콘덴서의 종류와 특성

다양한 냉각 매체에 따라 응축기는 수냉식, 증발식, 공냉식, 물분무식 응축기의 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

(1) 수냉식 응축기

수냉식 응축기는 물을 냉각 매체로 사용하며 물의 온도 상승으로 인해 응축열이 빼앗아갑니다. 냉각수는 일반적으로 재활용되지만 시스템에는 냉각탑이나 냉각수 풀을 설치해야 합니다. 수냉식 응축기는 구조에 따라 수직 쉘 앤 튜브 유형과 수평 쉘 앤 튜브 유형으로 나눌 수 있습니다. 종류에는 튜브형과 슬리브형 등 여러 가지가 있는데 가장 일반적인 것은 쉘앤튜브 콘덴서이다.

1. 수직 쉘 앤 튜브 응축기

수직 쉘 앤 튜브 응축기는 암모니아 냉동 시스템에 널리 사용되는 수냉식 유형입니다. 수직 콘덴서는 주로 쉘(실린더), 튜브 시트 및 튜브 묶음으로 구성됩니다.

냉매 증기는 실린더 높이의 2/3 지점에서 증기 입구에서 튜브 묶음 사이의 틈으로 들어갑니다. 튜브 내부의 냉각수와 튜브 외부의 고온 냉매 증기가 수행됩니다. 관 벽을 통해서 열 교환, 그로 인해 냉각을 만듭니다. 대리인 증기는 액체로 응축되고 점차적으로 응축기의 바닥으로 흐르고, 액체 출구 관을 통해서 액체 저장소로 흐릅니다. 열을 흡수한 물은 바닥의 콘크리트 풀로 배출된 후 냉각수탑으로 펌핑되어 냉각 및 재활용됩니다.

각 노즐에 냉각수를 고르게 분배하기 위해 응축기 상단의 물분배탱크에 물분배판을 설치하고, 각 노즐에는 슈트를 갖춘 흐름가이드를 설치한다. 튜브 다발의 상부. 냉각수가 튜브의 내벽을 따라 필름과 같은 수층에서 아래로 흐르도록 하여 열 전달 효과를 향상시킬 뿐만 아니라 물도 절약할 수 있습니다. 또한 수직 응축기의 쉘에는 압력 균압 파이프, 압력 게이지, 안전 밸브 및 공기 배출 파이프와 같은 파이프 조인트가 장착되어 해당 파이프라인 및 장비와의 연결을 용이하게 합니다.

수직 응축기의 주요 특징은 다음과 같습니다.

1. 냉각 유량이 크고 유속이 높기 때문에 열 전달 계수가 높습니다.

2. 수직설치로 면적이 작아 옥외설치가 가능합니다.

3. 냉각수는 직류하고 유속이 높기 때문에 수질에 대한 요구 사항은 높지 않습니다. 일반 수원을 냉각수로 사용할 수 있습니다.

4. 냉동 시스템을 정지하지 않고도 배관 내부의 스케일을 쉽게 제거할 수 있습니다.

5. 그러나 수직형 응축기의 냉각수의 온도 상승은 일반적으로 2~4°C에 불과하고, 대수 평균 온도 차이는 일반적으로 5~6°C 정도이므로 물 소비량은 크다. 그리고 장비가 공중에 배치되기 때문에 파이프가 쉽게 부식되고 누출을 감지하기가 더 쉽습니다.

2. 수평 쉘 및 튜브 콘덴서

수평 콘덴서와 수직 콘덴서는 유사한 쉘 구조를 가지고 있지만 일반적으로 많은 차이점이 있으며, 가장 큰 차이점은 수평 배치에 있습니다. 껍질과 물의 다중 경로 흐름. 수평 응축기의 양쪽 끝에 있는 튜브 플레이트의 외부는 각각 엔드 캡으로 닫혀 있습니다. 엔드 캡은 서로 협력하도록 설계된 물 분할 리브로 주조되어 전체 튜브 묶음을 여러 개의 튜브 그룹으로 나눕니다. 결과적으로 냉각수는 한쪽 엔드 커버의 하부에서 유입되어 각 튜브 그룹을 차례로 통과한 다음 최종적으로 동일한 엔드 커버의 상부에서 흘러나오며 4~10회 왕복 이동이 필요합니다. 이는 튜브 내 냉각수의 유속을 증가시켜 열전달 계수를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 고온의 냉매 증기가 케이싱 상부의 공기 흡입 파이프에서 튜브 번들로 유입되도록 하여 튜브의 냉각수와 열을 완전히 교환합니다.

