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1、第6章,6.1 蒸发器 6.1.1 蒸发器的种类、工作原理和结构特点 6.1.2 蒸发器的选择 6.2 冷凝器 6.2.1 冷凝器的种类、工作原理与结构特点 6.2.2 冷凝器的选择 6.3 制冷系统其他热交换设备 6.3.1 中间冷却器 6.3.2 回热器 6.3.3 板式换热器 6.4 强化热交换设备传热特性的途径,第6章,6.4.1 蒸发器的传热及影响因素 6.4.2 冷凝器的传热及影响因素,6.1 蒸发器,6.1.1 蒸发器的种类、工作原理和结构特点 6.1.2 蒸发器的选择,6.1.1 蒸发器的种类、工作原理和结构特点,1.冷却液体的蒸发器 2.冷却空气的蒸发器,1.冷却液体的蒸发器
2、,(1)卧式壳管式蒸发器 卧式壳管式蒸发器一般用于闭式的载冷剂系统，有满液式和干式两类。 (2)沉浸式蒸发器 沉浸式蒸发器一般用于开式载冷剂系统。,(1)卧式壳管式蒸发器 卧式壳管式蒸发器一般用于闭式的载冷剂系统，有满液式和干式两类。,1)根据制冷剂的不同，满液式蒸发器可分为氨用和氟利昂用两类。 2)干式卧式壳管式蒸发器主要用于氟利昂制冷系统，其中载冷剂沿壳程流动，制冷剂液体沿管程流动，制冷剂的充灌量少。,1)根据制冷剂的不同，满液式蒸发器可分为氨用和氟利昂用两类。,图6-1 氨用满液式蒸发器 1回气包 2压力表 3换热管束 4安全阀 5放油阀 6集油包 7液体平衡管 8浮球阀 9泄水旋塞 1
3、0放气旋塞 11过滤器 12节流阀 13气体平衡管 14金属管液面批示器,1)根据制冷剂的不同，满液式蒸发器可分为氨用和氟利昂用两类。,图6-2 氟利昂用满液式蒸发器 1端盖 2筒体 3回气包 4管板 5橡胶垫圈 6换热管束,1)根据制冷剂的不同，满液式蒸发器可分为氨用和氟利昂用两类。,图6-3 直管式干式蒸发器 1前端盖 2圆缺形折流板 3后端盖 4支座 5螺塞 6换热管束 7筒体,2)干式卧式壳管式蒸发器主要用于氟利昂制冷系统，其中载冷剂沿壳程流动，制冷剂液体沿管程流动，制冷剂的充灌量少。,图6-4 U形管式干式蒸发器 1端盖 2圆缺形折流板 3筒体 4换热管束,(2)沉浸式蒸发器 沉浸式
4、蒸发器一般用于开式载冷剂系统。,1)立管式蒸发器结构如图6-5所示。 2)螺旋管式蒸发器是立管式蒸发器进行改正后的产品。 3)蛇管式蒸发器常用于小型氟利昂制冷装置，其结构如图6-7所示。,1)立管式蒸发器结构如图6-5所示。,图6-5 立管式蒸发器 1过滤器 2节流阀 3截止阀 4气液分离器 5上集管 6电动机 7搅拌器 8换热立管束 9下集管 10浮球阀 11集油包 12截止阀 13液面位置,2)螺旋管式蒸发器是立管式蒸发器进行改正后的产品。,图6- 螺旋管式蒸发器 1过滤器 2节流阀 3截止阀 4气液分离器 5上集管 6电动机 7搅拌器 8换热螺旋管束 9下集管 10浮球阀 11集油包 1
5、2截止阀 13液面位置,3)蛇管式蒸发器常用于小型氟利昂制冷装置，其结构如图6-7所示。,图6-7 蛇管式蒸发器 1换热蛇管束 2换热管束支架 3搅拌器 4电动机,2.冷却空气的蒸发器,(1)冷却排管 冷却排管的结构比较简单，可以现场制作，但形式多样，如直管式、集管式与盘管式等。 (2)干式冷风机 干式冷风机依靠通风机强迫空气流过箱体内的蒸发管组进行热交换。,(1)冷却排管 冷却排管的结构比较简单，可以现场制作，但形式多样，如直管式、集管式与盘管式等。,1)冷间内沿墙布置的排管称为墙排管，主要有立管式和盘管式。 2)冷间内沿平顶下布置的排管称为顶排管。,图6- 两层光滑管集管式顶排管,(2)干
