Что такое конденсаторная вода? Определение, функции, температуры и основы системы

Что такое конденсаторная вода? Прямой ответ

Конденсаторная вода — это поток воды, который уносит отработанное тепло из конденсатора в холодильную или холодильную систему с водяным охлаждением и доставляет его в градирню, испарительный конденсатор или другое устройство отвода тепла. Контур охлажденной воды охлаждает здание или технологический процесс; водяной контур конденсатора выполняет противоположную работу. Он отбирает тепло у хладагента в конденсаторе и отдает это тепло наружному воздуху.

В одном предложении: конденсаторная вода — это рабочая среда на горячей стороне системы охлаждения с водяным охлаждением, вода, которая поглощает тепло от хладагента в конденсаторе и отдает его в атмосферу через градирню.

Если вы откроете механическое помещение, обслуживающее чиллер с водяным охлаждением, вы обычно увидите два отдельных водяных контура. Контур охлажденной воды покидает испаритель при температуре около 44°F (6,7°C) и проходит через устройства обработки воздуха или технологические теплообменники. Водяной контур конденсатора покидает конденсатор при температуре примерно 95°Ф (35°С), течет в градирню на крыше или рядом с электростанцией и возвращается в конденсатор при температуре около 85°F (29,4°C) после охлаждения за счет испарения.

• Это проточная схема: по кругу прокачивается одна и та же вода, но в открытой башне она подвергается воздействию воздуха, поэтому испарение и снос постоянно удаляют некоторое количество воды.
• В типичных расчетных условиях расход воды в конденсаторе составляет примерно От 2,5 до 3 галлонов в минуту на тонну охлаждения (от 0,045 до 0,054 л/с на кВт) .
• Конденсаторная вода поступает в конденсатор при температуре около 85°F (29,4°C) и выходит при температуре около 95°F (35°C) в стандартной конструкции.
• Это не то же самое, что охлажденная вода, и никогда нельзя смешивать два контура в обычной холодильной установке.
• Качество воды, скорость потока и температура напрямую влияют на то, сколько энергии потребляет компрессор.

Правильное понимание этих деталей имеет большее значение, чем ожидают многие владельцы предприятий. Водяной контур конденсатора меньшего размера повышает давление конденсации, увеличивает мощность компрессора и сокращает срок службы оборудования. В оставшейся части руководства объясняется, как работает контур, какие расчетные условия использовать и что может пойти не так при эксплуатации.

Как работает конденсаторная вода в холодильном цикле

Вода в конденсаторе — это лишь одна часть четырехступенчатого холодильного цикла. Чтобы понять его работу, сначала обратите внимание на сторону хладагента. Компрессор повышает давление и температуру газообразного хладагента. Горячий газ под высоким давлением поступает в конденсатор. Конденсаторная вода проходит через конденсатор и поглощает тепло от этого газа. Удаление тепла приводит к конденсации газа обратно в жидкость. Затем жидкость проходит через расширительное устройство, падает давление и температура и набирает тепло в испарителе, где производится охлажденная вода.

Количество тепла, которое должна поглотить вода конденсатора, всегда больше, чем охлаждающая нагрузка, поскольку работа компрессора увеличивает теплоту хладагента. 100-тонный чиллер с КПД 5,0 отбраковывает примерно 120 тонн тепла на конденсаторе : 100 тонн от охлаждающей нагрузки плюс 20 тонн от работы компрессора. Проектировщики рассчитывают расход воды в конденсаторе и градирни исходя из этой суммы, а не для охлаждающей нагрузки, указанной на паспортной табличке чиллера.

1. Водяной насос конденсатора забирает воду из бассейна градирни температурой около 85°F (29,4°C).
2. Вода течет по трубкам конденсатора, поглощая тепло из газообразного хладагента, и выходит при температуре около 95°F (35°C).
3. Теплая вода возвращается в верхнюю часть градирни и распыляется на наполнительный материал.
4. Воздух, проходящий через башню, испаряет небольшую часть воды; испарение отводит тепло и снижает температуру воды.
5. Охлажденная вода собирается в бассейне и перекачивается обратно в конденсатор. Цикл постоянно повторяется.

