Нарушения работы термосифонов. Неустойчивость

Термосифон работает неустойчиво, когда перепад высот мал или потери давления в контуре велики: циркуляция колеблется вместе с давлением и температурой.

Термосифонный испаритель, являясь частью контура со сравнительно сложной системой управления, может работать нестабильно. Это бывает связано с неверной настройкой системы управления, несогласованностью различных компонентов системы и т.д. Однако есть два вида неустойчивости, которые непосредственно связаны с контуром циркуляции и поэтому специфичны для термосифонных испарителей.

Неустойчивость 1. Предположим, что гидростатический напор является основной причиной падения давления в испарителе, а падение давления вследствие трения двухфазного хладагента пренебрежимо мало. Обычно это означает небольшое среднее содержание пара. Небольшое увеличение разности температур вызывает уменьшение плотности двухфазной смеси и уменьшение гидростатического напора, что ведет к усилению циркуляции. Падение давления, обусловленное силами трения, слишком мало и не влияет на скорость циркуляции. Усиление циркуляции улучшает теплопередачу, что ведет к дальнейшему увеличению испарения, уменьшению статического напора, усилению циркуляции и т.д.

Таким образом, незначительное увеличение разности температур вызывает большое усиление циркуляции со всеми вытекающими из этого проблемами управления. Поскольку содержание пара в пластинчатом теплообменнике обычно велико и потому велико падение давления, обусловленное трением двухфазной смеси, для пластинчатых теплообменников эта проблема не характерна.

Неустойчивоеть 2. Второй тип нестабильности возможен при интенсивном образовании пара и большой разности температур. Если падение давления на выходе испарителя превышает норму (слишком узкие или длинные трубы, много изгибов, клапаны с большим сопротивлением и т.д.), доступный напор недостаточен для того, чтобы преодолеть это сопротивление. Происходит запирание потока. Хладагент выталкивается из входа в испаритель.

Это вызывает уменьшение испарения и падение давления, и двухфазная смесь выходит из испарителя. Хладагент вновь заполняет испаритель и цикл повторяется. Эта проблема более серьезная, чем первая, т.к. она имеет колебательную природу. Кроме трудностей управления, снижается производительность испарителя, т.к. часть времени он не функционирует. Эту проблему можно решить установкой клапана на входе хладагента.

Проблема усугубляется, если разность температур на входе очень велика, а на выходе — мала. Такое возможно в случае прямотока (см. рис. 04). В таком случае скорость испарения может быть больше в начале канала, чем в конце, и пар стремится выйти в обратном направлении. В таком случае лучше подходит противоток. Обратный поток можно предотвратить установкой регулирующего клапана, как было описано выше.

Причины неустойчивости

Термосифоны — термосифоны; падение давления в контуре. Подбор и поставка — пластинчатые теплообменники. Паяные пластинчатые теплообменники работают испарителями и конденсаторами в чиллерах ВМТ-Ксирон; модель чиллера под вашу задачу — подбор чиллера онлайн.

Частые вопросы

Почему термосифон работает неустойчиво?

Мал перепад высот или велики потери давления.

Как это проявляется?

Колебания давления и температуры.

Как исправить?

Увеличить высоту и диаметры труб.

Влияет ли нагрузка?

Да, при малой нагрузке циркуляция слабеет.

Нужен ли насос?

Если термосифон не обеспечивает циркуляцию.

Читайте также

• Термосифоны
• Регулирование температуры жидкости
• Испарители холодильных установок
• Неустойчивость