制冷 用换热器.

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1、 制 冷系统用换热器培训 制冷装置的换热设备 第一节 冷凝器的种类和工作原理 冷凝器将制冷剂气体冷却液化，以便循环使用。 冷凝器按冷却方式 空气冷却式（风冷却式） 水冷却式 蒸发式 空气冷却式冷凝器中 根据管外空气流动方 式 自然对流空气冷却式 冷凝器 强制对流空气冷却式 冷凝器 制 冷系统用换热器培训 一、水冷式冷凝器 水冷式冷凝器是以水作为冷却介质，靠水的温升 带走冷凝热量。冷却水一般循环使用，但系统中 需设有冷却塔。水冷式冷凝器按其结构形式又可 分为壳管式冷凝器和套管式冷凝器两种。 （一）立式壳管式冷凝器 制 冷系统用换热器培训 制 冷系统用换热器培训 1、工作过程 制冷剂蒸气：管外流动

2、，上进下出 冷却水：管内流动，上进下出 2、立式壳管式冷凝器的主要特点是： 1）由于冷却水流量大流速高，故传热系数较高，一般 K=600700(kcal/m2.)。 2）垂直安装占地面积小，且可以安装在室外。 3）冷却水直通流动且流速大，管内水垢易清除，且不必 停止制冷系统工作，故对水质要求不高，一般水源都可以 作为冷却水。 4）但因立式冷凝器中的冷却水温升一般只有24，对 数平均温差一般在56左右，故耗水量较大。且由于设 备置于空气中，管子易被腐蚀。 3、应用：大中型氨制冷系统 制 冷系统用换热器培训 （二）卧式壳管式冷凝器 它与立式冷凝器有相类似的壳体结构，主要区别 在于壳体的水平安放和水

3、的多路流动。 氨卧式壳管式冷凝器 制 冷系统用换热器培训 流程： 制 冷系统用换热器培训 1、工作过程： 制冷剂蒸气：管外冷凝，上进下出 冷却水：管内流动，下进上出，同侧，多流程 2、特点 1）冷却水用量较少 2）对冷却水质要求较高 3）水平安装占地面积大 3、应用：广泛地用于氨制冷系统，也可以用于氟 利昂制冷系统。 冷水机组 制 冷系统用换热器培训 （三）套管式冷凝器 1、工作过程： 氟利昂套管式冷凝器 制 冷系统用换热器培训 制 冷系统用换热器培训 制冷剂蒸气：上进下出，内、外管间流动 冷却水：下进上出，内管流动，多流程， 2、特点 优点：结构简单，便于制造，且因系单管冷凝， 介质流动方向

4、相反，故传热效果好，当水流速为1 2m/s时传热系数可达800kcal/(m2.)。 缺点：金属消耗量大，而且当纵向管数较多时， 下部的管子充有较多的液体，使传热面积不能充 分利用。另外，清洗困难，并需大量连接弯头。 3、应用：小型氟利昂空调机组仍广泛使用套管式 冷凝器 制 冷系统用换热器培训 二、风冷式冷凝器 空气冷却式冷凝器是以空气作为冷却介质，靠 空气的温升带走冷凝热量的。根据空气流动方式 不同，可分为自然对流式和强迫对流式两种。 自然对流空气冷却式冷凝器 a)丝管式b)百叶窗式c)内藏式 制 冷系统用换热器培训 空气强制对流冷凝器 1-肋片 2-传热管 3-上封板 4-左端板 5-进气

5、集管 6-弯头 7-出液集管 8-下封板 9-前封板 10-通风机 11-装配螺钉 注意：排数26排。 制 冷系统用换热器培训 机组多面进风：V或U形 1、工作过程： 制冷剂蒸气：管内冷凝，上进下出，多流程 空气：管外流动，横向掠过 制 冷系统用换热器培训 2、特点 结构简单，但冷却效果差于水冷却式。 3、应用：这种冷凝器适用于极度缺水或无法供水 的场合，常见于小型氟利昂制冷机组。 制 冷系统用换热器培训 三、蒸发式冷凝器 空气冷却和水冷却相结合。 制 冷系统用换热器培训 工作过程： 制冷剂蒸气：管内冷凝，上进下出，多流程， 冷却水：管外喷淋，上进下出， 空气：管外流动，下进上出， 制 冷系统