В некоторых конструкциях водяной контур конденсатора полностью замкнут и охлаждается пластинчатым теплообменником, соединенным со вторым открытым контуром градирни. Такая схема распространена на станциях централизованного холодоснабжения и в зданиях, где в контуре конденсатора должна использоваться специальная жидкость для защиты оборудования. Принцип работы идентичен: вода в конденсаторе является средой, которая отводит отработанное тепло в атмосферу.

Конденсаторная вода против охлажденной воды: два контура, две работы

Наиболее распространенной путаницей в технических помещениях является путаница контура охлажденной воды и контура воды конденсатора. Оба контура представляют собой водяные системы вокруг чиллера, но они работают при разных температурах, используют разное оборудование и никогда не должны соединяться друг с другом.

Слова «поставка» и «возврат» также используются в этих циклах с противоположных точек зрения. Охлажденная вода холодная, потому что она выходит из испарителя и поступает в здание. Подача воды в конденсатор, с точки зрения чиллера, — это вода, покидающая градирню и попадающая в конденсатор, температура которой составляет около 85°F. Всегда уточняйте, о какой точке вы говорите, прежде чем указывать температуру в спецификациях или во время устранения неполадок.

Типичные температуры воды в конденсаторе, расходы и расчетные условия

Стандартная установка с водяным охлаждением для умеренного климата спроектирована таким образом, что вода из конденсатора поступает в конденсатор при 85°F (29,4°С) и оставив это в 95°F (35°C) , диапазон 10°F (5,6°C) при местной расчетной температуре по влажному термометру.

Дальность, подход и мокрый термометр: три термина, которые управляют всем

• Диапазон — это падение температуры воды в градирне, которое равно значению повышения температуры в конденсаторе. В конструкции 85/95 диапазон составляет 10°F.
• Подход заключается в разнице между холодной водой, выходящей из градирни, и температурой окружающей среды по влажному термометру. Типичным является подход от 5 до 7°F; стремление к температуре 3°F требует увеличения размера градирни и энергии вентилятора при очень незначительной выгоде чиллера.
• Смоченный термометр – это теоретический предел. Градирня не может охладить воду ниже температуры окружающей среды по влажному термометру, поэтому местные данные по влажному термометру определяют минимальный размер градирни.

Расход следует непосредственно из диапазона. Тепло, отводимое конденсатором, равно 500 x галлонов в минуту x диапазон в обычных единицах США, где 500 — это произведение плотности воды, удельной теплоемкости и коэффициентов преобразования. Чиллер на 300 тонн с КПД 5,0 отводит на конденсаторе около 360 тонн тепла; при температуре 10°F расход воды в конденсаторе составляет около 864 галлонов в минуту (360 x 24/10). При расчете реальной потребности в расходе вместо принятия фиксированного значения проверьте значение COP при полной нагрузке, указанное производителем чиллера.

Сторона конденсатора: типы конденсаторов с водяным охлаждением

Водяной контур конденсатора выполняет свою работу только в том случае, если конденсатор эффективно передает тепло от хладагента к воде. На рынке доминируют четыре основные конструкции конденсаторов с водяным охлаждением, каждая из которых подходит для различного диапазона производительности и типа здания.

Кожухотрубные конденсаторы с водяным охлаждением

В кожухотрубном конденсаторе вода течет внутри трубок, в то время как горячий газообразный хладагент окружает трубки в кожухе. Большая площадь поверхности и возможность очистки трубок делают эту конструкцию стандартной для чиллеров массой более 20–30 тонн и для промышленных холодильных установок. Многие комплектные устройства имеют удобную конструкцию со съемными торцевыми пластинами, поэтому при появлении загрязнения трубки можно чистить щеткой. Для завода, который будет работать 15-20 лет, Кожухотрубный конденсатор с водяным охлаждением серии KCWS с морскими водяными камерами и сменными трубками — практичный и удобный в обслуживании выбор.

OEM/ODM серии KCWS Производители кожухотрубных конденсаторов с водяным охлаждением, завод Как китайский производитель кожухотрубных конденсаторов с водяным охлаждением серии KCWS и оптовая продажа кожухотрубных конденсаторов с водяным охлаждением серии KCWS... Просмотреть продукт →

Корпусно-спиральные конденсаторы

Кожухо змеевиковый конденсатор заворачивает внутри корпуса непрерывный сварной змеевик. Герметичные крышки отсутствуют, что уменьшает пути утечек, но змеевик невозможно очистить механически. Они в основном используются в небольших холодильных машинах, где поверхность трубок очищается только за счет химической циркуляции.

