Основные конструкции конденсаторов постоянной емкости. Конструкция конденсатораКонденсаторы с газообразным диэлектрикомПо выполняемой функции и характеру изменения емкости эти конденсаторы разделяются на постоянные и переменные. В качестве диэлектрика в них используется воздух, сжатый газ (азот, фреон, элегаз), вакуум. Особенностью газообразных диэлектриков являются малое значение тангенса угла диэлектрических потерь (до 10-5) и высокая стабильность электрических параметров. Поэтому основной областью их применения является высоковольтная и высокочастотная аппаратура. В радиоэлектронной аппаратуре из конденсаторов с газообразным диэлектриком наибольшее распространение получили вакуумные. По сравнению с воздушными они имеют значительно большие удельные емкости, меньшие потери в широком диапазоне частот, более высокую электрическую прочность и стабильность параметров при изменении окружающей среды. По сравнению с газонаполненными, требующими периодической подкачки газа из-за его утечки, вакуумные конденсаторы имеют более простую и легкую конструкцию, меньшие потери и лучшую температурную стабильность; они более устойчивы к вибрации, допускают более высокое значение реактивной мощности. Вакуумные конденсаторы переменной емкости обладают малым значением момента вращения, а их масса и габариты значительно ниже по сравнению с воздушными конденсаторами. Коэффициент перекрытия по емкости вакуумных переменных конденсаторов может достигать 100 и более. Вакуумные конденсаторы применяются в передающих устройствах ДВ, СВ и КВ диапазонов на частотах от 30 до 80 МГц в качестве контурных, блокировочных, фильтровых и разделительных конденсаторов. Также они используются в качестве накопителей в импульсных искусственных линиях формирования и различного рода мощных высоковольтных высокочастотных установках. Конструкции конденсаторовКонструкции конденсаторов весьма разнообразны, среди них можно выделить некоторые типичные варианты, присущие многим типам независимо от их назначения и вида диэлектрика, например пакетную, трубчатую, дисковую, литую секционированную, рулонную, резервуарную и многопластинчатую конструкции (рис. 3).
Рис. 3. Основные конструкции конденсаторов Пакетная конструкция присуща слюдяным стеклоэмалевым, стеклокерамическим и некоторым типам керамических конденсаторов (рис. 4), Рис. 4. Пакетная конструкция слюдяных конденсаторов: а — сборка фольгового конденсатора, б — сборка конденсатора с металлизированными обкладками, в — пакет после сборки, г — спрессованный конденсатор; 1 — пластинка слюды. 2 — фольговая пластинка, 3 — металлизированная обкладка. 4 — фольговая полоска, 5 — латунная обжимка, 6 — проволочный вывод, 7 — пластмассовая опрессовка Пакет образован чередующимися слоями диэлектрика и обкладок, которые могут быть выполнены из металлической фольги или нанесены в виде пленок металла напылением или вжиганием. В пакете каждого элементарного конденсатора имеются верхняя и нижняя обкладки. Все верхние обкладки элементарных конденсаторов имеют контакт с одного торца пакета, а все нижние - с другого торца. С торцов делают выводы конденсатора, имеющие вид проволочных проводников, ленточных полосок и др. Пакетную конструкцию опрессовывают, герметизируют или покрывают влагозащитной эмалью. Трубчатая конструкция (рис. 5) присуща многим керамическим конденсаторам. Обкладки конденсаторов 4 и 5 образованы на внутренней и внешней поверхностях трубки 6 методом вжигания серебра в керамику. Толщину стенок трубки берут 0,25 мм и выше. В случае применения гибких проволочных выводов 1 нижнюю обкладку выводят на внешний цилиндр и создают между ней и верхней обкладкой изолирующий «поясок» 2.
Рис. 5. Трубчатая конструкций керамических конденсаторов: а — с проволочными выводами, б — с ленточными выводами; 1 — проволочный вывод. 2 — поясок. 3 — эмаль, 4 — внутренняя обкладка. 5 — внешняя обкладка, 6 — керамическая трубка. 7 — внутренний ленточный вывод, 8 — внешний ленточный вывод. В случае применения гибких проволочных выводов 1 нижнюю обкладку выводят на внешний цилиндр и создают между ней и верхней обкладкой изолирующий «поясок» 2. При использовании жестких ленточных выводов вывод 7 вставляют во внутреннюю полость трубки, а выводом 8 обжимают ее снаружи. Конструкция трубчатых конденсаторов имеет влагостойкое цветное эмалевое покрытие. Цвет эмали определяет группу стабильности емкости конденсатора. Дисковая конструкция характерна для некоторых типов постоянных и полупеременных керамических конденсаторов. В этом случае на керамическом диске 5 (рис. 6) сверху и снизу образуют обкладки 2 и 4 конденсатора из вожженного серебра в виде полумесяца (при жестком креплении проволочных выводов 1, проходящих через толщу диска) или круга (при непосредственной припайке проволочных выводов к обкладкам). Конструкцию дискового конденсатора также покрывают цветной эмалью. Рис. 6. Дисковая конструкция керамического конденсатора: 1 — проволочный вывод. 2 и 4 — обкладки из серебра. 3 — припой. 5 — керамический диск. Литая секционная конструкция (рис. 7) применяется для керамических конденсаторов КЛС (керамические литые секционированные) и КЛГ (керамические литые герметизированные). Конденсаторы изготовляют методом горячей керамики. Минимальная толщина стенок при литье около 100 мкм, а воздушный зазор (прорезь 3) между ними 130—150 мкм. Обкладки наносят на поверхности стенок методом окунания в серебряную пасту, которую в дальнейшем вжигают в керамику. Рис. 7. Литая секционированная конструкция керамического конденсатора: 1 — керамическая заготовка, 2 — место образования общей выводной обкладки. 3 — прорезь для нанесения обкладок секции. Получение нужной коммутации секций осуществляют сошлифовкой пасты с последующим наращиванием обкладок и припайкой к ним проволочных выводов конденсатора. После этого конденсатор лакируют. Маркировку осуществляют цветной эмалью и цветными полосками по торцам. Рулонная конструкция характерна для бумажных (рис. 8), пленочных и электролитических конденсаторов сухого типа. В этом случае диэлектрик (бумага 1, пленка) или обкладку (алюминиевая фольга) с нанесенным на нее диэлектриком (окисью алюминия, тантала) в виде длинных и тонких лент свертывают в рулон.
