Tout d'abord, un condenseur à calandre et à tube
Le condenseur à calandre et à tubes, également connu sous le nom de condenseur à tubes, est la structure de condenseur la plus courante. Son principe est de faire circuler du gaz ou de la vapeur à travers le tube, d'injecter un fluide de refroidissement (généralement de l'eau) dans la coque extérieure et de réduire la température du gaz ou de la vapeur grâce à l'échange thermique entre le tube et la coque, et enfin d'obtenir l'effet de condensation. . Cette structure de condenseur est plus adaptée au traitement de milieux à haute température et haute pression, avec une fiabilité élevée, mais occupe un grand espace, facile à affecter par le tartre, le tartre de scories, etc.
Deuxièmement, condenseur à plaques
Le condenseur à plaques, également connu sous le nom de condenseur à plaques d'échange thermique, est un échangeur de chaleur composé de plaques, qui présente les avantages d'une structure compacte et d'une efficacité d'échange thermique élevée. Son principe de fonctionnement est que le milieu est placé entre la plaque et la plaque, que l'eau de refroidissement passe dans la plaque et que la condensation du gaz ou de la vapeur est réalisée grâce au transfert de chaleur efficace de la plaque. Les condenseurs à plaques conviennent aux petits appareils et nécessitent un échange thermique rapide, mais ils sont plus difficiles à nettoyer et à entretenir.
Condenseur à trois composants creux
Les condenseurs à composants creux courants sont du type à lavage statique et du type à pulvérisation à haute efficacité. Son principe est d'assembler des sphères creuses ou d'autres composants façonnés en un tout, par la restriction et l'interception de ces composants creux, de sorte que le milieu y soit entièrement séché et refroidi, de manière à obtenir l'effet de condensation. Les avantages et les inconvénients de la structure de composant creux dépendent principalement de la forme et de la taille du composant et peuvent être appliqués dans certaines situations où il existe des limitations d'espace et de poids.
En bref, différents types de structures de condenseur ont différents domaines d'application ainsi que des avantages et des inconvénients pour différents supports et environnements d'utilisation. Une sélection, un entretien et une maintenance raisonnables des condenseurs peuvent améliorer l'efficacité et la durée de vie des équipements, ainsi que garantir la sécurité de la production et de la fabrication.
Tout d'abord, un condenseur refroidi à l'eau
Le condenseur refroidi à l'eau est une méthode de refroidissement courante et sa structure principale comprend un tuyau de refroidissement, un réservoir d'eau, une entrée d'eau, une sortie d'eau et une pompe de refroidissement. En cours d'utilisation, l'eau de refroidissement pénètre dans le réservoir d'eau via la pompe, puis s'écoule à travers le tuyau de refroidissement, absorbant la chaleur puis s'écoulant. Le condenseur refroidi à l'eau peut être utilisé dans divers domaines industriels, tels que l'énergie, la chimie, la métallurgie, etc.
Deuxièmement, un condenseur refroidi par air
Le condenseur refroidi par air repose principalement sur la dissipation thermique du vent et sa structure comprend un dissipateur thermique, un ventilateur, un moteur et une coque. Lorsque l'air chaud circule à travers le dissipateur thermique, le ventilateur l'évacue et le dissipe à travers le boîtier, obtenant ainsi un effet de refroidissement. Le condenseur refroidi par air convient à certaines occasions qui doivent être déplacées ou peu pratiques à installer, comme l'environnement extérieur.
Trois, condenseur de vapeur
Le condenseur de vapeur utilise le principe de condensation indirecte pour dissiper la chaleur, et sa structure comprend principalement une chambre à vapeur, un tube de refroidissement, une coque, etc. En cours d'utilisation, la vapeur générée par la source de chaleur transmet la quantité de froid à travers le tube de refroidissement et devient un liquide après contact avec le monde extérieur. Les condenseurs de vapeur peuvent être utilisés dans de nombreuses industries telles que l'énergie électrique, l'industrie chimique et la réfrigération, et sont largement utilisés dans la production et la vie.
