凝縮器の運用･保守管理

凝縮器

• 機能
  熱交換に利用、下記順の放熱に因り冷媒を冷却し液化
  • 潜熱
  • 顕熱

• 種類
  • 空冷式:空気に因り冷却
  • 水冷式:冷却水に因り冷却
  • 蒸発式:空気･冷却水の併用に因る蒸発に因り冷却

• 伝熱面積の確定要素･特性
  • 確定要素
    • 伝熱管の熱通過率
    • 冷却側の熱伝達率
  • 特性
    熱交換における単位日本冷凍トン毎の所要伝熱面積
    • 空冷式:15[m²]
    • 水冷式:0.6～1.2[m²]
    • 蒸発式:2.0～2.4[m²]

伝熱面積･凝縮温度

• 凝縮負荷･凝縮温度
  • 水冷式凝縮器における凝縮負荷
    • Φ&sud(){k}[kW]:凝縮負荷
    • K[kW/m²K]:熱通過率
    • A[m²]:伝熱面積
    • Δt_m[K]:冷却水･冷媒間の算術平均温度差
    • t_k[℃]:凝縮温度
    • t_w1[℃]:冷却水入口温度
    • t_w2[℃]:冷却水出口温度
      算出式:
      
          
  • 水冷式凝縮器における凝縮温度
    算出式:
    

• 凝縮温度の確定要素
  • 冷却水の温度
  • 冷却水の循環量
  • 汚れの付着損失を含む冷却管熱通過率

伝熱面積の減少に伴う弊害

• 冷媒蓄積量の過剰に因る弊害
  冷却管の液体冷媒への沈降過剰に因り下記を誘引
  • 冷媒液体に対し過冷却度が上昇
  • 冷媒蒸気に対し凝縮有効面積が低下
  • 凝縮温度が上昇

• 冷媒濃度の上昇に因る弊害
  • 冷却管冷媒側の熱伝達率が低下
  • 凝縮圧力が上昇

構造･構成固有の弊害

• コンデンサレシーバ
  • 構造
    下記を一体化
    • シェルアンドチューブ凝縮器
    • 受液器
  • 要因
    冷媒の過充填
  • 弊害
    伝熱有効面積が低下

• 空冷凝縮器
  • 構造
    • 受液器の省略構成
    • 凝縮器流路出口に対し冷媒蓄積領域を付加

• 凝縮器の並列構成
  • 構成
    • 異冷却能力の蒸発式凝縮器に因る構成
    • 異形式凝縮器に因る構成
  • 要因
    滞留冷媒量が偏重
  • 弊害
    伝熱有効面積が低下
  • 対策
    下記の変更に因り対策
    • 変更対象
      • 液落とし管:0.5[m]以下に流体流速を保持
      • 均圧管
    • 変更内容
      • 接続位置
      • 管径