Jaką rolę w agregatach chłodniczych pełnią skraplacze?
Agregat chłodniczy klasyfikowany jest jako układ chłodzenia, który chłodzi płyn procesowy lub osusza powietrze w obiektach komercyjnych i przemysłowych. Istnieją trzy różne typy agregatów chłodniczych: powietrze, woda i agregat chłodniczy skraplający z odparowaniem. Mechaniczny cykl sprężania ma cztery podstawowe elementy, przez które przepływa czynnik chłodniczy – to parownik, sprężarka, skraplacz i zawór rozprężny. Jaką rolę w agregatach odgrywają skraplacze?
Rodzaje skraplaczy
Ze względu na rodzaj czynnika chłodzącego, który odbiera ciepło przegrzania oraz skraplania par sprężonego czynnika chłodniczego, wyróżnia się agregaty chłodnicze ze skraplaczami powietrznymi oraz skraplaczami wodnymi. Skraplacze chłodzone powietrzem mogą wyróżniać się naturalnym lub wymuszonym przepływem powietrza chłodzącego. Główną zaletą powietrza jako chłodziwa jest jego ogólna dostępność oraz fakt, że nie trzeba za nie płacić. Powietrze ma jednak mniejsze współczynniki przejmowania ciepła, co wymusza stosowania wymienników o dużej powierzchni i gabarytach. Istotną zasadą skraplaczy powietrznych jest zapewnienie swobodnego dopływu oraz odpływu powietrza.
W porównaniu do skraplaczy chłodzonych powietrzem, skraplacze chłodzone wodą mogą osiągnąć lepsze parametry pracy, dzięki niższemu ciśnieniu skraplania. Jako chłodziwo wykorzystuje się wodę, która może być pobierana z cieków wodnych czy studni głębinowych. Istotne jest, aby woda chłodząca w układzie była czysta i o małej twardości, ponieważ zanieczyszczenia, a także tworzące się osady zmniejszają intensywność wymiany ciepła. Ich działanie polega na odbieraniu ciepła ze skroplonego czynnika chłodniczego przez wodę.
Funkcje skraplaczy
Funkcją skraplaczy stosowanych w układach chłodniczych jest odprowadzanie do otoczenia ciepła skraplania, które jest sumą ciepła parowania pobranego przez czynnik chłodniczy w parowniku, oraz ciepła uzyskanego w procesie sprężania. Sprawność tej funkcji w dużej mierze zależy od skuteczności wymiany ciepła między skraplaczem, a otoczeniem. Skraplacze występują zwykle w wielu chemicznych liniach technologicznych, są stosowane do skraplania gazów technologicznych: azotu, powietrza, helu, chloru, amoniaku oraz występują w układach chłodzenia wielu urządzeń – na przykład w chłodziarkach. Z technicznego punktu widzenia skraplacze są wymiennikami ciepła o bardzo wysokiej sprawności. Istnieje wiele odmian skraplaczy, ale bez względu na rodzaj ich działanie polega na szybkim odbieraniu ciepła ze strumienia gazów za pomocą mediów chłodzących, które zazwyczaj krążą w obiegu o kierunku odwrotnym do przepływu strumienia skraplanego gazu.