응축된 액체는 하단 출구 파이프에서 액체 저장 실린더로 흘러 들어갑니다. 응축기의 반대쪽 끝 커버에도 공기 배출 밸브와 배수 마개가 있습니다. 배기밸브는 상부에 위치하며 응축기 작동시 열리게 되어 냉각수 배관내의 공기를 배출시켜 냉각수가 원활하게 흐를 수 있도록 하므로 사고방지를 위해 공기배출밸브와 혼동하지 않도록 주의하시기 바랍니다. 드레인콕은 겨울철 물동결로 인한 응축기의 동파 및 균열을 방지하기 위해 응축기가 정지되었을 때 냉각수관의 물을 배수하는데 사용됩니다. 수평 응축기의 쉘에는 공기 흡입구, 액체 배출구, 압력 균압 파이프, 공기 배출 파이프, 안전 밸브, 압력 게이지 조인트 및 오일 배출 파이프와 같은 시스템의 다른 장비에 연결된 여러 개의 파이프 조인트가 있습니다.

수평 응축기는 암모니아 냉동 시스템뿐만 아니라 프레온 냉동 시스템에도 널리 사용되지만 구조가 약간 다릅니다. 암모니아 수평 응축기의 냉각관은 매끄러운 이음매없는 강철 파이프로 만들어지는 반면, 프레온 수평 응축기의 냉각 파이프는 일반적으로 낮은 리브 구리 파이프로 만들어집니다. 이는 프레온의 열 방출 계수가 낮기 때문입니다. 일부 프레온 냉동 장치에는 일반적으로 액체 저장 실린더가 없으며 응축기 바닥에 몇 줄의 튜브만 사용하여 액체 저장 실린더로도 사용할 수 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다.

수평 및 수직 응축기는 배치 위치와 물 분포가 다를 뿐 아니라 수온 상승 및 물 소비량도 다릅니다. 수직형 응축기의 냉각수는 중력에 의해 관의 내벽을 따라 아래로 흐르므로 단일 행정만 가능하므로 충분히 큰 열전달 계수 K를 얻으려면 많은 양의 물을 사용해야 합니다. 수평형 응축기는 펌프를 이용하여 냉각수를 냉각관으로 가압함으로써 다행정 응축기로 구성할 수 있으며, 냉각수는 충분히 큰 유량과 온도상승(?t=4~6℃)을 얻을 수 있습니다. ). 따라서 수평형 응축기는 적은 양의 냉각수로도 충분히 큰 K 값을 얻을 수 있습니다.

그러나 유량을 과도하게 증가시키면 열전달계수 K 값은 크게 증가하지 않으나 냉각수 펌프의 전력소모는 크게 증가하게 되므로 냉각수 유량이 크게 증가하게 된다. 암모니아 수평 응축기는 일반적으로 1m/s 정도입니다. 프레온 수평 응축기의 냉각수 유량은 대부분 1.5~2m/s가 적합합니다. 수평형 응축기는 열전달 계수가 높고 냉각수 소비량이 적으며 구조가 콤팩트하고 작동 및 관리가 편리합니다. 그러나 냉각수 수질이 좋아야 하고, 스케일 청소가 불편하고, 누출 시 감지가 어렵다.

냉매 증기는 위에서 내관과 외관 사이의 공간으로 유입되어 내관의 외면에 응축되고, 액체는 외관의 바닥으로 흘러 내려가서 액체 저장소로 흘러 들어갑니다. 하단. 냉각수는 응축기 바닥에서 유입되어 냉매와 역류 방식으로 상단에서 내부 튜브의 각 열을 통해 흘러나옵니다.

이런 종류의 응축기의 장점은 구조가 간단하고 제작이 용이하다는 점이다. 단일관 응축기이므로 매질의 흐름방향이 반대이므로 열전달 효과가 좋다. .물 유속이 1~2m/s일 때 열 전달 효과는 800kcal/(m2h℃)에 도달할 수 있습니다. 단점은 금속 소모량이 많고 세로 튜브의 수가 많으면 하단 튜브에 더 많은 액체가 채워져 열 전달 영역을 충분히 활용할 수 없다는 것입니다. 또한, 치밀성이 나쁘고, 청소가 어렵고, 연결 엘보우가 많이 필요하다는 문제점이 있다. 따라서 이러한 유형의 응축기는 암모니아 냉동 장비에 거의 사용되지 않습니다.

(2) 증발응축기

증발응축기의 열교환은 주로 공기 중에서 증발하는 냉각수와 기화잠열을 ​​흡수함으로써 이루어진다. 공기 흐름 방식에 따라 흡입형과 압송형으로 구분할 수 있습니다. 이러한 유형의 응축기는 다른 냉동 시스템에서 냉매가 증발하여 발생하는 냉각 효과를 이용하여 전열 격벽 반대편의 냉매 증기를 냉각시켜 응축 및 액화시킵니다. 증발 응축기는 냉각관 그룹, 급수 장치, 환기 장치, 물 배플 및 상자로 구성됩니다. 냉각 튜브 세트는 굽은 이음매 없는 강철 파이프로 만든 구불구불한 코일형 튜브 세트로, 얇은 강철판으로 만든 직사각형 상자에 설치됩니다.

