Воздухоохладители и охлаждающие батареи

Различают воздухоохладители поверхностные и контактные. В поверхностных воздухоохладителях теплообмен между воздухом и хладагентом или хладоносителем осуществляется через металлическую поверхность (обычно ребристую), а в контактных — путем непосредственного контакта воздуха и хладоносителя. Охлаждающие батареи могут быть только поверхностными. У поверхностных воздухоохладителей и батарей внутренняя поверхность охлаждается хладагентом (непосредственное охлаждение) либо хладоносителем. Поверхностные воздухоохладители могут быть выполнены с орошением их наружной поверхности хладоносителем. Такие воздухоохладители называют смешанными.

По условиям применения воздухоохладители разделяют на высокотемпературные (с выпадением влаги в виде росы) и низкотемпературные (с выпадением влаги в виде инея).

Поверхностные воздухоохладители. Их выполняют, как правило, из оребренных трубок. Ребра бывают монолитные и насадные. В конструкциях с монолитными ребрами трубка и ребра образованы из цельного куска металла и изготовлены методом литья или путем выдавливания ребер из стенок трубки и накатки ее по спирали.

Насадные ребра изготовляют отдельно от трубок (часто из другого металла) и плотно насаживают на них. В конструкциях поверхностных воздухоохладителей на практике, как правило, применяют пластинчатое оребрение труб.

Пластинчатое оребрение применяют в воздухоохладителях автономных кондиционеров. Воздухоохладители холодопроизводительностью до 5 кВт имеют пластинчатые алюминиевые ребра, насаженные на три или четыре U-образные медные трубки; расположение трубок шахматное. В аппаратах холодопроизводительностью от 5 кВт и выше алюминиевые пластины насажены на U-образные медные трубки; расположение трубок коридорное. Трубки всех аппаратов подвергают лужению, ребра анодируют, плотность контакта ребер с трубками создается путем раздачи трубок гидравлическим давлением.

Выпускают аппараты различных типов.

В аммиачных пластинчатых постаментных (ПВО) и навесных (НВО) воздухоохладителях теплообменная поверхность создана на базе стальной бесшовной трубы; ребра пластинчатые стальные насажены на четыре трубки; расположение трубок коридорное. Наружная поверхность аппаратов защищена от коррозии цинкованием. Шаг оребрения переменный: на первых рядах (по ходу воздуха), где наиболее интенсивно нарастает иней, он больше, а на последующих — меньше.

В аммиачных подвесных воздухоохладителях типа ВОП тепло-обменная поверхность выполнена из стальных трубок; ребра пластинчатые стальные, насаживаемые на два ряда трубок по шесть трубок в каждом ряду; расположение трубок коридорное, шаг оребрения различный в зависимости от типоразмера аппарата. В аппаратах применены осевые вентиляторы.

В системах холодоснабжения широко применяют воздухоохладители типа ВОГ, предназначенные для камер охлаждения и замораживания продуктов. Конструкция аппаратов типа ВОГ предусматривает различные способы оттаивания поверхности (горячими парами хладагента с одновременным орошением водой; электрообогрев с одновременным орошением водой; горячими парами; электрообогрев).

На отечественных предприятиях широко применяют воздухоохладители типов X и MX. Во фреоновых воздухоохладителях типа ВО поверхность теплообмена состоит из медных трубок с алюминиевыми ребрами, насаживаемыми на трубки с переменным шагом оребрения. Расположение трубок коридорное.

Оттаивание воздухоохладителей осуществляют тремя основными способами или их комбинацией: горячими парами хладагента; орошением водой; электронагревателями (ТЭНами). В воздухоохладителях НВО и ВО применяют первый способ, в ВОП — первый и третий, в ПВО — первый и второй.

Смешанные воздухоохладители. К аппаратам этого типа относятся поверхностные воздухоохладители, орошаемые хладоносителем. Их применяют в центральных секционных кондиционерах, в холодильных камерах для оттаивания воздухоохладителей и в пенных кондиционерах.

В центральных секционных кондиционерах ребристые секции воздухоохладителя орошаются рециркулирующеи водой для повышения коэффициента теплопередачи и увлажнения воздуха в зимнее время, а также для промывки и обеспыливания воздуха. Отношение массовых расходов воды и воздуха составляет 0,7...1.

В холодильных камерах для оттаивания воздухоохладителей трубы периодически орошают водой при выключенном воздухоохладителе (расход воды составляет до 0,5 кг/с на участке трубы длиной 1 м). Иногда применяют постоянное орошение змеевиков воздухоохладителя рассолом или этиленгликолем для предотвращения образования инея и интенсификации теплообмена. Скорость движения воздуха в живом сечении выбирают не более 5 м/с, а плотность орошения — не выше 1кг/(м/с).

В пенных кондиционерах среди пены размещают гладкотрубные змеевики воздухоохладителя непосредственного охлаждения, при этом пена выполняет роль интенсификатора наружной теплоотдачи от змеевика к воздуху наподобие оребрения.

Контактные воздухоохладители. Контактные воздухоохладители применяют преимущественно в установках кондиционирования воздуха. Они бывают форсуночные, оросительные и пенные.

Форсуночные воздухоохладители широко применяют в составе центральных секционных кондиционеров. Там же применяются элементы приточно-вытяжной вентиляции, в частности канальные вентиляторы. Наиболее часто применяют двухрядные воздухоохладители со встречным расположением форсуночных факелов. Скорость воздуха в камере воздухоохладителя составляет 2...3 м/с. Форсунки тангенциального типа располагаются в шахматном порядке (плотность расположения 15...30 шт./м ). Плотность орошения в каждом ряду форсунок принимается равной gw = 2...5 кг/(м2 / с), что соответствует коэффициенту орошения (отношение массовых расходов воды и воздуха) = 1,5...3.

В циклонно-пенных воздухоохладителях пена образуется в цилиндрическом сосуде, в который через улиткообразный канал тангенциально подается воздух со скоростью до 20 м/с. Пена движется по стенке снизу вверх спиралеобразно на высоту до 0,6 м. В верхней части аппарата имеется вторая улитка, раскручивающая поток воздуха в обратном направлении. Скорость воздуха в рабочей камере 5...6 м/с.

Охлаждающие батареи. Охлаждающие батареи классифицируют:
по конструкции охлаждающей поверхности — на ребристые с навивными и пластинчатыми ребрами, гладкотрубные и панельные;
по охлаждающему веществу — на аммиачные, рассольные и фреоновые;

по компоновке — на одно- и двухрядные;
по расположению — на потолочные и пристенные;
по исходному материалу — на стальные (аммиачные, рассольные), стеклянные (гладкотрубные рассольные) и медные (фреоновые).

Аммиачные батареи долгое время изготовляли из стальных бесшовных труб с навитыми спиральными ребрами из частично гофрированной стальной ленты. Централизованное производство батарей отсутствовало, и их изготовляли кустарным образом на месте монтажа.

Централизованное изготовление батарей или их секций предусматривает унификацию рассольных и аммиачных батарей.

ГОСТом установлены три типа охлаждающих батарей: коллекторные однорядные пристенные и потолочные; змеевиковые однорядные пристенные и потолочные; коллекторные однорядные потолочные с увеличенным шагом труб. После сборки секции подвергают горячему оцинкованию.

При компоновке рассольных и аммиачных батарей желательно, чтобы общая длина одного шланга не превышала свыше 80... 100 м.

Всего голосов: 191