Quatre, condenseur à air
Le condenseur à air utilise principalement de l'air pour refroidir la surface métallique par échange thermique. Sa structure comprend principalement un tube de condensation, un ventilateur, une coque, etc. Lorsque le gaz chaud est refroidi par l’intérieur du tube de condensation, il devient un liquide en contact avec le monde extérieur. Les condenseurs à air peuvent être utilisés dans certaines applications de recherche scientifique et de laboratoire.
Ce qui précède est le type de structure principale de condenseur, et chaque type de condenseur a son propre principe de fonctionnement et son propre champ d'application. Lors du choix d'un condenseur, il est nécessaire de comprendre les conditions de travail spécifiques et l'environnement d'utilisation, de sélectionner le type de condenseur le plus approprié et d'assurer un entretien normal pour obtenir le meilleur effet d'utilisation.
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Selon les différents fluides de refroidissement, les condenseurs peuvent être divisés en quatre catégories : condenseurs refroidis à l'eau, par évaporation, refroidis par air et par pulvérisation d'eau.
(1) Condenseur refroidi à l'eau
Le condenseur refroidi à l'eau utilise l'eau comme fluide de refroidissement et l'augmentation de la température de l'eau élimine la chaleur de condensation. L'eau de refroidissement est généralement recyclée, mais le système doit être équipé de tours de refroidissement ou de piscines froides. Selon ses différents types de structure, le condenseur refroidi à l'eau peut être divisé en type de coque et de tube verticaux, de type à coque et de tube horizontaux en fonction de ses différents types de structure, il peut être divisé en type de coque et de tube verticaux, de type à coque et tube horizontaux et bientôt. Le condenseur commun de type calandre et tube est.
1, condenseur vertical à coque et tube
Le condenseur vertical à calandre et à tubes, également connu sous le nom de condenseur vertical, est un condenseur refroidi à l'eau largement utilisé actuellement dans les systèmes de réfrigération à l'ammoniac. Le condenseur vertical est principalement composé d'une coque (baril), d'une plaque tubulaire et d'un faisceau de tubes.
La vapeur réfrigérante pénètre dans l'espace entre le faisceau de tubes depuis l'entrée de vapeur aux 2/3 de la hauteur du baril, et l'eau de refroidissement dans le tube et la vapeur réfrigérante à haute température à l'extérieur du tube échangent de la chaleur à travers la paroi du tube, ainsi que la vapeur du réfrigérant est condensée en un liquide et s'écoule progressivement vers le bas du condenseur et dans le réservoir de liquide par le tuyau de sortie. Après avoir absorbé la chaleur, l'eau est évacuée dans la piscine inférieure en béton, puis la pompe est envoyée au château d'eau de refroidissement après refroidissement et recyclage.
Afin de garantir que l'eau de refroidissement peut être distribuée uniformément dans chaque orifice de tube, le réservoir de distribution situé au sommet du condenseur est doté d'une plaque d'eau uniforme et chaque orifice de tube situé dans la partie supérieure du faisceau de tubes est équipé d'un déflecteur. avec une rainure inclinée pour faire couler l'eau de refroidissement le long de la paroi intérieure du tube avec une couche d'eau en film, ce qui peut à la fois améliorer l'effet de transfert de chaleur et économiser de l'eau. De plus, la coque du condenseur vertical est également équipée d'un tuyau d'égalisation de pression, d'un manomètre, d'une soupape de sécurité et d'un tuyau d'évacuation d'air ainsi que d'autres joints de tuyaux afin de se connecter aux canalisations et équipements correspondants.
Les principales caractéristiques du condenseur vertical sont :
1. En raison du débit de refroidissement important et de la vitesse élevée, le coefficient de transfert de chaleur est élevé.
2. L'installation verticale couvre une petite surface et peut être installée à l'extérieur.
3. L'eau de refroidissement circule et le débit est important, de sorte que la qualité de l'eau n'est pas élevée et la source d'eau générale peut être utilisée comme eau de refroidissement.
4. Le tartre dans le tuyau est facile à retirer et il n'est pas nécessaire d'arrêter le système de réfrigération.
5. Cependant, comme l'augmentation de la température de l'eau de refroidissement dans le condenseur vertical n'est généralement que de 2 à 4 °C, la différence de température moyenne logarithmique est généralement d'environ 5 à 6 °C, la consommation d'eau est donc importante. Et comme l'équipement est placé dans l'air, le tuyau est facile à corroder et il est plus facile de le retrouver en cas de fuite.
