冷凝器和蒸发器.doc

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1、第一章冷凝器和蒸发器冷凝器和蒸发器都属于热交换器。所谓热交换，就是两种或两种以上温度不同的流体间相互传热的设备，所以也称为热交换设备。蒸发器：蒸发吸热制冷冷凝器：冷却冷凝，放出热量课题：冷凝器课时：2节教学要求：1.掌握冷凝器的传热及其影响2.冷凝器的分类、工作原理和结构特点教学方法：讲授法复习提问：冷凝器的作用是什么？冷凝器的定义？第一节冷凝器导课：冷凝器是制冷装置中主要的热交换设备之一，它的作用是将制冷机升压排出的制冷剂过热蒸汽冷却冷凝成制冷剂液体，并放热于冷却介质中。常用的冷却介质是：水和空气。讲授新课：一．冷凝器的传热及其影响（一）冷凝器的传

2、热1.冷凝器负荷：有效制冷量、无效制冷量、外界耗能。2.冷凝器：冷却冷凝，冷凝热占80％.3.冷凝器散热靠显热进行传热。4.冷凝器要定期的清洗，保证传热的良好性。（二）影响冷凝器传热的因素冷凝器的传热量跟换热面积、传热温差、传热系数成正比。例：①通过翅片增加换热面积，通过增加铜管的数量增加换热面积。②温差越大，换热效果越好。生活中，天气冷，热量凉的快，天气热，热水难降温。③传热系数跟所用的材料、流体流动情况等有关，不同的材料传热的效果不一样，就是因为不同材料的传热系数不一样。象我们小型的制冷设备，基本都采用铜管，而没有采用钢。因为铜管的传热效果好。1

3、.制冷剂及其传热特性对冷凝器传热的影响①影响传热特性主要是制冷剂的比热、导热系数、密度、粘度等。导热系数大的制冷剂传热效果好;比热和密度大的制冷剂能携带更多的热量，换热效果好；制冷剂粘度大，流动阻力大，换热效果不好。①制冷剂蒸汽在冷凝器中的凝结主要属于膜状凝结。凝结过程中，制冷剂与液膜同向换热效果好，反向效果不好，所以尽量提高蒸汽流速，是制冷剂与液膜同向，提高换热效果。珠状凝结由于膜状凝结。1.冷却介质及流动特性对冷凝器传热的影响①冷却介质：空气和水。水的比热容远远大于空气的比热容，所以水的冷却效果明显优于空气。例：烧开水时，锅里有水，锅烧不穿，一旦

4、锅里没有水，那就只有空气，那锅就很快烧穿。分析原因：因为水的比热容大，它能将锅炉产生的热量及时带走，所以锅底的温度不会很高，空气的比热容小，锅炉产生的热量空气不能及时带走，导致锅底温度急剧升高，当达到锅的熔点时，锅溶化烧穿。②冷凝器内最佳流动速度水：0.8m—1.5m/s空气：2--4m/s2.不凝性气体对冷凝器传热的影响①不凝性气体来源系统开放，制冷剂和润滑油高温气化影响：当不凝性气体含量为0.2％，传热效果下降20--30％当不凝性气体含量为0.5％传热效果下降50％当不凝性气体含量为1％传热效果下降66％②设空气分离气排除不凝性气体，或直接从放

5、空气管排出不凝性气体。3.传热面状态对冷凝器传热的影响①冷却面光滑、清洁，液膜流动阻力就小，传热效果好②厚度为0.2mm的油膜相当于33mm的钢板的热阻。所以当润滑油跟制冷剂不凝时，必须要设油分离器。4.冷凝器结构型式对冷凝器传热的影响无论何种结构的冷凝器，多应设法使制冷剂冷凝液迅速地从冷却壁面离开。现代卧式壳管式冷凝器在设计上向增大长径比方向发展，以提高冷凝器的传热系数。二．冷凝器的种类、工作原理和结构特点按冷却介质分：水冷式冷凝器、空气冷却式冷凝器、空气与水联合冷却式（一）水冷式冷凝器定义：利用水吸收制冷剂放出的冷却冷凝热量的冷凝器叫水冷却式冷凝

6、器水冷式冷凝器类型：壳管式、套管式和螺旋板式。1.立式壳管式冷凝器立式壳管式冷凝器多用于氨制冷系统，它垂直安放在室外混凝土的水池上。立式壳管式冷凝器包括：进气管、安全管，均压管、压力表、混合气体管管接头、出液管和放油管等接头。导流管头的作用是使冷却水成膜状流动，即冷却水经导流管头斜槽钢管内壁形成薄膜水层作螺旋状向下流动，从而延长冷却水流的路程和时间，同时空气在管子中心向上流动，从而加强热量交换，提高冷却能力，节约用水。④立式壳管式冷凝器的优缺点优点：传热系数高、冷却冷凝能力大，可以安装在室外，节省机房面积，对水质要求不高，清洗时不需要停止制冷系统工作

7、。缺点：用水量大，水泵耗量大，金属消耗大，比较笨重，搬运安装不方便，制冷剂泄漏不易发现，易结水垢，需经常清洗。⑤立式壳管式冷凝器适用于水质差、水温较高而水量充分地区的大、中型氨制冷系统。2.卧式壳管式冷凝器卧式壳管式冷凝器较普遍地应用于大、中、小型的氨、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、冷水机组广泛应用。（1）氨用卧式壳管式冷凝器壳体内采用由多根D25*2.2mm或D38*3mm无缝钢管组成一个横卧管簇，筒体两端配有分水筋，端盖和端面夹有橡皮垫片并用螺栓固定。卧式和立式壳管式冷凝器均属于间壁式热交换器，其原理相同，但冷却水的流动特

8、性不同。冷却水下进上出可充分保证运行过程中的冷凝器管内充满着水，启动时有利于排除管内的空气，另外也符合冷、热