Bestandteile eines Verdampfers und Berechnung der Kühlleistung
Die Aufgabe eines Verdampfers ist es, den Wärmeaustausch zwischen Kältemitteln durchzuführen. Im Verdampfer oder in der Wärmetauscherschlange wird Energie von einem Medium, z. B. der Luft in einem kalten Raum über die Lamellen, auf eine Flüssigkeit im Verdampfer übertragen. Die Wärme aus der Luft wird vom Verdampfer aufgenommen und somit abgekühlt.
Um das Ziel, die gewünschte Temperatur eines Raumes zu erreichen, sei es durch Kühlung oder die Erhaltung einer bestimmten Temperatur, muss der Verdampfer bzw. die Länge der Rohrschlange nach bestimmten Parametern bemessen werden. Diese müssen im Vorfeld bekannt sein, um eine optimale Lösung sowohl hinsichtlich der erreichbaren Temperatur als auch bei der Berücksichtigung der Kosten für die Erreichung eben dieser Kühlleistung zu erzielen. Diese Parameter lauten wie folgt:
- Verfügbarer Raum: Es ist notwendig, den maximal verfügbaren Raum zu nutzen; je mehr Platz für den Verdampfer zur Verfügung steht, umso größer kann die Wärmeaustauschfläche dimensioniert werden und umso höher ist die Leistung. Demgegenüber führt jedoch eine Überdimensionierung zu höheren Installations- und Produktionskosten. Die Abmessungen, die man kennen muss, um einen idealen Verdampfer anbieten zu können, sind die Gesamt- oder Außenlänge (LT), die Höhe (H) und die Breite oder Tiefe (D).
- Luftrichtung: Wenn derselbe Luftstrom durch die schmale Seite des Wärmetauschers eintritt und über die breite Seite strömt, hat er eine höhere Leistung als wenn er durch die breite Seite eintritt (dies ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass die Luftgeschwindigkeit im ersten Fall höher ist). Daher muss man wissen, wie das Gerät in dem zu kühlenden Raum platziert werden soll und wie der Luftstrom fließt.
- Luftdurchsatz: Je höher der Luftdurchsatz, desto größer ist die Wärmeaustauschleistung und umso kleiner kann der Verdampfer dimensioniert werden, was zu Kosteneinsparungen führt.
- Kammertemperatur:h. die Temperatur, die wir in dem zu kühlenden Raum erreichen wollen.
- Verdampfungstemperatur: Sie beeinflusst die Temperatur der Luft in der zu kühlenden Kammer oder dem zu kühlenden Raum und die Luftfeuchtigkeit, die wir haben werden. Mit den Daten beider Temperaturen können wir die Leistungsanforderungen des Wärmetauschers bestimmen und diesen somit richtig konfigurieren.
- Kältemittel: Es ist wichtig zu wissen, welches Kältemittel der Hersteller der Anlage verwenden wird, da einige Gase bei einer höheren Temperatur verdampfen als andere und dies die Leistung.
Weitere Faktoren, welche die Komponenten des Verdampfers beeinflussen können
Es gibt noch weitere Faktoren, die die Herstellung eines Wärmetauschers beeinflussen. Die wichtigsten davon sind:
- Korrosivitätsgrad der Luft und ihre Temperatur: Wenn der Verdampfer in einer korrosiven Umgebung arbeitet oder für die Kühlung korrosiver Produkte verwendet wird, muss er mit einem Korrosionsschutzanstrich versehen werden. Auch bei plötzlichen Temperaturschwankungen oder sehr kalten oder heißen Spitzen, wie z. B. bei Verdampfern, die in Klimakammern eingesetzt werden, ist es ratsam, diesen mit einem solchen Schutzanstrich zu versehen, um die Metallteile des Verdampfers, vor allem die Rohre, zu schützen.
- Arbeitstemperatur: Es wurde bereits erwähnt dass wenn der Verdampfer bei Temperaturen unter Null Grad arbeitet, der Abstand zwischen den Lamellen mindestens 5 mm betragen muss, um die Bildung von Eis und somit einen blockierten Luftfluss zu verhindern.
- Lage der Anschlüsse am Verdampfer: Je nach Vorgabe des Herstellers der Kälteanlage, müssen der Einlass und der Auslass des Registers an einer bestimmten Stelle auf einer Seite des Verdampfers angebracht werden. Diese Angaben sind wichtig, um eine problemlose Montage gewährleisten zu können.
- Verdampferinstallation: Dies bestimmt die Konfiguration und Position der Verteiler. Normalerweise entwirft der Systemhersteller die Verteiler so, dass sie in den vorhandenen Montageort passen, in welchem der Verdampfer montiert wird.
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