Почему иногда не хватает холода при нормальной температуре кипения?

Частая причина — низкая LMTD из-за высоких температур воды или загрязнение труб, которое уменьшает коэффициент теплопередачи U. Проверьте расход воды и чистоту пучка.

Главная
Статьи
Принцип работы кожухотрубного испарителя

Нужен быстрый подбор? Напишите в чат

Инженер на связи 24/7. Отвечаем обычно за ~1 минуту.

Оперативно проконсультируем, просчитаем, подберем. Пиши...

Принцип работы кожухотрубного испарителя

Принцип работы кожухотрубного испарителя прост: жидкий хладагент кипит в межтрубном пространстве, поглощая тепло, а охлаждаемая жидкость (вода/рассол/гликоль) течёт внутри трубок и остывает. Ниже — понятная схема, что происходит по шагам, какие бывают режимы кипения, как влияют ходы, ориентация, перегрев и автоматика уровня.

Перейти в каталог Подобрать по параметрам

Видео: Принцип работы кожухотрубного испарителя

Смотреть на вашей платформе

Смотреть во ВК Смотреть на YouTube Смотреть на RuTube

Плеер загружается по клику (для скорости и приватности). Ссылки открываются в новой вкладке.

Коротко о холодильном цикле

Испаритель (кипение) Конденсатор Дроссель Компрессор

Хладагент кипит в испарителе → сжимается компрессором → конденсируется → дросселируется → снова в испаритель.

Испаритель: жидкость кипит при низкой температуре и забирает тепло у воды в трубках.
Компрессор: сжимает пар → растут давление и температура.
Конденсатор: пар отдаёт тепло и становится жидкостью.
Дроссель: снижает давление/температуру → жидкость вновь готова кипеть.

Пути потоков внутри испарителя

Вода идёт в трубках (1–4 хода). Скорость нужна для теплоотдачи и самопромывки.

Жидкий хладагент заполняет межтрубное пространство и кипит, отбирая тепло у стенок труб.

Передача тепла и LMTD простыми словами

Мощность теплопередачи определяется формулой Q = U · A · LMTD, где U — коэффициент теплопередачи, A — поверхность теплообмена, а LMTD — «логарифмический средний перепад температур» между кипящим хладагентом и водой в начале/конце хода.

В испарителе температура хладагента почти постоянна (идёт кипение), поэтому LMTD удобно считать по входу/выходу воды.

Больше LMTD — меньше нужна площадь A.
U растёт при чистых поверхностях и правильных скоростях воды.

Режимы кипения и перегрев

Пузырьковое кипение у стенок труб — основной режим затопленного испарителя.
Плёночное кипение при слишком высоких тепловых потоках ухудшает теплоотдачу — его избегают.
Перегрев пара на выходе обычно небольшой (1–5 К) — защита компрессора от «жидкого удара».

Затопленный vs «сухой» DX

Число ходов, скорости и гидравлика

Водяная сторона делается в 1–4 хода. Чем больше ходов — тем выше скорость и коэффициент теплоотдачи, но тем больше потери давления. Нужен баланс между теплопередачей, энергозатратами насосов и риском fouling.

Скорость воды в трубах: 0.7–1.8 м/с (по задаче и качеству воды).
Потери давления считаются по ходам и крышкам.
Распределение хладагента — равномерное: уровень, переливы/перегородки.

Горизонтальный или вертикальный?

Горизонтальный

Чаще для чиллеров/рассолов — удобная обвязка и сервис.
Простая установка, низкий центр тяжести.
Оптимален для больших расходов воды.

Вертикальный

Компактнее по площади, естественная деаэрация воды.
Удобен в термосифонных схемах и ребойлерах.
Требует учёта опор и температурных удлинений.

Уровень, питание и защита

Регулятор уровня (поплавковый/электронный) держит стабильное заполнение межтрубного пространства.
Питание хладагента — через ТРВ/ЭРВ или перелив из приёмника (в термосифонных схемах).
Защита от замерзания воды: контроль расхода, температура на выходе, аварийный стоп компрессора.
Масло (особенно на NH₃): ухудшает кипение → нужен отбор/дренаж.

Неисправности и диагностика

Мини-пример: как меняется площадь при разных режимах

Исходные: 100 кВт холода, вода 12→7 °C, R134a.

Оценим t_кип ≈ t_{вых,вода} − 5 К → ~2 °C.
LMTD по воде и постоянной T кипения → ~5–6 К.
При U = 900 Вт/м²·К площадь A ≈ Q/(U·LMTD) → порядка 18–22 м².