Конденсаторы «труба в трубке» (коаксиальные)

В коаксиальных конденсаторах вода помещается во внутреннюю трубку, а хладагент - в кольцевое пространство вокруг нее. Они компактны, устойчивы к умеренному загрязнению и широко используются в небольших чиллерах, водяных тепловых насосах и специализированных установках рекуперации тепла. Противоточное расположение обеспечивает хорошую теплопередачу в небольшом корпусе.

Паяные пластинчатые конденсаторы

В паяных пластинчатых теплообменниках используется пакет пластин из нержавеющей стали с узкими каналами для хладагента и воды. Они обладают очень высокими коэффициентами теплопередачи и занимают небольшую площадь, поэтому их используют в большинстве современных винтовых и спиральных охладителей в диапазоне от 50 до 500 тонн. Объем со стороны хладагента невелик, поэтому заправка меньше, но каналы со стороны воды нуждаются в хорошей фильтрации, поскольку они могут засоряться легче, чем трубки.

Зачем вообще использовать конденсаторную воду? Компромиссы между воздушным и водяным охлаждением

Конденсаторная вода добавляет насосы, трубы, башню, очистку воды и техническое обслуживание. Результатом является энергоэффективность. Поскольку вода при температуре 85°F отводит тепло гораздо эффективнее, чем летний воздух при температуре 95°F, чиллер с водяным охлаждением конденсирует хладагент при более низкой температуре, и компрессор работает меньше. Коммерческие чиллеры с водяным охлаждением имеют КПД при полной нагрузке от 0,55 до 0,70 кВт/тонну в стандартных условиях, тогда как агрегаты с воздушным охлаждением сопоставимых размеров обычно работают от 1,0 до 1,3 кВт/тонну. Этот пробел, который широко документирован в каталогах чиллеров и справочных данных ASHRAE, обеспечивает значительную экономию при частичной нагрузке на установках, которые работают много часов в год.

Маршрут с водяным охлаждением обычно выигрывает, когда установка большая, работает много часов или расположена в жарком климате, где летние температуры воздуха приводят к потере мощности чиллеров с воздушным охлаждением. Он проигрывает, когда местная вода дорогая, ограничения на воду жесткие или в здании нет места для градирни. Именно поэтому некоторые владельцы выбирают сухие или гибридные варианты.

Если принимается решение о переходе на водяное охлаждение, конденсатор и чиллер должны быть тщательно подобраны. Глядя на полную Чиллер с водяным охлаждением включая контур конденсатора, избавит вас от работы по интеграции и устранению неполадок в дальнейшем, поскольку испаритель, конденсатор и элементы управления уже объединены в одну систему.

Поставщик чиллеров с водяным охлаждением на заказ, Компания Компания Zhejiang Kaidi Hydraulic Equipment Co., Ltd. является китайским поставщиком чиллеров с водяным охлаждением и изготовленными на заказ чиллерами с водяным охлаждением, предлагая решения... Просмотреть продукт →

Качество, обработка и обслуживание конденсаторной воды, которые действительно имеют значение

Водяные контуры конденсатора являются самым грязным водяным контуром в большинстве зданий. Открытые градирни подвергают воду воздействию воздуха, пыли, насекомых, птичьего помета и солнечного света. Если не лечить, эта вода в течение сезона или двух приведет к образованию накипи в трубках конденсатора, образованию биопленки и коррозии трубопроводов.

Накипь и загрязнение

Минералы жесткости, растворенные в подпиточной воде, выпадают в осадок при нагревании и испарении воды в колонне. Накипь на трубках конденсатора действует как изолятор: горячий газообразный хладагент не может эффективно выделять тепло, поэтому давление конденсации возрастает, компрессор потребляет больше мощности, а производительность холодильной машины падает. Справочник ASHRAE рекомендует измерять падение давления и температуру приближения к конденсатору, поскольку повышение на несколько градусов при приближении почти всегда является первым признаком загрязнения.

Коррозия и эрозия

Хлориды, растворенный кислород и взвешенные твердые частицы поражают трубки конденсатора и компоненты башни. Медные трубы быстро корродируют в средах, богатых аммиаком; нержавеющие стали могут подвергаться коррозии под воздействием высоких хлоридов; а высокая скорость воды разрушает входные концы трубок. Поддержание расчетной скорости воды ниже 10 футов/с (3 м/с) в медных трубах и разумный контроль над хлором и фильтрацией позволяет избежать большинства подобных случаев.

