13第十三讲换热设备

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1、第十三讲制冷装置的换热设备冷凝器蒸发器其它换热设备2021/7/112本讲需掌握的主要内容了解制冷装置中主要换热设备的种类、形式、结构，适用范围明确换热器设计的基本思想和需要注意的问题传热温差（换热面积、空气与水流速选择）传热系数（传热管及管内、外换热系数的计算公式）压力损失（最佳流速的确定）认真看书，了解换热器的热力计算方法（课堂上不讲）2021/7/113换热设备在制冷装置中的重要性制冷装置中的换热设备制冷系统四大部件之间中的两大部件吸热设备（蒸发器）放热设备（冷凝器）再冷却器、回热器、中间冷

2、却器、冷凝－蒸发器、……制冷系统换热器的特殊性工作压力和温度范围比较窄介质间的传热温差小阻力特性在系统中的作用非常明显换热器与压缩机需要匹配（对系统冷凝温度和蒸发温度有决定性作用）决定制冷系统冷重比(制冷量/重量)的关键2021/7/114一、冷凝器的种类和工作原理水冷冷凝器卧式壳管冷凝器立式壳管冷凝器套管式冷凝器风冷冷凝器蒸发式冷凝器（淋水式冷凝器）2021/7/1151.水冷式冷凝器冷却水来源冷却塔¾¾应用最广泛深井水海水或河水特点冷凝温度低相同换热面积排热量大（换热系数大）多用于大中型制冷机

3、组要求有冷却水源2021/7/1161.1卧式壳管式冷凝器管外¾制冷剂管内¾冷却水材料：氨¾钢光管氟利昂¾低肋螺纹铜管（海水呢？）气体制冷剂液体制冷剂冷却水放油孔(氨)安全阀2021/7/1171.1卧式壳管式冷凝器2021/7/1181.3壳管式冷凝器管材2021/7/1191.1水冷式冷凝器的传热温差2021/7/11101.1卧式壳管式冷凝器的特点使用最广泛，多用于大、中、小型制冷机组，结构紧凑冷媒为氨或氟利昂传热系数高水侧多管程，冷却水温升一般为4~6℃冷却水耗量少对冷却水水质要求高，清洗

4、不方便水侧流动阻力大2021/7/11111.2立式壳管冷凝器管外：制冷剂管内：冷却水布水器广泛用于氨制冷系统进气管出液管放空气管平衡管放油管安全阀2021/7/11121.2立式壳管式冷凝器的特点一般用于大、中型氨制冷系统传热系数低于卧式，传热温差4~6℃可安装在室外容易清水垢，故对冷却水水质要求不高占地面积小，但体积大冷却水耗量大，冷却水温升2~3℃需要高的操作平台2021/7/11131.3套管式冷凝器外套管为55mm无缝钢管,内套管为铜管外套管：冷却水；内套管：制冷剂（广泛采用）外套管：制

5、冷剂；内套管：冷却水2021/7/11141.3套管式冷凝器的特点多用于冷量小于25kW的氟利昂制冷机组传热效果好结构简单，易加工可套在全封闭压缩机上，结构紧凑冷却水流动阻力大金属耗量大2021/7/11152.风冷式冷凝器空气空气空气2021/7/11162.风冷式冷凝器2021/7/11172.风冷式冷凝器平片波纹片花边片裂隙片2021/7/11182.风冷式冷凝器的传热温差2021/7/11192.风冷式冷凝器的特点适用于中、小型氟利昂制冷机组、缺水环境和汽车空调传热系数低，传热温差大气温高

6、时冷凝压力高不需要配冷却水系统露天布置，不需要机房翅片清洗不便2021/7/11203.蒸发式冷凝器及其应用小型机组的室外机2021/7/11213.蒸发式冷凝器的传热温差2021/7/11223.蒸发式冷凝器2021/7/11233.蒸发式冷凝器的特点兼备水冷式和风冷式的优点适用于中、小型氨和氟利昂制冷机组传热系数比较高，冷凝温度低耗水量少露天布置，不需要机房造价高清洗、维修均较麻烦2021/7/1124二、冷凝器的热工性能1.不同冷凝器的传热性能比较2021/7/11252.影响冷凝器传热性能

7、的因素2.1机理制冷剂侧凝结换热冷却介质侧风冷/水冷式：对流换热蒸发冷凝式：蒸发换热2021/7/11262.影响冷凝器传热性能的因素2.2冷却介质侧冷却介质流速流速高：换热增强，减少积垢流速低：流动阻力小，泵/风扇能耗小最佳流速水：0.8~1.2m/s(氨),<1~1.5m/s(氟利昂);流速过高产生冲刷腐蚀空气：2～4m/s（再大起不了作用！）冷却介质传热面积垢水冷式：水垢、锈蚀风冷式：灰尘、锈蚀2021/7/11272.影响冷凝器传热性能的因素2.3制冷剂侧流态：Æ过热蒸汽Æ饱和蒸汽Æ两相Æ

8、饱和液态Æ过冷液2021/7/11282.影响冷凝器传热性能的因素2.3制冷剂侧凝结形式膜状凝结：换热系数小珠状凝结：换热系数大立式冷凝器下部液膜增厚，传热系数降低冷凝壁面的表面状态壁面粗糙会使液膜积聚变厚，热阻增大2021/7/11292.影响冷凝器传热性能的因素2.3制冷剂侧传热面油膜的影响氨冷凝器会沉积润滑油膜不凝气体的影响制冷剂蒸汽中含有空气等不凝性气体时，冷凝温度升高聚集的气膜会降低传热系数占据换热空间，减小传热面积2021/7/11302.影响冷凝器传热性能的因素2.4