Рис. 8. Рулонная конструкция бумажного конденсатора: а — намотка секции, б — устройство конденсатора; I — бумага, 2 — фольга, 3 — стеклянной изолятор, 4 — крышка, 5 — корпус, 6 — картонная прокладка, 7 —оберточная бумага, 8 —секция конденсатора. При этом для бумажных и пленочных конденсаторов одновременно свертывают фольговые обкладки 2, разделенные бумагой или пленкой. Толщина бумаги берется не больше 5 мкм, толщина пленки — 10—20 мкм, толщина обкладок из алюминия — 8 мкм. Для металлобумажных и металлопленочных конденсаторов обкладки выполняют нанесением тонкого металлического слоя (сотые доли мкм) на поверхность ленты диэлектрика. В электролитических конденсаторах между двумя обкладками (оксидированной и неоксидированной) прокладывают ленту из бумаги или бязи, пропитанной электролитом, которую сворачивают в рулон одновременно с обкладками. Роль диэлектрика выполняет оксидная пленка алюминия (относительная диэлектрическая проницаемость ε = 10) или тантала (ε = 25) толщиной в сотые доли — единицы микрона. Такая малая толщина диэлектрика обеспечивает электролитическим конденсаторам повышенную удельную емкость. Электролит выполняет роль второй обкладки и необходим для поддержания требуемой электрической прочности пленки при рабочих напряжениях от единиц до сотен вольт. Он является ограничивающим гасящим сопротивлением в схеме конденсатора. Толщину алюминиевой фольги берут 50 —100 мкм, а танталовой — до 10 мкм. Намотанные в рулон секции, помещенные в металлические корпуса, герметизируют пайкой, сваркой, компаундами и уплотнительными резиновыми прокладками. Резервуарная конструкция характерна для жидкостных электролитических конденсаторов. На рис. 9 показана конструкция этого вида конденсатора типа ЭТО. В стальном герметизированном корпусе 10 цилиндрической формы расположен объемно-пористый анод 7 конденсатора, помещенный в электролит 6 из серной кислоты (в танталовых резервуарных конденсаторах в качестве электролита используются HCl и LiCl). Для защиты от ее действия внутренние стенки корпуса покрыты серебром. Выводы конденсатора сделаны от цилиндра анода (ленточный плюсовой вывод 1) и от нижнего торца корпуса (проволочный минусовый вывод 9).
Рис. 9. Резервуарная конструкция жидкостного электролитического конденсатора ЭТО: 1 и 9 — анодный и катодный выводы, 2 — текстолитовое кольцо. 3 — фторопластовое кольцо. 4— танталовая крышка. 5 — резиновое кольцо, 6— электролит. 7 — объемно-пористый анод, 8 — серебряное покрытие. 10 — стальной корпус. Применение объемно-пористого анода, получаемого спеканием порошка окиси тантала, резко увеличивает эффективную площадь анода, что позволяет получить большие емкости конденсаторов при малых объемах. Использование сильно действующего (активного) электролита снижает сопротивление конденсатора, что улучшает температурные и частотные зависимости его емкости, но ограничивает предел рабочих напряжений. Многопластинчатая конструкция (рис. 10) применяется для воздушных конденсаторов переменной емкости. Основными элементами таких конструкций являются корпус 4, статорная и роторная секции, ось 2, система ее подвески, токосъемник 6, система подвески статора. Статорная и роторная секции состоят соответственно из пластин 5 и 10, 11, укрепленных на швеллерах и оси различными методами (расчеканка, пайка, отбортовка, метод напряженных посадок). Ротор, как правило, заземлен на корпус, а статор изолирован от него. Вращением оси изменяют взаимное положение роторных и статорных пластин в пределах угла поворота от 0 до 180°, а следовательно, площадь их перекрытия и емкость конденсатора. Закон изменения емкости в зависимости от угла поворота определяется формой роторных пластин, реже - статорных.
Рис. 10. Многопластинчатая конструкция переменного конденсатора:1 — гребенка ротора, 2 — ось, 3 — насыпной шариковый подшипник, 4 — корпус, 5 — пластина статора, 6 — токосъемник, 7 — валик крепления, 8 — подпятник, 9 — планка крепления. 10 и 11 — разрезная и неразрезная пластины ротора. С помощью подпятника 8 регулируют плавность вращения оси. Для подгонки емкости под заданный закон ее изменения крайние пластины 10 ротора делают разрезными. Отгибая или подгибая часть сектора пластины, можно менять емкость конденсатора в небольших пределах, подгоняя ее под требуемое значение для заданного угла поворота. studfiles.net 3) КонденсаторКонденса́тор (в теплотехнике)-теплообменный аппарат, теплообменник, в котором осуществляется процесс конденсации, процесс фазового перехода теплоносителя из парообразного состояния в жидкое за счёт отвода тепла более холодным теплоносителем. Принцип действия В конденсатор обычно поступают перегретые пары теплоносителя, которые охлаждаются до температуры насыщения и, конденсируясь, переходят в жидкую фазу. Для конденсации пара необходимо отвести от каждой единицы его массы теплоту, равную удельной теплоте конденсации. В зависимости от охлаждающей среды (теплоносителя) конденсаторы могут быть разделены на следующие типы: с водяным охлаждением, с водо-воздушным (испарительным) охлаждением, с воздушным охлаждением, с охлаждением кипящим холодильным агентом в конденсаторе-испарителе, с охлаждением технологическим продуктом. Выбор типа конденсатора зависит от условий применения. Разновидности По принципу теплообмена конденсаторы разделяются на: смешивающие (конденсаторы смешения) и поверхностные. В смешивающих конденсаторах водяной пар непосредственно соприкасается с охлаждающей водой, а в поверхностных пары рабочего тела отделены стенкой от охлаждающего теплоносителя. Поверхностные конденсаторы разделяются по следующим особенностям: по направлению потоков теплоносителя: прямоточные, противоточные и с поперечным потоком теплоносителей; по количеству изменений направления движения теплоносителя — на одноходовые, двухходовые и др.; по количеству последовательно соединённых корпусов — одноступенчатые, двухступенчатые и др. по конструктивному исполнению: кожухотрубные, пластинчатые и др. Смешивающие конденсаторы В смешивающем конденсаторе тепло- и массообменный процесс происходит путем прямого смешения сред. Охлаждающая вода разбрызгивается в пространстве смешивающего конденсатора. Пар конденсируется на поверхности капель воды и стекает вместе с ней в поддоны, откуда откачивается конденсатными насосами. Взаимное расположение потоков пара и воды может быть параллельным, противоточным или поперечноточным. Поскольку в конденсат попадает охлаждающая вода с растворённым в ней воздухом и другими примесями, такая смесь не может быть использована для современных паровых котлов, которые предъявляют высокие требования к подготовке питательной воды. Поэтому смешивающие конденсаторы применяются либо в малых паровых машинах, либо в системах охлаждения с т. н. «сухими градирнями», где роль охладителей выполняют закрытые радиаторы. Поэтому