Принципы работы и типы испарителей

Испаритель является одним из основных элементов холодильного агрегата, предназначенным для понижения температуры рабочей среды. Современные холодильные машины работают на основе воды, воздуха или специальной жидкости, в состав которой входит антифриз. В зависимости от того, какой тип рабочей среды используется в конкретном в холодильном оборудовании, и подбирается тип испарителя: пластинчатый, кожухотрубный, есть также модели испарителей для охлаждения воздуха.

Кoжуxoтpубныe иcпapитeли

Кoжуxoтpубныe

Кожухотрубный испаритель состоит из широкого горизонтального цилиндра (кожуха), внутри которого находятся трубные решетки. Эти решетки представляют собой набор тонких медных трубок, по которым течет хладоноситель (вода). Диаметр таких трубок, в среднем, составляет 20-25 см., в них хладоноситель перемещается со скоростью до 2 м/с. В пространстве между трубными решетками находится кипящий хладагент. К обоим краям решетки крепятся патрубки, которые подсоединяются к системе водоохлаждения. Для повышения теплообмена на наружной части решетки имеется оребрение.

В процессе работы хладагент по трубкам перемещается из нижней части испарителя вверх. Во время своего передвижения он охлаждает воду, которая циркулирует с внешней стороны трубок. Разделительные перегородки внутри цилиндра обеспечивают движущейся воде скорость от 0.5 до 3 м/с.

С ними возможно применять различные типы хладагентов. Основные достоинства этого типа испарителей заключаются в простоте монтажа, поскольку они, как правило, при продаже комплектуются компрессором, а также высокой работоспособности.

Плacтинчaтыe

Конструкция пластинчатого испарителя представляет собой несколько рядов одноразмерных стальных пластин, соединенных между собой по принципу «елочки». Хладоноситель и хладагент в таком испарителе движутся не параллельно друг другу, а навстречу, каждый внутри своего независимого контура. По сравнению с другими типами испарителей, пластинчатые обладают рядом неоспоримых преимуществ:

они отличаются небольшими габаритами;
менее подвержены поломкам, а в случая возникновения неисправностей устойчивы к замораживанию;
имеют высокую производительность.

Иcпapитeли для oxлaждeния вoздуxa

Воздушные испарители по принципу работы отличаются от других испарителей. В них охлаждается не вода, а воздух, который движется между трубками испарителя. Внешне такой испаритель представляет собой теплообменник, состоящий из нескольких рядов медных трубок, по которым циркулирует хладагент. Диаметр патрубков в этом случае составляет 8 – 13 мм с расстоянием между ними – до 1.8 мм, по бокам имеется оребрение. Патрубки в испарителях, как правило, изготавливаются именно из меди, поскольку она обладает высокой стойкостью к окислению, легка в обработке и хорошо проводит тепло. Для оребрения обычно используется алюминий.

Количество контуров теплообменника напрямую зависит от мощности холодильного агрегата. Если требуется высокая производительность, то испаритель подбирается с двумя или больше независимыми контурами охлаждения. К каждому из них, через тонкие патрубки поступает хладагент. Благодаря распределителю во все контуры поступает одинаковое количество фреона. Во избежание обледенения различных элементов испарителя, воздух должен равномерно циркулировать между его ребрами. Стабильность и эффективность работы теплообменника зависит от мощности холодильных контуров, которая должна быть не ниже 3-7 кВт на каждый отдельно взятый контур.

В зависимости от объема воздуха, который необходимо охладить, подбирается размер теплообменника. Величинами, при помощи которых определяется его холодопроизводительност, является температура воздуха на входе и температура испарения фреона. Скорость, с которой воздух поступает в теплообменник должна четко регулироваться и не превышать 2-3 м/с, в противном случае на выходе теплообменника могут образовываться капли конденсата. Помимо этого на потери давления в воздушном испарителе оказывают влияние такие факторы, как диаметр трубок, количество выделяемого конденсата, конфигурация ребер.