Словарь терминов по испарителям и холодильным циклам

А–Д

Аммиак (хладагент R717) Ammonia, R717

Природный хладагент NH₃. Высокая удельная холодопроизводительность (около 1 160 кДж/кг). Применяется в крупных промышленных холодильных установках, пищевой промышленности, нефтехимии. Токсичен (ПДК 20 мг/м³), группа 1 по ТР ТС 032. Требует специальных испарителей из углеродистой стали или алюминия (не меди — аммиак разрушает медь).

Антифриз Antifreeze, Glycol solution

Раствор этиленгликоля или пропиленгликоля в воде, применяемый в контуре испарителя при риске замерзания. Концентрация 30% снижает температуру замерзания до −14°C, 40% — до −24°C. Снижает теплопередачу на 5–15% по сравнению с чистой водой.

Approach temperature (температурный напор на выходе) Approach temperature, Terminal Temperature Difference (TTD)

Минимальная разница температур между потоками на «горячем» или «холодном» конце теплообменника. Для испарителя: ΔT_app = T_вода_выход − T_e (температура кипения хладагента). Характеризует эффективность испарителя. Чем меньше approach temperature, тем выше COP системы, но тем больше требуется площадь теплообмена.

Балансировочный клапан Balancing valve

Арматура для регулировки расхода теплоносителя через испаритель в системах с несколькими чиллерами. Позволяет установить точный расход по паспорту испарителя. Ручные (типа STAD) или автоматические (PICV — pressure independent control valve).

Вихретоковый контроль (ВТК / ECT) Eddy Current Testing (ECT)

Метод неразрушающего контроля трубок испарителя. Зонд вводится в каждую трубку и регистрирует изменения электромагнитного поля — по ним определяют утончение стенок, питтинг, трещины. Скорость: 150–300 трубок/день. Позволяет заглушить проблемные трубки до появления течи.

Гидравлическое испытание (гидроиспытание) Hydraulic (hydrostatic) test

Заводское испытание испарителя: заполнение водой и повышение давления до пробного Pпр = 1,25 × Pраб (по ТР ТС 032). Выдержка 5–30 минут. Течи и потение не допускаются. Протокол гидроиспытания — обязательный документ паспорта сосуда.

Гидравлическое сопротивление (ΔP) Pressure drop (ΔP)

Перепад давления теплоносителя при прохождении через испаритель. Для воды в трубках: типично 20–80 кПа. Рост ΔP сверх паспортного на 25%+ — признак засорения трубок. Снижение ΔP при неизменном расходе — сигнал об утечке или байпасе.

Давление насыщения (давление кипения) Saturation pressure, Evaporation pressure

Давление хладагента при фазовом переходе жидкость–пар при заданной температуре. Каждому хладагенту соответствует своя зависимость давления от температуры (кривая насыщения). Для R134a при 5°C: P_нас = 3,5 бар. Низкое давление насыщения при нормальной нагрузке — признак недозаряда или утечки.

Дросселирование хладагента Throttling, Expansion

Процесс снижения давления жидкого хладагента с высокого давления конденсации до низкого давления кипения. Реализуется через ТРВ (термостатический расширительный вентиль) или ЭРВ (электронный регулирующий вентиль). При дросселировании часть хладагента вспыхивает (flash gas) — это потеря эффективности цикла.

Е–К

Испаритель затопленного типа Flooded evaporator, Shell-and-tube flooded evaporator

Кожухотрубный испаритель, в котором жидкий хладагент кипит в межтрубном пространстве (кожухе). Охлаждаемый теплоноситель (вода, рассол) движется внутри трубок. Уровень жидкого хладагента контролируется. Высокий α кипения (8 000–20 000 Вт/м²·К), нулевой перегрев. Применяется в чиллерах мощностью 200+ кВт.

Испаритель с сухим расширением (DX) Direct Expansion evaporator (DX)

Кожухотрубный испаритель, в котором хладагент кипит внутри трубок и полностью испаряется к выходу (перегрев 5–8°C). Охлаждаемая среда — в межтрубном пространстве. Меньший заряд хладагента, нет масловозврата. Требует точной настройки ТРВ. Применяется в малых и средних чиллерах.

