Испаритель

В абсорбционных водоаммиачных холодильных машинах возможно использование аммиачных испарителей компрессорных машин. Особенностью работы аппарата является необходимость отвода флегмы, которая непрерывно накапливается в испарителе вследствие того, что в него поступает не чистый хладоагент. Поскольку в испарителе отсутствует загрязнение маслом, коэффициент теплопередачи в нем выше, чем в таком же аппарате компрессорной холодильной машины. Принципиальный вид аммиачного кожухотрубного испарителя приведен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Аммиачный кожухотрубный испаритель затопленный: 1 - сухопарник, 2 - трубы, 3 - корпус, 4 - отстойник, 5, 6 - крышки

В качестве хладоносителя используем водный раствор хлористого кальция, концентрация которого определяется из условия незамерзания раствора до температур, на 7 - 10 ниже .

Температура начала затвердевания раствора

(4.8)

Выбираем раствор концентрацией соли (масс.), , плотностью при 15, равной

Находим средний температурный напор в испарителе

(4.9)

Средняя температура хладоносителя в испарителе

(4.10)

Коэффициент теплопередачи аммиачных кожухотрубных испарителей колеблется в пределах 250 - 580 Вт/(м?К), в зависимости от плотности, температуры и скорости хладоносителя. Для данных условий примем ориентировочно К = 307 Вт/(м?К), тогда плотность теплового потока равна

, Вт/м?(4.11)

Необходимая поверхность теплообмена составит

(4.12)

Подбираем аппарат типа 250ИТГ с площадью поверхности теплообмена аппарата 273 .

Определяем массовый расход хладоносителя.

(4.13)

Определяем объемный расход воды.

(4.14)

Рассчитаем удельный тепловой поток на испаритель.

(4.15)

Коэффициент теплоотдачи со стороны аммиака определяется по формуле Кружилина.

,(4.16)

где А- коэффициент принимаемый равным 4,02 для аммиака.

Скорость хладоносителя в трубном пространстве определяется по следующей формуле:

(4.17)

Определяем коэффициент теплоотдачи со стороны хладоносителя.

,(4.18)

где В - поправочный коэффициент.

Определим термическое сопротивление слоя масла и стенки.

(4.19)

где - толщина слоя масла на трубах; - толщина стенки трубы; - теплопроводность масла; - теплопроводность стальных трубок.

Определяем полное термическое сопротивление

(4.20)

Коэффициент теплопередачи определяем по формуле

(4.21)

Тогда площадь поверхности испарителя будет равна

(4.22)

Сопоставляем и

(4.23)

Полученные значения отвечают данному условию. Расчет закончен. Принимаем испаритель 250ИТГ с площадью поверхности теплообмена аппарата 273м². Количество трубок 616, диаметр трубок и толщина стенки составляет 38х3,5мм.

Конденсатор

Поверхность теплообмена аппаратов (испарителя и конденсатора) определяется из теплового конструктивного расчета, который выполняется как для обычного кожухотрубного теплообменника.

В качестве конденсаторов в абсорбционных водоаммиачных машинах применяются аппараты тех же конструкций, что и в компрессорных машинах: горизонтальные кожухотрубные, кожухозмеевиковые, оросительные, испарительные и конденсаторы воздушного охлаждения.

Число ходов кожухотрубных аппаратов, как правило, четное и не превышает восьми.

Тепловая нагрузка в конденсаторе составляет

Средняя разность температур в конденсаторе определяется по формуле

(4.24)

Коэффициент теплоотдачи в конденсаторе = 500 Вт/(м²К).

Определим ориентировочную поверхность теплообмена конденсатора

(4.25)

Принимается конденсатор марки КТГ-125, с площадью поверхности 120 м?. Количество трубок в конденсаторе n = 386.