Rebrovaná rúrka má zlepšiť účinnosť výmeny tepla. Zvyčajne sa na povrch teplovýmennej rúrky pridávajú rebrá, aby sa zväčšil vonkajší povrch (alebo vnútorný povrch) teplovýmennej rúrky, aby sa zlepšila účinnosť výmeny tepla. Kondenzátor je mechanická časť klimatizačného systému, ktorá dokáže rýchlo odovzdať teplo v potrubí do vzduchu v blízkosti potrubia. Väčšina áut je umiestnená pred vodnou nádržou.
Zariadenie, ktoré premieňa plyn alebo paru na kvapalinu. Mnoho kondenzátorov sa používa v elektrárňach na kondenzáciu pary vypúšťanej z turbín; Kondenzátory sa používajú v chladiacich zariadeniach na kondenzáciu chladiacich pár, ako je amoniak a freón. V petrochemickom priemysle sa kondenzátory používajú na kondenzáciu uhľovodíkov a iných chemických pár. V procese destilácie sa zariadenie, ktoré premieňa paru na kvapalinu, nazýva kondenzátor. Všetky kondenzátory fungujú tak, že odoberajú teplo plynu alebo pary.
1. Bežné typy a charakteristiky kondenzátorov
Kondenzátor, tiež známy ako „skvapalňovač“, je výmenník tepla, v ktorom para uvoľňuje teplo a skvapalňuje. Podľa rôznych chladiacich médií a metód chladenia možno kondenzátory rozdeliť do troch typov: vodou-chladené, vzduchom{2}}chladené a odparovacie.
1) Vodou chladený kondenzátor
Vodou-chladený kondenzátor berie vodu ako chladiace médium a odoberá kondenzačné teplo zvýšením teploty vody. Vodou chladený kondenzátor sa vyznačuje vysokou účinnosťou prenosu tepla a kompaktnou štruktúrou. V súčasnosti sa v dôsledku nedostatku vodných zdrojov chladiaca voda používaná vo vodou chladenom kondenzátore-vo všeobecnosti recykluje. Jeho hlavnou nevýhodou je, že je potrebné zriadiť špeciálny systém cirkulácie chladiacej vody, ktorý má vysoké počiatočné investície a vysoké náklady na úpravu vody. Bežne používané vodou{6}}chladené kondenzátory sú horizontálne plášťové a rúrkové, vertikálne plášťové a rúrkové a plášťové.
Vodou chladené kondenzátory sa vo všeobecnosti používajú vo veľkých a stredne veľkých -vzduchových{1}}chladiacich zariadeniach a priemyselných chladiacich zariadeniach, z ktorých sa najčastejšie používajú plášťové a rúrkové kondenzátory. V plášťovom a rúrkovom kondenzátore chladivo zvyčajne kondenzuje mimo rúrky a voda prúdi v rúrke. V súčasnosti existujú dva druhy plášťových a rúrkových kondenzátorov: hladký rúrkový zväzok a valcovaná nízko rebrovaná rúrka (tj špirálová rúrka). Všeobecne platí, že horizontálny plášťový a rúrkový kondenzátor pre amoniak väčšinou používa zväzok hladkých rúrok a freónový kondenzátor väčšinou používa valcovanú rúrku s nízkymi rebrami.
2) Vzduchom chladený kondenzátor
Vzduchom-chladený kondenzátor sa nazýva aj vzduchom{1}}chladený kondenzátor. Chladivo kondenzuje v potrubí a teplo uvoľnené chladivom je odoberané vzduchom. Kondenzátor obsahuje kondenzátor chladenia vzduchu s prirodzenou konvekciou a kondenzátor chladenia vzduchu s nútenou konvekciou. V dôsledku nízkeho súčiniteľa prestupu tepla vzduchom (25 ~ 35 W/m · 2K) je účinnosť prenosu tepla vzduchom-chladeného kondenzátora nižšia ako u vodou-chladeného kondenzátora a kondenzačná teplota a tlak sú vyššie.
Okrem toho, keď je zaťaženie výmenou tepla isté, plocha prenosu tepla požadovaná vzduchom-kondenzátorom chladeným vzduchom je väčšia ako plocha kondenzátora chladeného vodou-, takže objem a kvalita zariadenia sú obrovské a plocha je veľká. Dá sa však použiť za studena aj za tepla, s nízkou počiatočnou investíciou a relatívne jednoduchou údržbou a správou systému. Vzduchom chladený kondenzátor je široko používaný v strojárskej praxi, ktorý je možné použiť nielen v chladiarenských systémoch, ale aj v klimatizačných systémoch. Jeho najväčšou výhodou je, že nepotrebuje chladiacu vodu, takže je vhodný najmä do oblastí s nedostatkom vody alebo pri príležitostiach s ťažkým zásobovaním vodou. Je obzvlášť široko používaný v oblasti malého chladenia a klimatizácie.
3) Odparovací kondenzátor
Odparovací kondenzátor je založený na odparovacej kondenzácii a citeľnej výmene tepla. Teplo uvoľnené chladivom je odoberané chladiacou vodou a vzduchom súčasne. Chladivo prúdi potrubím a chladiaca voda sa rozprašuje mimo potrubia. Pri odparovaní absorbuje latentné teplo splyňovania, aby sa chladivo ochladilo a kondenzovalo v potrubí. V odparovacom kondenzátore je vynechaný citlivý stupeň prenosu tepla chladiacej vody v kondenzátore, takže teplota kondenzácie je bližšia k teplote vlhkého teplomera vzduchu, ktorá môže byť o 3 ~ 5 stupňov nižšia ako teplota vodou chladeného kondenzačného systému, aby sa výrazne znížila spotreba energie kompresora a spotreba chladenej vody3 je len asi 9{1} systém.