2, condenseur horizontal à coque et tube
Le condenseur horizontal et le condenseur vertical ont une structure de coque similaire, mais il existe de nombreuses différences en général, la principale différence étant le placement horizontal de la coque et l'écoulement de l'eau multicanal. Les tubes extérieurs des deux extrémités du condenseur horizontal sont fermés par un couvercle d'extrémité, et le couvercle d'extrémité est moulé avec une nervure de distribution d'eau conçue pour coopérer l'une avec l'autre, et l'ensemble du faisceau est divisé en plusieurs groupes de tubes. Ainsi, l'eau de refroidissement entre par la partie inférieure du flasque, traverse chaque groupe de tubes dans l'ordre, et enfin s'écoule par la partie supérieure du même flasque pour 4 à 10 allers-retours. De cette manière, le débit de l'eau de refroidissement dans le tube peut être augmenté, de manière à améliorer le coefficient de transfert de chaleur, et la vapeur de réfrigérant à haute température peut pénétrer dans le faisceau de tubes depuis le tuyau d'entrée de la partie supérieure de la coque. pour réaliser un échange thermique suffisant avec l'eau de refroidissement présente dans le tube.
Le liquide condensé s'écoule du tuyau de sortie inférieur dans le réservoir. L'autre couvercle d'extrémité du condenseur est également muni en permanence d'une vanne de vidange d'air et d'un robinet de vidange d'eau. La soupape d'échappement dans la partie supérieure s'ouvre lorsque le condenseur est mis en service pour évacuer l'air dans le tuyau d'eau de refroidissement et permettre à l'eau de refroidissement de s'écouler en douceur. N'oubliez pas de ne pas la confondre avec la soupape d'aération pour éviter les accidents. Le robinet de vidange d'eau vidange l'eau stockée dans la conduite d'eau de refroidissement lorsque le condenseur est mis hors service pour éviter le gel et la fissuration du condenseur dus au gel de l'eau en hiver. La coque du condenseur horizontal est également dotée d'un certain nombre de joints de tuyaux reliés à d'autres équipements du système, tels qu'une prise d'air, une sortie de liquide, un tuyau d'équilibrage de pression, un tuyau de refoulement d'air, une soupape de sécurité, un joint de manomètre et un tuyau de refoulement.
Les condenseurs horizontaux sont non seulement largement utilisés dans les systèmes de réfrigération à l'ammoniac, mais également dans les systèmes de réfrigération au fréon, mais leur structure est légèrement différente. Le tuyau de refroidissement du condenseur horizontal à ammoniac utilise un tuyau en acier lisse sans soudure, tandis que le tuyau de refroidissement du condenseur horizontal au fréon utilise généralement un tuyau en cuivre à faible nervure. Cela est dû au faible coefficient de dégagement de chaleur du fréon. Il est à noter que certains groupes frigorifiques au fréon ne disposent généralement pas de cylindre de stockage de liquide, seules quelques rangées de tuyaux au bas du condenseur sont utilisées comme cylindre de stockage de liquide.
Condenseurs horizontaux et verticaux, en plus du placement et de la distribution d'eau différents, l'augmentation de la température et la consommation d'eau sont également différentes. L'eau de refroidissement du condenseur vertical est la gravité la plus élevée s'écoulant le long de la paroi interne du tube, et cela ne peut être qu'un seul coup, donc afin d'obtenir un coefficient de transfert de chaleur suffisamment grand, une grande quantité d'eau doit être utilisée . Le condenseur horizontal utilise une pompe pour envoyer la pression de l'eau de refroidissement au tuyau de refroidissement, de sorte qu'il puisse être transformé en un condenseur multi-temps, et l'eau de refroidissement peut obtenir un débit et une augmentation de température suffisamment importants (Δt = 4 ~ 6 ℃ ). Par conséquent, le condenseur horizontal peut obtenir une valeur K suffisamment élevée avec une petite quantité d’eau de refroidissement.