박스의 양쪽 측면이나 상단에 통풍구가 설치되어 있으며, 박스 하단은 냉각수 순환 풀 역할도 합니다. 증발 응축기가 작동할 때 냉매 증기는 상부에서 구불구불한 관 그룹으로 들어가고 관에서 열을 응축 및 방출하며 하부 액체 출구 파이프에서 액체 수용기로 흘러 들어갑니다. 냉각수는 순환수펌프에 의해 스프링클러로 보내져 스티어링휠그룹 바로 위의 구불구불한 코일그룹 표면에서 분사되며, 배관벽을 통해 배관내의 응축열을 흡수하여 증발하게 됩니다. 박스 측면이나 상단에 위치한 팬은 공기가 코일 위를 아래에서 위로 통과하도록 강제하여 물의 증발을 촉진하고 증발된 수분을 제거합니다.

그 중 팬은 박스 상단에 설치되고, 팬의 흡입측에는 구불구불한 관군이 위치하는데, 이를 흡입증발응축기라고 하며 양쪽에 팬이 설치된다. 흡입 공기가 구불구불한 관 그룹을 고르게 통과할 수 있으므로 열 전달 효과가 좋습니다. 고온 다습한 환경에서 작동하면 팬이 고장나기 쉽습니다. 구불구불한 관군을 통과하는 공기는 압송식에서 균일하지 않지만 팬 모터의 작동 조건은 양호합니다.

증발 응축기의 특징:

1. DC 급수 방식의 수냉식 응축기에 비해 약 95%의 물을 절약합니다. 그러나 수냉식 콘덴서와 냉각탑을 조합한 경우와 비교하면 물 사용량은 거의 같습니다.

2. 수냉식 응축기와 냉각탑 복합형 시스템에 비해 둘의 응축 온도는 비슷하지만 증발형 응축기는 구조가 콤팩트하다. DC 급수를 사용하는 공냉식 또는 수냉식 콘덴서와 비교하면 크기가 상대적으로 큽니다.

3. 공냉식 콘덴서에 비해 응축온도가 낮습니다. 건조한 지역에서는 특히 그렇습니다. 일년 내내 작동할 때 겨울에는 공냉식 모드로 작동할 수 있습니다. 직접 흐름식 물 공급 방식의 수냉식 응축기에 비해 응축 온도가 더 높습니다.

4. 응축 코일은 부식되기 쉽고 튜브 외부로 스케일링이 발생하기 쉽고 유지 관리가 어렵습니다.

정리하자면 증발식 응축기의 가장 큰 장점은 물을 덜 소모한다는 점이지만, 순환수 온도가 높고, 응축압력이 높고, 스케일 청소가 어렵고, 수질이 좋지 않다는 점이다. 엄격한.

특히 건조하고 물이 부족한 지역에 적합합니다. 공기가 순환되는 장소나 옥상에는 설치하지 마십시오.

(3) 공냉식 응축기

공냉식 응축기는 공기를 냉각 매체로 사용하며, 공기의 온도 상승으로 응축열을 빼앗아갑니다. 이 유형의 응축기는 물이 극도로 부족하거나 물 공급이 없는 상황에 적합하며 소형 프레온 냉동 장치에서 흔히 볼 수 있습니다. 이 유형의 응축기에서는 냉매에서 방출된 열이 공기에 의해 운반됩니다. 공기는 자연 대류이거나 팬을 사용하여 강제로 흐를 수 있습니다. 프레온 냉동기기에 물 공급이 불편하거나 어려운 곳에 사용되는 콘덴서입니다.

(4) 물분무 콘덴서

주로 열교환코일, 물분무탱크 등으로 구성된다. 열교환코일 하부의 증기입구에서 냉매증기가 유입되고, 냉각수는 물분사박스의 틈에서 열교환코일 상부로 흘러 내려가면서 필름형태로 물을 흡수하게 됩니다. 응축열. 공기의 자연 대류로 인해 물의 증발로 인해 응축열의 일부가 제거됩니다. 가열된 냉각수는 수영장으로 유입되어 냉각탑에서 냉각된 후 재활용되거나 물의 일부가 배수되고 담수의 일부가 보충되어 물분무탱크로 보내집니다. 응축된 액체 냉매가 리시버로 유입됩니다. 물 분무 응축기에서는 물의 온도 상승과 공기 중 물의 증발로 인해 응축열이 제거됩니다. 이 유형의 콘덴서는 주로 대형 및 중형 암모니아 냉동 시스템에 사용됩니다. 옥외나 냉각탑 아래에 설치할 수 있으나 직사광선을 피해야 합니다. 워터 스프레이 콘덴서의 주요 장점은 다음과 같습니다.

1. 구조가 간단하고 제조가 용이합니다.

2. 암모니아 누출은 감지하기 쉽고 수리가 쉽습니다.

3. 청소가 간편합니다.

4. 수질에 대한 요구사항이 낮습니다.

단점은 다음과 같습니다.

1. 낮은 열 전달 계수

2. 높은 금속 소비

3. 넓은 바닥 면적

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