Hva er kondensatorvann? Definisjon, funksjon, temperaturer og grunnleggende system

Hva er kondensatorvann? Et direkte svar

Kondensatorvann er vannstrømmen som fører spillvarme ut av kondensatoren i et vannkjølt kjøle- eller kjølesystem og leverer det til et kjøletårn, en fordampningskondensator eller en annen varmeavvisningsenhet. Den kjølte vannkretsen avkjøler bygningen eller prosessen; kondensatorvannsløyfen gjør den motsatte jobben. Den tar varmen bort fra kjølemediet i kondensatoren og avviser den varmen til uteluften.

I én setning: kondensatorvann er arbeidsmediet på den varme siden av et vannkjølt kjølesystem, vannet som absorberer varme fra kjølemediet i kondensatoren og slipper det til atmosfæren gjennom kjøletårnet.

Hvis du åpner et mekanisk rom som betjener en vannkjølt kjøler, ser du normalt to separate vannsløyfer. Avkjøltvannssløyfen forlater fordamperen ved ca. 44°F (6,7°C) og går gjennom luftbehandlere eller prosessvarmevekslere. Kondensatorvannsløyfen forlater kondensatoren ved omtrent 95 °F (35 °C), strømmer til et kjøletårn på taket eller ved siden av anlegget, og returnerer til kondensatoren ved ca. 85°F (29,4°C) etter å ha blitt avkjølt ved fordampning.

• Det er en gjennomstrømningskrets: det samme vannet pumpes rundt og rundt, men i et åpent tårn er det utsatt for luft, så fordampning og drift fjerner stadig litt vann.
• Ved typiske designforhold er kondensatorvannstrømmen omtrent 2,5 til 3 gallons per minutt per tonn kjøling (0,045 til 0,054 L/s per kW) .
• Kondensatorvann kommer inn i kondensatoren ved ca. 85°F (29,4°C) og går ut ved ca. 95°F (35°C) i en standarddesign.
• Det er ikke det samme som kjølt vann, og de to løkkene må aldri blandes i et konvensjonelt kjøleanlegg.
• Vannkvalitet, strømningshastighet og temperatur styrer direkte hvor mye strøm kompressoren bruker.

Å få disse detaljene riktig betyr mer enn mange planteeiere forventer. En underdimensjonert kondensatorvannsløyfe øker kondenseringstrykket, øker kompressoreffekten og forkorter utstyrets levetid. Resten av denne veiledningen forklarer hvordan sløyfen fungerer, hvilke designforhold som skal brukes og hva som kan gå galt i tjenesten.

Hvordan kondensatorvann fungerer inne i kjølesyklusen

Kondensatorvann er bare én del av en fire-trinns kjølesyklus. For å forstå jobben, følg kjølemediesiden først. Kompressoren øker trykket og temperaturen på kjølegassen. Den varme høytrykksgassen strømmer inn i kondensatoren. Kondensatorvann passerer gjennom kondensatoren og absorberer varme fra den gassen. Fjerning av varme kondenserer gassen tilbake til en væske. Væsken passerer deretter gjennom en ekspansjonsanordning, synker i trykk og temperatur, og tar opp varme i fordamperen, som er der det avkjølte vannet produseres.

Mengden varme kondensatorvannet må absorbere er alltid større enn kjølebelastningen fordi kompressorarbeid tilfører varme til kjølemediet. En 100-tonns kjøler med en COP på 5,0 avviser omtrent 120 tonn varme ved kondensatoren : 100 tonn fra kjølelasten pluss 20 tonn kompressorarbeid. Designere dimensjonerer kondensatorvannstrøm og kjøletårn for denne totalen, ikke for kjølelasten på kjølerens navneskilt.

1. Kondensatorvannpumpen trekker vann fra kjøletårnbassenget ved ca. 85°F (29,4°C).
2. Vann strømmer gjennom kondensatorrørene, absorberer varme fra kjølegassen, og kommer ut rundt 35°C (95°F).
3. Det varme vannet går tilbake til toppen av kjøletårnet og sprayes over fyllmaterialet.
4. Luft som trekkes gjennom tårnet fordamper en liten del av vannet; fordampning fjerner varme og senker vanntemperaturen.
5. Det avkjølte vannet samles i bassenget og pumpes tilbake til kondensatoren. Syklusen gjentas kontinuerlig.