охлаждающая вода, проходя через радиаторы, мало загрязняется и может быть присоединена к потоку конденсата. Поверхностные конденсаторы В поверхностных конденсаторах нет прямого контакта конденсата с охлаждающей водой, поэтому они применяются для любых систем прямого и оборотного охлаждения, в том числе и с охлаждением морской водой. Рис. 2. Схема устройства поверхностного конденсатора. В корпусе 1 поверхностного конденсатора установлены трубные доски 2, в отверстия которых завальцованы тонкостенные трубки 3. Охлаждающая поверхность конденсатора образуется совокупностью поверхностей трубок, называемых «трубными пучками». Трубки выполняются из латуни или нержавеющей стали, они имеют, как правило, диаметр 24-28 мм и толщину 1-2 мм. Места вальцовки — основной путь попадания примесей в конденсат. Пространство между трубными досками и боковыми стенками конденсатора 4 представляют собой водяные камеры 5 и могут быть разделены перегородками на несколько отделений. Охлаждающая циркуляционная вода подводится под напором через патрубок 6 к нижнему отсеку водяной камеры, проходит по трубкам в поворотную камеру, проходит по другому пучку трубок и удаляется через патрубок 7. При этом вода нагревается примерно на 10 °C. Такой конденсатор называется двухходовым. Могут быть также одноходовые, трёхходовые и даже четырёхходовые конденсаторы. Одноходовые конденсаторы применяются, как правило, в судовых установках, где увеличение расхода охлаждающей воды не имеет практического значения, а также в конденсаторах турбоустановок АЭС, где это диктуется технико-экономическими соображениями. Пар входит в конденсатор через горловину 8 цилиндра низкого давления турбины, попадает на холодную поверхность трубок 3, конденсируется, стекает вниз и скапливается в сборнике конденсата 9, откуда откачивается конденсатными насосами. Бо́льшая часть пара (свыше 99 %) конденсируется в т. н. зоне массовой конденсации, куда проникает сравнительно мало воздуха. Температура насыщенного пара не превышает обычно 50-60 °C. В зоне охлаждения парциальное давление пара меньше и температура паровоздушной смеси ниже. В этой зоне возможно переохлаждение конденсата, что неблагоприятно сказывается на эффективности установки в целом. Зону охлаждения отделяют перегородкой. При конденсации в паровой части конденсатора образуется разрежение, то есть давление становится ниже атмосферного. При этом через неплотности в корпусе и через места вальцовки трубок проникает наружный воздух и воздух, растворённый в воде (примерно 0,05-0,1 % массового расхода пара). Попадание кислорода в конденсат влечёт возможность коррозии оборудования. Кроме того, примесь воздуха значительно ухудшает теплотехнические характеристики конденсатора, так как коэффициент теплоотдачи при конденсации пара составляет несколько тысяч кВт/(м²°С), а для паровоздушной смеси с большим содержанием воздуха — всего несколько десятков кВт/(м²°С). Воздух отсасывается пароструйным или водоструйным эжектором через патрубок 10. Так как воздух в конденсаторе смешан с паром, то отсасывать приходится паровоздушную смесь. Попадание в конденсат сырой охлаждающей воды приводит к солевому загрязнению пароводяного тракта, поэтому химический состав конденсата необходимо контролировать. На электростанциях после конденсатных насосов устраивают системы очистки конденсата. Для расчёта теплотехнических свойств конденсатора используются заводские характеристики конденсаторов. Коэффициент теплопередачи в поверхностном конденсаторе зависит от паровой нагрузки, диаметра и чистоты трубок, скорости воды в трубках, числа ходов и других факторов. Коэффициент теплопередачи резко падает при снижении паровой нагрузки в связи с неравномерностью процесса распространения пара. Для определения коэффициента теплопередачи часто используют эмпирические зависимости, полученные Львом Давыдовичем Берманом (1903—1998), долгие годы проработавшим в ВТИ. Требования, предъявляемые к конденсаторам. Высокая эффективность работы конденсатора является непременным условием экономичности холодильной машины. Так, понижение температуры конденсации на один градус (с 30 до 29°С) для холодильной машины с поршневым компрессором, работающей при средних температурах кипения, приводит к уменьшению удельного расхода энергии примерно на 1,5%. Такой же энергетический эффект достигается при охлаждении жидкого холодильного агента на 1°С ниже температуры конденсации. Для выполнения этого требования необходимо, чтобы конструкция конденсатора обеспечивала: быстрое удаление конденсата с поверхности теплопередачи; выпуск воздуха и других неконденсирующихся газов; удаление масла в аммиачных аппаратах; удаление загрязнений со стороны охлаждающей среды; водяного камня и других отложений в аппаратах водяного охлаждения; пыли, копоти, ржавчины в конденсаторах воздушного охлаждения. Конденсаторы водяного охлаждения. Для конденсаторов с водяным охлаждением применяют две системы водоснабжения: прямоточную и оборотную. При прямоточной системе вода забирается из водоема или водопроводной сети и после использования в конденсаторе возвращается в водоем или сливается в канализацию. Такой способ, имеет ряд недостатков, основными из которых являются: высокая стоимость водопроводной воды; повышенная затрата энергии при значительном удаления источника воды от потребителя; необходимость в сложных устройствах для забора и фильтрации воды; возможное загрязнение естественных водоемов. Воздушные конденсаторы (конденсаторы воздушного охлаждения) Воздушные конденсаторы представляют собой оборудование, принцип работы которого основан на процессах теплообмена. Они предназначены для использования в полупромышленных кондиционерах и промышленных технологических установках для охлаждения воздушной среды. Воздушные конденсаторы состоят из трех основных элементов: батарея теплообмена, вентилятор, двигатель вентилятора. Достоинства: простота изготовления переменных конденсаторов, предназначенных для механической регулировки емкости, рассчитанных на постоянные механические воздействия. Недостатки: нестабильность, зависимость от температуры и влажности среды, ненадежность, большие габариты, маленькая емкость на единицу объема, относительно низкая электрическая прочность, ограниченная пробоем воздуха между пластинами. В случаях, когда конденсаторы с принудительным воздушным охлаждением нужно установить внутри помещения, предусматриваются воздуховоды как для всасываемого, так и для выходящего воздуха, а также, в большинстве случаев, шумоглушители studfiles.net 5.1 Типы и конструкции конденсаторов. Назначение и классификациявыше, чем при охлаждении воздухом. По этой причине для машин средней и крупной производительности до недавнего времени применялись исключительно конденсаторы водяного охлаждения, В связи с возникшей проблемой сокращения