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1、4-1 冷凝器的种类及工作原理Condenser 1.1 冷凝器的种类,第四章 制冷装置的换热设备,冷凝器,立式壳管式,卧式壳管式,套管式壳管式,水冷冷凝器,风冷冷凝器,蒸发式冷凝器,淋激式冷凝器,传热系数高，占地面积小，清洗方便；耗水量大，体型笨重,传热系数高，耗水量小，占空间小；水质要求高，清洗不易，留出拔管空间,传热系数高，机组占地面积小，结构简单；金属耗量大，清洗困难，水阻力大,不需水，安装简单，可置于屋面；传热系数小，受环境温度影响大，恶化环境，除尘困难,省水，造价低，结构简单，水垢易清除，体积小,省水，造价低，结构简单，可现场制作，水垢易清除；金属耗量大，占地面积大,焊接板式,具有
2、体积小、重量轻、传热效率高、可靠性好、加工过程简单等优点,立式壳管式冷凝器,卧式壳管式冷凝器,套管式冷凝器,焊接板式冷凝器,风冷冷凝器,蒸发式冷凝器,淋激式冷凝器,1.2 冷凝器中的传热过程,2.1 传热过程,制冷剂侧的放热,金属壁和垢层的导热,冷却剂侧的放热,2.2 传热系数,水冷冷凝器(以传热管外表面计算)(式中各参数见书注解):,风冷冷凝器(以传热管外表面计算，制冷剂管内流动):,金属壁内侧油膜的导热,冷凝的对数或算术平均温差：,2.3 冷凝器的设计计算,确定冷凝器的热负荷,确定冷凝器的型式,计算传热温差,计算传热面积,计算冷却水量,根据以上确定的面积FK，由于考虑到：使用后的污垢热阻将
3、降低传热效率；制冷系统的容量波动，故要加上安全系数：510%，因此FK*=(1.051.1)FK,QK=MR(h2-h3)= 0+Pth 经验公式：开启式 QK=Q0冷负荷系数=f(tK,t0,工质,气缸冷却方式)全封闭式QK=Q0(A+BtK)28oC=tK=54OC: R12:A=0.9,B=0.053 R22:A=0.88,B=0.042,FK=QK/(Ktm) 传热系数查表,气候条件 水质水量 工艺要求 用户要求,计算传热系数,冷凝器的热力性能见表4-4,2.4.冷凝器的性能Performance,冷凝器的热负荷：,冷凝器的排热量:,单位时间内必须排走的热量(要求)。,根据冷却水带走的
4、热量计算冷凝器的排热量,Q,tk(pk),C,t0= 0oC,第四章 冷凝器和蒸发器,2. 蒸发器 2.1 蒸发器的分类,蒸发器,满液式,非满液式,循环式,喷淋式,盘管中全为制冷剂。沸腾放热系数高；工质充灌量大，对于F系统，com回油困难。,盘管内为气、液共存状态。工质充灌量少，易于com回油；传热效果较满液式差。,泵强制工质循环。沸腾放热系数高，com回油较易；系统投资高，运行费高。,用泵将工质喷淋在传热面上。沸腾放热系数高，工质充灌量小，能消除静液高度对蒸发温度的影响；设备费用高,2.2 常用蒸发器,第四章 冷凝器和蒸发器,蒸发器,冷却液体的蒸发器,冷却空气的蒸发器,水箱式蒸发器,卧式壳管
5、蒸发器,干式壳管蒸发器,冷却盘管,冷风机,直接蒸发式空气冷却器,满液式,非满液式,非满液式,满液式,满液式壳管蒸发器,干式壳管蒸发器,冷却盘管有：顶排管、墙排管、单层管、多层管等多种形式。,氟利昂直接蒸发式空气冷却器,第四章 冷凝器和蒸发器,2.2 蒸发器的传热系数 2.2.1 传热过程 蒸发器传热过程与冷凝器相同：,制冷剂侧的放热,金属壁和垢层的导热,载冷剂侧的放热,蒸发器的传热系数K的计算与冷凝器基本相同，但制冷剂侧的放热为沸腾放热，故放热系数与冷凝器不同，值也不同。,金属壁内侧油膜的导热,计算任务：决定所需要的传热面积，选出定型结构的蒸发器。,蒸发器的选择计算,一、耗冷量0,0是选择制冷
6、设备的主要依据。 0（1234） 1围护结构耗冷量； 2被冷却物体的热量； 3开门和通风换气时的耗冷量； 4运行管理耗冷量（包括电机、照明以及操 作管理人员等） 附加系数，考虑制冷设备和低温管路的冷损失，一般为1.2。,二、蒸发器的平均传热温差tm,t1载冷剂进入蒸发器温度； t2载冷剂离开蒸发器温度； t0蒸发温度。,三、蒸发器传热系数K值,2.蒸发器的性质,蒸发器的制冷量:,单位时间的吸热量。,Q0,t0(p0),tr,1,Z1(蒸发器),C(压缩机),库温降低tr ,4.7其他换热设备,一、再冷却器,作用：使冷凝后的液态制冷剂达到一定的再冷度，以减小节流损失，提高制冷能力和有利于液态制冷
7、剂输送。,二、回热器,作用：（1）对于R12、R134a和R502等，通过回热提高制冷剂装置的制冷系数；（2）使得节流装置前制冷剂液体再冷；（3）使蒸发器出口制冷剂蒸汽中夹带的液体气化，以提高制冷压缩机的效率和防止压缩机液击。,三、中间冷却器,中间冷却器用于双级压缩制冷装置，它的结构随循环的形式而有所不同。双级压缩氨制冷装置采用中间完全冷却，所以其中间冷却器用来同时冷却高压氨液及低压压缩机排出的氨气。氨中间冷却器结构如图。,四、冷凝蒸发器,冷凝蒸发器用于复叠式制冷装置，它是利用高温级制冷剂制取的冷量，使低温级压缩机排出的气态制冷剂冷凝，既是高温级循环的蒸发器，又是低温级循环的冷凝器。常用的结构形式有套管式、绕管式和壳管式。,