Cependant, si le débit est excessivement augmenté, la valeur du coefficient de transfert de chaleur K n'augmente pas beaucoup et la consommation électrique de la pompe de refroidissement est considérablement augmentée, de sorte que le débit d'eau de refroidissement du condenseur horizontal d'ammoniac est généralement d'environ 1 m/s. , et le débit d'eau de refroidissement du condenseur horizontal au fréon est principalement de 1,5 à 2 m/s. Le condenseur horizontal a un coefficient de transfert de chaleur élevé, une faible consommation d'eau de refroidissement, une structure compacte et un fonctionnement et une gestion pratiques. Cependant, la qualité de l'eau de refroidissement doit être bonne, le tartre n'est pas pratique à nettoyer et il n'est pas facile de le trouver en cas de fuite.
La vapeur du réfrigérant pénètre dans la cavité entre les tubes intérieur et extérieur par le haut, se condense sur la surface extérieure du tube intérieur et le liquide s'écoule successivement vers le bas du tube extérieur et s'écoule dans le réservoir par l'extrémité inférieure. L'eau de refroidissement entre par la partie inférieure du condenseur et s'écoule par la partie supérieure à travers chaque rangée de tuyaux intérieurs tour à tour, à contre-courant avec le réfrigérant.
Les avantages de ce condenseur sont une structure simple, facile à fabriquer, et en raison de la condensation à tube unique, la direction du flux moyen est opposée, donc l'effet de transfert de chaleur est bon, lorsque le débit d'eau est de 1 ~ 2 m/s, la chaleur le coefficient de transfert peut atteindre 800kcal/(m2h℃). Son inconvénient est que la consommation de métal est importante et que lorsque le nombre de tubes longitudinaux est important, le tube inférieur est rempli de plus de liquide, de sorte que la zone de transfert de chaleur ne peut pas être pleinement utilisée. De plus, la compacité est mauvaise, le nettoyage est difficile et un grand nombre de coudes connectés sont nécessaires. Par conséquent, ce condenseur a rarement été utilisé dans les unités de réfrigération à ammoniac.
(2) condenseur évaporatif
Le transfert de chaleur du condenseur évaporatif s'effectue principalement par l'évaporation de l'eau de refroidissement dans l'air pour absorber la chaleur latente de la gazéification. Selon le mode de débit d'air, il peut être divisé en type d'aspiration et type de pression. Dans ce type de condenseur, l'effet de refroidissement provoqué par l'évaporation du réfrigérant dans un autre système de réfrigération est utilisé pour refroidir la vapeur de réfrigérant de l'autre côté de la cloison de transfert de chaleur, provoquant la condensation et la liquéfaction de cette dernière. Le condenseur évaporatif est composé d'un groupe de tubes de refroidissement, d'un équipement d'alimentation en eau, d'un ventilateur, d'un déflecteur d'eau et d'une boîte, etc. Le groupe de tubes de refroidissement est un groupe de serpentins en tube d'acier sans soudure plié et installé dans une boîte rectangulaire en fine plaque d'acier.
Les deux côtés ou le dessus de la boîte sont équipés d'un ventilateur, et le fond de la boîte est également utilisé comme piscine de circulation d'eau de refroidissement. Lorsque le condenseur évaporatif fonctionne, la vapeur de réfrigérant pénètre dans le groupe de tubes serpentins par la partie supérieure, se condense et libère de la chaleur dans le tube, et s'écoule dans le réservoir depuis le tube de sortie inférieur. L'eau de refroidissement est envoyée à l'arroseur par la pompe à eau de circulation, pulvérisée depuis la surface du groupe de tubes supérieur du volant du groupe de bobines serpentines et évaporée à travers la paroi du tube pour absorber la chaleur condensée dans le tube. Un ventilateur situé sur le côté ou sur le dessus du caisson force l'air à passer sur le serpentin de bas en haut, favorisant l'évaporation de l'eau et évacuant l'eau évaporée.
Parmi eux, le ventilateur est installé sur le dessus de la boîte, le groupe de tubes serpentins est situé du côté aspiration du ventilateur et est appelé condenseur évaporatif d'aspiration, et le ventilateur est installé des deux côtés de la boîte, le groupe de tubes serpentins est situé du côté de la sortie d'air du ventilateur est appelé condenseur évaporatif à alimentation sous pression, l'air aspiré peut passer uniformément à travers le groupe de tubes en serpentin, de sorte que l'effet de transfert de chaleur est bon, mais le ventilateur fonctionne dans des conditions de température et d'humidité élevées, sujettes à échec. Bien que l'air passant à travers le groupe de tubes serpentins ne soit pas uniforme, les conditions de fonctionnement du moteur du ventilateur sont bonnes.
