蒸气压缩式制冷系统组成《建筑设备热源与冷源》

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1、单元15蒸气压缩式制冷系统组成目　录冷凝器的种类、构造1蒸发器的种类、构造2制冷系统的辅助设备4节流机构的种类、构造及工作原理33氨制冷系统的典型流程3515.1冷凝器的种类、构造在制冷系统中，冷凝器是一个制冷剂向系统外放热的换热器。自压缩机经油分离器来的制冷剂蒸气进入冷凝器后，向冷却介质放热，其状态由过热蒸气变成饱和液体或过冷液体。制冷剂进入冷凝器的热量实际上包括三部分：蒸发器从被冷却物体吸收的热量；在压缩机中受压缩时接受由外加机械功转化的热量；低温的制冷剂在管道和设备中流动时从外界传入的热量。冷凝器按其冷却介质不同，可分为水冷

2、式、空气冷却式（俗称风冷式）、蒸发式三大类。用水作为冷却介质，使高温、高压的气态制冷剂冷凝的设备，称为水冷式冷凝器。水作冷却介质有许多优点：①水比较容易取得，江、河、湖、海的水、井水、自来水等均可作为水源；②作为冷却介质，水温通常低于空气温度，所以采用水冷却可以获得较低的冷凝温度，对提高制冷机的能力和减少能耗均有利。故凡是有条件采用水冷却的场合，应优先选用水冷式冷凝器。常用的水冷式冷凝器有卧式壳管式冷凝器、立式壳管式冷凝器及套管式冷凝器等形式。15.1冷凝器的种类、构造15.1.1水冷式冷凝器1.卧式壳管式冷凝器卧式壳管式冷凝器是

3、一种壳管式换热器，分氨用和氟利昂用两种，它们在结构上大体相同，只是在局部细节和金属材料的选用上有所差异。卧式壳管式冷凝器的壳体是一个由钢板卷制焊接成的圆柱形筒体，筒体的两端焊有两块圆形的管板，两个管板钻有许多位置对应的小孔，在每对相对应的小孔中装入一根管子，管子的两端用胀接法或焊接法紧固在管板的管孔内，组成了一组换热直管管束。15.1冷凝器的种类、构造卧式壳管式冷凝器水平放置，其结构如图15.1所示。其两端装有铸铁的端盖，在其内侧面上有经过设计互相配合的分水筋，冷却水的进出水管接头设在同一侧的端盖上，冷却水是从下面进入，上面流出，

4、以保证运行时冷凝器中所有管子始终被冷却水充满，不会在上部存有空气。由于有分水筋的配合,水在管簇中多次往返流动。冷却水每向一端流动一次称为一个“水程”，国内生产的卧式壳管式冷凝器的水程数为4～10个。这样的水路设计可以提高冷却水的温差，减少用水量。在另一侧的端盖上，上部有一个放空气的旋塞，供开始运行时放掉水一侧的空气，以免影响冷却水的流通；下部有一个泄水旋塞，用以长期停止使用时放尽冷却水，以防止冬季冻裂水管。15.1冷凝器的种类、构造卧式壳管式冷凝器的筒体上也设有若干与系统中其他设备连接的管接头、安全阀和压力表接头，如图15.2所示

5、。放油口设在筒体底部。制冷剂过热蒸气由筒体顶部的进气口进入冷凝器内的空间，与水平管的冷表面接触后即在其上凝结为液膜，由筒体下部的出液管流入贮液器中。正常运行时，筒体下部只存少量液体，但是对于小型制冷装置，为了简化系统，有时不单设贮液器，还让冷凝器的筒体底部兼有一定的贮液作用，此时下部少装几排管子即可。对于氨冷凝器，通常在筒体下部还焊有一个集污包，以便积存润滑油及机械杂质。15.1冷凝器的种类、构造卧式壳管式氨冷凝器的传热管通常采用25～38mm的无缝钢管，氟利昂冷凝器可用无缝钢管（25mm以上），也可用铜管。为了提高氟利昂一侧的凝

6、结放热系数，经常应用滚压工艺将铜管的外表面压出肋片，肋片的形状很像螺纹，所以也称螺纹管。卧式壳管式冷凝器普遍应用于中小型氨制冷系统和氟利昂制冷系统。它的优点在于：(1）传热系数高，冷却水耗量小；(2）安装方便，占空间高度小，有利于空间的立体利用15.1冷凝器的种类、构造(3）结构紧凑，运行可靠，操作管理简便。缺点是：不易发现制冷剂的泄漏；对冷却水质要求高，水温要低；冷却水流动阻力比较大；清洗不方便且需要停止制冷机的运行。15.1冷凝器的种类、构造2.立式壳管式冷凝器立式壳管式冷凝器直立安装，只适用于大、中型氨制冷装置。它的壳体是由

7、钢板卷成圆柱形筒体后焊接而成，垂直安置，筒体的上下两端各焊一管板，两块管板之间贯穿相对应的管孔，焊接或胀接有许多根无缝钢管，形成一个垂直的管簇。管内为水路，冷却水由顶部通过配水箱均匀地分配到每根钢管内，每根钢管的顶端装有一个具有分水作用的导流管嘴，冷却水经导流管嘴上的斜槽以螺旋线状沿管内壁向下流动，这样既可保证所有传热管表面被水膜覆盖，充分吸收制冷剂放出的热量，提高冷却效率，又可使冷却水的流量相对减少。吸热后的冷却水汇集于冷凝15.1冷凝器的种类、构造器下面的水池中。氨蒸气从壳体高度的大约三分之二处进入筒体内钢管之间的空间，与冷却

8、水进行热交换后在传热管的外表面上呈膜状凝结，凝液沿垂直管壁向下流动至筒体的底部，由出液管导至高压贮液器。与卧式冷凝器相似，立式冷凝器的外壳上也设有一些管接头，使之与系统中的其他设备连接起来：进气管接头与油分离器连接；出液管和均压管接头与高压贮液器连