагента, которое объясняется падением давления в выходном трубопроводе. Это падение температуры не связано с переносом теплоты, а обусловлено адиабатическим (т.е. без теплообмена с окружающей средой) расширением двухфазного хладагента. По причине этого падения температуры температура на выходе теплообменника несколько выше, чем на входе. В аммиачных системах в нижней точке данного контура происходит слив масла.

Затопленный или рециркуляционный испаритель

 

"Добавить комментарий"

<< Область применения затопленного/рециркуляционного испарителя   Падение давления >>

 

Menu