Rebrasta cijev je za poboljšanje efikasnosti izmjene topline. Obično se na površinu cijevi za izmjenu topline dodaju rebra kako bi se povećala površina vanjske površine (ili unutarnja površina) cijevi za izmjenu topline, kako bi se poboljšala efikasnost izmjene topline. Kondenzator je mehanički dio sistema za klimatizaciju, koji može na brz način prenijeti toplinu iz cijevi u zrak u blizini cijevi. Većina automobila je postavljena ispred rezervoara za vodu.
Uređaj koji pretvara plin ili paru u tekućinu. Mnogi kondenzatori se koriste u elektranama za kondenzaciju pare koja se ispušta iz turbina; Kondenzatori se koriste u rashladnim postrojenjima za kondenzaciju rashladnih para kao što su amonijak i freon. U petrohemijskoj industriji, kondenzatori se koriste za kondenzaciju ugljovodonika i drugih hemijskih para. U procesu destilacije, uređaj koji pretvara paru u tekućinu naziva se kondenzator. Svi kondenzatori rade tako što oduzimaju toplinu plina ili pare.
1. Uobičajeni tipovi i karakteristike kondenzatora
Kondenzator, poznat i kao "ukapljivač", je izmjenjivač topline u kojem para oslobađa toplinu i pretvara se u tečnost. Prema različitim rashladnim medijima i metodama hlađenja, kondenzatori se mogu podijeliti u tri tipa: vodeno-hlađeni, zračni{2}}hlađeni i evaporativni.
1) Vodeno hlađen kondenzator
Vodom{0}}hlađeni kondenzator uzima vodu kao rashladni medij i oduzima toplotu kondenzacije porastom temperature vode. Vodom hlađeni kondenzator ima karakteristike visoke efikasnosti prijenosa topline i kompaktne strukture. Trenutno, zbog nedostatka vodnih resursa, rashladna voda koja se koristi u kondenzatoru-hlađenom vodom se uglavnom reciklira. Njegov glavni nedostatak je što je potrebno postaviti poseban sistem cirkulacije rashladne vode, koji ima veliku početnu investiciju i visoku cijenu tretmana vode. Uobičajeni kondenzatori sa vodenim{6}}hlađenjem su horizontalni tip školjke i cijevi, vertikalni tip školjke i cijevi i tip kućišta.
Kondenzatori s vodenim hlađenjem se općenito koriste u velikim i srednjim-klima{1}}rashladnim uređajima za klimatizaciju i industrijskom hlađenju, među kojima se najčešće koriste ljuskasti i cijevni kondenzatori. U omotaču i cijevnom kondenzatoru, rashladno sredstvo se obično kondenzira izvan cijevi, a voda teče u cijevi. Trenutno postoje dvije vrste kondenzatora sa omotačem i cijevi: glatki snop cijevi i valjana niskorebrasta cijev (tj. spiralna cijev). Općenito, horizontalni kondenzator s školjkom i cijevi za amonijak uglavnom usvaja glatke cijevi, a freonski kondenzator uglavnom koristi valjane niskorebraste cijevi.
2) Zračno hlađen kondenzator
Kondenzator{0}}hlađeni zrakom se također naziva zračnim{1}}kondenzatorom hlađenim zrakom. Rashladno sredstvo se kondenzira u cijevi i toplina koju oslobađa rashladno sredstvo oduzima se zrakom. Kondenzator uključuje kondenzator za hlađenje zraka s prirodnom konvekcijom i kondenzator za hlađenje zraka s prinudnom konvekcijom. Zbog niskog koeficijenta konvektivnog prijenosa topline zraka (25 ~ 35 W / m · 2K), efikasnost prijenosa topline kod kondenzatora hlađenog zrakom{8}} je niža od one kod kondenzatora hlađenog vodom-, a temperatura i pritisak kondenzacije su viši.
Osim toga, kada je opterećenje izmjenom topline izvjesno, površina prijenosa topline potrebna za kondenzator sa zračnim{0}}hlađenjem je veća od one kod kondenzatora hlađenog vodom-, tako da su zapremina i kvalitet opreme ogromni, a površina zemljišta je velika. Međutim, može se koristiti i za hladno i za toplo, uz niska početna ulaganja i relativno jednostavno održavanje i upravljanje sistemom. Vazdušno hlađeni kondenzator ima široku primenu u inženjerskoj praksi, koji se može koristiti ne samo u sistemu hlađenja, već iu sistemu klimatizacije. Njegova najveća prednost je što mu nije potrebna voda za hlađenje, pa je posebno pogodan za područja nestašice vode ili prilike sa otežanim vodosnabdijevanjem. Posebno se široko koristi u oblasti malih rashladnih uređaja i klimatizacija.
3) Evaporativni kondenzator
Evaporativni kondenzator je baziran na evaporativnoj kondenzaciji i razumnoj izmjeni topline. Toplotu koju oslobađa rashladno sredstvo oduzimaju rashladna voda i zrak u isto vrijeme. Rashladno sredstvo teče u cijevi, a rashladna voda se raspršuje izvan cijevi. Prilikom isparavanja, apsorbira latentnu toplinu gasifikacije kako bi ohladio i kondenzirao rashladno sredstvo u cijevi. U evaporativnom kondenzatoru je izostavljen stupanj osjetljivog prijenosa topline rashladne vode u kondenzatoru, tako da je temperatura kondenzacije bliža temperaturi vlažnog termometra zraka, koja može biti 3 ~ 5 stepeni niža od one u kondenzatorskom sistemu-hlađenom vodom, kako bi se u velikoj mjeri smanjila potrošnja energije / potrošnja vode kompresora je samo 1, a kondenzatorski sistem{9}}hlađeni vodom.