потребления пресной воды ряд отраслей промышленности, в том числе и холодильная, осуществляют переход от водяного охлаждения к воздушному. Высокая эффективность работы конденсатора является непременным условием экономичности холодильной машины. Так, понижение 1,5%. Такой же энергетический эффект достигается при охлаждении жидкого холодильного агента на 10˚С ниже температуры конденсации. Из этого видно, что требование высокой интенсивности процесса теплопередачи является для конденсатора особенно важным. Для выполнения этого требования необходимо, чтобы конструкция конденсатора обеспечивала: температуры конденсации на один градус (с 30 до 29˚С) для холодильной машиныСЕВМАШВТУЗс поршневым компрессором, работающей при средних температурах кипения, приводит к уменьшению удельного расхода энергии примерно на 1) быстрое удаление конденсата с поверхности теплопередачи; 2) выпуск воздуха и других неконденсирующихся газов; 3) удаление масла в аммиачных аппаратах; 4) удаление загрязнений со стороны охлаждающей среды: водяного камня и других отложений в аппаратах водяного охлаждения; пыли, копоти, ржавчины в конденсаторах воздушного охлаждения. Практика показывает, что выполнить в полной мере все требования (многообразные и в ряде случаев противоречивые) невозможно. Максимально полное их выполнение и составляет основы разработки рациональных конструкций теплообменных аппаратов. 5.1.1 Горизонтальные кожухотрубные конденсаторыАппараты этого типа получили широкое распространение для аммиачных и хладоновых холодильных машин в большом интервале производительности. Рассмотрим конструкцию аммиачного конденсатора (см. рис.15). К цилиндрическому кожуху 1 с обеих сторон приварены трубные решетки2, в которых развальцованы трубы6, образующие поверхность теплопередачи. К фланцам трубных решѐток на болтах прикреплены крышки3 с внутренними перегородками20. Пары аммиака поступают в верхнюю часть кожуха через вентиль 4 и конденсируются в межтрубном пространстве аппарата. Жидкий аммиак выходит из маслосборника 17 через вентиль19. Масло, проникающее в конденсатор с парами агента, как более тяжелое и малорастворимое в аммиаке осаждается в маслосборнике17 и периодически удаляется через вентиль18. Внутри корпуса приварены перегородки7, предотвращающие вибрацию трубного пучка от пульсации пара. studfiles.net Основные конструкции конденсаторов постоянной емкостиНаиболее распространенны следующие конструкции конденсаторов постоянной емкости. 1. Рулонная. В этом случае тонкая пленка диэлектрика с двух сторон перекладывается металлическими обкладками, после чего вся система сворачивается в рулончик.(рис. 2.3,а). Такую конструкцию имеют бумажные (К41, К42), полистирольные (К71), фторопластовые (К72), полиэтилентерефталатные (К73) и другие конденсаторы с пластичным или гибким диэлектриком. В качестве металлических обкладок используют тонкую фольгу из олова или алюминия, или напыливают ее на диэлектрик. Недостатками такой конструкции являются: большая индуктивность и относительно малая удельная емкость. Такие конденсаторы нельзя использовать как помехозащитные. 2. Пакетная. В этом случае тонкие пластины диэлектрика перекладывают металлическими обкладками поочередно. После этого такую систему сжимают в пакет, а металлические обкладки замыкают через одну (рис. 2.3,б). Металлические обкладки тоже могут быть как из фольги, так и напыленными. Такая конструкция имеет небольшую индуктивность, но маленькую удельную емкость. В пакетной конструкции изготовляют слюдяные (31), стеклянные (21), лакопленочные (76) конденсаторы, а также некоторые керамические. 3. Цилиндрические. Диэлектрик изготовляют как пустотелую трубку, внешнюю и внутреннюю поверхности которой металлизируют (рис. 2.3,в). Такая конструкция имеет очень малую индуктивность, но и малую удельную емкость. Поэтому такие конденсаторы используют как высокочастотные. Такие конденсаторы изготовляют, прежде всего, из керамики (К10, К15). 4. Оксидные. В этом случае диэлектриком служит оксид металла. Например, для конденсаторов оксидно-алюминиевых (К50) это Al2O3, а для оксидно-танталовых (К51) - Ta2O3. Одной обкладкой служит металлическая фольга (анод), а другой (катод) служит электролит, которым пропитывают прокладку из бумаги или ткани (рис. 2.3,г). Такие конденсаторы имеют большую удельную емкость, но относительно низкие напряжения и большие ди
5. Литые секционные. Такую конструкцию имеют керамические конденсаторы. С керамики отливают “гребенку” с очень тонкими стенками. Зазор между стенками металлизируют (рис. 2.3,д). Такие конденсаторы имеют большую удельную емкость и малую индуктивность. Это керамические конденсаторы типа К10, КМ-4, КМ-5 и керамические SMD-конденсаторы. 6. Опорные и проходные конденсаторы. Они относятся к классу помехоподавляющих конденсаторов. Опорный конденсатор - это такой конденсатор, в котором один из выводов представляет собой опорную металлическую пластину с резьбовым соединением и соединяется с корпусным заземлением, а второй вывод служит для ввода цепей питания (рис.2.4 а). Проходной конденсатор – это такой конденсатор, который имеет коаксиальную конструкцию. Один из выводов такого конденсатора представляет собой токонесущий стержень, по которому протекает полный ток внешней цепи, а второй вывод соединяется с корпусным заземлением (рис.2.4 б).
Постоянной емкости
Тип диэлектрика и конструкция играют важную роль при использовании конденсаторов. Полиэтилентерефталатные конденсаторы (К73) имеют очень малую абсорбцию и малые утечки. Поэтому их выгодно использовать как интегрирующие конденсаторы в ЦАП, таймерах, генераторах малых частот. Полистирольные (К71) и фторопластовые (К72) конденсаторы также имеют малые утечки. Кроме того, их свойства очень мало изменяются с частотой. Поэтому такие конденсаторы используют в контурах, где важную роль играет стабильность параметров. Бумажные конденсаторы (К40…К42) имеют большую реактивную мощность. Поэтому их широко используют для защиты от индустриальных помех, как искрогасящие и пусковые. Комбинированные конденсаторы (К75) имеют большое пробивное напряжение и широко используются в цепях с высоким напряжением. Оксидные конденсаторы (К50…К53) имеют большую удельную емкость. Поэтому их выгодно использовать в сглаживающих фильтрах блоков питания. При этом танталовые конденсаторы (К51) имеют лучшие частотные свойства. Следует отметить, что оксидно-алюминиевые конденсаторы со временем теряют свою емкость из-за высыхания электролита. С этой точки зрения более эффективны оксидно-танталовые, оксидно-ниобиевые и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Керамические конденсаторы обладают малой индуктивностью. Их применяют в первую очередь как блокирующие и высокочастотные конденсаторы. В последнем случае их используют для термокомпенсации, фиксированной настройке контуров.
