Condensador evaporatiu

Un condensador evaporatiu, també conegut com a refrigerador evaporatiu, és un dispositiu utilitzat en sistemes de refrigeració. Funciona fent que l'aigua de polvorització de l'exterior de les bobines s'evapori parcialment, la qual cosa absorbeix la calor del refrigerant gasós d'alta-temperatura dins de les bobines. Aquest procés es refreda i condensa gradualment el refrigerant d'un estat gasós a un estat líquid.

1. Components d'un condensador evaporatiu

Un condensador evaporatiu consisteix en un conjunt de serpentines de refrigeració, equips de subministrament d'aigua, ventilador (ventilador), deflectors d'aigua i carcassa (cabina), entre altres parts:

El conjunt de la bobina de refrigeració és un conjunt de bobines serpentines fetes de canonades d'acer sense soldadura, allotjades en una carcassa rectangular fabricada amb plaques d'acer primes.

Els ventiladors s'instal·len a cada costat o a la part superior de la carcassa.

La part inferior de la carcassa també serveix com a dipòsit d'aigua per a l'aigua de refrigeració que circula.

2. Principi de funcionament d'un condensador evaporatiu

El vapor d'-alta temperatura que s'ha de condensar s'introdueix a les bobines de refrigeració a través de l'entrada de la part superior de les bobines d'intercanvi de calor.

Dins de les bobines, el vapor d'alta-temperatura allibera calor, es refreda i experimenta un canvi de fase per condensar-se en un líquid.

Fora de les bobines d'intercanvi de calor, l'aigua de polvorització circulant actua com a mitjà de refrigeració. Aquesta aigua en polvorització forma una pel·lícula d'aigua uniforme a la superfície exterior de les bobines.

La pel·lícula d'aigua absorbeix la calor alliberada pel vapor calent dins de les bobines i s'evapora.

A continuació, un ventilador treu o bufa el vapor d'aigua del condensador evaporatiu, eliminant eficaçment la calor de l'interior de les bobines.

3. Característiques

Baix consum d'aigua:El volum d'aigua circulant és molt més petit que el dels condensadors-refrigerats per aigua (només entre el 5% i el 10% dels condensadors refrigerats per aigua-), i el requeriment d'aigua-de recàrrega també és baix (només 1/50-1/25 de condensadors refrigerats per aigua-). Això fa que sigui adequat per al seu ús en-regions àrides i escassas d'aigua.

Flux d'aire del ventilador baix:El flux d'aire del ventilador és inferior al 50% del que requereixen els condensadors refrigerats per aire-.

Intercanvi de calor-depenent de la humitat:L'eficiència de l'intercanvi de calor es veu afectada significativament per la-temperatura del bulb humit{- com més sec és el clima, millor serà l'efecte de refrigeració.

Esborrany-induït vs. tipus d'esborrany-forçat:Els condensadors evaporatius de corrent-induït permeten que l'aire flueixi de manera uniforme a través de les bobines de condensació, donant com a resultat un millor rendiment de transferència de calor que els tipus de corrent-forçat. Tanmateix, el ventilador funciona en un ambient d'alta-temperatura i alta-humitat, la qual cosa augmenta el risc de mal funcionament.

Eficiència energètica i cost:La bomba d'aigua consumeix menys energia, reduint els costos operatius, però el cost d'inversió inicial és relativament elevat.

Risc de formació d'escales: atès que l'aigua de refrigeració es recicla contínuament, l'escala s'acumula ràpidament. Per tant, és necessària l'aigua tractada mitjançant processos de suavització.

4. Problemes d'aplicació pràctica dels condensadors evaporatius

Obstrucció del broquet:Els broquets obstruïts impedeixen que el conjunt de la bobina de condensació es mulli uniformement, donant lloc a un augment de la pressió de condensació. És necessària una neteja regular.

Escalat de bobina:Per solucionar-ho, s'han d'instal·lar dispositius electrònics avançats de descalcificació d'aigua. A més, controlar la vida útil de l'aigua circulant i la descàrrega d'aigües residuals pot ajudar a reduir l'acumulació d'impureses.

