Руководство по испарительному конденсатору: как он работает, размеры и критерии выбора

Птицепереработчику требовалось 480 кВт конденсационной мощности для нового цеха по производству аммиака. Не было места для бассейна градирни, тарифы на воду росли, а объект расположен в дельте реки, где летние температуры по влажному термометру колеблются около 27 °C. В итоге на установке был установлен испарительный конденсатор, а мощность компрессора оказалась примерно на четверть ниже, чем у варианта с воздушным охлаждением, упомянутого первым.

В этом компромиссе и заключается вся история испарительных конденсаторов. Они отводят тепло путем испарения тонкой пленки воды над змеевиком хладагента, что позволяет хладагенту конденсироваться ближе к окружающему влажному термометру, а не к окружающему сухому термометру. Более низкая температура конденсации означает меньшую мощность компрессора. Цена — очистка воды, непрерывный поток продувки и регулярное техническое обслуживание, к которому следует относиться серьезно.

Что на самом деле представляет собой испарительный конденсатор

Испарительный конденсатор представляет собой конденсатор и градирню, объединенные в одном корпусе. Хладагент протекает через закрытый змеевик, вода распыляется снаружи этого змеевика, а вентилятор прогоняет воздух по смачиваемой поверхности. Хладагент никогда не соприкасается с водой или воздухом.

Почти все тепло уходит с водяным паром. При испарении одного килограмма воды при типичных условиях поглощается примерно 2450 кДж. Отказ 1 кВт тепла в течение часа означает 3600 кДж, таким образом, на каждый кВтч отброшенного тепла агрегат испаряет около 1,5 кг воды. Добавьте к этому отвод, необходимый для контроля растворенных твердых веществ и потерь от сноса, и общий объем подпитки составит от 1,8 до 2,2 кг на кВтч.

Поскольку испарение обусловлено температурой по влажному термометру, змеевик может конденсировать хладагент при температуре всего на 3–6 °C выше расчетной температуры по влажному термометру. Конденсатору с воздушным охлаждением, работающему против воздуха по сухому термометру, обычно требуется температура от 10 до 15 °C, и для достижения этой цели он перемещает в несколько раз больше воздуха. Именно этот разрыв в температуре конденсации и является основой энергосбережения.

Как работает цикл, шаг за шагом

1. Горячий перегретый отходящий газ из компрессора поступает в конденсаторный змеевик.
2. Насос поднимает воду из поддона к коллектору распылительных форсунок над змеевиком.
3. Вода падает тонкой пленкой на змеевики, в то время как вентилятор втягивает воздух через корпус, обычно вверх и против воды.
4. Часть этой пленки испаряется. Скрытое тепло, которое он поглощает, выходит из хладагента внутри трубки, который конденсируется в жидкость.
5. Жидкий хладагент стекает в ресивер, а неиспарившаяся вода попадает обратно в поддон и циркулирует.
6. Подпиточная вода заменяет испарившуюся часть, контролируемый слив удаляет концентрированные твердые частицы, а каплеуловители улавливают капли, которые в противном случае ушли бы с отработанным воздухом.

За каждый проход испаряется только 1–2 процента циркулирующей воды. Это имеет значение для конструкции: насос рассчитан на рециркуляцию, а не на потребление, а система очистки воды рассчитана на небольшой, постоянный поток подпитки.

Испарительный конденсатор, градирня или воздушное охлаждение?

Выбор сводится к тому, к какому радиатору вы можете добраться, сколько воды вы можете себе позволить и сколько места у вас есть.

Там, где цифры близки, маршрут башни включает две машины и дополнительный насосный контур, поэтому его обычно резервируют для крупных заводов, которые уже используют центральную систему водоснабжения. Воздушное охлаждение выигрывает, когда воды мало, она дорогая или ограничена разрешением на установку. Более полное обсуждение этого компромисса содержится в нашей заметке Ключевые преимущества конденсаторов с воздушным охлаждением перед конденсаторами с водяным охлаждением .

Серия конденсаторов с водяным охлаждением HY-SL Стоит рассмотреть при сопоставлении мощности с водяным охлаждением и альтернатив с воздушным охлаждением для промышленного холодильного оборудования с высокими нагрузками; HY-SL имеет мощность от 5 до 140 л.с. Посмотреть продукт →

Почему температура конденсации стоит дороже, чем конденсатор

В типичной винтовой системе на аммиаке или ГФУ каждый 1 °C дополнительной температуры конденсации увеличивает мощность компрессора примерно на 2–3 процента. Это единственное правило определяет большинство проектов испарительных конденсаторов.

Значения индекса представляют собой относительную мощность компрессора для одноступенчатого винтового компрессора с температурой конденсации при 30 °C, установленной на 100. Наклон немного меняется в зависимости от типа хладагента и компрессора, но в любом случае он остается крутым. При мощности 500 кВт, работающей 6000 часов в год, разница между 35 °C и 45 °C стоит больше, чем сам конденсатор.

Правила определения размеров и критерии выбора

Пошлина и маржа

Начните с режима работы компрессора, а не с паспортной таблички старого конденсатора. Умножьте это значение на 1,15–1,25, чтобы учесть снижение перегрева, допуск на загрязнение и нисходящую нагрузку. Таким образом, для работы с аммиаком мощностью 480 кВт требуется конденсатор номинальной мощностью от 550 до 600 кВт.

Дизайн смоченного термометра

Используйте статистически обоснованный показатель по влажному термометру, обычно значение превышается на 1 процент часов в год, а не на рекордный уровень. Выбор размера для худшего полудня за десять лет добавляет поверхность катушки, которая не используется в течение 8700 часов.

