Comment le chemin d'écoulement du réfrigérant dans le condenseur est-il conçu?
1. Structure de base et types de condenseurs
Selon leurs différentes structures et méthodes d'installation, les condenseurs peuvent être divisés en de nombreux types, tels que la coque et le tube horizontaux, la coque verticale et le tube, les manches, la plaque spirale et les condensateurs de plaque. Chaque type de condenseur a ses propres caractéristiques uniques dans la conception du chemin d'écoulement du réfrigérant.
Condenseur horizontal et de tube: Ce type de condenseur adopte la méthode de condensation du tube externe, où la vapeur de réfrigérant se condense sur la surface extérieure du tube, et l'eau de refroidissement coule à l'intérieur du tube. La vapeur de réfrigérant pénètre par le haut, se condense dans le liquide et s'écoule du fond. Sa conception de trajet d'écoulement se concentre sur la distribution uniforme et le refroidissement efficace de la vapeur de réfrigérant à l'extérieur du tube.
Condenseur vertical de coque et de tube: Le condenseur installé verticalement utilise une vapeur de réfrigérant pour entrer de la partie centrale supérieure de la coquille de condenseur, se condense en liquide dans l'espace à l'extérieur du tube, coule le long de la paroi extérieure du tube et se rassemble enfin en bas et entre dans le réservoir de stockage liquide. L'eau de refroidissement pénètre dans le tube d'échange de chaleur par le haut, s'écoule le long de la paroi du tube et est déchargée.
Condenseur de coquille et de tube: Le condenseur coquille et tube est composé de tubes de différents diamètres, avec des tubes de petit diamètre dans des tubes de grand diamètre, formant une structure serpentine ou spirale. La vapeur de réfrigérant coule dans la cavité entre les tubes intérieure et externe et se condense en liquide sur la surface extérieure du tube intérieur.
2. Points clés dans la conception du chemin d'écoulement du réfrigérant
Assurer un échange de chaleur suffisant: Le chemin d'écoulement du réfrigérant dans le condenseur doit garantir qu'il y a suffisamment de zone de contact et de temps entre celui-ci et le milieu de refroidissement (comme l'eau ou l'air) pour obtenir un échange de chaleur suffisant. Ceci est généralement réalisé en optimisant la conception du diamètre du tube, de la longueur du tube, de l'espacement des tubes et des ailettes de dissipation de chaleur.
Réduire la résistance à l'écoulement: une augmentation de la résistance à l'écoulement provoquer Une augmentation de la chute de pression du réfrigérant, qui à son tour affecte les performances globales du système de réfrigération. Par conséquent, lors de la conception du chemin d'écoulement, il est nécessaire d'organiser raisonnablement le pipeline et la structure de dissipation thermique pour réduire la résistance à l'écoulement.
Distribuez uniformément le réfrigérant: Afin de s'assurer que la charge thermique de chaque partie dans le condenseur est uniforme, il est nécessaire de concevoir un système de distribution de réfrigérant raisonnable afin que la vapeur de réfrigérant puisse entrer dans chaque partie du condenseur uniformément et être réparti uniformément le long du chemin d'écoulement.
Considérez le changement de l'état de réfrigérant: à mesure que le réfrigérant coule et refroidit dans le condenseur, son état passe progressivement du gaz au liquide. Dans ce processus, les propriétés physiques du réfrigérant, telles que la densité et la viscosité, changent, et l'influence de ces facteurs doit être pleinement prise en compte lors de la conception du chemin d'écoulement.
3. Implémentation spécifique de la conception du chemin de flux
Dans les applications pratiques, la conception du chemin d'écoulement du réfrigérant dans le condenseur est généralement réalisée en combinaison avec les exigences spécifiques du système de réfrigération et les types de condenseur. Par exemple, dans une coquille horizontale et un condenseur de tube, la distribution uniforme et le refroidissement efficace du réfrigérant peuvent être obtenus en optimisant le nombre de faisceaux de tubes, de diamètres de tube, d'espacement des tubes et de réglage de la distribution d'eau. Dans un condenseur de coquille et de tube, le chemin d'écoulement et l'effet de transfert de chaleur du réfrigérant peuvent être optimisés en ajustant les paramètres tels que les diamètres de tube intérieur et externes, les longueurs et les angles en spirale. Avec le développement de la technologie de simulation numérique, de plus en plus de concepteurs de systèmes de réfrigération ont commencé à utiliser des outils de simulation numérique tels que CFD (dynamique du fluide de calcul) pour aider à la conception du chemin d'écoulement du réfrigérant dans le condenseur. Ces outils peuvent simuler le processus de transfert de débit et de chaleur du réfrigérant dans le condenseur, aidant les concepteurs à prédire et à optimiser les performances du chemin d'écoulement.
