冷凝器与蒸发器

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1、冷凝器　　作用：将压缩机升压排出的制冷剂过热蒸汽冷却冷凝成液体。按冷却介质不同，可分为水冷式、风冷式、蒸发式。一、水冷式冷凝器　　冷却介质：水，常用江水、河水、自来水、循环水（冷却塔）　　常用：壳管式、套管式、螺旋板式1.立式壳管式（★图5-1）　　◆使用范围：多用于氨制冷系统中　　◆水在管内走，氨在管外走。　　导流管嘴：使冷却水呈膜状流动，即沿钢管内壁形成薄膜层作螺旋状向下流动，从而延长冷却水流的路程和时间。　　平衡管：与贮液器上的平衡管相通，以保持两个密闭容器间的压力均衡，保证凝结的氨液及时流往贮液器。　　放空气管：若混有不凝性气体，需经放空气管通往空气分离器放出。　　◆优点：传热系数

2、高，冷却冷凝能力大；垂直安装，占地面积小，可安装在室外，节省机房面积；对水质要求不高，且在清洗时不需要停止制冷系统工作；　　◆缺点：用水量大，相应水泵耗功率增加；金属消耗量大，比较笨重，搬运安装不方便；制冷剂泄露不易发现；易于结垢，需经常清洗。2.卧式壳管式（★图5-3）　　◆使用范围：普遍地应用于大中小型氨、氟利昂制冷系统中，尤其在船舶制冷和空调制冷用冷凝机组、冷水机组中应用广泛。　　◆优点：传热系数高、冷却用水比立式壳管式少、占空间高度小、有利于有限利用空间的利用，结构紧凑、操作方便等。　　◆缺点：水质要求好，水垢清洗不便，需要停止工作，卸下端盖才能进行、材料消耗大、造价较高等。3.套

3、管式（★图5-4）　　◆使用范围：一般用于小型氟利昂机组　　◆优点：结构紧凑，便于制造、传热性能好。　　◆缺点：金属耗用量大，冷却水流动阻力大。二、风冷式冷凝器（★图5-5）  可用地表水（江河湖海），也可用地下水   多用于水源较丰富的地区和制冷装置需要固定安装的场合     壳体上部有进汽管、安全管、放空气管等接头；中部有均压管、压力表管和混合气体管等管接头；下部有出液管和放油管接头。      　　可分为自然对流式和强制对流式　　放热系数：自然7～9W/（㎡·℃），强制24～28W/（㎡·℃）　◆优点：冷却系统简单，不会产生腐蚀　◆缺点：冷凝温度受环境影响大。三、蒸发式冷凝器（★图5

4、-6）　◆使用范围：适用于缺水地区，中小型氨制冷系统　◆原理：冷却水喷淋时蒸发吸热，吸收高压制冷剂蒸汽的热量，同时使空气从下　　　　　　向上在水膜表面吹过。　◆优点：循环水量与耗水量较少，水泵耗功率低；冷凝温度低。　◆缺电：盘管易腐蚀，管外易结垢，且维修困难；消耗水泵和风机功率。四、冷凝器的选用1.选用原则：　　取决于当地的水温、水质、水量、气候等自然条件和制冷剂的种类。实际工程中要根据工艺要求和各种类型冷凝器的特点及适用范围，综合比较衡量后来决定较合理的选用方案。2.传热面积的计算基本传热方程式：传热面积Ψ为冷凝器的热流密度（W/㎡）冷凝负荷传热系数K见78页公式5-5、5-6传热温差计

5、算公式见5-7　冷却水流量                 一般当冷却水温升高2～3℃时，单位面积冷却水量约为1～1.7m3/（㎡·h）蒸发器作用：制取和输出冷量。　　　按制冷剂供液方式可分为四种：　　◆满液式：其内充入大量制冷剂液体，并且保持一定液面，有立管式、螺旋管式和卧式壳管式蒸发器等。用于大型氨、氟利昂制冷系统，氨系统一般采用满液式。　　◆非满液式：制冷剂节流后直接进入蒸发器，在蒸发器内处于气液共存状态，边流动边汽化，蒸发器中无稳定制冷剂液面。　　◆循环式：依靠泵强迫制冷剂在蒸发器中循环，制冷剂循环量是蒸发量的4～6倍。目前多用于大、中型冷藏库。　　◆淋激式：利用泵把制冷剂喷淋在换

6、热面上，因此蒸发器中制冷剂充灌量很少，且不会产生液柱高度对蒸发温度的影响。　　按被冷却介质可分为：　　◆冷却液体：直立管式、螺旋管式、卧式壳管式、盘管式等　　◆冷却空气：冷却排管、冷风机、直接蒸发式空气冷却器。一、冷却液体的蒸发器1.水箱式蒸发器（直立管式、螺旋管式）　使用：氨制冷系统　工作原理：蒸发管组浸在水或盐水箱中。制冷剂在管内蒸发，水或盐水在搅拌器的作用下在箱内流动，以增强换热。　特点：换热性能好；水箱充水量大，热稳定性好，冻结危险小；缺点是体积庞大，厂房高度要求大，且水或盐水敞开于空气中，对金属腐蚀较为严重，令盐水做载冷剂时需经常加盐。2.卧式壳管式蒸发器（满液式）　使用：氨（满

7、液式，广泛用来冷却盐水）和氟利昂制冷系统（干式）。　优点：换热性能好，结构紧凑。以盐水做载冷剂时，可以实现盐水系统的封闭循环，减轻盐水对系统管路及设备的腐蚀，并避免因低温盐水吸湿而引起浓度的降低。　缺点：制冷剂充灌量大，液体静压力对蒸发温度的影响较大。3.干式卧式壳管式蒸发器：制冷剂在管内流动。满液式换热面与液体制冷剂充分接触，换热效果好；缺点是制冷剂充液量大，液柱对蒸发温度产生一定影响。另外，当采用与润滑油互溶的制冷剂