第1章冷凝器和蒸发器

2019/5/7 1信息第1章冷凝器和蒸发器2019/5/7信息2第1章冷凝器和蒸发器2019/5/7 3信息第1节冷凝器1，冷凝器: 冷凝器是一种热交换制冷剂将热量释放到系统的介质水或空气，这些介质由于放热而冷凝成液体. 2 2.冷凝过程的三个阶段: 从过热蒸汽冷却到饱和蒸汽；然后将其冷却. 从饱和蒸汽到饱和液体的冷凝；从饱和液体冷却到过冷液体2019/5/7 4信息1.冷凝器的传热分析及其影响因素尽管制冷剂的结构形式多种多样，但大多数用于制冷系统的冷凝器都是表面热交换器. 其特征在于，冷却介质和制冷剂蒸气这两种流体在金属分隔壁的两侧同时流动，并且热量从制冷剂蒸气通过壁表面传递到冷却介质（水或空气）. 传热过程包括制冷剂的冷凝和放热，通过金属壁（和灰尘）的热传导以及冷却介质的吸热过程. t FKQ基本传热公式: （1）冷凝器的传热分析2019/5/7 5信息（1）冷凝器的传热分析冷凝器中制冷剂的冷凝，通常是膜冷凝. 当制冷剂蒸气在饱和温度以下与壁表面接触时，会凝结成液膜并在重力作用下流向地面.

液膜是冷凝器制冷剂侧的热阻，其增稠将增加制冷剂侧的热阻并降低放热系数. 因此，为了增加冷凝器的放热系数，必须尽可能减少液膜. 5/7/2019 6信息（2），影响制冷剂侧蒸汽凝结和放热的因素1.制冷剂蒸汽的流速和方向当蒸汽和凝结的液膜在管道中移动时，在相同的方向上，空气流动可促进冷凝液膜变薄并与冷却壁更快分离，从而增加放热系数. 当蒸汽流动和液膜层流动方向相反时，放热系数的大小取决于制冷剂蒸汽的流量. 5/7/2019 7信息2.传热壁粗糙的效果平滑清洁，液膜的流阻低，冷凝液流动更快，使液膜更薄，热量更大. 释放系数相应增加. 如果壁表面粗糙，则液膜的流动阻力增加，从而液膜层变厚，并且放热系数降低. 在严重的情况下，放热系数降低20％至30％. 因此，冷凝器管的表面应保持光滑清洁，以确保较大的冷凝传热系数. 5/7/2019 8信息3.制冷剂蒸气含油时冷凝和放热的效果当制冷剂蒸气与大量润滑油混合时​​，油会沉积在冷却壁上形成油导热系数低的薄膜，导致额，否则，传热系数也会降低. 因此，在冷凝器的设计和运行中，应安装高效的油分离器以减少制冷剂蒸气中的油含量，从而减少其对冷凝热的不利影响.

2019/5/7 9信息4.包含空气或其他不可凝气体的制冷剂蒸气的影响制冷系统中不可避免存在空气或其他不可凝气体. 这些气体与制冷剂蒸气一起进入冷凝器并粘附在冷凝膜上，从而降低了制冷剂蒸气的分压. 如果不及时排除，将大大降低制冷剂的散热系数，并影响制冷剂蒸气的冷凝散热. 5，冷凝器结构的影响无论冷凝器是哪种结构，都应设法使冷凝液迅速离开冷却壁. 2019/5/7 10信息（3）影响冷却介质散热的因素通常是水或空气. 由于水的热容量大于空气的热容量，所以使用水作为冷却介质的冷凝器的传热性能优于使用空气作为冷却介质的冷凝器. 1 1.冷却介质的放热系数随冷却介质流量的增加而增加. 但是，如果流量太大，则热交换器中的冷却介质的流阻会增加，从而导致泵或风扇的功耗增加. 一般水速为0.8〜1.2m / s，风速为2〜4m / s. 2.冷却介质的流速2019/5/7 11信息3.冷却介质的纯度用水冷却时，无论使用地下水还是地表水. 水中含有杂质，例如某些矿物质和沉积物. 因此，使用一段时间后，水垢层将逐渐附着在冷凝器的传热壁上，形成额外的热阻，从而大大降低了传热系数.

