Tubul cu aripioare este pentru a îmbunătăți eficiența schimbului de căldură. De obicei, aripioarele sunt adăugate pe suprafața tubului de schimb de căldură pentru a crește suprafața exterioară (sau suprafața interioară) a tubului de schimb de căldură, astfel încât să îmbunătățească eficiența schimbului de căldură. Condensatorul este o parte mecanică a sistemului de aer condiționat, care poate transfera căldura din conductă în aerul din apropierea conductei într-un mod rapid. Majoritatea mașinilor sunt plasate în fața rezervorului de apă.
Un dispozitiv care transformă un gaz sau vapori într-un lichid. Multe condensatoare sunt folosite în centralele electrice pentru a condensa aburul evacuat de la turbine; Condensatoarele sunt folosite în instalațiile frigorifice pentru a condensa vaporii de refrigerare, cum ar fi amoniacul și freonul. În industria petrochimică, condensatoarele sunt folosite pentru condensarea hidrocarburilor și a altor vapori chimici. În procesul de distilare, dispozitivul care transformă aburul în lichid se numește condensator. Toate condensatoarele funcționează prin eliminarea căldurii gazului sau aburului.
1. Tipuri și caracteristici comune ale condensatorului
Condensatorul, cunoscut și sub numele de „lichefier”, este un schimbător de căldură în care aburul eliberează căldură și se lichefiază. În funcție de diferitele medii de răcire și metode de răcire, condensatoarele pot fi împărțite în trei tipuri: răcite cu apă-, răcite cu aer- și prin evaporare.
1) Condensator răcit cu apă
Condensatorul-răcit cu apă preia apa ca mediu de răcire și elimină căldura de condensare prin creșterea temperaturii apei. Condensatorul răcit cu apă are caracteristicile unei eficiențe ridicate a transferului de căldură și o structură compactă. În prezent, din cauza deficitului de resurse de apă, apa de răcire utilizată în condensatorul răcit cu apă-este în general reciclată. Principalul său dezavantaj este că este necesar să se instaleze un sistem special de circulație a apei de răcire, care are o investiție inițială mare și un cost ridicat de tratare a apei. Condensatoarele răcite cu apă-utilizate în mod obișnuit sunt tipul de carcasă și tub orizontală, tipul de carcasă și tub vertical și tipul de carcasă.
Condensatoarele răcite cu apă sunt utilizate în general în dispozitivele de refrigerare cu aer condiționat de dimensiuni mari și medii--și în refrigerarea industrială, printre care condensatoarele cu carcasă și tub sunt cele mai utilizate. În condensatorul cu carcasă și tub, agentul frigorific se condensează de obicei în afara tubului și apa curge în tub. În prezent, există două tipuri de condensatoare cu carcasă și tub: fascicul de tuburi netede și tubul rulat cu aripioare joase (adică tubul spiralat). În general, condensatorul orizontal cu carcasă și tub pentru amoniac adoptă în cea mai mare parte un fascicul de tuburi netede, iar condensatorul cu freon adoptă în mare parte un tub laminat cu aripioare joase.
2) Condensator răcit cu aer
Condensatorul-răcit cu aer se mai numește și condensator-răcit cu aer. Agentul frigorific se condensează în conductă, iar căldura degajată de agent frigorific este preluată de aer. Condensatorul include un condensator de răcire cu aer cu convecție naturală și un condensator de răcire cu aer cu convecție forțată. Datorită coeficientului scăzut de transfer de căldură convectiv al aerului (25 ~ 35 W / m · 2K), eficiența transferului de căldură a condensatorului răcit cu aer-este mai mică decât a condensatorului răcit cu apă-, iar temperatura și presiunea de condensare sunt mai mari.
În plus, atunci când sarcina de schimb de căldură este sigură, aria de transfer de căldură cerută de condensatorul-răcit cu aer este mai mare decât cea a condensatorului răcit cu apă-, astfel încât volumul și calitatea echipamentului sunt uriașe, iar ocuparea terenului este mare. Cu toate acestea, poate fi folosit atât la rece cât și la cald, cu investiție inițială redusă și întreținere și gestionare relativ simplă a sistemului. Condensatorul răcit cu aer este utilizat pe scară largă în practica ingineriei, care poate fi folosit nu numai în sistemul de refrigerare, ci și în sistemul de aer condiționat. Cel mai mare avantaj al său este că nu are nevoie de apă de răcire, deci este potrivit în special pentru zonele cu deficit de apă sau ocazii cu alimentare dificilă cu apă. Este utilizat pe scară largă în special în domeniul frigorifice mici și al aerului condiționat.
3) Condensator prin evaporare
Condensatorul evaporativ se bazează pe condensarea evaporativă și schimbul sensibil de căldură. Căldura eliberată de agentul frigorific este îndepărtată prin apă de răcire și aer în același timp. Agentul frigorific curge în conductă, iar apa de răcire este pulverizată în afara conductei. La evaporare, absoarbe căldura latentă de gazeificare pentru a răci și a condensa agentul frigorific din conductă. În condensatorul evaporativ, etapa de transfer sensibil de căldură a apei de răcire din condensator este omisă, astfel încât temperatura de condensare să fie mai aproape de temperatura aerului cu bulb umed, care poate fi cu 3 ~ 5 grade mai mică decât cea a sistemului de condensator răcit cu apă, astfel încât să se reducă mult consumul de energie al compresorului, iar consumul de apă al compresorului este doar de aproximativ 1/3. sistem de condensare-răcit cu apă.
