Конденсационные устройства
Типы конденсаторов и их характеристика. Для повышения температурного напора и увеличения производительности, а иногда по технологическим требованиям или для использования пара низкого давления (в качестве греющего теплоносителя) испарители, выпарные и сушильные аппараты работают под вакуумом. Вакуум в аппарате создается в результате конденсации отсасываемых из него паров в специальные теплообменники, называемые конденсаторами. Тепло конденсации паров отводится охлаждающей водой или воздухом.
Абсолютное давление пара в промышленных конденсаторах поддерживается в пределах (0,1÷0,2)105 Па. Теоретически давление в конденсаторе должно быть равно давлению насыщенного пара, соответствующему конечной температуры охлаждающей воды. Однако в действительности в конденсатор вместе с водяными парами поступает некоторое количество воздуха, а иногда и другие неконденсирующихся газов. Кроме того, воздух проникает через неплотности во фланцевых соединениях конденсатора и трубопроводов, а в конденсаторах смешения также и с охлаждающей водой, в которой он всегда находится в растворенном состоянии. Вследствие присутствия воздуха давление в конденсаторе равно сумме парциальных давлений водяного пара и воздуха. Таким образом, вакуум в конденсаторе от скопления воздуха будет уменьшаться, а вместе с этим будет повышаться температура конденсации. Поэтому необходимо удалять воздух (паровоздушную смесь) из конденсаторов.
В технике получили применение поверхностные и смешивающие конденсаторы. Поверхностные кожухотрубчатые конденсаторы (рис. 8-1,а) имеют более сложную и дорогую конструкцию по сравнению со смешивающими конденсаторами. Их тепловой расчет принципиально не отличается от расчета пароводяных теплообменников [Л.3].
Конденсаторы, в которых пар конденсируется путем непосредственного контакта(смешения) с водой, называется струйным или смешивающими (рис. 8-1, б и в). Они получили большое распространение в тех случаях, когда допустимо смешение конденсирующегося пара с охлаждающей водой, т.к. когда конденсат слишком загрязнен ( однако нетоксичными примесями), он не представляет большой ценности для ТЭЦ или котельной и может сливаться в водоем или канализацию вместе с охлаждающей водой. Достоинством этих конденсаторов являются их простота, относительная малая стоимость и коррозионная устойчивость.
Холодильные установки
Основным назначением холодильных машин является выработка искусственного холода или отвод тепла от охлаждаемого тела. При помощи холодильных установок можно понижать температуру различных объектов или в ограниченных объемах поддерживать более низкую температуру по сравнению с окружающей средой. Роль холодильных машин в промышленности и народном хозяйстве в настоящее время весьма значительна. Холодильные установки не только стали неотъемлемым оборудованием пищевых предприятий, но и служат мощным средством для интенсификации процессов в различных отраслях техники: в химической промышленности — при производстве пластмасс и искусственных волокон, на транспорте, особенно в авиации,— в системах кондиционирования воздуха, в машиностроении — для низкотемпературной термической обработки металлов, в строительстве— для замораживания грунтов; сейчас холод начинает широко применяться для кондиционирования воздуха в театрах, гостиницах, ресторанах, в цехах промышленных предприятий, а также в медицине и медицинской промышленности, в быту, на торговых базах и в магазинах