Il funzionamento dell'acondensatoreè un processo esotermico, che comporta una temperatura relativamente elevata del condensatore stesso. Durante il processo di scambio termico sono spesso presenti sostanze corrosive e ossidanti-questo è particolarmente vero per i condensatori raffreddati ad aria-che scambiano calore con l'aria esterna. Pertanto, i materiali utilizzati per i condensatori devono essere resistenti alla corrosione-. I tipi comuni di condensatori includono condensatori raffreddati ad acqua, condensatori raffreddati ad aria e condensatori evaporativi.
1. Condensatori
1.1 Condensatori-raffreddati ad acqua
Applicabile ad apparecchiature di refrigerazione di medie e grandi-scale (ad es. compressori centrifughi, compressori a vite).
Tipi comuni di condensatori raffreddati ad acqua-: condensatori a fascio tubiero-e-orizzontali, condensatori a fascio tubiero-e-verticali, condensatori a-tubo doppio, ecc.
Vantaggi dei condensatori raffreddati ad acqua-: elevata efficienza di trasferimento del calore e struttura compatta.
Svantaggi dei condensatori-raffreddati ad acqua (tipo a guscio-e-tubo): richiedono un sistema di raffreddamento ad acqua; le incrostazioni sulle pareti dei tubi riducono l'efficienza del trasferimento di calore, rendendo necessaria una pulizia regolare.
1.2 Condensatori-raffreddati ad aria
Applicabile ad apparecchiature di refrigerazione su piccola e media scala-e ad aree con scarsità d'acqua-.
Vantaggi dei condensatori raffreddati ad aria-: nessuna necessità di acqua di raffreddamento; facile da usare e installare.
Svantaggi dei condensatori ad aria-raffreddati: basso coefficiente di trasferimento del calore, volume e peso elevati; l'accumulo di polvere sulle superfici delle alette riduce il trasferimento di calore, richiedendo una pulizia tempestiva.
1.3 Condensatori evaporativi
Applicabile alle aree con scarsità d'acqua-, può essere installato all'aperto ed è ampiamente utilizzato in sistemi su piccola e media scala-.
Svantaggi dei condensatori evaporativi: i tubi del condensatore sono soggetti a corrosione se esposti all'aria; quando l'acqua evapora all'esterno del condensatore, i minerali rimangono sulla superficie del condensatore, provocando una rapida formazione di calcare-pertanto, l'acqua di raffreddamento richiede un trattamento di addolcimento.
Vantaggi dei condensatori evaporativi: basso consumo di acqua (3-5% di quello dei condensatori raffreddati ad acqua) e bassa portata d'aria.
Evaporatori
Un evaporatore (scambiatore di calore a tubi alettati) è una fonte d'aria direttamente collegata a un dispositivo di assorbimento del calore dell'aria. Il refrigerante scorre attraverso i tubi dell'evaporatore, assorbendo il calore latente e facendo bollire nell'aria. Tuttavia, a causa del basso coefficiente di trasferimento di calore sul lato aria, per soddisfare i requisiti di capacità termica, è solo necessario aumentare il coefficiente di trasferimento di calore e la temperatura di trasferimento di calore (senza aumentare la differenza di temperatura di trasferimento di calore), espandere l'area di trasferimento di calore e installare ventole per migliorare il flusso d'aria-, il che migliora la capacità di trasferimento di calore dell'evaporatore. I tipi comuni includono evaporatori allagati, evaporatori a film cadente- ed evaporatori ad espansione diretta.
2.1 Evaporatori allagati
Vantaggi: struttura compatta, funzionamento e gestione convenienti, elevato coefficiente di trasferimento del calore.
Svantaggi: Quando si utilizza acqua dolce come refrigerante vettore, i tubi potrebbero congelarsi e scoppiare; la temperatura sul fondo del liquido aumenta, riducendo l'efficienza del trasferimento di calore e la differenza di temperatura del trasferimento di calore; il refrigerante è miscibile con l'olio lubrificante, causando difficoltà nel ritorno dell'olio; grande carica di refrigerante; se utilizzato sulle navi, le fluttuazioni del livello del liquido portano facilmente a incidenti con le bombole.
2.2 Evaporatori a secco
Vantaggi: Garantire il ritorno dell'olio lubrificante al compressore; la carica di refrigerante è ridotta di un-terzo; nessun congelamento quando la temperatura di evaporazione è vicina a 0 gradi; le valvole di espansione termica possono essere utilizzate per la regolazione del refrigerante, che è più semplice e affidabile rispetto all'utilizzo di valvole a galleggiante.
Svantaggi: la separazione del gas-liquido avviene sul coperchio terminale, compromettendo la distribuzione uniforme nei processi successivi e causando perdite lato acqua-.
2.3 Evaporatori ad espansione diretta
Un raffreddatore d'aria di superficie che utilizza il refrigerante come mezzo di raffreddamento è chiamato raffreddatore d'aria a espansione diretta. In pratica, funge da evaporatore in un ciclo di refrigerazione e svolge la stessa funzione di un raffreddatore d'aria di superficie raffreddato ad acqua-. Quando l'aria passa attraverso i tubi del refrigerante dell'evaporatore, scambia calore con il liquido refrigerante all'interno dei tubi. Il liquido refrigerante assorbe il calore dall'aria ed evapora nel vapore refrigerante, mentre la temperatura dell'aria diminuisce a causa della perdita di calore.
Caratteristiche degli evaporatori ad espansione diretta: ampio intervallo di regolazione della temperatura, manutenzione conveniente, struttura compatta, facilità di installazione, trasporto e riparazione.
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