蒸发式冷凝器.ppt

相变热质交换设备和系统
相变热质交换设备:供热系统的汽水热交换器、制冷
系统中的冷凝器、蒸发器等;
相变热质交换系统:相变围护结构和空调冰蓄冷系统。
冷凝器
将高温高压制冷剂蒸汽冷却液化的设备。
制冷空调系统:水冷式冷凝器、空冷冷凝器、水-空气
冷却冷凝器。
水冷式冷凝器:冷却介质为水,在制冷装置中采用。
壳管式冷凝器、壳-盘管式冷凝凝器、
套管式冷凝器和板式冷凝器。
(1)立式壳管式冷凝器
工作原理:
水:冷却水从上部通入管内,吸热后排入下部水池。顶部有配水箱和带斜槽的导流管嘴。通过斜槽沿切线方向流入管中,沿管壁螺旋状向下流动,形成一层水膜,提高冷却效果,还可节水。
制冷剂:从中部进入管束外空间,冷凝液沿管外壁流下,聚集于底部,从出液管流出。
特点:占地小,无冻结危险,可安装在室外,便于清除铁锈和污垢,对水质要求不高;冷却水量较大,体积笨重,多用于氨系统。
(2)卧式壳
管式冷凝器
工作原理:
制冷剂:高温高压的制冷剂蒸汽从上部进入管束外部空间,冷凝
后液体由下部排出。
冷却水:从一端封盖的下部进入后,顺序通过每个管组,最后从
同一端封盖的上部流出,管内冷却水流速加大,换热系数增
大,同时流程较长,冷却水温差较大,减小了冷却水量。
特点:传热系数较高,冷却水流量小,操作管理方便,但冷却水水质要求高,大中小氨系统和氟利昂系统多采用这种冷凝器。
结构:筒体两
端管板的外面
用带有隔板的
封盖封闭,把
全部管束分割
成几个管组。
(3)套管式冷凝器
结构:套管式冷凝器外管为无缝钢管,管内套有一根或几根纯铜管或低肋铜管,内外管套在一起后,用弯管机弯成圆形螺旋形。
工作原理:冷却水在内管流动,下进上出,高压制冷剂蒸汽从上部进入外套管内,冷凝液从下部流出。
特点:逆流式换热,传热效果好,传热系数可
达1100W/(m2K)。
套管式冷凝器可以套放在全封闭制冷压
缩机的周围,节省制冷剂组的占地面积。
2. 空冷式冷凝器:
冷却介质为空气,分为自然对流式和强迫对流式两种。
工作原理:制冷剂蒸汽从上部进
入肋管内,冷凝液从下部流出。
依靠风机使空气以2-3m/s的迎面
风速横掠肋管束,吸收管内制冷
剂放出的热量。因为空气侧传热
系数较,采用肋管强化措施。肋
管通常采用铜管铝片,钢管钢片
或铜管铜片。-3mm。
特点:水冷式初投资和运行费用较低。当采用空冷式冷凝器时,
由于夏季室外温度较高,冷凝温度较高,为获得同样的制冷量,
压机的容量大20%,且运行费用较高。
空冷式机组多用于小型和移动式制冷机组及缺水地区的氟利昂系
统中。应防止冬季运行压力过低,蒸发器缺液,制冷能力降低。

水冷式冷凝器需要大量的冷却水,采用蒸发式冷凝
器可节约大量冷却水。
工作原理:
制冷剂蒸汽:从上部进入盘管,冷凝后的液态制冷剂从盘管的下部流出。
冷却水:由盘管上部的喷嘴流出,淋洒在盘管外表面上,水吸收制冷剂的排热后,部分水蒸发成水蒸气,部分水落入下部的水槽内,经水泵再送至喷嘴,循环使用。
室外空气依靠风机的动力从下部进入,向上流经盘管,强化了盘管外表面的放热,还可及时带走蒸发形成的水蒸气,加速水分的蒸发,提高冷凝效果。为防止未蒸发的水滴被空气带走,在喷管上部装有挡水板。
结构:分为吸入式和压送式冷凝器。
吸入式:通风机设在盘管上部,吸入来自盘管的空气;吸入式蒸发器传热效果好,但风机在高温高压下运行,易于发生故障。
压送式:通风机设在盘管下部,向盘管压送空气。
特点:蒸发式冷凝器是利用水的气化来带走制冷剂的放出的热量,冷凝器所消耗的水是用来补充散失的水量,冷却水用量小很多,面积约为水冷式的2倍,冷凝温度可保持在35-37度以下,比较经济。
冷凝器的并联问题:制冷剂流过冷凝器压力有所下降,,,且随蒸发式冷凝器的大小而有所不同。多台并联使用时,务必重视此问题,否则制冷剂将充入压力降最大的冷凝器中。为解决此问题,冷凝器并联时,各冷凝器的出液在进入贮液器前, 应装液封管。液封管的高度必须适应于最大负荷时制冷剂通过冷凝器的压降,同时还要考虑冬季运行时的情况。
蒸发器
蒸发器是利用制冷剂的气化来冷却空气或水、盐水等液体的装置,是制冷循环的主要环节之一。
分为:满液式蒸发器、非满液式蒸发器、循环式蒸发器和淋激式蒸发器。
1. 满液式蒸发器
特点:蒸发器中充满了液态制冷剂,可使传热面积尽量与制冷剂液体充分接触。沸腾传热系数高,充入量较大,润滑油回油较难。
分为卧式壳管蒸发器、水箱式蒸发器。