冷凝器和蒸发器(东大教学2018)ppt课件.ppt

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1、4蒸发器和冷凝器（热交换过程及换热器）与热能工程最为紧密传热学、流体力学、换热器原理换热器普遍性；制冷特殊性GoGoGo主要内容与基本要求：设备类型、结构、工作特点及使用场合;传热特性及影响其影响因素;选择冷凝器和蒸发器。ïïîïïíì蒸发器的选择计算冷凝器的结构形式冷凝器的选择计算蒸发器的结构形式蒸发器和冷凝器4.43.42.41.44预备知识制冷系统中，蒸发器与冷凝器等换热设备中，包括了多种换热：凝结、沸腾、强制/自然对流等。传热过程及传热计算方法通过平壁传热；通过圆管壁传热；通过肋壁传热；换热器计算的平均传热温差。沸腾/凝结换热，研究尚不充分。本章用的关联式只是数百种关

2、联式中较为通用的一些。4.1蒸发器的结构形式产生和输出冷量换热器冷流体？传热特点？热流体？传热特点？制冷剂，相变换热（L→G）载冷剂/被冷却物体，一般无相变常用载冷剂？水无机盐水溶液：NaCl、CaCl2有机物水溶液：甲醇、乙二醇制冷剂与载冷剂之间的换热如何进行制冷剂与载冷剂之间的换热如何进行？传热场所－－换热器内冷热流体不能混合；必须采用间壁式换热器；试用传热学角度来分析这个问题？即管程与壳程内流体的设定根据？传热场所－－换热器内冷热流体不能混合；必须采用间壁式换热器；用管子作间壁，问题是：谁管内？谁管外？一侧表面传热系数1000（？），另一侧50（？），管程？壳程？Why

3、？〔提示：强化换热的角度〕强化换热：增加传热系数较小的一侧；如何强化？Q＝K.A.Δt强化换热系数K：增加扰流；增大流速；增加传热面积A：加肋片、翅片。管程与壳程谁最容易作到这一点？传热系数较小的流体走管外，壳程；传热系统较大的流体走管内，管程。制冷剂与载冷剂对流传热系数的对比：一般应用中用于制冷中空气自然对流3～1030～40气体强制对流20～100水自然对流200～1000450～550水强制对流1000～15000盐水400～500氟利昂沸腾换热2500～3500氟利昂蒸汽700～800对流换热系统的大致范围（W/m2.K）P90从强化传热角度，载冷剂等是空气时，制冷剂

4、一定走管程；载冷剂等是水时，制冷剂最好走管程。蒸发器的分类两种分类方法的关联蒸发器的分类：按照载冷剂的种类，分为：冷却空气式；冷却液体式按照供液的方式，分为：干式、满液式、再循环式。蒸发器结构形式干式蒸发器卧式管壳式板式4.14.1.1冷却空气式再循环式蒸发器（立管式）4.1.2满液式蒸发器(卧式管壳式)4.1.3液体为载冷剂空气为载冷剂液体为载冷剂液体为载冷剂管程与壳程的分配一般而言：干式～和再循环式～以空气、水为载冷剂，所以制冷剂走管程，符合传热学常规；满液式～以水等液体为载冷剂，但制冷剂在管间流动，实现大空间沸腾，即饱和池沸腾换热。载冷剂是空气时，制冷剂一定走管程；载冷

5、剂是水时，制冷剂最好走管程。蒸发器结构形式干式蒸发器卧式管壳式板式4.14.1.1冷却空气式再循环式蒸发器（立管式）4.1.2满液式蒸发器(卧式管壳式)4.1.3制冷剂管程，液态载冷剂壳程制冷剂管程，空气载冷剂壳程制冷剂壳程，管间大空间沸腾（饱和池沸腾）液态载冷剂管程制冷剂管程，液态载冷剂壳程载冷剂是空气时，制冷剂一定走管程；载冷剂是水时，制冷剂最好走管程。4.1.1干式蒸发器（非满液式）p83制冷剂在管内一次完全气化的蒸发器称为干式～。以空气吸收制冷剂的冷量，用于对冷库、库房吹冷风；以液体为载冷剂，用于间接制冷，如制冰等。干式蒸发器的特点由于气化后的制冷剂占据了蒸发器管内空

6、间，干式～液体填充量约为管内（蒸发器内）容积的15％-20％；一般管内湿润周边为圆周的30％，管内有效传热面积约占管内面积的30％；主要用于氟利昂制冷系统。干式～分为：以液体为载冷剂：管壳式～和板式～以空气为载冷剂：空气冷却器、冷却排管。1）干式管壳式4.1.1干式蒸发器（非满液式）p83干式蒸发器卧式管壳式板式4.1.1冷却空气式制冷剂管程，液态载冷剂壳程制冷剂管程，空气载冷剂壳程蒸发器结构形式干式蒸发器卧式管壳式板式4.14.1.1冷却空气式再循环式蒸发器（立管式）4.1.2满液式蒸发器(卧式管壳式)4.1.3制冷剂管程，液态载冷剂壳程制冷剂管程，空气载冷剂壳程制冷剂壳程

7、，管间大空间沸腾（饱和池沸腾）液态载冷剂管程制冷剂管程，液态载冷剂壳程制冷剂载冷剂4.1.1－－（1）干式管壳式蒸发器（液相载冷剂）另一示意图思考：1）冷却流体换热方式总体逆流+交叉错流2）制冷剂下进上出，载冷剂下进上出制冷剂管程，液态载冷剂壳程管程壳程U型管干式蒸发器制冷剂侧进侧出，载冷剂上进出制冷剂管程，液态载冷剂壳程U型管式干式蒸发器moving示意图1制冷剂管程，液态载冷剂壳程U型管式干式蒸发器实物图1实物图2实物图3U型管式干式蒸发器2）干式板式蒸发器蒸发器结构形式干式蒸发器卧式管壳式板式4.