I noen design er kondensatorvannsløyfen helt lukket og kjøles av en platevarmeveksler koblet til en andre åpen tårnsløyfe. Denne ordningen er vanlig i fjernkjøleanlegg og i bygninger der kondensatorkretsen må bruke en spesiell væske for å beskytte utstyr. Arbeidsprinsippet er identisk: kondensatorvann er mediet som flytter avvist varme til atmosfæren.

Kondensatorvann vs kaldt vann: To sløyfer, to jobber

Den vanligste forvirringen i planterom er å blande sammen kjølevannssløyfen og kondensatorvannsløyfen. Begge kretsene er vannsystemer rundt en kjøler, men de opererer ved forskjellige temperaturer, bruker forskjellig utstyr og må aldri kobles til hverandre.

Ordene "forsyning" og "retur" brukes også fra motsatte synspunkter i disse løkkene. Kjølt vannforsyning er kald fordi den forlater fordamperen for å betjene bygningen. Kondensatorvannforsyning, fra kjølerens perspektiv, er vannet som forlater kjøletårnet og kommer inn i kondensatoren, som er rundt 85°F. Definer alltid hvilket punkt du snakker om før du oppgir temperaturer i spesifikasjoner eller under feilsøking.

Typiske kondensatorvanntemperaturer, strømningshastigheter og designforhold

Et standard vannkjølt anlegg i temperert klima er designet med kondensatorvann inn i kondensatoren kl. 85 °F (29,4 °C) og lar det være kl 95°F (35°C) , et område på 10°F (5,6°C), ved den lokale designtemperaturen for våtpære.

Range, Approach og Wet-Bub: Tre begreper som kontrollerer alt

• Område er temperaturfallet til vannet over kjøletårnet, som er samme verdi som temperaturstigningen over kondensatoren. I en 85/95-design er området 10°F.
• Tilnærming er forskjellen mellom det kalde vannet som forlater tårnet og den omgivende våtpæretemperaturen. En 5 til 7°F tilnærming er typisk; Hvis du trykker på 3°F, får du ekstra tårnstørrelse og vifteenergi for svært liten kjøleforsterkning.
• Wet-bulb er den teoretiske grensen. Et kjøletårn kan ikke avkjøle vann under omgivelsestemperaturen for våtpære, så lokale våtpæredata setter gulvet for tårndimensjonering.

Strømningshastighet følger direkte fra området. Varmen som avvises av kondensatoren tilsvarer 500 x GPM x rekkevidde i amerikanske vanlige enheter, der 500 er produktet av vanntetthet, spesifikk varme og konverteringsfaktorer. En 300 tonns kjøler med en COP på 5,0 avviser ca. 360 tonn varme ved kondensatoren; ved et 10°F-område, fungerer kondensatorvannstrømmen til omtrent 864 gpm (360 x 24 / 10). Sjekk kjølerprodusentens fulllast COP når du beregner reelt strømningsbehov i stedet for å anta en fast verdi.

Kondensatorsiden: Typer vannkjølte kondensatorer

Kondensatorvannsløyfen gjør bare jobben sin hvis kondensatoren overfører varme effektivt fra kjølemedium til vann. Fire grunnleggende vannkjølte kondensatordesigner dominerer markedet, og hver passer til forskjellige kapasitetsområder og bygningstyper.

Skall-og-rør vannkjølte kondensatorer

I en skall-og-rør-kondensator strømmer vann inne i rørene mens varm kjølemediegass omgir rørene i skallet. Det store overflatearealet og evnen til å rengjøre rørene gjør dette designet til standarden for kjølere over omtrent 20 til 30 tonn og for industrielle kjøleanlegg. Mange pakkede enheter bruker en brukbar design med avtagbare endeplater, slik at rørene kan børstes når begroing oppstår. For et anlegg som skal være i drift i 15 til 20 år, a KCWS serie skall-og-rør vannkjølt kondensator med vannbokser av marinekvalitet og utskiftbare rør er et praktisk valg som kan vedlikeholdes.

OEM/ODM KCWS-seriens skall- og rørvannkjølte kondensatorprodusenter, fabrikk Som en kinesisk KCWS-serie vannkjølt kondensatorprodusenter i KCWS-serien og engrosprodusenter i KCWS-serien med skall- og rørvannkjølte kondensatorer... Se produkt →

Skall-og-spiral kondensatorer

En skall-og-spiral-kondensator pakker en kontinuerlig sveiset spole inne i skallet. Det er ingen pakningsdekke, noe som reduserer lekkasjebaner, men spolen kan ikke rengjøres mekanisk. Disse brukes mest i mindre pakkede kjølere hvor røroverflaten rengjøres kun ved kjemisk sirkulasjon.