Distribució adequada de l'aigua:Assegurar una distribució uniforme de l'aigua a través de les bobines és un repte clau.

Corrosió:La corrosió dels components (per exemple, bobines, carcassa) és un problema comú que requereix mesures preventives.

Temperatura del bulb humit-de l'aire d'entrada:La-temperatura de bulb humit (ts1) de l'aire d'entrada està relacionada amb les condicions meteorològiques locals i afecta directament l'eficiència de refrigeració.

Configuració del flux d'aire:Els requisits de flux d'aire estan relacionats amb ts1: un ts1 més alt requereix un volum de subministrament d'aire més gran, la qual cosa augmenta el consum d'energia per a la ventilació. Per tant, la configuració del flux d'aire hauria d'equilibrar els requisits d'eficiència energètica i de rendiment.

Configuració del subministrament d'aigua:El volum de subministrament d'aigua ha de ser suficient per mullar tota la superfície d'intercanvi de calor. Augmentar arbitràriament el volum de subministrament d'aigua augmentarà el consum d'energia de la bomba d'aigua, augmentarà la pèrdua de deriva d'aigua i augmentarà els costos operatius.

5. Classificació

L'intercanvi de calor d'un condensador evaporatiu es basa principalment en l'evaporació de l'aigua de refrigeració a l'aire per absorbir la calor latent de vaporització. Es pot classificar segons la direcció del flux d'aire en tipus de corrent-induït i força-. A continuació es mostren classificacions estructurals comunes:

Condensador evaporatiu tipus bobina-

L'aigua de refrigeració es ruixa a la superfície exterior de les bobines per formar una pel·lícula d'aigua. Després d'intercanviar calor amb el medi dins de les bobines, l'aigua entra directament en contacte amb l'aire que flueix ràpidament-a l'exterior de les bobines, passant per calor i transferència de massa per completar el procés d'intercanvi de calor. L'aire transporta la calor i el vapor d'aigua. El flux d'aire no només accelera l'intercanvi de calor, sinó que també manté l'aire insaturat durant tot el procés, mantenint una forta força motriu per a la transferència de calor i massa. El condensador evaporatiu tipus bobina-és actualment el tipus més utilitzat.

Condensador evaporatiu de tipus-placa

En la seva estructura, l'aigua i l'aire flueixen a contracorrent, cocorrent o creuen-actualment fora de les plaques, mentre que l'espai entre les plaques serveix com a zona de condensació i drenatge. Les seves característiques inclouen:

Transferència de calor de condensació millorada entre les plaques, accelerant el drenatge de la pel·lícula líquida.

L'estructura de transferència de calor millorada de la superfície de la placa millora el flux de fluids, reforça la transferència de calor i massa entre l'aigua i l'aire i augmenta significativament la capacitat de calor i el rendiment de transferència de calor.

La transferència de calor millorada s'aconsegueix gràcies a la seva estructura especial, que no requereix cap manteniment addicional.

Condensador evaporatiu vertical

L'aigua i l'aire flueixen a contracorrent o cocorrent dins dels tubs, mentre que el gran espai exterior dels tubs actua com a zona de condensació i drenatge. Les seves característiques inclouen:

Els tubs són tubs de transferència de calor millorats d'acer inoxidable, que no només tenen una forta resistència a la corrosió, sinó que també ofereixen un excel·lent rendiment d'intercanvi de calor i acceleren el drenatge de la pel·lícula líquida condensada. Són especialment adequats per a la condensació de vapor.

A la indústria elèctrica, els condensadors són un dels equips auxiliars clau per a les unitats generadores de turbines de vapor i el seu rendiment afecta directament el funcionament de la unitat. Els tubs de refrigeració- els principals components de transferència de calor del condensador- són la seva part més crítica. Per tant, la selecció de material i tipus per als tubs de refrigeració és clau per al disseny del condensador.