Переменные конденсаторы Переменный конденсатор это такой конденсатора, емкость которого может изменяться механически в любое время в определенных пределах многократно. Такие конденсаторы широко применяются для оперативной перестройки резонансных контуров. Изменение емкости переменных конденсаторов с механическим управлением достигается изменением площади его обкладок или изменением зазора между обкладками. Последний способ применяется крайне редко. Наибольшее распространение получили конденсаторы переменной емкости (КПЕ) с воздушным диэлектриком, у которых группа параллельных пластин (ротор) перемещается между пластинами другой группы (статор) путем поворота пластин ротора. Переменные конденсаторы классифицируются по следующим признакам: - по виду диэлектрика они бывают с твердым и газообразным диэлектриком; - по закону изменения емкости они бывают: прямоемкостные – изменение емкости прямо пропорционально углу поворота ротора; прямочастотные – изменение частоты резонансного контура прямо пропорционально углу поворота ротора; прямоволновые – изменение длины волны резонансного контура прямо пропорционально углу поворота ротора; логарифмические – изменение логарифма емкости прямо пропорционально углу поворота ротора. Закон изменения емкости определяется назначением конденсатора. Прямочастотные конденсаторы имееют равномерное изменение частоты по диапазону, а прямоволновые – равномерное изменение длины волны. Логарифмический конденсатор характеризуется постоянством относительного изменения частоты или емкости для одинаковых углов поворота ротора для постоянной точности отсчета. - по величине емкости и диапазону перестраиваемых частот; - по форме электродов они бывают пластинчатыми; цилиндрическими и спиральными; - по числу секций конденсаторы делятся на односекционные и многосекционные; - по углу поворота переменные конденсаторы делятся на конденсаторы: с нормальным углом поворота (около 1800), с расширенным углом поворота (более1800) и уменьшенным углом поворота (менее1800). Переменные конденсаторы характеризуются следующими параметрами: 1. Минимальная емкость – это минимально достижимая емкость конденсатора; 2. Максимальная емкость – это максимально достижимая емкость конденсатора; 3. Переменная емкость – это разность между максимальной и минимальной емкостью конденсатора; 4. Номинальное напряжение – этот параметр соответствует подобному параметру для постоянных конденсаторов; 5. Температурный коэффициент емкости - этот параметр соответствует подобному параметру для постоянных конденсаторов; 6. Момент вращения – характеризует механические усилия, необходимые для поворота ротора конденсатора. Стабильность параметров переменных конденсаторов в значительной степени определяется действием температуры и механических факторов, а также конструкции и точности сборки конденсатора. Так ТКЕ зависит от используемых материалов, конструкции и качества сборки конденсатора. Увеличение площади рабочей пластины и ее толщины увеличивает ТКЕ, а увеличение рабочего зазора снижает ТКЕ. Реально ТКЕ переменных конденсаторов лежит в диапазоне (5…500)·10-6 К-1. Габариты и масса переменных конденсаторов в основном определяется диэлектрической проницаемостью диэлектрика, площадью пластин и рабочим зазором. Для уменьшения габаритов применяются вместо воздушных диэлектриков диэлектрики с диэлектрической проницаемостью больше 1 и повышенной электрической прочностью. Конденсаторы переменной емкости состоят из корпуса, ротора, статора, подшипников и токосъемников. Статор конденсаторов переменной емкости, как правило, выполняется изолированным от корпуса конденсатора. Ротор соединяется с корпусом при помощи токосъемников. В многосекционных конденсатора ДВ, СВ и КВ диапазонов секции ротора располагаются на одной металлической оси. Для области метровых и ультракоротких волн для уменьшения паразитной связи между секциями ротора ось изготавливают из керамики. Упрощенная конструкция конденсатора переменной емкости с воздушным зазором приведена на рис.2.5. Для подгонки емкости отдельных секций конденсатора крайние пластины ротора и статора делают разрезными.
Например: КП2-13 3,0/150 – конденсатор переменный с воздушным диэлектриком, порядковый номер разработки 13,минимальная емкость 3 пФ, максимальная емкость 150 пФ. До действующей системы обозначений переменные конденсаторы обозначались набором от двух до четырех букв, которые отражали тип диэлектрика и его конструктивные особенности. Например: КПВМ–2 – конденсатор переменный воздушный малогабаритный, номер разработки 2.
stydopedia.ru §52. Конденсаторы, их назначение и устройствоЗаряд и разряд конденсатора. Конденсатор представляет собой устройство, способное накапливать электрические заряды. Простейшим конденсатором являются две металлические пластины (электроды), разделенные каким-либо диэлектриком. Конденсатор 2 можно зарядить, если соединить его электроды с источником 1 электрической энергии постоянного тока (рис. 181, а). При заряде конденсатора свободные электроны, имеющиеся на одном из его электродов, устремляются к положительному полюсу источника, вследствие чего этот электрод становится положительно заряженным. Электроны с отрицательного полюса источника устремляются ко второму электроду и создают на нем избыток электронов, поэтому он становится отрицательно заряженным. В результате протекания зарядного тока i3 на обоих электродах конденсатора образуются равные, но противоположные по знаку заряды и между ними возникает электрическое поле, создающее между электродами конденсатора определенную разность потенциалов. Когда эта разность потенциалов станет равной напряжению источника тока, движение электронов в цепи конденсатора, т. е. прохождение по ней тока i3 прекращается. Этот момент соответствует окончанию процесса заряда конденсатора. При отключении от источника (рис. 181,б) конденсатор способен длительное время сохранять накопленные электрические заряды. Заряженный конденсатор является источником электрической энергии, имеющим некоторую э. д. с. ес. Если соединить электроды заряженного конденсатора каким-либо проводником (рис. 181, в), то конденсатор начнет разряжаться. При этом по цепи пойдет ток iр разряда конденсатора. Начнет уменьшаться и разность потенциалов между электродами, т. е. конденсатор будет отдавать накопленную электрическую энергию во внешнюю цепь. В тот момент, когда количество свободных электронов на каждом электроде конденсатора станет одинаковым, электрическое поле между электродами исчезнет и ток станет равным нулю. Это означает, что произошел полный разряд конденсатора, т. е. он отдал накопленную им электрическую энергию. Емкость конденсатора. Свойство конденсатора накапливать и удерживать электрические заряды характеризуется его емкостью. Чем больше емкость конденсатора, тем больше накопленный им заряд, так же как с увеличением вместимости сосуда или газового баллона увеличивается объем жидкости или газа в нем. Емкость С конденсатора определяется как отношение заряда q, накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов между его электродами (приложенному напряжению)U: C = q / U (69) Емкость конденсатора измеряется в фарадах (Ф). Емкостью в 1 Ф обладает конденсатор, у которого при сообщении заряда
в 1 Кл разность потенциалов возрастает на 1 В. В практике преимущественно пользуются более мелкими единицами: микрофарадой (1 мкФ=10-6 Ф), пикофарадой (1 пФ = 10-12 мкФ). Емкость конденсатора зависит от формы и размеров его электродов, их взаимного расположения и свойств диэлектрика, разделяющего электроды. Различают плоские конденсаторы, электродами которых служат плоские параллельные пластины (рис. 182, а), и цилиндрические (рис. 182,б). Свойствами конденсатора обладают не только специально изготовленные на заводе устройства, но и любые два проводника, разделенные диэлектриком. Емкость их оказывает существенное влияние на работу электротехнических установок при переменном токе. Например, конденсаторами с определенной емкостью являются два электрических провода, провод и земля (рис. 183, а), жилы электрического кабеля, жилы и металлическая оболочка кабеля (рис. 183,6). Устройство конденсаторов и их применение в технике. В зависимости от применяемого диэлектрика конденсаторы бывают бумажными, слюдяными, воздушными (рис. 184). Используя в качестве диэлектрика вместо воздуха слюду, бумагу, керамику и другие материалы с высокой диэлектрической проницаемостью, удается при тех же размерах конденсатора увеличить в несколько раз его емкость. Для того чтобы увеличить площади электродов конденсатора, его делают обычно многослойным.