Rør-i-rør (koaksial) kondensatorer

Koaksiale kondensatorer plasserer vann i et indre rør og kjølemiddel i ringrommet rundt det. De er kompakte, tåler moderat begroing og er mye brukt i små kjølere, vannvarmepumper og dedikerte varmegjenvinningsenheter. Motstrømsarrangementet gir god varmeoverføring i en liten konvolutt.

Loddet platekondensatorer

Loddede platevarmevekslere bruker en stabel av rustfrie stålplater med smale kanaler for kjølemiddel og vann. De tilbyr svært høye varmeoverføringskoeffisienter og et lite fotavtrykk, og det er grunnen til at de fleste moderne skrue- og rullekjølere i området 50 til 500 tonn bruker dem. Volumet på kuldemediesiden er lite, så ladningen er lavere, men passasjene på vannsiden trenger god filtrering fordi de lettere kan tette seg enn rør.

Hvorfor bruke kondensatorvann i det hele tatt? Avveininger mellom luftkjølt og vannkjølt

Kondensatorvann legger til pumper, rør, et tårn, vannbehandling og vedlikehold. Gevinsten er energieffektivitet. Fordi vann ved 85 °F avviser varmen langt mer effektivt enn 95 °F sommerluft, kondenserer en vannkjølt kjøler kjølemediet ved en lavere temperatur og kompressoren fungerer mindre. Kommersielle vannkjølte kjølere har en fulllasteffektivitet på rundt 0,55 til 0,70 kW/tonn ved standardforhold, mens luftkjølte enheter av samme størrelse typisk kjører 1,0 til 1,3 kW/tonn. Dette gapet, som er mye dokumentert i kjølekataloger og ASHRAE-referansedata, gir sterke dellastbesparelser i anlegg som går mange timer per år.

Den vannkjølte ruten vinner vanligvis når anlegget er stort, opererer lange timer, eller sitter i et varmt klima der sommerlufttemperaturer fører til at luftkjølte kjølere mister kapasitet. Den taper når lokalt vann er dyrt, vannrestriksjoner er alvorlige, eller bygningen ikke har plass til et kjøletårn. Det er derfor noen eiere velger tørre eller hybride alternativer.

Når beslutningen er å gå vannkjølt, må kondensatoren og kjøleren matches nøye. Ser på en komplett vannkjølt kjølepakke som inkluderer kondensatorkretsen vil spare deg for integreringsarbeid og feilsøking senere, fordi fordamperen, kondensatoren og kontrollene allerede er dimensjonert som ett system.

Tilpasset vannkjølt kjølerleverandør, Company Zhejiang Kaidi Refrigeration Equipment Co., Ltd. er en leverandør av vannkjølte kjølere i Kina og tilpasset vannkjølt kjøler, som tilbyr løse... Se produkt →

Kondensatorvannkvalitet, behandling og vedlikehold som faktisk betyr noe

Kondensatorvannsløyfer er den mest skitne vannkretsen i de fleste bygninger. Åpne kjøletårn utsetter vann for luft, støv, insekter, fugleavfall og sollys. Ubehandlet vil vannet avleire kondensatorrørene, vokse biofilm og korrodere rørene i løpet av en sesong eller to.

Skalering og begroing

Hardhetsmineraler oppløst i etterfyllingsvann faller ut når vannet varmes opp og fordampes i tårnet. Kalk på kondensatorrør fungerer som en isolator: varm kjølegass kan ikke frigjøre varme effektivt, så kondenseringstrykket øker, kompressoren trekker mer strøm og kjølerens kapasitet synker. ASHRAE-håndboken anbefaler å måle trykkfall og tilnærmingstemperatur over kondensatoren, fordi en økning på noen få grader i tilnærming nesten alltid er det første symptomet på begroing.

Korrosjon og erosjon

Klorid, oppløst oksygen og suspenderte faste stoffer angriper kondensatorrør og tårnkomponenter. Kobberrør korroderer raskt i ammoniakkrike miljøer; rustfritt stål kan grave under høye klorider; og høy vannhastighet eroderer innløpsendene til rørene. Ved å holde designvannhastigheten under 3 m/s (10 fot/s) i kobberrør, og bruke rimelig klor- og filtreringskontroll, unngår man de fleste av disse tilfellene.