Кипение хладагента Refrigerant boiling, Phase change (liquid to vapor)

Фазовый переход жидкого хладагента в пар в испарителе при поглощении теплоты парообразования от охлаждаемой среды. Теплота парообразования (r) — огромная величина: для R134a r = 196 кДж/кг, для аммиака r = 1 370 кДж/кг. Именно фазовый переход обеспечивает высокую холодопроизводительность испарителей.

Коэффициент теплопередачи (K) Overall heat transfer coefficient (U)

Общий коэффициент теплопередачи через стенку трубки с учётом конвекции с обеих сторон и теплопроводности стенки. Единица: Вт/м²·К. Для кипения хладагента в межтрубном пространстве: K = 800–1 800 Вт/м²·К. Определяет необходимую площадь теплообмена: F = Q / (K × LMTD).

Коэффициент производительности (COP) COP — Coefficient of Performance

Безразмерный показатель эффективности холодильной машины: COP = Q_охл / W_компр. Для чиллеров вода-вода при +7°C/+35°C: COP = 4,5–6,5. Зависит прежде всего от температуры кипения (T_e) — чем она выше, тем выше COP. Повышение T_e на 1°C ≈ рост COP на 2–4%.

Кожухотрубный испаритель Shell-and-tube evaporator

Теплообменный аппарат для испарения хладагента с охлаждением воды или другой жидкости. Конструкция: цилиндрический кожух, трубный пучок, трубные решётки, перегородки, водяные камеры. Оба потока разделены стенкой трубок. Основной тип испарителей для промышленных чиллеров.

Л–П

LMTD (логарифмический средний температурный напор) LMTD — Log Mean Temperature Difference

LMTD = (ΔT₁ − ΔT₂) / ln(ΔT₁/ΔT₂). Расчётный параметр теплообменника: движущая сила теплообмена. Чем больше LMTD, тем меньше площадь теплообмена при том же K и Q. Для испарителя с кипящим хладагентом T_e = const, поэтому ΔT₁ = T_вх − T_e, ΔT₂ = T_вых − T_e.

Масляный затор (oil logging) Oil logging, Oil pooling

Накопление компрессорного масла в межтрубном пространстве затопленного испарителя. Масло создаёт дополнительное термическое сопротивление, снижая производительность. Признак: медленное (недели) снижение COP при нормальных других параметрах. Лечение: масловозврат (специальная прокачка горячим газом).

Недозаряд хладагента Refrigerant undercharge

Недостаточное количество хладагента в системе. Признаки: пониженное давление всасывания, перегрев SH более 10–12°C, пузыри в смотровом стекле жидкостной линии. Причины: утечка хладагента или неправильная заправка. Перегрев компрессора, риск обмерзания испарителя.

Неразрушающий контроль (НК) Non-Destructive Testing (NDT)

Методы контроля сварных швов и трубок без разрушения изделия: визуальный (ВИК), радиографический (РК), ультразвуковой (УЗК), вихретоковый (ВТК), капиллярный (КК). Обязателен по ТР ТС 032 для сварных швов корпуса и трубных решёток испарителя.

NTU (число единиц переноса) NTU — Number of Transfer Units

Безразмерный параметр: NTU = K×A / (m_мин × c_р). Чем выше NTU, тем ближе к максимально возможной теплопередаче. При NTU = 1: эффективность теплообменника ~63%. При NTU = 3: ~95%. Связан с эффективностью через ε-NTU метод расчёта.

Перегрев хладагента (superheat, SH) Superheat (SH)

Разница между фактической температурой пара хладагента на выходе из испарителя и температурой насыщения при том же давлении. SH = T_всас − T_нас(P_всас). Норма для DX: SH = 5–8°C. Обеспечивает защиту компрессора. В затопленном испарителе SH = 0.

Переохлаждение жидкости (subcooling, SC) Subcooling (SC)

Охлаждение жидкого хладагента ниже температуры насыщения перед ТРВ. SC = T_нас(P_жидк) − T_факт_жидк. Норма SC = 4–8°C. Улучшает холодопроизводительность цикла и предотвращает вспышку (flash gas) в жидкостной линии. SC = 0–2°C — признак недозаряда.