Dezvoltarea și aplicarea condensatorului evaporativ în China au rămas în urmă, iar în trecut a fost folosit mai ales în sistemele de refrigerare cu amoniac la scară largă-. În ultimii ani, din cauza deficitului de resurse de energie și resurse de apă, ca echipament de schimb de căldură de-economisire a energiei și a apei-, cercetarea și aplicarea condensatorului evaporativ au primit o atenție extinsă, ceea ce a promovat maturitatea și aplicarea ulterioară a tehnologiei de produs a condensatorului evaporativ. În prezent, unii producători i-au îmbunătățit structura și l-au aplicat la unitățile centrale de aer condiționat.
Pentru acele sisteme de refrigerare și aer condiționat care trebuie controlate și ocaziile cu un mediu de funcționare slab, condensatorul evaporativ este mai ușor de îndeplinit cerințele de control al procesului. Aplicația de inginerie arată că, folosind acest produs pentru a înlocui modul tradițional „-condensator răcit cu apă + turn de răcire”, investiția inițială crescută poate fi, în general, recuperată în aproximativ un an, iar beneficiul economic este evident.
2. Tuburi cu aripioare de transfer de căldură îmbunătățite utilizate în mod obișnuit în condensatoare
Procesul de transfer de căldură este procesul de transfer de căldură de la un fluid la altul prin peretele solid. În practica ingineriei, întărirea performanței de transfer de căldură a schimbătorului de căldură începe în principal de la consolidarea procesului de transfer de căldură convectiv între mediile de pe ambele părți și pereții interiori și exteriori ai tubului de schimb de căldură. Tehnologiile comune de îmbunătățire a transferului de căldură includ:
(1) Acoperire de suprafață;
(2) Suprafață rugoasă;
(3) Suprafață extinsă;
(4) Diverse țevi filetate interne și externe;
(5) Element spoiler;
(6) Aditivi;
(7) Transfer de căldură cu șoc. Printre diversele tehnologii de îmbunătățire a transferului de căldură, adăugarea aripioarelor pe perete, ca mijloc principal de îmbunătățire a transferului de căldură, a fost utilizată pe scară largă în inginerie. Schimbătorul de căldură cu tuburi cu aripioare are caracteristicile unui transfer eficient de căldură și o structură compactă. A fost utilizat pe scară largă în dispozitive de refrigerare și aer condiționat, echipamente aerospațiale, colectoare solare și echipamente electronice. Este utilizat pe scară largă în condensator.
Există multe tipuri de tuburi cu aripioare și apar noi soiuri și există multe studii în acest domeniu [4 ~ 6]. În general, tuburile cu aripioare pot fi clasificate în funcție de tehnologia de prelucrare, forma aripioarelor, material, aplicare și așa mai departe. În condensator, tubul cu aripioare utilizat în mod obișnuit are următoarele forme.
1) Conductă cu filet intern
2) Tub integral spiralat cu aripioare
3) Tub cu caneluri spiralate
Elementele de transfer de căldură de înaltă eficiență, cum ar fi tuburile cu aripioare filetate, tuburile cu aripioare cu manta, burdufurile, tuburile răsucite în spirală și tuburile spiralate au fost utilizate pe scară largă în condensatoare, iar efectul de transfer de căldură a fost îmbunătățit semnificativ. În plus, noi tuburi dintate de transfer de căldură sunt încă în curs de dezvoltare. În comparație cu tuburile netede, acestea au următoarele caracteristici comune:
(1) Aripioarele cu diferite forme pot face peretele de transfer de căldură dur, pot distruge stratul limită laminar static, pot îmbunătăți coeficientul de transfer de căldură convectiv și pot îmbunătăți transferul de căldură în diferite grade;
(2) Sub o anumită sarcină, aria necesară a condensatorului poate fi redusă foarte mult;
(3) Conform bunului simț al majorității oamenilor, suprafața tubului cu aripioare aspră este ușor de provocat detartrare; De fapt, fluxul turbulent cauzat de suprafața rugoasă distruge stratul limită static, ceea ce va face dificilă aderarea murdăriei; Chiar dacă există murdărie atașată, murdăria prezintă și o formă discretă de fulgi. Schimbarea temperaturii în timpul funcționării echipamentului face ca țeava să se extindă și să se contracte, ceea ce va cauza decojirea din cauza diferenței uriașe de expansiune dintre murdărie și materialul peretelui țevii și va cădea de la sine sub impactul mediului. Stratul de scară a tubului neted este un cilindru fără forță de autodetașare. Prin urmare, detartrarea tubului cu aripioare nu este mult mai gravă decât cea a tubului neted.
Domeniul de aplicare al condensatorului este foarte larg, mai ales în sistemele de refrigerare și aer condiționat. Fiind unul dintre principalele echipamente de transfer de căldură, performanța condensatorului afectează direct performanța generală de lucru a dispozitivului. Prin urmare, îmbunătățirea procesului de transfer de căldură în condensator a fost acordată din ce în ce mai multă atenție.
Pentru a îmbunătăți performanța generală a echipamentului de condensare, a devenit o tendință de dezvoltare a condensatorului în țară și în străinătate să întărească procesul de transfer de căldură prin transformarea formei tubului sau a proprietăților suprafeței pentru a îmbunătăți eficiența condensatorului. Schimbătorul de căldură cu tub cu aripioare este un nou tip de element de transfer de căldură de înaltă-eficiență. Structura sa unică a foii și fluxul procesului de procesare fac ca produsele răcitoare cu aer să aibă dimensiuni generale mai compacte, o eficiență mai mare a schimbului de căldură și o greutate mai ușoară.