Razvoj i primjena evaporativnog kondenzatora u Kini zaostaje, a u prošlosti se uglavnom koristio u velikim-rashladnim sistemima s amonijakom. Posljednjih godina, zbog nedostatka energetskih i vodnih resursa, kao opreme za -štednju i uštedu vode-opreme za izmjenu topline, istraživanje i primjena evaporativnog kondenzatora je dobila veliku pažnju, što je promoviralo zrelost i dalju primjenu tehnologije proizvoda evaporativnog kondenzatora. Trenutno su neki proizvođači poboljšali njegovu strukturu i primijenili je na centralne jedinice klimatizacije.
Za one rashladne i klimatizacijske sisteme koje je potrebno kontrolisati i u slučajevima sa lošim radnim okruženjem, evaporativni kondenzator je lakše ispuniti zahtjeve kontrole procesa. Inženjerska aplikacija pokazuje da se korištenjem ovog proizvoda za zamjenu tradicionalnog načina rada "kondenzator-hlađeni vodom + rashladni toranj", povećana početna investicija generalno može povratiti za oko godinu dana, a ekonomska korist je očigledna.
2. Rebraste cijevi s poboljšanim prijenosom topline koje se obično koriste u kondenzatorima
Proces prijenosa topline je proces prijenosa topline s jednog fluida na drugi kroz čvrsti zid. U inženjerskoj praksi, jačanje performansi prijenosa topline izmjenjivača topline uglavnom počinje jačanjem procesa konvektivnog prijenosa topline između medija s obje strane i unutrašnjih i vanjskih zidova cijevi za izmjenu topline. Uobičajene tehnologije za poboljšanje prijenosa topline uključuju:
(1) Površinski premaz;
(2) gruba površina;
(3) proširena površina;
(4) Različite cijevi s unutarnjim i vanjskim navojem;
(5) Spojler element;
(6) aditivi;
(7) Prijenos topline šoka. Među različitim tehnologijama za poboljšanje prijenosa topline, dodavanje rebara na zid, kao glavno sredstvo za poboljšanje prijenosa topline, široko se koristi u inženjerstvu. Izmjenjivač topline s rebrastim cijevima ima karakteristike efikasnog prijenosa topline i kompaktne strukture. Široko se koristi u rashladnim i klima uređajima, vazduhoplovnoj opremi, solarnim kolektorima i elektronskoj opremi. Široko se koristi u kondenzatorima.
Postoje mnoge vrste rebrastih cijevi, pojavljuju se i nove varijante, a postoje i mnoge studije u ovom području [4 ~ 6]. Općenito, rebraste cijevi se mogu klasificirati prema tehnologiji obrade, obliku peraja, materijalu, primjeni i tako dalje. U kondenzatoru, najčešće korištena rebrasta cijev ima sljedeće oblike.
1) Cijev s unutrašnjim navojem
2) Integralna spiralno rebrasta cijev
3) Cev sa spiralnim žljebom
Visokoefikasni elementi za prijenos topline kao što su navojne rebraste cijevi, rebraste cijevi s plaštom, mehovi, spiralno upredene cijevi i spiralno namotane cijevi su naširoko korišteni u kondenzatorima, a učinak prijenosa topline je značajno poboljšan. Osim toga, nove zupčaste cijevi za prijenos topline još uvijek se pojavljuju. U poređenju sa glatkim cevima, one imaju sledeće zajedničke karakteristike:
(1) Rebra različitih oblika mogu učiniti zid za prijenos topline grubim, uništiti statički laminarni granični sloj, poboljšati koeficijent konvektivnog prijenosa topline i poboljšati prijenos topline u različitim stupnjevima;
(2) Pod određenim opterećenjem, potrebna površina kondenzatora može se znatno smanjiti;
(3) Prema zdravom razumu većine ljudi, gruba površina cijevi s rebrima lako može uzrokovati ljuštenje; Zapravo, turbulentno strujanje uzrokovano hrapavom površinom uništava statički granični sloj, što će otežati prianjanje prljavštine; Čak i ako postoji prljavština, ona takođe ima diskretni oblik pahuljica. Promjena temperature tokom rada opreme čini da se cijev širi i skuplja, što će uzrokovati ljuštenje zbog velike razlike u širenju između prljavštine i materijala stijenke cijevi, te će sama otpasti pod utjecajem medija. Sloj glatke cijevi je cilindar bez ikakve sile samoodvajanja. Stoga, skaliranje rebraste cijevi nije mnogo ozbiljnije od glatke cijevi.
Opseg primjene kondenzatora je vrlo širok, posebno u rashladnim i klima uređajima. Kao jedna od glavnih opreme za prijenos topline, performanse kondenzatora direktno utiču na ukupne radne performanse uređaja. Stoga se unapređenju procesa prijenosa topline u kondenzatoru posvećuje sve više pažnje.
Kako bi se poboljšale ukupne performanse kondenzacijske opreme, postao je trend razvoja kondenzatora u zemlji i inostranstvu da se ojača proces prijenosa topline kroz transformaciju oblika cijevi ili površinskih svojstava kako bi se poboljšala efikasnost kondenzatora. Izmjenjivač topline s rebrastim cijevima je nova vrsta visoko{1}}elemenata za prijenos topline. Njegova jedinstvena struktura listova i tok procesa obrade čine da proizvodi hladnjaka zraka imaju kompaktnije ukupne dimenzije, veću efikasnost izmjene topline i manju težinu.