Перегородки (бафли) в испарителе Baffles

Поперечные перегородки в межтрубном пространстве испарителя, направляющие поток хладагента или охлаждаемой среды перпендикулярно трубкам. Увеличивают коэффициент теплоотдачи в 2–4 раза по сравнению с продольным обтеканием. В затопленных испарителях бафли не всегда применяются (свободное барботирование хладагента).

Р–Т

Расчётный температурный напор (LMTD, ΔT_ср) Mean Temperature Difference (MTD)

Средний движущий перепад температур между горячим и холодным потоками в теплообменнике. Для противоточного испарителя: LMTD. Для перекрёстного или смешанного тока: LMTD × Ft, где Ft — поправочный коэффициент (Ft = 0,7–1,0 по графикам TEMA).

Ребойлер Reboiler

Кожухотрубный теплообменник для испарения нижнего продукта дистилляционной колонны. Конструктивно аналогичен испарителю чиллера, но работает с технологическими средами (углеводороды, спирты). Основные типы: kettle reboiler (с «кармашком» для жидкости), термосифонный (принудительная циркуляция).

Смотровое стекло (сайт-гласс) Sight glass

Устройство для визуального наблюдения за состоянием хладагента в жидкостной линии. Прозрачная жидкость без пузырей — нормальный заряд. Пузыри (flash gas) — недозаряд или большая потеря давления. Многие сайт-стёкла оснащены индикатором влажности (меняет цвет при наличии воды в хладагенте).

ТРВ (термостатический расширительный вентиль) TXV (Thermostatic Expansion Valve)

Регулирующий орган перед DX-испарителем: снижает давление хладагента с конденсационного до испарительного и регулирует подачу жидкого хладагента по величине перегрева SH на выходе испарителя. Настройка ТРВ: нормальный перегрев 5–8°C. Неправильная настройка — обмерзание (мало) или влажный ход компрессора (много).

Температура кипения (T_e, температура испарения) Evaporation temperature, Boiling temperature (T_e)

Температура, при которой хладагент кипит в испарителе при данном давлении. Определяет минимальную температуру охлаждаемой среды. Для чиллеров с охлаждением воды до 7°C: T_e = 3–6°C. Чем выше T_e, тем выше COP компрессора. T_e = T_воды_выход − approach temperature.

Трубная решётка Tube sheet, Tubesheet

Металлическая пластина с отверстиями для крепления трубок теплообменного пучка. Трубки развальцовываются или привариваются в решётке. Разделяет межтрубное и трубное пространства. Расчёт на прочность — по ГОСТ 34233.9. При повреждении решётки — перетечка хладагента в водяную сторону.

У–Я, аббревиатуры

Хладагент Refrigerant

Рабочее вещество холодильной машины, кипящее в испарителе (поглощает тепло) и конденсирующееся в конденсаторе (отдаёт тепло). Классификация по ASHRAE: A — нетоксичные, B — токсичные; 1 — не горючие, 2L — слабогорючие, 2 — горючие, 3 — высокогорючие. Примеры: R134a (A1), R410A (A1), R32 (A2L), R717 аммиак (B1).

Холодопроизводительность Cooling capacity, Refrigerating capacity (Q₀)

Тепловой поток, отбираемый испарителем от охлаждаемой среды. Q₀ = m_хл × (h₁ − h₄) = m_вода × c_p × ΔT. Единица: кВт (или кДж/ч, ккал/ч, RT — refrigeration ton = 3,517 кВт). Определяет типоразмер испарителя совместно с температурными условиями и коэффициентом K.

Ф, аббревиатуры

Fouling factor (Rf) — коэффициент загрязнения Fouling factor, Fouling resistance (Rf)

Термическое сопротивление слоя загрязнений на поверхности трубок [м²·К/Вт]. Учитывается в расчётах теплообменников как дополнительное сопротивление: 1/K_расч = 1/K_чист + Rf_трубы + Rf_межтруб. По TEMA для охлаждающей воды ТЭЦ: Rf = 0,0002 м²·К/Вт. При загрязнении испарителя Rf возрастает.