水垢层的厚度取决于冷却水的质量，冷凝器的使用时间以及设备的运行和管理. 使用空气作为冷却冷凝器. 长期使用后，传热表面将被灰尘覆盖，并且可能生锈或沾上油脂. 所有这些污垢将增加传热阻力并降低传热系数. 因此，在制冷设备运行期间，冷凝器上的各种污垢应经常清除. 2019/5/7 12信息第2节冷凝器冷却的类型，结构和工作原理-带走热量的介质（例如空气和水）冷却的中制冷剂冷却方法-水冷却的空气冷却（风冷）水根据冷却介质和冷却方法的不同，空气组合冷却可分为三种类型: 水冷式，风冷式和蒸发式. 2019/5/7 13信息1.水冷冷凝器的冷却介质是用水，用于吸收制冷剂释放的冷凝热. 1）立式壳管式水冷冷凝器2）卧式壳管式水冷冷凝器3）套筒式水冷冷凝器结构类型: 壳管式，套筒式，螺旋板式: 垂直蒸发器与冷凝器的作用，水平分类: 2019/5/7 14信息（1 1）水平的管壳式冷凝器结构: 它是一个圆筒形的圆柱体，通过钢板卷取焊接而成，在其两端焊接有两个圆管板缸体在两个管板上钻有许多小孔，并且在相应的小孔中安装有热交换管. 这些管在管板上膨胀或焊接.

（请参阅虚拟图片）2019/5/7 15信息工作过程: 制冷剂蒸汽在管道外部冷凝，冷却水在泵的作用下流入管道. 制冷剂蒸气从上部进入气缸，冷凝成液体，然后从下部流入蓄能器. 2019/5/7 16信息氨用卧式管壳式冷凝器1.排气旋塞； 2.平衡管接头； 3.安全阀； 4.压力表； 5.排气阀； 6.端盖； 7.集油袋； 8.支持； 9.排水旋塞； 10.缸体2019/5/7 17信息氟利昂卧式壳管冷凝器1.换热管； 2.管板； 3.橡胶密封圈； 4.端盖； 5.缸体； 6.支持2019/5/7 18信息2019/5/7 19信息的结构描述: 1 1，氨冷凝器和氟冷凝器外部结构差异如下: 氨冷凝器通常用油焊接收集袋位于缸体下部，以便积聚润滑油并将油返回压缩机. 氟没有. （与制冷剂的油溶解度有关）2 2.冷凝器的进水通常是从底部到顶部，因此冷凝器中的热交换管始终注满水以增强热交换. 2019/5/7 20信息在选择热交换管的材料时，卧式壳管冷凝器中的大多数热交换管都使用无缝钢管. 氟利昂在卧式壳管冷凝器中使用铜管作为热交换管.

为了增强热传递，可以使用下图所示的滚动低肋管或之字形管. 轧制低肋管和曲折管的结构2019 / 5/7 21信息螺纹铜管2019 / 5/7 22信息水平壳管式冷凝器结构紧凑，易于组合，操作可靠，易于操作等. 优点;但是它具有冷却水质量高，水温低，清洁时停止工作以及取下端盖的缺点. 因此，卧式管壳式冷凝器主要用于水源丰富，水质良好的区域，以及船舶，室内和狭窄的工作场所等场所. 5/7/2019 23信息（（2）垂直管壳式冷凝器垂直管壳式冷凝器垂直管壳式冷凝器是指热交换管和外壳垂直放置，冷却水沿容器内壁流动. 管膜向下流向大气的冷凝器，现在仅用于中型和大型氨制冷装置（如右图所示）2019/5/7 24数据工作原理: 冷却水进入分配水箱从顶部开始，然后从分流喷嘴进入换热管，但是冷却水并没有充满整个钢管，而是沿着顶部从底部到底部以薄膜状流动. 气态的制冷剂从冷凝器壳的中部流出，上部进入汽缸内的管道的外部空间冷凝，冷凝后的液体体积e在冷凝器的底部，并从排液管流出. 2019/5/7 25数据功能: 可以安装在室外，节省了机房面积. 冷却水要求不高且易于清洁.

缺点: 耗水量大，体积大，相对笨重，不利于单元化，冷凝器管中的水流速低（取决于重力自然流量），容易形成水垢，需要经常清洁. 适用范围: 大中型氨制冷系统，水质差，水温高，水量大. 生产材料: 壳钢板；钢管用无缝钢管2019/5/7 26信息2019/5/7 27信息3.管式冷凝器2019/5/7 28氟利昂用管式冷凝器由两种无缝钢管和不同直径的铜管，通常不占据特殊位置，从而节省了制冷单元的占地面积. 其缺点是: 单位传热面积的金属消耗大，难以清洗水垢.