Vannbehandling og overvåking

• Hold pH i området 7,5 til 9,0 i de fleste åpne tårnsystemer, med konduktivitet og konsentrasjonssykluser som styres av utblåsning.
• Bruk avleiringshemmere og et biocidprogram som passer til den lokale vannkjemien.
• Overvåk kondensatortilnærmingstemperatur, trykkfall på vannsiden og strømning ukentlig i kjølesesongen.
• Installer kurvsiler eller sidestrømsfiltrering for å fjerne suspendert stoff som kommer inn i bassenget.
• I områder med hardt vann, sjekk etterfyllingsvannets hardhet før du velger et kondensatormateriale; cupronickel eller belagte rør håndterer aggressivt vann bedre enn vanlig kobber.

Vannbesparende alternativer

Åpne tårnsystemer fordamper betydelig vann, vanligvis ca 1 prosent av sirkulasjonsstrømmen for hver 10°F av kjøleområdet . Et 300-tonns anlegg som sirkulerer rundt 860 gpm mister derfor omtrent 8 til 9 gallons per minutt til fordampning ved designbelastning, før det telles nedblåsing og drift. I tørre områder eller vannbelastede steder bytter mange eiere ut et separat kjøletårn med en fordampningskondensator, som kombinerer kondensatoren og kjøletårnet i en enkelt fabrikkbygget maskin og holder rørsløyfen kortere. Enheter som KD LN-serien fordampende kondensator redusere også pumpehodet og kondensatorvannvolumet fordi de sitter nært kompressorene. Der det er enda knappere vann, blir tårn med lukket kretsløp og luftkjølte hybridsystemer det praktiske svaret.

OEM/ODM KDLN-serien fordampende kondensatorprodusenter, fabrikk - Zhejiang Kaid Som en Kina KDLN-serie fordampende kondensator-produsenter og engros KDLN-serie fordampende kondensator oem/odm-fabrikk, Zhejiang Kaid... Se produkt →

Vanlige kondensatorvannproblemer, årsaker og hva du bør sjekke

De fleste klager på kjølehavari går tilbake til kondensatorsiden. Tabellen nedenfor viser feilene vi oftest ser i servicearbeid, sammen med hurtigsjekkene som peker på årsaken.

Det er ingen erstatning for en ren grunnlinje. Registrer kondensatorvanntemperaturer, tilnærming, strømning og kjølemedietrykk når kjøleren er ny eller nylig rengjort. Fremtidige problemer er mye lettere å oppdage når du har et kjent sett med tall å sammenligne mot. Det samme prinsippet gjelder når du skal matche en kondensator til resten av kjølesystemet, og det er derfor vi går kjøpere gjennom hele utstyrsutvalget før tilbud på en maskin. Hvis du arbeider gjennom lignende avgjørelser, vår guide til velge riktig kondenseringsenhet for kjølelagringsapplikasjoner dekker seleksjonslogikken i sammenheng med lavtemperaturanlegg.

Dimensjonerings- og designhensyn for et pålitelig kondensatorvannsystem

Dimensjoner kondensatorvannsløyfen for varmen som avvises av kompressoren ved designforhold, ikke for kjølerens nominelle kjølebelastning. Den enkeltbeslutningen kontrollerer tårnstørrelse, pumpestrøm, rørstørrelse og driftskostnad.

Kondensatorens varmebelastning er lik kjølebelastningen pluss kompressorvarme. For en kjøler ved designforhold, estimer den som kjølelast x (1 1/COP). En 200-tonns kjøler med en fulllast COP på 5,0 avviser ca. 240 tonn (200 x 1,2), og ved et 10°F-område trenger dette ca. 576 gpm kondensatorvann (240 x 24 / 10). Legg til pumpemotorvarme hvis pumpen sitter i sløyfen, og legg til en liten sikkerhetsmargin for tårnytelse i varmt vær.