CIP (Cleaning in Place) — безразборная промывка CIP — Cleaning in Place

Метод химической промывки испарителя без демонтажа. Циркуляционный насос прокачивает реагент через испаритель. Время промывки: 2–6 часов. Эффективен против карбонатных отложений, биоплёнки, ржавчины. Требует: насос, ёмкость, шланги, pH-метр. Не требует остановки на несколько суток.

EER (Energy Efficiency Ratio) EER — Energy Efficiency Ratio

Отношение холодопроизводительности к потребляемой электрической мощности при заданных условиях испытания (обычно стандартные условия AHRI или EN). EER ≈ COP для холодильных машин. Отличие от COP: EER применяется для стандартизированного сравнения оборудования, COP — эксплуатационный показатель при реальных условиях.

LP (Low Pressure) — защита по низкому давлению LP — Low Pressure safety control

Датчик-реле, останавливающее компрессор при снижении давления всасывания (давления кипения хладагента) ниже уставки. Типовая уставка аварийного останова: 0,5–1,5 бар (зависит от хладагента и типа установки). Причины срабатывания: недозаряд хладагента, обмерзание испарителя, малый расход воды.

TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association) TEMA — Tubular Exchanger Manufacturers Association

Американский стандарт на кожухотрубные теплообменники. Содержит: классификацию (B, C, R), допуски на изготовление, нормативы fouling-фактора для различных сред, рекомендации по материалам. В России применяется как справочный материал наряду с ГОСТ 14244.

Performance Ratio (PR) Performance Ratio (PR)

Индекс эффективности: PR = COP_текущий / COP_паспортный × 100%. При PR менее 90% — рекомендуется обслуживание испарителя. При PR менее 80% — срочная чистка. Позволяет сравнивать состояние разных систем на единой шкале и оценивать эффект промывки.

Почему S22 — правильный выбор

Техническая экспертиза

Инженеры S22 говорят с клиентами на одном техническом языке — COP, LMTD, approach temp, fouling

Расчёт испарителя

Тепловой расчёт (LMTD, NTU-ε), подбор типоразмера, выдача технического предложения

Документация

Паспорт, расчёт на прочность, декларация ТР ТС 032 — полный пакет с каждым испарителем

Сервис

CIP-промывка, механическая чистка, вихретоковый контроль — комплексное обслуживание

С22

Инженер-теплотехник S22

Специализация: кожухотрубные теплообменники, холодильные системы, расчёт и обслуживание

FAQ по терминологии испарителей

Это насколько «плотно» испаритель подходит к температуре хладагента. Если вода охлаждается до 7°C, а хладагент кипит при 4°C — approach = 3°C. Меньше разница — испаритель эффективнее, но дороже. Загрязнённый испаритель имеет approach 5–8°C — это значит лишние 2–4% электроэнергии на каждый градус.

Superheat (SH) — перегрев пара хладагента на выходе из испарителя сверх температуры насыщения. В DX-испарителе норма SH = 5–8°C. Необходим для защиты компрессора от попадания жидкого хладагента. В затопленном испарителе SH = 0 (кипение в жидкой ванне).

COP (Coefficient of Performance) — коэффициент производительности: отношение холодопроизводительности к потребляемой электрической мощности. COP = Q_охл / W_компр. Типичные значения для чиллеров вода-вода при +7°C/+35°C: COP = 4,5–6,5. Чем выше COP, тем эффективнее система.

LMTD (Log Mean Temperature Difference) — логарифмический средний температурный напор между горячим и холодным потоками. LMTD = (ΔT₁ − ΔT₂) / ln(ΔT₁/ΔT₂). Определяет движущую силу теплообмена. Чем больше LMTD, тем меньше нужна площадь теплообмена при том же К.

Fouling factor (Rf) — термическое сопротивление слоя загрязнений на поверхности трубок [м²·К/Вт]. Чистый испаритель: Rf = 0. Нормативный для оборотной воды TEMA: Rf = 0,0002 м²·К/Вт. При Rf = 0,0005 — потери теплопередачи 15–25%.