通常用于制冷量小于40kW的小型氟利昂制冷系统. 2019/5/7 31信息2.空冷冷凝器的冷却介质为空气-空气用于吸收冷凝水. 风冷冷凝器: 自然自然对流强制空气对流盘管冷凝器（家用冰箱）对流风冷冷凝器1.液体集管； 2.肘部； 3.分配头； 4.上密封板； 5.换热管； 6.鳍； 7.螺丝； 8.风扇； 9.前挡风板2019/5/7 32信息2.风冷冷凝器的冷却介质为空气-空气用于吸收冷凝水. 风冷式冷凝器: 自然对流强制对流制冷剂蒸气从冷凝器的上端分布装置进入蛇形管的盘管，通过管壁从上到下与管外部的空气进行热交换，冷凝的制冷剂液体从管的下端流出. 工作原理: 2019/5/7 33材料不需要冷却水，更适合于供水困难的地方. 冷凝器的冷却介质是空气，并且制冷剂的冷凝温度和压力将高于使用水作为冷却介质的冷凝器的冷凝温度和压力. 特点: 制造材料: 铜管弯曲成蛇形线圈，管套由铜或铝制成的肋骨. 5/7/2019 34信息对于具有大冷凝负荷的风冷冷凝器，除上图所示的单侧进气口外，它们还可以VV形，UU形，WW形或倒置形布置MM形状.

右图是V形排列. 空气从装置的两侧进入冷凝器，并由引风机向上排出. 在确保较大的迎风面积的情况下，可以使制冷单元更紧凑. 风冷冷凝器（热泵单元）的V形布置5/7/2019 35信息2019/5/7 36信息蒸发式冷凝器是一种冷凝器，利用强制空气循环和水分蒸发将制冷剂冷凝到冷凝器中. 热带区. 为了增强空气在蒸发式冷凝器中的流动并及时清除蒸发的水蒸气，必须安装风扇以吹送或吸入空气. 根据箱中风扇的安装位置，蒸发冷却冷凝器可分为吸气式，鼓风式和其他类型. 蒸发冷凝器（3）空气和水联合冷却冷凝器-蒸发冷凝器2019/5/7 37信息蒸发冷凝器2019/5/7 38信息2019/5/7 39信息蒸发冷凝器主要利用冷却水汽化以吸收制冷剂的热量，因此耗水量很小，且耗水量仅为水冷冷凝器的55％至10％. 空气流量不大，在蛇形线圈之间通过的风速一般为3 3〜5m / s. 蒸发冷凝器每1 kW热负荷需要85至160m 3 3 / h的空气流量，50至80kg / h的冷却水和约55至10％的循环水. 蒸发式冷凝器的缺点是: 冷却水连续循环使用，水垢层生长较快，需要使用软化水.

蒸发冷凝器的进气的相对湿度对热交换能力有很大影响. 在相同的冷凝温度和风量下，进气的相对湿度越小，冷却水的蒸发量越大，冷凝效果越好. 蒸发式冷凝器特别适合缺水和干燥气候的地区. 5/7/2019 40信息冷凝器的选择冷凝器的选择取决于当地水温，水质，水量，气候和其他自然条件以及制冷剂的类型. 在实际项目中，应根据工艺要求以及各类冷凝器的特点和适用范围来确定. 有关各种冷凝器的性能，请参见设计手册. 2019/5/7 41信息第3节蒸发器的传热分析蒸发器是一种在制冷系统中的制冷剂和低温热源（冷却系统）之间交换热量的装置. 像冷凝器一样，它也属于隔墙热交换的一种装置. 它的热传递与热交换面积，热传递温差和热传递系数有关. 影响蒸发器传热的因素1.制冷剂特性对蒸发器的影响2.制冷剂液体润湿能力的影响3.换热表面条件对蒸发器传热的影响4.蒸发器的传热蒸发器结构对蒸发器的影响2019年5月5日42信息第IV节. 蒸发器的类型，结构和工作原理: 1.冷却液蒸发器的壳管式水箱类型2.冷却空气蒸发器的冷却排放管全液式干式立管螺旋管式冷却器2019/5/7 43信息（（1）满液管壳式蒸发器满液管壳式蒸发器1.安全阀接头； 2.压力表接头； 3.制冷剂蒸汽出口； 4.浮阀接头； 5.排气阀接头； 6.液位管； 7 . 制冷剂接口； 8.排污旋塞连接器； 9.排油管连接器； 10.换热管之一，用于冷却液态制冷剂的蒸发器2019/5/7 44信息当满液壳管式蒸发器工作时，壳应充满相当数量的液体制冷剂，一般静态液体表面的高度是外壳直径的70％〜80％，因此也称浸液发，此时将11-33行的管子暴露出来使液位升高.

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