Ориентир. Точный подбор учитывает расход, материалы, ходы и потери давления.

Получить расчёт и КП

Типовые ошибки и как их избежать

Недостаточный расход воды → риск обмерзания, низкий U. Решение: контроль расхода, правильные ходы.
Грязная вода → быстрая накипь. Решение: фильтрация, регламент чистки.
Неверные уставки уровня → «сухие» зоны или жидкость в компрессор. Решение: настройка регулятора.
Игнорирование масла → падение теплоотдачи. Решение: маслоотделение и дренаж.

FAQ — ответы на популярные вопросы

Зачем нужен небольшой перегрев пара на выходе из испарителя?

Чтобы гарантировать отсутствие жидкости перед компрессором и защитить его от гидроудара. Обычно 1–5 К достаточно.

Почему иногда «не тянет холод» при нормальной температуре кипения?

Часто причина — низкая LMTD из-за высокой температуры воды на входе/выходе или загрязнение труб (падение U). Проверьте расход воды и чистоту пучка.

Сколько ходов делать на водяной стороне?

2 хода — компромисс по скорости/потерям. 3–4 хода — для малого расхода воды и повышения U, но растут Δp и требования к насосу.

Когда выбирать вертикальное исполнение?

Когда ограничена площадь, используется термосифон, важна деаэрация воды или удобство обслуживания в технологии (ребойлеры).

Можно ли эксплуатировать с жёсткой водой?

Нежелательно: ускоренный накипеобразование. Нужны умягчение/фильтрация и регламент CIP/механической чистки.

Чем опасно масло на стороне хладагента?

Масляная плёнка ухудшает кипение и снижает теплоотдачу. Требуются эффективное маслоотделение и периодический дренаж.

Какая типовая скорость воды в трубах?

Обычно 0.7–1.8 м/с: ниже — риск fouling, выше — растут потери давления. Подбирается по задаче.

Нужно ли утеплять испаритель?

Да, для минимизации теплопритоков и конденсации влаги. Материал — по температуре и климату площадки.

Какие документы выдаются на изделие?

Паспорт, руководство, декларация/сертификат (ТР ТС 032/2013 для сосудов под давлением), при необходимости — чертежи.

Можете подобрать аналог по марке чиллера/компрессора?

Да. Есть таблицы соответствия по сериям и мощностям. Пришлите шильдик — подберём точно.

Перейти в каталог

Каталог кожухотрубных испарителей

Все испарители

Полный каталог и фильтры по режимам и материалам.

Перейти

Тип ИКВ

С компенсатором — для больших ΔT.

Смотреть

Тип ИНВ

Без компенсатора — компактнее и бюджетнее.

Смотреть

Тип ИХ

Затопленные для воды и рассолов.

Смотреть

Тип ИНТ / ИКТ

Термосифонные, естественная циркуляция.

Смотреть

Тип КВНГ / КВКГ

Вакуумные конденсаторы (родственные по конструкции).

Смотреть

Нужен быстрый подбор?

Отправьте параметры — предложим модель и смету.

Получить КП

Предыдущая статья Следующая статья

Гарантия самой низкой цены

Теплообменники со скидкой 20%

для юр.лиц с НДС

Вам может быть полезно

Остались вопросы?

Мы перезвоним вам в течение 2-х минут!

в рабочее время: ежедневно с 8:00 до 21:00

Я даю согласие на обработку персональных данных

Нажимая кнопку, Вы принимаете Положение и даёте Согласие на обработку персональных данных.

Принцип работы кожухотрубного испарителя

Видео: Принцип работы кожухотрубного испарителя

Смотреть на вашей платформе

Коротко о холодильном цикле

Пути потоков внутри испарителя

Передача тепла и LMTD простыми словами

Режимы кипения и перегрев

Число ходов, скорости и гидравлика

Горизонтальный или вертикальный?

Горизонтальный

Вертикальный

Уровень, питание и защита

Мини-пример: как меняется площадь при разных режимах

Типовые ошибки и как их избежать

FAQ — ответы на популярные вопросы

Каталог кожухотрубных испарителей

Все испарители

Тип ИКВ

Тип ИНВ

Тип ИХ

Тип ИНТ / ИКТ

Тип КВНГ / КВКГ

Нужен быстрый подбор?

Похожие материалы

Вам может быть полезно