Vývoj a aplikácia odparovacieho kondenzátora v Číne zaostáva a v minulosti sa väčšinou používal vo veľkých-chladiacich systémoch s amoniakom. V posledných rokoch z dôvodu nedostatku energetických zdrojov a vodných zdrojov, ako zariadenia na výmenu tepla-úspory a vody{3}}, sa výskumu a aplikácii odparovacieho kondenzátora venovala veľká pozornosť, čo podporilo vyspelosť a ďalšiu aplikáciu technológie produktov odparovacích kondenzátorov. V súčasnosti niektorí výrobcovia vylepšili jeho štruktúru a aplikovali ho na centrálne klimatizačné jednotky.
Pre chladiace a klimatizačné systémy, ktoré je potrebné ovládať, a pri príležitostiach so zlým prevádzkovým prostredím, odparovací kondenzátor ľahšie spĺňa požiadavky na riadenie procesu. Technická aplikácia ukazuje, že pri použití tohto produktu na nahradenie tradičného režimu „vodou-chladený kondenzátor + chladiaca veža“ sa zvýšená počiatočná investícia môže vo všeobecnosti vrátiť približne za jeden rok a ekonomický prínos je zrejmý.
2. Rebrované rúrky s vylepšeným prenosom tepla bežne používané v kondenzátoroch
Proces prenosu tepla je proces prenosu tepla z jednej tekutiny do druhej cez pevnú stenu. V inžinierskej praxi sa zosilnenie výkonu výmenníka tepla začína hlavne zosilnením procesu konvekčného prenosu tepla medzi médiami na oboch stranách a vnútornou a vonkajšou stenou teplovýmennej rúrky. Bežné technológie na zvýšenie prenosu tepla zahŕňajú:
(1) povrchová úprava;
(2) drsný povrch;
(3) Rozšírený povrch;
(4) Rôzne rúry s vnútorným a vonkajším závitom;
(5) prvok spojlera;
(6) aditíva;
(7) Šokový prenos tepla. Medzi rôznymi technológiami na zvýšenie prenosu tepla sa v strojárstve široko používa pridávanie rebier na stenu ako hlavný prostriedok na zlepšenie prenosu tepla. Rúrkový výmenník tepla má vlastnosti efektívneho prenosu tepla a kompaktnú štruktúru. Je široko používaný v chladiacich a klimatizačných zariadeniach, leteckých zariadeniach, solárnych kolektoroch a elektronických zariadeniach. Je široko používaný v kondenzátore.
Existuje mnoho druhov rebrovaných rúrok a objavujú sa nové odrody a v tejto oblasti existuje veľa štúdií [4 ~ 6]. Vo všeobecnosti možno rebrované rúrky klasifikovať podľa technológie spracovania, tvaru rebier, materiálu, aplikácie atď. V kondenzátore má bežne používaná rebrovaná trubica nasledujúce tvary.
1) Rúra s vnútorným závitom
2) Integrálna špirálovitá rebrovaná trubica
3) Špirálovitá drážkovaná trubica
Vysokoúčinné prvky na prenos tepla, ako sú rebrované rúrky so závitom, rebrované rúrky s plášťom, vlnovce, špirálové skrútené rúrky a špirálovo vinuté rúrky, sa široko používajú v kondenzátoroch a účinok prenosu tepla sa výrazne zlepšil. Okrem toho stále vznikajú nové ozubené teplonosné trubice. V porovnaní s hladkými rúrami majú tieto spoločné vlastnosti:
(1) Rebrá s rôznymi tvarmi môžu spôsobiť drsnosť steny prenosu tepla, zničiť statickú laminárnu hraničnú vrstvu, zlepšiť koeficient prenosu tepla konvekciou a zvýšiť prenos tepla v rôznej miere;
(2) Pri určitom zaťažení môže byť požadovaná plocha kondenzátora značne znížená;
(3) Podľa zdravého rozumu väčšiny ľudí môže drsný rebrovaný povrch rúrky ľahko spôsobiť usádzanie; V skutočnosti turbulentné prúdenie spôsobené drsným povrchom ničí statickú hraničnú vrstvu, čo sťažuje priľnutie nečistôt; Aj keď sú nečistoty prichytené, majú tiež tvar diskrétnych vločiek. Zmena teploty počas prevádzky zariadenia spôsobí, že sa potrubie roztiahne a zmrští, čo spôsobí odlupovanie v dôsledku obrovského rozdielu v expanzii medzi nečistotou a materiálom steny potrubia a samo odpadne pod vplyvom média. Hladká vrstva šupín z trubice je valec bez akejkoľvek samovoľnej sily. Preto odlupovanie rebrovanej rúrky nie je oveľa vážnejšie ako u hladkej rúrky.
Rozsah použitia kondenzátora je veľmi široký, najmä v chladiacich a klimatizačných systémoch. Ako jedno z hlavných zariadení na prenos tepla výkon kondenzátora priamo ovplyvňuje celkový pracovný výkon zariadenia. Preto sa stále viac pozornosti venuje zlepšeniu procesu prenosu tepla v kondenzátore.
S cieľom zlepšiť celkový výkon kondenzačných zariadení sa stalo trendom vývoja kondenzátorov doma iv zahraničí posilniť proces prenosu tepla transformáciou tvaru trubice alebo povrchových vlastností s cieľom zlepšiť účinnosť kondenzátora. Výmenník tepla s rebrovanými rúrkami je nový typ vysokoúčinného prvku na prenos tepla-. Vďaka jedinečnej štruktúre plechu a toku procesu spracovania majú produkty vzduchového chladiča kompaktnejšie celkové rozmery, vyššiu účinnosť výmeny tepla a nižšiu hmotnosť.
