Вертикальные кожухотрубные конденсаторы
Кожухотрубный вертикальный конденсатор применяют в основном на аммиаке: вода подаётся сверху в распределительные насадки и стекает плёнкой по внутренней поверхности вертикальных труб, а пар конденсируется в межтрубном пространстве. Трубы можно чистить без остановки, аппарат занимает мало площади, но требует много воды и ставится на улице.
Хотя этот тип конденсаторов достаточно близок к предыдущей модели, тем не менее он имеет некоторые существенные отличия, в частности используется в основном для работы на аммиаке. Кроме того, в крышках таких конденсаторов отсутствуют перегородки для изменения направления движения воды по трубкам. Вода внутрь вертикальных трубок подается сверху, из водозаборного бака. Благодаря винтовым распределительным насадкам, установленным в верхней части трубок, вода в них закручивается и стекает по трубкам, контактируя только с их внутренней поверхностью, в то время как в центре трубок остается свободное пространство.
В результате такого движения, носящего вихревой характер, возникает подсос воздуха и его поток внутри трубок движется снизу вверх, что приводит к испарению воды внутри трубок и усиливает охлаждающее действие воды, движущейся по стенкам. Вход паров хладагента организуется, как правило, на половине высоты конденсатора, и ожиженный хладагент стекает в нижнюю часть конденсатора, чтобы оттуда его можно было направить в жидкостный ресивер. Поверхностный коэффициент теплоотдачи зависит от расхода охлаждающей воды и имеет тот же порядок, что и у горизонтальных кожухотрубных конденсаторов. Поскольку вода стекает только под действием силы тяжести, ее подогрев при достаточно высоком потреблении незначителен.
Максимальная плотность достигаемого теплового потока составляет около 4000–4600 Вт/м². Основные преимущества этого типа аппаратов заключаются в небольших габаритах и в возможности использовать даже очень соленую воду, так как внутренний диаметр вертикальных трубок колеблется от 50 до 60 мм и, следовательно, они могут быть легко очищены. Использование таких конденсаторов ограничивается торговым и промышленным холодильным оборудованием.
Как устроены современные машины с водяным охлаждением конденсатора, — на схеме чиллер с конденсатором водяного охлаждения.
Вертикальный конденсатор: когда выбирают
Вертикальный кожухотрубный конденсатор выбирают для крупных аммиачных установок с оборотной водой невысокого качества: вода стекает плёнкой по стенкам вертикальных труб, трубы чистят ершами сверху без остановки, а аппарат ставят на улице над водосборным бассейном. Расход воды у него больше, чем у горизонтального, — нагрев воды всего 2–3 K, — и для работы нужно много места по высоте.
| Тепловая нагрузка, кВт | Расход воды при Δt = 2,5 K, м³/ч |
|---|---|
| 200 | 69 |
| 500 | 172 |
| 1000 | 344 |
Сравнение с горизонтальным исполнением — в статье конденсаторы кожухотрубные вертикальные КТВ.
Частые вопросы
Как устроен вертикальный кожухотрубный конденсатор?
Вертикальный стальной кожух с трубными решётками и трубами; вода стекает плёнкой внутри труб, пар хладагента конденсируется снаружи, конденсат собирается внизу.
В чём преимущество вертикального конденсатора перед горизонтальным?
Трубы можно чистить на работающей установке, аппарат менее требователен к качеству воды и занимает меньше площади; недостаток — больший расход воды.
Когда применяют вертикальный кожухотрубный конденсатор?
В крупных аммиачных установках с оборотной водой невысокого качества: вода стекает плёнкой, трубы чистят на ходу, но расход воды больше, чем у горизонтального.
Читайте также