Водоочистка и мониторинг

• Поддерживайте pH в диапазоне от 7,5 до 9,0 в большинстве открытых башенных систем, при этом проводимость и циклы концентрации контролируются продувкой.
• Используйте ингибиторы накипи и программу биоцидов, соответствующую химическому составу местной подпиточной воды.
• Еженедельно в течение сезона охлаждения контролируйте температуру на входе в конденсатор, падение давления на стороне воды и расход.
• Установите сетчатые корзины или фильтрацию бокового потока для удаления взвешенных частиц, попадающих в бассейн.
• В регионах с жесткой водой перед выбором материала конденсатора проверьте жесткость подпиточной воды; Трубки из медно-никелевого сплава или трубок с покрытием справляются с агрессивной водой лучше, чем простая медь.

Водосберегающие альтернативы

Системы открытой башни испаряют значительное количество воды, обычно около 1 процент циркуляционного потока на каждые 10°F диапазона охлаждения. . Таким образом, 300-тонная установка с циркуляцией около 860 галлонов в минуту теряет примерно 8–9 галлонов в минуту на испарение при расчетной нагрузке, не считая продувки и сноса. В засушливых регионах или на объектах с дефицитом воды многие владельцы заменяют отдельную градирню испарительным конденсатором, который объединяет конденсатор и градирню в одной машине заводского изготовления и укорачивает контур трубопровода. Такие единицы, как Испарительный конденсатор серии KD LN также уменьшите напор насоса и объем воды в конденсаторе, поскольку они расположены близко к компрессорам. Там, где воды еще меньше, практичным решением становятся башни замкнутого цикла и гибридные системы с воздушным охлаждением.

OEM/ODM производители испарительных конденсаторов серии KDLN, завод - Zhejiang Kaid Как китайский производитель испарительных конденсаторов серии KDLN и оптовая продажа испарительных конденсаторов серии KDLN OEM/ODM, компания Zhejiang Kaid ... Просмотреть продукт →

Распространенные проблемы с водой в конденсаторе, причины и что проверить

Большинство жалоб на поломки чиллера связаны со стороной конденсатора. В таблице ниже перечислены сбои, которые мы чаще всего наблюдаем при работе по обслуживанию, а также быстрые проверки, указывающие на первопричину.

Ничто не заменит чистую базовую линию. Записывайте температуру воды в конденсаторе, приближение, расход и давление хладагента, если охладитель новый или только что очищенный. Будущие проблемы гораздо легче обнаружить, если у вас есть заведомо хороший набор чисел для сравнения. Тот же принцип применяется, когда вы подбираете конденсатор к остальной части холодильной системы, поэтому мы знакомим покупателей с полным выбором оборудования, прежде чем предлагать машину. Если вы принимаете подобные решения, наше руководство по выбор подходящего конденсаторного агрегата для холодильного хранения освещает логику выбора в контексте низкотемпературных установок.

Рекомендации по выбору и проектированию надежной системы конденсационной воды

Подберите водяной контур конденсатора с учетом тепла, отводимого компрессором при расчетных условиях, а не с учетом номинальной охлаждающей нагрузки чиллера. Это единственное решение контролирует размер башни, расход насоса, размер трубы и эксплуатационные расходы.

Тепловая нагрузка конденсатора равна нагрузке на охлаждение плюс тепло компрессора. Для чиллера в расчетных условиях оцените его как холодовую нагрузку x (1 1/COP). Чиллер на 200 тонн с КПД при полной нагрузке 5,0 отбраковывает около 240 тонн (200 x 1,2), а при температуре 10°F для этого требуется около 576 галлонов в минуту конденсаторной воды (240 x 24/10). Добавьте тепло двигателю насоса, если насос находится в контуре, и добавьте небольшой запас прочности для производительности башни в жаркую погоду.