Caractéristiques du condenseur évaporatif :
1. Comparé au condenseur refroidi à l'eau avec alimentation en eau à courant continu, il permet d'économiser environ 95 % d'eau. Cependant, par rapport à la combinaison d’un condenseur refroidi à l’eau et d’une tour de refroidissement, la consommation d’eau est similaire.
2, par rapport au système combiné condenseur refroidi à l'eau et tour de refroidissement, la température de condensation des deux est similaire, mais le condenseur évaporatif a une structure compacte. Comparé au condenseur refroidi par air ou par eau avec alimentation en eau en courant continu, sa taille est relativement grande.
3, comparé au condenseur refroidi par air, sa température de condensation est basse. Surtout dans les zones sèches. Lorsqu'il fonctionne toute l'année, il peut fonctionner par refroidissement par air en hiver. La température de condensation est supérieure à celle du condenseur à eau avec alimentation en eau en courant continu.
4, le serpentin de condensat est facile à corroder, facile à mettre à l'échelle à l'extérieur du tuyau et la maintenance est difficile.
En résumé, les principaux avantages du condenseur évaporatif sont une faible consommation d'eau, mais la température de l'eau en circulation est élevée, la pression de condensation est élevée, l'échelle de nettoyage est difficile et la qualité de l'eau est stricte. Particulièrement adapté aux zones de pénurie d'eau sèche, il doit être installé dans des endroits avec circulation d'air libre, ou installé sur le toit, et non à l'intérieur.
(3) Condenseur refroidi par air
Le condenseur refroidi par air utilise l'air comme fluide de refroidissement et l'augmentation de la température de l'air élimine la chaleur de condensation. Ce condenseur convient aux pénuries d'eau extrêmes ou à l'absence d'approvisionnement en eau, que l'on trouve couramment dans les petites unités de réfrigération au fréon. Dans ce type de condenseur, la chaleur dégagée par le fluide frigorigène est évacuée par l'air. L’air peut être une convection naturelle ou un flux forcé peut être utilisé par des ventilateurs. Ce type de condenseur est utilisé dans les unités de réfrigération au fréon dans les endroits où l'approvisionnement en eau est peu pratique ou difficile.
(4) Condenseur de douche
Il est principalement composé d'un serpentin d'échange thermique et d'un réservoir d'eau de douche. La vapeur de réfrigérant entre par l'entrée inférieure du serpentin d'échange thermique, tandis que l'eau de refroidissement s'écoule de l'espace du réservoir de douche vers le haut du serpentin d'échange thermique et s'écoule vers le bas sous la forme d'un film. L'eau absorbe la chaleur de condensation et, dans le cas de convection naturelle de l'air, la chaleur de condensation est évacuée par évaporation de l'eau. Après avoir été chauffée, l'eau de refroidissement s'écoule dans la piscine, puis est recyclée après refroidissement par la tour de refroidissement, ou une partie de l'eau est évacuée et une partie de l'eau douce est ajoutée au réservoir de douche. Le réfrigérant liquide condensé s'écoule dans le réservoir. Le condenseur goutte à goutte est l'augmentation de la température de l'eau et l'évaporation de l'eau dans l'air pour éliminer la chaleur de condensation. Ce condenseur est principalement utilisé dans les systèmes de réfrigération à ammoniac de grande et moyenne taille. Il peut être installé à l’air libre ou sous la tour de refroidissement, mais il doit être évité à l’abri de la lumière directe du soleil. Les principaux avantages du condenseur de douche sont :
1. Structure simple et fabrication pratique.
2, les fuites d'ammoniac sont faciles à trouver, faciles à entretenir.
3, facile à nettoyer.
4, faibles exigences en matière de qualité de l’eau.
Les inconvénients sont :
1. Faible coefficient de transfert de chaleur
2, consommation élevée de métaux
3, couvre une grande surface
