Конструкции воздушных конденсаторов

Ребристо - трубные конденсаторы

Аппараты этого типа получили наибольшее распространение в малых холодильных машинах. Они состоят из плоских змеевиков с насаженны­ми на них прямоугольными ребрами. Трубы стальные или медные, с наружным диаметром 8-17 мм, толщиной 0,5-1 мм. Змее­вики состоят из U-образных труб, соединенных пайкой калачами.       

Аппа­раты включают несколько секций, скомпонованных в единый блок, и имеют обычно прямоугольную форму фронта.

Пластинчатые ребра по ходу воздуха выполняются как шириной, равной глубине аппарата, так и меньшей шириной, примерно равной шагу труб по глубине,

В агрегатах нового ряда применяется труба 10x1 мм и кон­такт труб и ребер обеспечивается капиллярной пайкой с помощью мед­ной проволоки. В отечественных агрегатах средней холодопроизводи­тельности (до 20 кВт) применяют медные трубы и алюминиевые реб­ра.

В последние годы за рубежом получили развитие различные конст­рукции наружного оребрения конденсаторов. В основном исполь­зуют медные тонкостенные трубы толщиной 0,5—1 мм, с наружным диа­метром 8-17 мм. Алюминиевые круглые трубы с креплением кала­чей змеевика на специальных клеях не нашли широкого распростране­ния, хотя их применяет фирма “Крайслер Эйртемп” (США) в кондицио­нерах и автотранспортных холодильных установках.

Расположение труб в конденсаторах в большинстве случаев шах­матное, в некоторых — коридорное. Шаг труб в конденсаторах с по­мощью поверхности теплообмена до 4 м2 обычно 25x25 мм, а в более крупных — 60x30 мм.

Толщина алюминиевых ребер 0,2 и 0,3 мм. Их конструкция весьма разнообразна. Такие фирмы, как “Контардо” (Италия), “Фанкойл” (Финляндия), в целях турбулизации воздушного потока делают ребра с искривленной (волнистой) передней кромкой или отогнутыми ’’языч­ками”. Контакт между ребрами и трубами осуществляется путем гид­равлической или механической раздачи труб. В стальных конденсато­рах проводится горячее цинкование наружной поверхности. Шаг ребер от 2,2 до 4,3 мм. Минимальный шаг 2 мм ограничивается возможным за- пылением.

В большинстве конструкций число секций не более четырех. Их сое­диняют по ходу движения хладагента в конденсаторах агрегатов холодопроизводительностью до 1,5 кВт последовательно, свыше - параллель­но. Встречается также последовательно-параллельный вариант.

Ряд моделей конденсаторов фирм “Фанкойл” (Финляндия) и ”Дан- хем Буш” (Англия), в основном для крупных машин, снабжены внут­ренними трубками с вытеснителями, которые снижают емкость по хла­дагенту примерно на 40% и улучшают внутренний теплообмен.Фирма ’Текумсе” (США) применяет стальные омедненные трубки типа ’’Бунди”. Насадные алюминиевые ребра имеют толщину 0,2-0,3 мм и специальные бортики, получаемые при штамповке, обеспечивающие заданный шаг.

В целях улучшения шумовых характеристик фронт конденсатора имеет форму вытянутого прямоугольника, позволяющего использовать вентилятор диаметром до 254 мм.

Пластинчато-ребристые конденсаторы

Систематическое изучение и широкое промышленное внедрение пластинчато-ребристых теплообменников началось с 1945 г..В на­стоящее время многие западные фирмы в больших количествах произ­водят такие теплообменники как для нужд различных отраслей своей промышленности, так и для международного рынка. Основные сферы применения: криогенная техника, атомная энергетика, теплоэнергети­ка и др.

Пластинчато-ребристый теплообменник представляет собой блок, состоящий из гладких пластин, гофрированных ребер и проставочных брусков (рис. 12). Обычно такие теплообменники изготовляют из алю­миниевых сплавов и паяют либо в вакуумных печах, либо в соляных ваннах.

Пластинчато-ребристый аппарат (без коллекторов для хладагента):

а - жалюзийные ребра; б - перфорированные ребра; в - волнистые ребра; г - канал с прерывистой ребристой поверхностью; д - теплообменный блок с двух­рядными каналами на стороне воздуха; 1 - разделительная пластина; 2 - боко­вой брусок; 3 - гофрированная ребристая поверхность

Основным элементом в пластинчато-ребристом аппарате является гофрированная поверхность со стороны воздуха (насадка). Анализ последних литературных данных показывает, что к на­стоящему времени исследовано около 120 таких поверхностей с раз­личной конфигурацией каналов: гладкие, прерывистые, жалюзийные, перфорированные и т. д..

Технология штамповки алюминия и меди позволяет получать та­кие гофрированные поверхности высотой не более 18-20 мм; обычно применяются поверхности высотой 6-7 мм.

Отметим также некоторые недостатки традиционных пластинчато­ребристых аппаратов применительно к использованию их в конденса­торах малых холодильных машин:

• наличие промежуточных брусков и листов, которые практически не участвуют в наружном теплообмене, а по массе составляют до 40-50% общей массы аппарата;
• наличие сварных коллекторов на входе и выходе хладагента, доля которых по массе равна 15—20% массы аппарата;
• необходимость в уменьшении проходных сечений по хладагенту до высоты каналов (1-3 мм) в установке перегородок в коллекторах;

• в случае разгерметизации сложность ремонта на месте эксплуата­ции, а также проблема механической очистки наружной поверхности от запыления, связанная с невозможностью промывки ее водой из-за коррозии.

Некоторые из указанных недостатков отсутствуют у конденсато­ров из плоскоовальных труб с промежуточным оребрением в виде гофрированных насадок пластинчато-ребристых теплообменников.