Kondensator

Kühler Wärmetauscher, der dem Kühlsystem Wärme entzieht. Dabei bekommt sie einen heißen, hohen Druck Kältemittelgas aus dem Kompressor und wird bei niedrigen Temperaturen zu einer Flüssigkeit. Wärme aus dem Kältemittel wird an die Luft oder das Wasser übertragen, die durch die Kondensatorschlange strömen.

Im dritten Modul GTAC rechts KühlkreislaufWir haben gezeigt, dass in Abhängigkeit von vier Hauptkomponenten der Kälteanlage die Druckenthalpiediagramme (PH-Diagramme) gekennzeichnet werden können. Dies ermöglicht es uns, auf den ersten Blick Änderungen des Drucks, der Sättigungstemperatur und der Enthalpie des Kältemittelgases zu sehen, wenn es durch jede der vier Komponenten strömt. Dieses PH-Diagramm zeigt, dass der Kondensator das überhitzte Hochtemperatur- und Druckgas aus dem Kompressor gemäß Absatz 3 aufnimmt und einen Teil seiner Wärme abführt. Der Druck im Kältemittelkreislauf ist nahezu konstant, die Enthalpie nimmt jedoch deutlich ab. Während des Prozesses des Gases änderte Flüssigkeit. Er verlässt den Kondensator in Punkt 4, als Hochdruck die relativ heißen, unterkühlten Flüssigkeiten, die sich auf der Flüssigkeitsleitung am Zähler bewegen.

Jeder der mehreren Kältemittelkreisläufe oder -pfade des Kondensators läuft gleichzeitig. Hier ist ein Kreislauf im luftgekühlten Kondensator dargestellt. Rippen, die die quadratische Oberfläche von Rohren zur Verbesserung des Wärmeaustauschs vergrößern, wurden entfernt, um die Anzeige der Vorgänge in den Kondensatorrohren zu vereinfachen. Die Entsorgung des Gases vom Kompressor wird durch das Heißgas im Heißgastitel des Kondensators geleitet. Titel verteilt es auf einige Schaltkreise, wie hier gezeigt.

Gas tritt in Kreisläufe ein und strömt zurück und durch die Spule. Während die Wärme abgeführt wird, strömt das gasförmige Kältemittel durch die Wände der Rohrleitungen, Luftkühler (Wasser, wassergekühlter Kondensator), über die Oberfläche des Wärmetauschers. Kältemittel verwandelt sich beim Abkühlen und Kondensieren von einem Gas in eine Flüssigkeit. Die Flüssigkeit wird in einem Flüssigkeitskopf gesammelt, der am Ausgang jedes Kreislaufs angebracht ist, und über die Flüssigkeitsleitung zum Eingang des Messgeräts geleitet.

Diese Tabelle zeigt den typischen Effekt eines luftgekühlten Kondensators für R-22 bei einer Außentemperatur von 95F. Wir haben angenommen, dass es einen Differenzdruck des Kältemittels vom Verlassen des Kompressors bis zum Verlassen des Kondensators gibt. Tatsächlich kommt es zu einem leichten Druckabfall, der durch den Strömungswiderstand in der Heißgasleitung und dem Spannungskondensator selbst verursacht wird.

Der Wärmeaustausch erfolgt durch einen Kondensator, der aus drei Stufen besteht: Kühlung, Kondensation und Unterkühlung. Der erste Schritt ist die Beseitigung der Überhitzung des in den Kondensator eintretenden Kältemittels. Es ist der sinnvolle Wärmeübertragungsprozess, da die Temperatur auf Sättigung abfällt, ohne den Zustand zu ändern. Gas aus der Kompressorentladung tritt unter Druck in den Kondensator ein. Dieser Druck entspricht der hier gezeigten 120F-Sättigungstemperatur und gilt für das PH-Schema. Die tatsächliche Gastemperatur ist 165F, was sich, wie Sie sehen können, rechts von den gesättigten Dampfleitungen im Diagrammbereich für überhitztes Gas ergibt. Das Kältemittelgas bewegt sich im Diagramm nach links, verliert Wärme und erreicht die Sattdampfgaskurve. Die Abnahme der Enthalpie des Kältemittels bei diesem Prozess beträgt etwa 14% der gesamten Änderung, die im Kondensator auftritt.

Im zweiten Schritt wird der gesättigte Dampf zu einer gesättigten Flüssigkeit, die bei konstanter Temperatur kondensiert. Dieser latente Wärmeübertragungsprozess erfordert den größten Teil der Oberfläche des Kondensators und gibt den größten Teil der Wärme aus dem System ab. Dieser Änderungszustand, den wir "Kondensation" nennen, ist beendet, wenn das Kältemittel den Zustand einer gesättigten Flüssigkeit erreicht. Die Abnahme der Enthalpie, die durch die Kondensation einer mit Kältemitteldampf gesättigten Flüssigkeit verursacht wird, beträgt ungefähr 81% der gesamten Änderung, die im Kondensator auftritt.

Im dritten und letzten Schritt wird die Temperatur der gesättigten Flüssigkeit bei konstantem Druck verringert, wodurch eine Unterkühlung des Kältemittels erzeugt wird. Es ist der sinnvolle Wärmeübertragungsprozess. Gesättigte Flüssigkeit, die durch den Kondensationsprozess erzeugt wird, verliert weiterhin Wärme und fällt bei etwa demselben Kondensationsdruck weiter ab. Im unterkühlten Bereich verläuft die Temperatur vertikal, sodass die Kältemitteltemperatur schnell sinkt, wenn die Enthalpie des Kältemittels weiter abnimmt. Die Abnahme der enthalpieinduzierten, hypothermisch gesättigten Flüssigkeit beträgt nur etwa 5% der Gesamtänderung, die im Kondensator auftritt.

Selbst wenn Unterkühlung nur einen kleinen Teil der gesamten Wärmeabgabe ausmacht, ist dies aus zwei Gründen wichtig. Erstens stellt es die normale Funktion der Flüssigkeit sicher Dosiergerät und dem Verdampfer. Zweitens addiert er ungefähr 1 / 2% der Gesamtkühlleistung des Systems zum Unterkühlungsgrad. Normale Klimaanlagen liefern etwa 15 Grad Hypothermie-Leistungsspitze (Design). Dies führt zu ungefähr 7 1 / 2% (15F x 1 / 2% pro Grad) zusätzlicher Kapazität für das, was von dem System ohne Unterkühlung erwartet werden kann. Während die meisten Systeme eine Unterkühlung im Kondensator ausführen, kann dies auch über einen separaten nachgeschalteten Wärmetauscher erfolgen ...