• Velg design våt-pære fra lokale klimadata, typisk 1 prosent designforhold, ikke fra en varm sommer ettermiddag du husker.
• Hold tilnærmingen i området 5 til 7 °F; en mindre tilnærming koster mer tårn, men kan spare kompressorkraft, så vurder livssykluskostnaden.
• Sørg for minst N 1 redundans på pumper og tårn i anlegg som ikke tåler driftsstans; matching av pumpekurver til kondensatorens trykkfall er kritisk.
• Design rørhastigheter mellom 4 og 10 fot/s (1,2 til 3 m/s) for å balansere pumpekraft, erosjon og luftseparasjon.
• Plan for vannbehandling fra dag én: en kran for kjemikaliefôr, en prøvekran, konduktivitetskontroll og et utblåsningsavløp.
• I kaldt klima, inkluder frostbeskyttelse for tårnbassenger, synlige rørledninger og avløpsutstyr.

For en bredere oversikt over alternativene kan du bla gjennom vårt produktutvalg for kondensatorer for å sammenligne luftkjølte, vannkjølte og fordampende kondensatorkonfigurasjoner før du fikser designgrunnlaget.

Ofte stilte spørsmål om kondensatorvann

1. Hva er kondensatorvann på en enkel måte?

Kondensatorvann er vannet som fjerner varme fra kjølemediet i kondensatoren til et vannkjølt kjølesystem. Den absorberer varme i kondensatoren, fører den til et kjøletårn, slipper den ut i luften og returnerer kaldere for å gjenta sløyfen.

2. Er kondensatorvann og kjølt vann det samme?

Nei. Kjølt vann er det kalde vannet som produseres av fordamperen ved ca. 44°F og sendes til rommene som blir avkjølt. Kondensatorvann er det varme vannet ved ca. 85 til 95°F som avviser varme i kjøletårnet. De to løkkene er separate og må ikke blandes.

3. Hvilken temperatur bør kondensatorvannet være?

For en typisk design bør kondensatorvannet komme inn i kondensatoren ved ca. 85°F (29,4°C) og la den stå ved ca. 95°F (35°C). De nøyaktige verdiene avhenger av tilnærmingen til kjøletårnet og den lokale våte-bulb-temperaturen.

4. Hvorfor trenger kondensvann behandling?

Fordi kjøletårnet utsetter vannet for luft, skitt, hardhetsmineraler, alger og mikroorganismer. Uten behandling dannes det avleiring og biofilm i kondensatorrørene, noe som øker kondenseringstrykket og øker energibruken. Korrosjon av rørene og tårnet kan også forkorte utstyrets levetid.

5. Hva skjer hvis kondensatorvannstrømmen er for lav?

Lav strømning øker vanntemperaturstigningen over kondensatoren og presser kondenseringstrykket opp. Kjøleren trekker mer strøm, mister kapasitet, og høytrykkssikkerheten kan utløse maskinen. De vanlige årsakene er en tett sil, et slitt pumpehjul eller en lukket balanseventil.

6. Hvor mye vann bruker et kondensvannsystem?

Et åpent kjøletårn mister vann gjennom fordampning, drift og utblåsning. Fordampning alene er omtrentlig 1 prosent av sirkulasjonshastigheten for hver 10°F av kjøleområdet . Et 300-tonns anlegg som sirkulerer ca. 860 gpm kan derfor fordampe ca. 8 til 9 gpm ved designbelastning, før man teller avfall og drift.

Bunnlinjen: Det som betyr mest med kondensatorvann

Kondensatorvann er ikke en sidedetalj. Den bestemmer kondenseringstrykk, kompressoreffekt og kjølerens levetid. Det essensielle: hold forsyningen nær 85°F ved design, hold rekkevidden på ca. 10°F, hold strømmen tilpasset den avviste varmen, behandle vannet og overvåk tilnærmingstemperaturen.

Den beste kondensatorvannsløyfen er den folk bare tenker på én gang: et tårn med tilstrekkelig størrelse, rensbare kondensatorrør, riktig pumpestrøm, enkel vannbehandling og en baseline-testregistrering. Denne kombinasjonen gir tiår med service med forutsigbart vedlikehold. Vår fabrikk har bygget vannkjølte kondensatorer, fordampningskondensatorer og pakkede kjølere for kommersielle og industrielle anlegg siden 1995, så vi har sett de fleste feilmodusene beskrevet ovenfor i feltet.

Hvis du skal dimensjonere en kondensatorvannsløyfe eller velge en vannkjølt kondensator for et nytt anlegg, kan du kontakt vårt ingeniørteam med design av våtpære, kjølebelastning og vannkvalitetsdata. De vil hjelpe deg å matche kondensatoren og sløyfen til applikasjonen før du forplikter deg til en layout.