• Выбирайте расчетный показатель по смоченному термометру на основе местных климатических данных, обычно это 1-процентные расчетные условия, а не жаркий летний полдень, который вы помните.
• Держите подход в диапазоне от 5 до 7°F; подход меньшего размера стоит больше башни, но может сэкономить мощность компрессора, поэтому оцените стоимость жизненного цикла.
• Обеспечьте резервирование как минимум N 1 на насосах и башнях на станциях, которые не допускают остановок; соответствие характеристик насоса падению давления в конденсаторе имеет решающее значение.
• Проектируйте скорость трубопровода от 4 до 10 футов/с (от 1,2 до 3 м/с), чтобы сбалансировать мощность насоса, эрозию и разделение воздуха.
• Планируйте очистку воды с первого дня: кран для подачи химикатов, кран для отбора проб, контроль проводимости и слив для продувки.
• В холодном климате предусмотрите защиту от замерзания бассейнов башен, открытых трубопроводов и дренажных устройств.

Для более широкого просмотра вариантов вы можете просмотрите наш ассортимент конденсаторной продукции для сравнения конфигураций с воздушным, водяным и испарительным конденсатором, прежде чем приступать к проектированию.

Часто задаваемые вопросы о конденсаторной воде

1. Что такое конденсаторная вода простыми словами?

Конденсаторная вода — это вода, которая отводит тепло от хладагента в конденсаторе системы охлаждения с водяным охлаждением. Он поглощает тепло в конденсаторе, переносит его в градирню, выпускает в воздух и возвращает более холодным, чтобы повторить цикл.

2. Являются ли конденсаторная вода и охлажденная вода одним и тем же?

Нет. Охлажденная вода — это холодная вода, вырабатываемая испарителем при температуре около 44°F и направляемая в охлаждаемые помещения. Конденсаторная вода — это теплая вода с температурой от 85 до 95°F, которая отводит тепло в градирне. Эти две петли являются отдельными, и их нельзя смешивать.

3. Какой температуры должна быть вода в конденсаторе?

В типичной конструкции конденсаторная вода должна поступать в конденсатор при температуре около 85°F (29,4°C) и выходить из него при температуре около 95°F (35°C). Точные значения зависят от подхода к градирне и местной температуры по влажному термометру.

4. Почему конденсаторная вода нуждается в очистке?

Потому что градирня подвергает воду воздействию воздуха, грязи, минералов жесткости, водорослей и микроорганизмов. Без очистки в трубках конденсатора образуются накипь и биопленка, что повышает давление конденсации и увеличивает потребление энергии. Коррозия труб и башни также может сократить срок службы оборудования.

5. Что произойдет, если расход воды в конденсаторе окажется слишком низким?

Низкий расход приводит к повышению температуры воды в конденсаторе и повышению давления конденсации. Чиллер потребляет больше энергии, теряет мощность, а система защиты от высокого давления может привести к отключению машины. Обычными причинами являются засоренный сетчатый фильтр, изношенная крыльчатка насоса или закрытый балансировочный клапан.

6. Сколько воды потребляет конденсаторная система водоснабжения?

Открытая градирня теряет воду в результате испарения, дрейфа и продувки. Только испарение составляет примерно 1 процент скорости циркуляции на каждые 10°F диапазона охлаждения. . Таким образом, 300-тонная установка с циркуляцией около 860 галлонов в минуту может испарять от 8 до 9 галлонов в минуту при расчетной нагрузке, не считая утечки и сноса.

Итог: что наиболее важно при использовании конденсаторной воды

Конденсаторная вода не является побочной деталью. Он определяет давление конденсации, мощность компрессора и срок службы чиллера. Самое важное: поддерживать расчетную температуру подачи около 85°F, поддерживать диапазон около 10°F, поддерживать расход в соответствии с отводимым теплом, обрабатывать воду и контролировать температуру на подходе.

Лучший водяной контур конденсатора — это тот, о котором люди думают только один раз: градирня подходящего размера, очищаемые трубки конденсатора, правильный поток насоса, простая очистка воды и протокол базовых испытаний. Такое сочетание обеспечивает десятилетия эксплуатации с предсказуемым обслуживанием. Наш завод производит конденсаторы с водяным охлаждением, испарительные конденсаторы и чиллеры для коммерческих и промышленных предприятий с 1995 года, поэтому мы видели большинство описанных выше отказов на местах.

Если вы определяете размер водяного контура конденсатора или выбираете конденсатор с водяным охлаждением для новой установки, вы можете свяжитесь с нашей командой инженеров с данными о смоченном термометре вашего дизайна, охлаждающей нагрузке и качестве воды. Они помогут вам подобрать конденсатор и цикл в соответствии с приложением, прежде чем приступать к макету.