Теплообменная аппаратура холодильного агрегата - конденсатор и испаритель

Теплообменная аппаратура холодильного агрегата - конденсатор и испаритель

Если компрессор обеспечивает движение хладагента по холодильному циклу, то конденсатор и испаритель служат для обмена теплом между хладагентом и окружающей средой.

Испаритель

Пластинчатый испаритель	Трубчатый испаритель	Ребристо-трубный испаритель

Испаритель находится внутри холодильника и представляет собой охлаждающую систему трубок  (катушку) с хладагентом, которая забирает тепло холодильной камеры, нагревая хладагент. Когда жидкий хладагент выходит из терморегулирующего вентиля или (в небольших холодильниках) небольшой капиллярной трубки, он попадает в более широкую трубку испарителя, что вызывает падение давления. Это падение давления хладагента заставляет его перейти обратно в газообразное состояние. Хладагент вскипает, и это изменение его агрегатного состояния приводит к поглощению тепла. Газообразный хладагент проходит через трубки катушки испарителя по камере охлаждения, и, отбирая тепло у ее среды, возвращается в компрессор, где начинается новый холодильный цикл.

По своей конструкции испарители бывают пленочными, панельными, трубчатыми, кожухотрубными, листотрубными, ребристотрубными, змеевиковыми и пластинчатыми. Листотрубные испарители используют в бытовых холодильниках, охлаждаемых прилавках и льдогенераторах. Ребристотрубные испарители применяют в холодильных камерах. Для усиления теплообмена с воздухом поверхность их трубок оребряют. В охладителях напитков используют змеевиковые испарители, в которых напиток и хладагент протекают по отдельным змеевикам.

Испарители с принудительной циркуляцией воздуха называются воздухоохладителями. В них теплообменный блок, через который течет хладагент, обдувается одним или несколькими вентиляторами. Воздух растекается по всему объему охлаждаемой камеры, что позволяет добиться равномерности температуры внутри нее.

Испарители классифицируют также по способу движения хладагента. В сухих испарителях хладагент подается сверху и по мере продвижения по трубам превращается в пар. В затопленных испарителях хладагент подается снизу и кипит, испаряясь с поверхности. Затопленные испарители эффективнее, но расходуют больше хладагента. Сухие проще и дешевле, поэтому обычно используются в небольших и средних холодильных системах.

Рис. Кожухотрубный испаритель

Оттаивание испарителя

Поскольку испаритель поглощает тепло, температура его поверхности очень низка. Поэтому на ней в виде инея выпадает влага, содержащаяся в воздухе. Со временем испаритель обрастает «снеговой шубой». Процесс ее образования идет тем быстрее, чем выше влажность снаружи холодильной камеры и чем чаще открывается ее дверь. «Шуба» мешает теплообмену и ухудшает замораживание продуктов, поэтому от нее надо периодически избавляться, проводя оттаивание испарителя.

Для этого в промышленном холодильном оборудовании предусмотрено автоматическое оттаивание через заданные интервалы времени. Для ускорения оттаивания во многих моделях испаритель нагревается трубчатыми электронагревателями (ТЭНами) у его поверхности. Но более эффективно оттаивание горячими парами хладагента (система hot gas).

(Об оттайке и обслуживани см. также Советы по выбору холодильного оборудования)

Конденсатор

Конденсатор в холодильном агрегате

После компрессора сжатый холодильный агент поступает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется. При этом тепло, полученное хладагентом в холодильной камере, выделяется. Поверхность конденсатора нагревается, ее тепло передается в окружающую среду.

Теплообмен с помощью естественного движения воздуха малоэффективен и обычно применяется в бытовых холодильниках и фригобарах (мини-барах).

Конденсаторы коммерческих холодильных систем часто снабжены вентилятором для интенсификации теплообмена. Если от холодильного оборудования требуется бесшумность, то в нем используются конденсаторы с водяным охлаждением.

 Холодильный агент, охладившись и превратившийся в конденсаторе в жидкость, выйдя из него, проходит через терморегулирующий вентиль и подаётся в испаритель.

(C) "Компания "Система 4", 2012