В электротехнических установках переменного тока обычно применяют силовые конденсаторы. В них электродами служат длинные полосы из алюминиевой, свинцовой или медной фольги, разделенные несколькими слоями специальной (конденсаторной) бумаги, пропитанной нефтяными маслами или синтетическими пропитывающими жидкостями. Ленты фольги 2 и бумаги 1 сматывают в рулоны (рис. 185), сушат, пропитывают парафином и помещают в виде одной или нескольких секций в металлический или картонный корпус. Необходимое рабочее напряжение конденсатора обеспечивается последовательным, параллельным или последовательно-параллельным соединениями отдельных секций. Всякий конденсатор характеризуется не только значением емкости, но и значением напряжения, которое выдерживает его диэлектрик. При слишком больших напряжениях электроны диэлектрика отрываются от атомов, диэлектрик начинает проводить ток и металлические электроды конденсатора замыкаются накоротко (конденсатор пробивается). Напряжение, при котором это происходит, называют пробивным. Напряжение, при котором конденсатор может надежно работать неограниченно долгое время, называют рабочим. Оно в несколько раз меньше пробивного. Конденсаторы широко применяют в системах энергоснабжения промышленных предприятий и электрифицированных железных дорог для улучшения использования электрической энергии при переменном токе. На э. п. с. и тепловозах конденсаторы используют для сглаживания пульсирующего тока, получаемого от выпрямителей и импульсных прерывателей, борьбы с искрением контактов электрических аппаратов и с радиопомехами, в системах управления полупроводниковыми преобразователями, а также для созда-
ния симметричного трехфазного напряжения, требуемого для питания электродвигателей вспомогательных машин. В радиотехнике конденсаторы служат для создания высокочастотных электромагнитных колебаний, разделения электрических цепей постоянного и переменного тока и др. В цепях постоянного тока часто устанавливают электролитические конденсаторы. Их изготовляют из двух скатанных в рулон тонких алюминиевых лент 3 и 5 (рис. 185,б), между которыми проложена бумага 4, пропитанная специальным электролитом (раствор борной кислоты с аммиаком в глицерине). Алюминиевую ленту 3 покрывают тонкой пленкой окиси алюминия; эта пленка образует диэлектрик, обладающий высокой диэлектрической проницаемостью. Электродами конденсатора служат лента 3, покрытая окисной пленкой, и электролит; вторая лента 5 предназначена лишь для создания электрического контакта с электролитом. Конденсатор помещают в цилиндрический алюминиевый корпус. При включении электролитического конденсатора в цепь постоянного тока необходимо строго соблюдать полярность его полюсов; электрод, покрытый окисной пленкой, должен быть соединен с положительным полюсом источника тока. При неправильном включении диэлектрик пробивается. По этой причине электролитические конденсаторы нельзя включать в цепи переменного тока. Их нельзя также использовать в устройствах, работающих при высоких напряжениях, так как окисная пленка имеет сравнительно небольшую электрическую прочность. В радиотехнических устройствах применяют также конденсаторы переменной емкости (рис. 186). Такой конденсатор состоит из двух групп пластин: неподвижных 2 и подвижных 3, разделенных воздушными промежутками. Подвижные пластины могут перемещаться относительно неподвижных; при повороте оси 1 конденсатора изменяется площадь взаимного перекрытия пластин, а следовательно, и емкость конденсатора. Способы соединения конденсаторов. Конденсаторы можно соединять последовательно и параллельно. При последовательном
соединении нескольких (например, трех), конденсаторов (рис. 187, а) эквивалентная емкость 1 /Cэк = 1 /C1 + 1 /C2 + 1 /C3 эквивалентное емкостное сопротивление XCэк= XC1 + XC2 + XC3 результирующее емкостное сопротивление Cэк = C1 + C2 + C3 При параллельном соединении конденсаторов (рис. 187,б) их результирующая емкость 1 /XCэк = 1 /XC1 + 1 /XC2 + 1 /XC3 Включение и отключение цепей постоянного тока с конденсатором. При подключении цепи R-C к источнику постоянного тока и при разряде конденсатора на резистор также возникает переходный процесс с апериодическим изменением тока i и напряжения uc При подключении к источнику постоянного тока цепи R-C выключателем В1 (рис. 188,а) происходит заряд конденсатора. В начальный момент зарядный ток Iнач=U /R. Но по мере накопления зарядов на электродах конденсатора напряжение его и с будет возрастать, а ток уменьшаться (рис. 188,б). Если сопротивление R мало, то в начальный момент подключения конденсатора возникает большой екачок тока, значительно превышающий номинальный ток данной цепи. При разряде конденсатора на резистор R (размыкается выключатель В1 на рис. 189, а) напряжение на конденсаторе uс и ток i постепенно уменьшаются до нуля (рис. 189,б). Скорость изменения тока i и напряжения ис при переходном процессе отделяется постоянной времени T = RC Чем больше R и С, тем медленнее происходит заряд конденсатора. Процессы заряда и разряда конденсатора широко используют в электронике и автоматике. С помощью их получают периодаческие несинусоидальные колебания, называемые релаксационными, и, в частности, пилообразное напряжение, необходимое для работы систем управления тиристорами, осциллографов и других устройств. Для получения пилообразного напряжения (рис. 190) периодически подключают конденсатор к источнику питания, а затем к разрядному резистору. Периоды Т1 и T2, соответствующие заряду и разряду конденсатора, определяются постоянными времени цепей заряда Т3 и разряда Тр, т. е. сопротивлениями резисторов, включенных в эти цепи. electrono.ru КОНДЕНСАЦИОННАЯ УСТАНОВКА И КОНСТРУКЦИЯ КОНДЕНСАТОРАПринцип работы конденсатора: пар из турбины поступает на холодные трубки конденсатора и, так как внутри них постоянно протекает холодная вода, то пар