Испарители с применением естественной конвекции

Испарители с применением естественной конвекции зачастую используют, когда требуется низкая скорость циркуляции воздуха и минимальная усушка, например в бытовых холодильниках, охлаждаемых витринах, малых холодильных камерах, холодильных шкафах и больших холодильных камерах.

Циркуляция воздуха через испаритель посредством естественной конвекции осуществляется вследствие разности между температурами испарителя и воздуха в камере. Чем выше разность температур, тем больше интенсивность циркуляции воздуха.
На конвективную циркуляцию воздуха в камере влияют форма, размер и расположение испарителя, применение отражателей и способ закладки продуктов. Оптимальными являются испарители, имеющие один или два ряда в глубину, проложенные вдоль всей длины камеры и покрывающие большую часть потолка. С увеличением глубины данного прибора охлаждения будет ухудшаться естественная циркуляция воздуха и уменьшается средняя эффективная разность температур. В результате производительность испарителя снижается. Плотный холодный воздух всегда опускается, в связи с чем испарители следует монтировать как можно выше над полом, но необходимо предусматривать определенный зазор между испарителем и потолком для свободной циркуляции воздуха.

Рис. 1 – Потолочный испаритель с естественной конвекцией (испаритель имеет литые алюминиевые ребра)

Рис. 2 – Испаритель с естественной конвекцией воздуха, смонтированный на стене

Одиночные потолочные испарители часто используют в холодильных камерах шириной меньше 2.5 м. При ширине камеры больше 2.5 м применяют два или большее количество испарителей. Если высота потолка не позволяет применять потолочные испарители, то их можно монтировать на боковой стене. На рис. 1 и 2 показаны большие холодильные камеры с испарителями, смонтированными на потолке и стене. В небольших холодильных камерах на испарителях с естественной циркуляцией воздуха монтируют отражатели. Отражатели монтируют таким образом, что они направляют естественный поток воздуха через испаритель во все охлаждаемое пространство. Площадь каналов для подачи холодного и теплого воздуха должна быть равна примерно 1/6 или 1/7 площади пола камеры.
Теплый воздух имеет больший удельный объем, чем холодный, и поэтому некоторые предприятия-изготовители рекомендуют, чтобы канал для подачи теплого воздуха был больше канала для подачи холодного воздуха. На рис. 3 ширина канала прохладного воздуха равна D/7, а ширина канала теплого воздуха – D/6. Расстояние А от испарителя до потолка должно быть приблизительно равно ширине канала теплого воздуха, но не менее 75 мм. Горизонтальный отражатель, или ложный потолок, должен иметь уклон 75 мм – 150 мм на 1 м для направления потока холодного воздуха и слива талой воды. Ложный потолок должен быть изолирован, чтобы влага не конденсировалась на его нижней поверхности и не стекала на продукт. Размер В равен 100 – 175 мм, а С обычно 50 – 100 мм.
Заводское изготовление испарителей с отражателями (рис. 4) практически исключило необходимость в монтаже последних на месте эксплуатации.
Номинальную производительность испарителей с естественной конвекцией (гладкотрубных и ребристых) обычно выражают в ваттах на 1 К.
Основным показателем для подбора испарителя с отражателем, рассмотренного выше, является длина ребристой трубы. Для гладкотрубных испарителей основная характеристика – площадь (в м²) наружной поверхности трубы, а для больших ребристых труб (см. рис. 1) – длина в погонных метрах.
Основной показатель плиточных испарителей – площадь поверхности плиты с обеих ее сторон (в м²).

Рис. 3 – Расположение отражателей на испарителе с естественной конвекцией: 1 – канал подачи теплого воздуха; 2 – изоляция; 3 – канал подачи холодного воздуха; 4 – испаритель

Рис. 4 – Конвективный испаритель с отражателями