6、用换热器培训 第四节 蒸发器种类和工作原理 蒸发器是制冷机中的冷量输出设备。 制冷剂在蒸发器中蒸发，吸收介质（水或 空气或其它液体）的热量，达到制冷的目 的。 冷却液体（水或其 它液体）蒸发器 干式壳管式蒸发器 满液式壳管式蒸发器 冷却空气的蒸发器 空气自然对流 空气强制对流 制 冷系统用换热器培训 一、满液式壳管式蒸发器 卧式满液式蒸发器结构 制 冷系统用换热器培训 1、工作过程： 制冷剂液体：管外汽化，下进上出 冷冻水：管内流动，下进上出，同侧，多流程 2、特点： 1）沸腾有温差 2）回油困难 3）制冷剂充注量大，80%左右 4）传热管冻裂 5）容易造成液击 3、应用：氨制冷系统，冷水机组

7、 制 冷系统用换热器培训 二、干式壳管式蒸发器 干式壳管蒸发器结构 制 冷系统用换热器培训 1、工作过程： 制冷剂液体：管内汽化，下进上出，同侧，多流 程 冷冻水：管外流动，上进上出，多流程 2、特点： 1）沸腾温差小 2）回油较容易 3）制冷剂充注量少 4）传热管冻裂可能性小 5）不易造成液击 3、应用：氟利昂系统 制 冷系统用换热器培训 三、冷却空气的蒸发器 1、空气自然对流 制 冷系统用换热器培训 2、空气强制对流 制 冷系统用换热器培训 1、工作过程： 制冷剂液体：管内流动，多路进出 空气：管外流动，横向掠过 2、应用： 家用冰箱、空调、除湿机等 制 冷系统用换热器培训 其他附件：节流

8、机构和辅助设备 第一节 节流机构 作用： a）使高压常温的制冷剂液体在经节流机构时节流 降压，变为低压低温的制冷剂湿蒸汽, 进入蒸发器 ，在蒸发器内蒸发吸热，从而达到制冷降温的目 的。降温降压。 b）调整流入蒸发器的制冷剂流量，使制冷剂流 量始终与蒸发器的热负荷相匹配。这样既能保证 蒸发器传热面积的充分利用，又可以防止压缩机 出现液击冲缸现象。调节流量。 制 冷系统用换热器培训 基本原理：使高压液态制冷剂受迫流过一个小过 流截面，产生合适的局部阻力损失(或沿程损失) ，使制冷剂压力骤降，与此同时一部分液态制冷 剂汽化，吸收潜热，使节流后的制冷剂成为低压 低温状态。降温降压。 常用的节流机构：手

9、动膨胀阀、浮球式膨胀阀、 热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管等。 一、热力膨胀阀 （一）内平衡式热力膨胀阀 1、基本结构和工作原理 制 冷系统用换热器培训 w 热力膨胀阀 实物图 制 冷系统用换热器培训 感应部分、传动部分、执行部分、调节部分 制 冷系统用换热器培训 工作原理： 制 冷系统用换热器培训 pl阀后制冷剂的压力，作用在膜片下部， 使阀门向关闭方向移动； p2弹簧作用力，也施加于膜片下方，使阀 门向关闭方向移动，其作用力大小可通过调整 螺丝予以调整； p3感温包内制冷剂的压力，作用在膜片上 部，使阀门向开启方向移动，其大小取决于感 温包内制冷剂的性质和感温包感受的温度。 对于任一运行工况

10、，此三种作用力均会达到 平衡，即p1p2=P3， 此时，膜片不动，阀芯位置不动，阀门开度一 定。制冷剂流量一定。 制 冷系统用换热器培训 如何实现一定的过热度？ R22：P1=0.584MPa t0=tA=5c tc=10c P3=0.681MPa P2=0.097MPa 若P20.097,其它不变，则tc10c ,过热度大于5 度. 制 冷系统用换热器培训 适应蒸发器负荷的制冷剂流量调节过程： 1）当蒸发器负荷增加时，流量还来不及调节，汽化段缩短，过热段 延长，出口过热度增加，这时，P3增大，p1p2P3，膜片上移，开 启度减少，流量减少，适应负荷需要，随着流量减少，P3增大，最终 ，p1p

11、2=P3达到平衡。（动态平衡） 制 冷系统用换热器培训 （二）外平衡式热力膨胀阀 1、基本结构与工作原理： 制 冷系统用换热器培训 与内平衡式热力膨胀阀不同之处：P1不同.? 若假设蒸发器压力降为0.036MPa，则Pc=0.584-0.036= 0.548MPa,饱和温度为3c， 1）采用内平衡式热力膨胀阀，tc=10c ，过热度为7c ； 2）采用外平衡式热力膨胀阀，P30.097+0.548 0.645MPa,感温包感受出口温度为8c ，过热度为5c 。 制 冷系统用换热器培训 一般情况下，R22蒸发器压力降P0达到下表 4 .2所规定的值时，应采用外平衡式热力膨胀阀 。 此外，使用带分

