Виды систем охлаждения конденсаторов и водоохладителей

Применяют следующие системы охлаждения: водяную, воздушную и испарительную.

При водяной системе охлаждения вода служит промежуточным теплоносителем, с помощью которого теплота, выделяемая при конденсации хладагента, отводится в воздух.

При воздушной системе охлаждения теплота, выделяемая в конденсаторе холодильной установки, отводится непосредственно в воздух.

Испарительная система охлаждения конденсаторов является комбинацией водяной и воздушной систем охлаждения и представляет собой аппарат, в котором совмещены процессы охлаждения элементов конденсаторов водой и охлаждения этой воды воздухом.

До настоящего времени наиболее широко применяют водяную систему охлаждения конденсаторов, обеспечивающую высокую интенсивность теплообмена при контакте воды с поверхностью и позволяющую использовать компактную теплообменную аппаратуру. Однако такая система охлаждения предусматривает применение водоохладителей для передачи теплоты от воды к воздуху.

Система испарительного охлаждения конденсаторов менее эффективна, чем водяного из-за более низких значений коэффициентов теплоотдачи (от пленки воды к воздуху). Вместе с тем такая система охлаждения позволяет совместить собственно конденсатор и устройство для охлаждения воды в одном аппарате и сократить расходы потребляемой воды.

Для воздушного охлаждения характерна пониженная по сравнению с рассмотренными конденсаторами интенсивность теплообмена между их поверхностью и воздухом. Однако простота системы воздушного охлаждения, а также острая необходимость экономии пресной воды заставляют переходить к воздушному охлаждению конденсаторов.

В системах оборотного охлаждения воды передача теплоты от воды к воздуху происходит одновременно посредством конвективного лучистого и испарительного охлаждения. Лучистой составляющей теплового потока для вентиляторных градирен, как правило, пренебрегают. Ее учитывают только в охладителях, когда открытая поверхность воды подвергается воздействию солнечной радиации, но последние почти не применяют в холодильной технике. Летом на испарение затрачивается до 90% теплоты, отдаваемой водой, зимой, когда доля конвективного теплообмена повышается, — до 30—50%.

Поверхностное испарение жидкости при температуре ее ниже температуры кипения возможно, когда парциальное давление водяного пара в слое его, образующемся у поверхности жидкости, больше парциального давления водяного пара в основной массе влажного воздуха.

Разность парциальных давлений является «движущей силой», благодаря которой пар, образующийся при испарении воды, переносится в основную массу воздуха. Таким образом, интенсивность работы водоохладителей в большей степени зависит от следующих факторов:

• скорость движения воздуха в аппарате;
• площадь поверхности контакта между водой и воздухом;
• разность парциальных давлений водяного пара у поверхности воды и воздуха;
• скорость ветра, от которой зависит коэффициент массоотдачи в охладителях с естественной конвекцией.

В холодильной технике для охлаждения конденсаторов применяют следующие виды водоохладителей: брызгальные бассейны, открытые градирни (брызгальные, капельные и пленочные), вентиляторные градирни (форсуночные, капельные и пленочные).