конденсируется, и конденсат стекает вниз. Отсюда образующийся конденсат постоянно удаляется конденсатными насосами. Этот принцип реализован и в конденсаторе турбины Т-170-7,8. Пар из двух потоков цилиндра низкого давления (ЦНД) (рисунок 1) направляется вниз в двухпоточный конденсатор, расположенный под турбиной и конденсируется в нем. Однако по причинам, изложенным ниже, для работы конденсатора необходима дополнительно сложная система, которую называют конденсационной установкой. Кроме обеспечения конденсации пара при низком давлении, конденсатор выполняет целый ряд дополнительных функций. Значительная часть объема ЦНД, в частности выходные патрубки, последние ступени и концевые уплотнения работают под разрежением. Это приводит к тому, что, несмотря на все принимаемые меры, внутрь турбины присасывается атмосферный воздух. Главными источниками присосов воздуха являются неплотности фланцев разъемов ЦНД и недостаточная уплотненность концевых уплотнений по всей окружности вала. Сами присосы невелики и находятся на уровне нескольких десятков килограммов в час (заметим для сравнения, что в конденсатор турбины Т-170-7,8 поступает около 500 т пара в час). В отличие от воды, при тех температурах, которые существуют в конденсаторах (20—30 °С), воздух является газом неконденсирующимся. Поэтому, если не принять специальных мер, воздух будет накапливаться в паровом пространстве конденсатора, давление в нем будет расти, и через короткое время работа конденсатора станет невозможной. Поэтому конденсатор снабжают специальной установкой, постоянно отсасывающей тот воздух, который поступает в ЦНД из атмосферы. Для отсоса воздуха из конденсатора турбины Т-170-7,8 используют два водоструйных эжектора 4, рисунок 1. От работы эжекторов, которые в любом случае отсасывают весь воздух, поступающий в турбину с присосами, в значительной степени зависит концентрация воздуха в паровом пространстве конденсатора. При конденсации пара из паровоздушной смеси неконденсирующийся воздух как бы обволакивает трубку, на которой идет конденсация и из-за своей малой теплопроводности создает термический барьер между конденсирующимся паром и металлической поверхностью трубки. В итоге конденсация происходит не при температуре, которую имеет охлаждающая вода, а при большей температуре. А большей температуре конденсации соответствует большее давление в конденсаторе и за последней ступенью турбины. Это уменьшает работоспособность пара в турбине и снижает ее мощность. Полезно запомнить, что повышение давления в конденсаторе на 1 кПа снижает мощность паровой турбины примерно на 1 % (для турбины Т-170-7,8 — на 1,5 МВт), а всего энергоблока ПГУ-450Т примерно на 0,3 %, так как мощность паровой турбины составляет примерно 1/3 от мощности энергоблока.
Рисунок 1 – Схема конденсационной установки паровой турбины Важным отличием рассматриваемого конденсатора является использование так называемого встроенного пучка 3. Встроенным (имеется в виду в конденсатор) он называется потому, что представляет собой отдельную теплообменную поверхность точно такую же, как и основной пучок, но снабженную отдельными водяными камерами и трубопроводами подвода и отвода охлаждающей воды. В качестве последней используется подпиточная вода теплосети. Особенность теплоснабжения района, обслуживаемого Северо-Западной ТЭЦ: закрытая система теплоснабжения, когда вся подаваемая в городской район сетевая вода после использования ее тепла возвращается на ТЭЦ (точнее, должна возвращаться). В частности, для получения горячей бытовой воды (горячее водоснабжение) используются теплообменники, установленные в тепловых узлах, в которых нагревается обычная водопроводная вода, подаваемая в квартиры. Горячее водоснабжение жилого района Северо-Западной ТЭЦ выполнено по-иному. Для него используется часть прямой сетевой воды, которая напрямую, без промежуточных теплообменников подается в душевые и кухни квартир. После использования эта вода сливается в канализацию и не возвращается на ТЭЦ. Таким образом, на ТЭЦ необходимо постоянно восполнять эту потерю сетевой воды, а она для одного энергоблока может составлять до 1000 т/ч, т.е. около 10 % всей нагреваемой сетевой воды. Поэтому энергоблок снабжается мощной постоянно действующей водоподготовительной установкой, подпитывающей теплосеть. Одна из основных операций при подготовке подпиточной воды — это ее термическая деаэрация. Недеаэрированная сетевая вода быстро разрушает теплотрассы вследствие наличия кислорода и протекания процессов коррозии. Для деаэрации используются вакуумные термические деаэраторы, отличие которых от деаэраторов, используемых для деаэрации основного конденсата, состоит только в том, что она осуществляется при давлении, меньше атмосферного, и поэтому не требует значительного, нагрева деаэрируемой воды. Другая особенность подпитки теплосети в условиях Северо-Западной ТЭЦ состоит в том, что для этого используется водопроводная вода, имеющая очень низкую температуру (примерно +5 °С). Именно эту холодную подпиточную воду и удается нагреть во встроенном пучке «бросовой» теплотой конденсации пара, поступающей в конденсатор. При этом при нагреве подпиточной воды на 5—10 °С удается сэкономить 5—10 МВт тепловой энергии и соответственно сократить расход топлива в камеру сгорания ПТУ. В дальнейшем, нагретая до 10—15 °С подпиточная вода нагревается дополнительно в специальных теплообменниках, включенных в линию рециркуляции ГПК, догревается сетевой водой в вакуумном деаэраторе до насыщения и насосами подпитки подается в напорную линию сетевых насосов первого подъема. Из числа дополнительных функций, выполняемых конденсатором, укажем на прием пара из БРОУ при неработающей турбине (но работающей конденсационной установке), прием сепарата из сепараторов, установленных в ресиверных трубах, и прием добавка воды в основной энергетический цикл.