Затопленный: хладагент кипит снаружи трубок (в кожухе), вода внутри трубок. SH = 0. Для мощных чиллеров. DX (сухое расширение): хладагент кипит внутри трубок, вода снаружи. Нужен перегрев SH = 5–8°C. Для малых и средних чиллеров. У затопленного выше K, у DX — меньше заряд хладагента.

Oil logging — накопление компрессорного масла в нижней части межтрубного пространства затопленного испарителя. Масло покрывает трубки, создавая дополнительное термическое сопротивление. Признак: медленное снижение производительности. Лечение: масловозврат, прокачка хладагента.

Subcooling (SC) — переохлаждение жидкого хладагента ниже температуры насыщения перед ТРВ. Нормальное SC = 4–8°C. Переохлаждение увеличивает холодопроизводительность цикла и предотвращает вспышку хладагента в жидкостной линии. Малое SC (0–2°C) — признак недозаряда.

NTU (Number of Transfer Units) — число единиц переноса. Безразмерный параметр: NTU = K×A / (m_мин × c_р). Чем выше NTU, тем ближе к максимально возможной теплопередаче. При NTU = 1: эффективность ~63%. При NTU = 3: ~95%.

Нужна техническая консультация по испарителям? Обратитесь к инженерам S22 — поможем с расчётом, подбором и документацией. Дополнительный справочник вопросов и ответов: FAQ по кожухотрубным испарителям.

Сокращения и обозначения

Стандартные аббревиатуры в документации на испарители:

Аббревиатура	Расшифровка (EN)	Значение
LMTD	Log Mean Temperature Difference	Логарифмический средний температурный напор, °C
COP	Coefficient of Performance	Коэффициент производительности холодильной машины
NTU	Number of Transfer Units	Число единиц переноса теплоты
TXV / TEV	Thermostatic Expansion Valve	Терморегулирующий вентиль
EER	Energy Efficiency Ratio	Энергетическая эффективность при номинальной нагрузке
CIP	Cleaning in Place	Промывка без разборки оборудования
TEMA	Tubular Exchanger Manufacturers Association	Стандарт конструкции кожухотрубных теплообменников
RTN / Ростехнадзор	—	Федеральная служба по экологическому надзору (РФ)
EAC / ЕАС	Eurasian Conformity	Знак обращения продукции на рынке ЕАЭС
DX	Direct Expansion	Прямое расширение хладагента в межтрубном/трубном пространстве

При работе с иностранной документацией используйте таблицу для перевода: большинство аббревиатур совпадают с ISO и ASHRAE.

Размерности в расчётах испарителей: тепловая нагрузка Q — кВт или ккал/ч (1 кВт = 860 ккал/ч), коэффициент теплопередачи K — Вт/(м²·°C), площадь теплообмена A — м², расход хладоносителя G — м³/ч или кг/с. Давление — бар или МПа (1 МПа = 10 бар), температура — °C (в расчётах LMTD всегда °C или K — результат тот же).

Для удобства: методика расчёта испарителя включает примеры с подстановкой всех обозначений из данного словаря.

Все материалы словаря актуальны для 2024–2025 гг. и соответствуют ТР ТС 032/2013, ГОСТ 34600, ASHRAE Handbook. Понятийный аппарат согласован с ГОСТ ISO 5151 и ГОСТ Р ЕН 378.

Глоссарий будет полезен инженерам-технологам, специалистам по закупкам, монтажникам и операторам холодильных установок при работе с технической документацией на испарители любого типа.

Если вы обнаружили термин, которого нет в словаре, или считаете, что определение неточно — напишите нам через форму обратной связи: пополняем базу ежеквартально.

Дополнительный ресурс: сертификация испарителей по ТР ТС 032/2013 — нормативная база с расшифровкой терминов регуляторов.

Подобрать кожухотрубный испаритель

Опишите задачу — инженер S22 рассчитает испаритель с нужным approach temperature, подберёт типоразмер и выдаст коммерческое предложение. Полный пакет документов.

Смотреть испарители в каталоге

Словарь терминов по испарителями холодильным циклам

О словаре

А–Д

Е–К

Л–П

Р–Т