12、液器的蒸发器时，也应使用外 平衡式 热力膨胀阀，即将分液器引起的压降按 P0处理，才能保证蒸发器的工作能力得以正常 发挥。 制 冷系统用换热器培训 （三）安装热力膨胀阀时应注意的问题 膨胀阀应正立式安装，不允许倒置。 感温包安装在蒸发器的出气管上，紧贴包缠在 水平无积液的管段上，外加隔热材料缠包，或插 入吸气管上的感温套内。 当水平回气管直径小于22mm时，感温包可扎 在回气管顶部；当水平回气管直径大于22mm时 ，感温包可扎在回气管下侧45处，以防管子底 部积油等因素影响感温包正确感温。 外平衡膨胀阀的平衡管一般都安装在感温包后 面100mm处的回气管上，并应从管顶部引出，以 防润滑油进入阀

13、内。 制 冷系统用换热器培训 一个系统中有多个膨胀阀时，外平衡管应接到 各自蒸发器的出口。 制 冷系统用换热器培训 二、浮球式膨胀阀 （一）基本结构和工作原理 制 冷系统用换热器培训 制 冷系统用换热器培训 三、热电膨胀阀（电动膨胀阀） 热电膨胀阀也称电动膨胀阀。它是利用热敏电阻的 作用来调节蒸发器供液量的节流装置。热电膨胀阀的基 本结构以及与蒸发器的连接方式如图所示。热敏电阻具 有负温度系数特性，即温度升高，电阻减小。它直接与 蒸发器出口的制冷剂蒸气接触。在电路中，热敏电阻与 膨胀阀膜片上的加热器串联，电热器的电流随热敏电阻 值的大小而变化。 制 冷系统用换热器培训 当蒸发器出口制冷剂蒸气的

14、过热度增加时，热敏电阻度 升高，电阻值降低，电加热器的电流增加，膜室内充注 的液体被加热而温度增加，压力升高，推动膜片和阀杆 下移，使阀孔开启或开大。当蒸发器的负荷减小，蒸发 器出口蒸气的过热减小或者变成湿蒸气时，热敏电阻被 冷却，阀孔就关小或关闭。这样热电膨胀阀可以控制蒸 发器的供液量，使其与热负荷相适应。 制 冷系统用换热器培训 四、毛细管 （一）基本结构和工作原理 1、制冷工程中一般称内径0.52mm左右，长度 在14m左右的紫铜管为毛细管。 2、它主要是靠其管径和长度的大小来控制液体制 冷剂的流量以使蒸发器能在适当的状况下工作。 1)当管径一定时，流体通过的管道短则压降小，流 量大；反

15、之，压降大且流量小。 2)当长度一定时，流体通过的管径大则压降小，流 量大；反之，压降大且流量小。 制 冷系统用换热器培训 当毛细管入口为过冷液体时，12段压力下降，温度变 化不大，到2点时变为某一压力下的的饱和液体；管中 出现气泡，变为气液两相流动（湿蒸气），压力、温度 急剧下降。 若毛细管入口为饱和液体或湿蒸气时，无液体段，1、2 点重合，2点后的变化相同。 制 冷系统用换热器培训 3、毛细管的长度与直径的选择： 1）计算法 有关文献中关于毛细管的长度与直径的经验公式 ，现介绍作为参考： L-毛细管长度，m Di毛细管直径，mm 制 冷系统用换热器培训 2）图表法 在选配时根据已知条件通过

16、线图近似地选择毛细 管的参数。 图4示出了R22、R12毛细管初步选择曲线图。 制 冷系统用换热器培训 若已知一R22制冷装置制冷量Qo=697.8W.在图中可以有A 、B、c三个反映毛细管参数的点，即得到3种长度和内径 的毛细管，即di为0. 8、0.9和1.0mm，长度L为0.9、1.5和 2.8m，可从此3个结果中选取一种作为初选毛细管尺寸。 制 冷系统用换热器培训 （二）特点 优点：结构简单、无运动部件、价格低廉、压缩机停机 后，容易达到压力平衡，减轻启动负荷。 缺点：调节性能差。 影响制冷剂流量（供液量）的因素： A、毛细管的几何尺寸（长度、内径） 长度长、内径小，流量小 B、入口制冷剂的参数（温度、压力） 压力大，流量大 C、蒸发压力P0 当P0Pc（临界压力）时，流量随P0减小而增加； 当P0Pc（临界压力）时，流量最大； 当P0Pc（临界压力）时，流量不变。 制 冷系统用换热器培训 适用：蒸发温度变化范围不大、负荷比较稳定