Рисунок 2 – Конденсатор турбины
Представление о конструкции конденсатора турбины К-170-7,8 дает рисунок 2, на котором показан внешний вид конденсатора, если смотреть на него вдоль оси турбины. Конденсатор состоит из двух одинаковых корпусов. В поперечном сечении каждый корпус представляет собой прямоугольник с малой шириной основания, как показано на рисунке 1. Оба корпуса соединены патрубком для выравнивания давления в корпусах. Оси охлаждающих трубок расположены поперек оси турбины. Передняя водяная камера каждого корпуса имеет отдельные зоны для подвода и отвода охлаждающей воды и подпиточнои воды теплосети. Охлаждающая вода подводится в верхнюю часть передней водяной камеры 7. Из нее она поступает в конденсаторные трубки 5 первого хода, расположенные в верхней части парового пространства конденсатора. Из трубок первого хода вода поступает в заднюю водяную камеру 3, разворачивается в ней на 180° и проходит через охлаждающие трубки второго хода, расположенные в нижней части парового пространства. Из них вода возвращается в переднюю водяную камеру и из нее в градирню. Аналогичным образом выполнен подвод и отвод подпиточной воды теплосети через переднюю водяную камеру 8 теплофикационного пучка. Конденсаторные трубки в паровом пространстве установлены с наклоном для увеличения интенсивности передачи теплоты от конденсирующегося пара к охлаждающей воде. Корпус 9 выполнен из листовой стали. По краям корпуса установлены трубные доски, в отверстиях которых завальцованы конденсаторные трубки, выполненные из медно-никелевого сплава (мельхиора) с содержанием никеля 5%. В трубном пучке одного корпуса содержится 5765 трубок длиной 10м. Для того чтобы трубки не провисали и не разрушались от вибрации, в паровом пространстве установлены промежуточные трубные доски 12, через отверстия в которых они заводятся при монтаже конденсатора. К корпусам 9 приварена горловина 2 (переходной патрубок), укрепленная изнутри горизонтальными стяжками и ребрами, которые не допускают чрезмерной деформации корпусов под действием атмосферного давления. В переходном патрубке размещают пускосбросное устройство 10, принимающее после охлаждения свежий пар при пусковых операциях и авариях с остановкой турбины. К верхней части горловины также сваркой крепится выходной патрубок 1 турбины, из которого пар поступает в горловину и на конденсаторные трубки. Конденсируясь на них, пар превращается в воду и собирается на дне конденсатора, откуда откачивается конденсатным насосом. Другие технические данные конденсатора приведены ниже:
Похожие статьи:poznayka.org Конструкции конденсаторов.В судовых холодильных установках используются различные по назначению и конструкции теплообменные аппараты, из них наибольшее распространение на судах получили горизонтальные конденсаторы кожухотрубного и кожухозмеевикового типа, охлаждаемые забортной водой. В малых холодильных машинах охлаждаемых шкафов, контейнеров, автономных кондиционеров, в холодильных установках охлаждения CO2 применяются змеевиковые ребристые конденсаторы с воздушным охлаждением.
Рис. З.1. Кожухотрубный конденсатор
Кожухотрубный конденсатор (рис. 3.1) состоит из цилиндрического стального корпуса (кожуха) 1, к торцам которого приварены стальные трубные доски 2 с наплавленным слоем меди 3 для защиты от коррозии. В трубных досках развальцованы концы медных теплообменных трубок 6 с накатанными ребрами. Рифление трубок способствует повышению турбулентности и увеличению теплообмена. К трубным доскам через резиновые прокладки прикреплены крышки 4 с перегородками, изменяющими направление движения воды. Двигаясь по трубкам и изменяя направление своего движения в крышках, охлаждающая вода делает шесть последовательных ходов, поднимаясь снизу вверх. В теплообменных аппаратах подвод воды всегда организуется снизу вверх для беспрепятственного отвода воздуха в случае его попадания в охлаждающую воду, например, через сальник насоса. Для защиты от коррозионного воздействия морской воды крышки конденсатора снабжены цинковыми протекторами. В одной из крышек сверху и снизу расположены пробки 5 для выпуска воздуха из водяной полости и спуска воды. Для снижения амплитуды вибрации теплообменных трубок в средней части конденсатора установлена промежуточная решетка, которая одновременно и повышает частоту их вибрации, переводя частоту в более благоприятную область. Пары хладагента поступают в межтрубное пространство сверху через патрубок 7, конденсат стекает в нижнюю часть корпуса и поступает в сборник жидкости 12. Нижняя часть корпуса, свободная от трубок, и сборник жидкости составляют ресиверную часть конденсатора, откуда жидкий хладагент отводится через запорный вентиль 11 к регулирующим клапанам (ТРВ). На верхней части корпуса конденсатора размещены предохранительный клапан 8, клапан для выпуска воздуха 9 и угловой запорный вентиль 10 для присоединения уравнительной трубы или манометра. Уравнительная линия необходима для соединения паровых пространств параллельно работающих конденсаторов и линейного ресивера (если он предусмотрен). Сборник жидкости имеет внизу спускную пробку. Для контроля заполнения холодильной системы жидким хладагентом конденсаторы снабжают указателями уровня жидкого хладагента. В парокомпрессионных холодильных машинах (обычно малой холодопроизводительности) применяют также кожухозмеевиковые конденсаторы, отличающиеся от кожухотрубных тем, что они имеют одну трубную доску, в которой развальцованы концы одних и тех же изогнутых в виде петель оребренных трубок. В петлеобразных трубках не возникают термические напряжения. Такая конструкция позволяет легко вынимать охлаждающую поверхность конденсатора (змеевики) из корпуса вместе с крышкой и трубной доской для наружной очистки (внутренняя механическая очистка трубок-петель в этом случае затруднена). В аммиачных конденсаторах используют стальные гладкие теплообменные трубки диаметром до 38 м, в хладоновых — медные или из медно-никелевых сплавов (мельхиоровые) диаметром до 22 мм. Последние позволяют повысить надежность конденсатора при скорости охлаждающей морской воды до 2,0—2,5 м/с. Стальные трубки аммиачных конденсаторов не оребряют, так как промежутки между ребрами заполняются маслом, не растворяющимся в аммиаке, поэтому ребра не выполняют своей функции создания турбулентности потока паров хладагента и увеличения теплообмена. Для повышения надежности и срока службы судовых хладоновых конденсаторов их трубные доски нередко изготовляют из латуни, а крышки — из бронзы. Нередко конденсаторы снабжаются ресиверами, охлаждаемыми забортной водой для получения дополнительного переохлаждения, которое увеличивает холодопроизводительность установки без увеличения дополнительной работы, а также благоприятно сказывается на работе ТРВ. Подобная конструкция изображена на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Конструкция конденсатора с охлаждаемым ресивером. Для защиты от коррозии при охлаждении морской водой крышки конденсаторов снабжают цинковыми протекторами 2 . Во фреоновом конденсаторе вода перемещается по трубам 1, выполненным из меди. В нижней части конденсатора расположен сборник жидкого хладагента 3, в котором он частично переохлаждается, так как проток охлаждающей воды осуществляется через трубку, вставленную в сборник. Слив воды из конденсатора осуществляется через сливную пробку 4. Вних также теплообменные трубки выполнены с накатанными ребрами для увеличения коэффициента теплопередачи за счет создаваемой турбулентности.
Похожие статьи:poznayka.org |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
Рис. 181. Заряд и разряд конденсатора 
Рис. 182. Плоский (а) и цилиндрический (б) конденсаторы
Рис. 183. Емкости, образованные проводами воздушной линии (а) и жилами кабеля (б)
Рис. 184. Общие виды применяемых конденсаторов: 1 — слюдяные; 2 — бумажные; 3 — электролитический; 4 — керамический 
Рис. 185. Устройство бумажного (а) и электролитического (б) конденсаторов 
Рис. 186. Устройство конденсатора переменной емкости 
Рис. 187. Последовательное (а) и параллельное (б) соединения конденсаторов
Рис. 188. Схема подключения цепи R-C к источнику постоянного тока (а) и кпивые тока и напряжения при переходном процессе (б) кривые 
Рис. 189. Схема разряда емкости С на резистор R (а) и кривые тока и напряжения при переходном процессе (б) 
Рис. 190. Кривая пилообразного напряжения 