Тип вентилятора, ячейки и высота

• Осевые вентиляторы перемещают больше воздуха на 1 кВт и подходят для чистых открытых крыш.
• Центробежные вентиляторы подходят для канальных выпусков и более тихих установок.
• Многоячеечные агрегаты позволяют отключать одну ячейку при частичной нагрузке вместо медленной работы каждого вентилятора.
• На высоте примерно 1000 м объемный расход вентилятора нуждается в корректировке; установка, расположенная на уровне моря, не сможет обеспечить достаточную мощность.

Материалы и хладагент

Для аммиака, нержавеющей или сверхпрочной конструкции горячеоцинкованной трубы выдерживает лучше, чем стандартная оцинкованная труба, и прибрежные участки требуют такой же обработки. Также обратите внимание, что испарительный конденсатор вмещает больший заряд хладагента, чем кожухотрубный конденсатор равной мощности, что имеет значение для ограничений по заправке аммиака и стоимости тяжелого дизельного топлива.

Зимняя эксплуатация

Большинство агрегатов могут работать всухую в холодную погоду, но только если они были заказаны с учетом этого: модулирующие заслонки или вентиляторы с регулируемой скоростью для регулирования производительности, нагреватель поддона и защита от замерзания распылительного насоса и трубопроводов.

Реальность в области очистки и обслуживания воды

Масштаб — тихий убийца. Минеральный слой толщиной в один миллиметр на змеевике увеличивает сопротивление между водяной пленкой и хладагентом, поэтому компрессор компенсирует это более высокой температурой конденсации, а это именно та стоимость, во избежание которой был куплен испарительный конденсатор.

Циклы концентрации обычно выполняются от 3 до 5 в правильно обработанной системе. Кроме того, скорость стравливания должна увеличиться, чтобы соли жесткости не оседали на змеевике, и вместе с этим увеличивается расход воды. Практический график выглядит так:

• Еженедельно: проверяйте покрытие распылением, уровень в поддоне и наличие жидкости из спускного клапана.
• Ежемесячно: анализ воды на проводимость, pH, жесткость и остаток биоцидов.
• Ежеквартально: проверяйте форсунки, сепараторы и поверхность змеевика на наличие накипи или биообрастания.
• Ежегодно: подшипники и приводы вентиляторов, коррозия корпуса, полный аудит водоподготовки.

Устранители дрейфа и строгая программа биоцидов также являются мерами общественного здравоохранения. Открытый водный контур, теплый, влажный и малонагруженный, — это именно та среда, в которой легионелла может обосноваться, поэтому план технического обслуживания не является необязательной бумажной документацией.

Когда другой конденсатор — лучший ответ

Испарение перестает иметь смысл в некоторых ясных ситуациях. Небольшие распределенные нагрузки редко оправдывают использование насосов, водоподготовки и постоянной дренажной линии. В пустынных и высокогорных районах с дефицитом или дорогой водой конденсаторы с воздушным охлаждением часто оказываются дешевле в течение двадцатилетнего срока службы. На объектах, где нет возможности проводить очистку воды и осуществлять программу борьбы с легионеллой, вообще не следует устанавливать открытый контур водоснабжения.

Диаграмма — это отправная точка, а не приговор. Ограничения по уровню шума, правила заправки хладагента, несущая способность крыши и местная стоимость воды — все это так или иначе подталкивает к принятию решения, а сравнение двух маршрутов на бумаге — дешевая страховка, прежде чем вы примете решение о планировке машинного помещения.

Конденсатор с воздушным охлаждением модельной серии FNH Полезный вариант с воздушным охлаждением, который следует сравнить, прежде чем переходить к планировке установки, с моделями FNH мощностью от 7,6 кВт до 57,4 кВт. Посмотреть продукт →

Что проверить перед покупкой

Компания Zhejiang Lanxi Hydraulic Equipment производит испарительные конденсаторы наряду с воздушными охладителями, конденсаторами с воздушным охлаждением, винтовыми и поршневыми агрегатами, а также бочковыми насосными агрегатами, а также поставляет проекты пищевой промышленности, холодовой цепи, фармацевтики и холодильного хранения в Китае и за рубежом. Конденсаторы и компрессорные агрегаты подбираются на стадии проектирования, а в линейке агрегатов используются компрессоры Bitzer, Frascold, Fusheng, Hanbell, Refcomp и RFC.

Когда вы сравниваете расценки на испарительный конденсатор, запросите в письменном виде следующие пять пунктов:

1. Гарантированная производительность при указанном смоченном термометре, хладагенте и высоте места установки.
2. Материал змеевика и защита от коррозии, применяемая после изготовления.
3. Тип вентилятора, мощность двигателя и метод управления частичной нагрузкой.
4. Пределы качества подпиточной воды и рекомендуемая скорость стравливания.
5. Перечень запасных частей и ожидаемые интервалы технического обслуживания.

Полное семейство конденсаторов, от испарительных моделей до агрегатов с воздушным охлаждением FNH, FNU, FNV и FNVB, а также корпусов с водяным охлаждением, представлено в нашем каталоге. конденсатор series overview .

испарительный Condenser for Industrial Refrigeration Systems Рассмотрите этот испарительный конденсатор для более низких температур конденсации и экономии энергии в промышленном охлаждении, а также возможности обслуживания без отключения системы. Посмотреть продукт →

Если от всего этого отнять одно число, возьмите температуру конденсации. Испарительный конденсатор, поддерживающий температуру 35 °C в климате, где агрегат с воздушным охлаждением будет работать при температуре 48 °C, не является незначительным выигрышем; он решает, останется ли на электростанции комфортным счет за электроэнергию. Очистка воды, проверка змеевика и продувочный поток, который кто-то действительно контролирует, — это постоянная плата за это.