蒸发器与冷凝器.doc

课程制冷技术与设备第3章蒸发器与冷凝器检查签字授课时数 3授课方法讲解、实训教具多媒体授课时间 4月8日授课班级空调 0713 教学目的 1、了解影响蒸发器传热的主要因素; 2、掌握蒸发器的主要类型及其结构特点。教学重点和难点重点: 冷却空气的蒸发器;干式壳管式蒸发器。难点:影响蒸发器传热的主要因素。复第3章蒸发器与冷凝器 蒸发器蒸发器是制冷系统中制取和输出冷量的设备。按照被冷却介质的特性,蒸发器可以分为冷却空气和冷却液体载冷剂两大类。 .1 影响蒸发器传热的主要因素 1. 制冷剂特性对蒸发器传热的影响一般制冷剂液体在蒸发器内的沸腾换热都属于泡状沸腾。泡状换热沸腾换热膜状换热当制冷剂导热系数λ↑、密度ρ↑、粘度μ↓、汽化潜热γ↑时, 放热系数α↑。 2 .被冷却介质特性对蒸发器传热的影响水、盐水和空气是制冷剂装置中常见的被冷却介质, 其放热系数与其物理性质有关外, 还与其流速等外界因素有关, 流速大, 虽然放热系数大,但相应的动力消耗也大,所以要取适宜的流速。 3. 润滑油进入蒸发器对传热的影响形成油膜(低温下由于粘度大,更易形成) ,产生很大的热阻, 降低换热效率,制冷量减少。(1 )油不能蒸发,导热系数小。一般油膜厚度为 时产生的热阻相当于厚度为 33mm 的低碳钢金属壁的热阻。( 2 )油膜还会妨碍制冷剂液体润湿传热表面 4 .蒸发器结构型式对蒸发器传热的影响(1 )使液体尽量充分接触传热表面①合理的液面高度②尽量减少制冷剂蒸气进入蒸发器③采用液泵供液(2 )增强热阻大的一侧的传热,如在管壁上加肋以增大换热面积。 .2 冷却空气的蒸发器这类蒸发器的制冷剂在蒸发器的管程内流动,并与在管程外流动的空气进行热交换, 按空气流动的原因, 冷却空气的蒸发器可分为自然对流式和强迫对流式两种。 1 .自然对流式冷却空气的蒸发器这种蒸发器的蒸发管又称为排管, 广泛用于冷库中,它依靠自然对流换热方式使库内空气冷却, 其结构简单、制作方便, 甚至可在现场生产, 但传热系数较低, 面积大, 消耗金属多。为了提高传热效果, 可采用绕制肋管制造。冷库内常用的排管蒸发器可根据其安装的位置分为有墙排管、顶排管、搁架式排管等多种形式。(每种形式的结构图) 2 .强迫对流式冷却空气的蒸发器在冷库中使用被称为冷风机, 在空调系统中使用被称为表冷器(表面式冷却器) 。它由几排带肋片的盘管和风机组成,依靠风机的强制作用, 使被冷却房间的空气从盘管组的肋片间流过。管内制冷剂吸热汽化, 管外空气冷却降温后送入房间。如图 8-3 为冷风机的蒸发器结构示意图( P208 )。这种氨用蒸发器一般用外径为 25~ 38 mm 的无缝钢管制成, 管外绕以 1mm 的钢肋片,肋片间距 10mm 。氟用蒸发器一般用外径 10~ 18mm 的铜管制成, 管外肋片为厚 的铜片或铝片, 肋片间节距与蒸发温度有关,蒸发温度高且肋片管上不结霜时,片距可取 2~ 4mm ,蒸发温度较低且肋片管上结霜时, 片距应大些, 可取 6~ 12mm , 如采取热气除霜措施则蒸发器的片距可以取小些。 .3 卧式管壳式蒸发器卧式管壳式蒸发器属于冷却液体载冷剂大类的蒸发器, 有满液式和干式两种。 1 .满液式蒸发器满液式蒸发器大多为壳管式, 载冷剂在管内流动, 制冷剂在管外蒸发,制冷剂液体基本浸满管束,上部留有一定的气空间。 1 )结构氨用满液式卧式壳管式蒸发器结构如图 8-4 所示。其筒体是钢板卷板后焊接成形, 两端焊有管板, 多根φ 25mm × 或φ 19mm × 2mm 的换热钢管穿过管板后, 通过胀接或焊接的方式与管板连接。筒体两端的管板外为装有分程隔板的封头, 制冷剂走壳程, 载冷剂( 冷冻水) 在管程内多程流动。封头上有载冷剂( 冷冻水) 进口管、载冷剂(冷冻水) 出口管。 2 )工作过程满液式卧式壳管式蒸发器的工作过程是: ……满液式卧式壳管式蒸发器内充满了液态制冷剂, 可使传热面与液态制冷剂充分接触,总传热系数高。满液式卧式壳管式蒸发器在工作时要保持一定的液面高度。正常工作时筒体内要充注垂直筒径约 70% ~ 80% 高度的制冷剂液体。 3 )主要特点(1 )优点: ①结构紧凑,占地面积小; ②传热性能好; ③制造和安装较方便; ④用盐水作载冷剂, 不易腐蚀和避免盐水浓度被空气中水分稀释等。(2 )缺点①制冷剂充注量大; ②受制冷剂液体静压力的影响。使