6、式冷风机 干式冷风机依靠通风机强迫空气流过箱体内的蒸发管组进行热交换。,1)大型干式冷风机一般采用落地式，分氨用和氟利昂用。 2)吊顶式冷风机的结构与落地式基本相同，其主体也是蒸发管组。,1)大型干式冷风机一般采用落地式，分氨用和氟利昂用。,图6-9 氨用落地式冷风机 1风机 2箱体 3融箱淋水管 4制冷剂回气集管 5制冷剂供液集管 6支架 7承水盘 8回风口 9蒸发器换热管束,1)大型干式冷风机一般采用落地式，分氨用和氟利昂用。,图6-10 分液器结构 a)离心式分液器 b)碰撞式分液器 c)碰撞式分液器 d)降压式分液器 e)降压式分液器,2)吊顶式冷风机的结构与落地式基本相同，其主体也是
7、蒸发管组。,图6-11 单向吹风吊顶式冷风机 1蒸发器换热管束 2风机 3制冷剂回气管 4承水盘 5凝结水出水口 6制冷剂供液管,2)吊顶式冷风机的结构与落地式基本相同，其主体也是蒸发管组。,图6-12 双向吹风吊顶式冷风机 1制冷剂供液管 2融霜水进口 3蒸发器换热管束 4承水盘 5制冷剂回气管 6排水管 7电动机与风机,6.1.2 蒸发器的选择,1.蒸发器形式的选用 2.蒸发器的传热性能计算,1.蒸发器形式的选用,蒸发器形式的选择根据冷却对象和冷却方式的要求确定，保证运行安全可靠、经济高效节能和降低劳动强度。一般可按下列方法选用：在舒适性空调系统中，选用壳管式蒸发器；在生产性空调系统中，选
8、用壳管式蒸发器、沉浸式蒸发器等；在冷藏库制冷系统中，常选用冷风机或冷却排管等。,2.蒸发器的传热性能计算,(1)蒸发器传热温差计算 蒸发器在换热时，制冷剂由于汽化其温度是恒定的，而载冷剂由于放热其温度是下降的。 (2)蒸发器传热系数确定 蒸发器的传热系数一般由厂家产品样本给出，也可参考有关设计手册。 (3)蒸发器传热面积计算 (4)载冷剂的循环量计算,(1)蒸发器传热温差计算 蒸发器在换热时，制冷剂由于汽化其温度是恒定的，而载冷剂由于放热其温度是下降的。,(2)蒸发器传热系数确定 蒸发器的传热系数一般由厂家产品样本给出，也可参考有关设计手册。,表6-1 常用沉浸式与壳管式蒸发器的传热系数W/(
9、)和热流密度(W/),(3)蒸发器传热面积计算,(4)载冷剂的循环量计算,6.2 冷凝器,6.2.1 冷凝器的种类、工作原理与结构特点 6.2.2 冷凝器的选择,6.2.1 冷凝器的种类、工作原理与结构特点,1.水冷却式冷凝器 2.空气冷却式冷凝器 3.空气与水联合冷却式冷凝器,1.水冷却式冷凝器,(1)立式壳管式冷凝器 立式壳管式冷凝器多用于氨制冷系统中，它垂直安放在室外混凝土水池上。 (2)卧式壳管式冷凝器 常用的卧式壳管式冷凝器有氨用与氟利昂用两大类。 (3)套管式冷凝器 氨用套管式冷凝器耗金属量多，现很少使用。,(1)立式壳管式冷凝器 立式壳管式冷凝器多用于氨制冷系统中，它垂直安放在室
10、外混凝土水池上。,图6-13 立式壳管式冷凝器 a)立式壳管式冷凝器 b)导流管 1配水箱 2水过滤网 3导流管 4换热管束 5制冷剂进气管 6压力表 7制冷剂出液管 8放油管 9混合气体管 10气体平衡管 11安全阀 12放空气管 13管板,(2)卧式壳管式冷凝器 常用的卧式壳管式冷凝器有氨用与氟利昂用两大类。,1)氨用卧式壳管式冷凝器的壳体结构与立式相似，其圆筒形壳体呈水平布置(图6-14)，壳体内的横卧管束采用无缝钢管。 2)氟利昂用卧式壳管式冷凝器的结构与氨用相近(图6-15)，筒体上部有进气管，下部有出液管。,1)氨用卧式壳管式冷凝器的壳体结构与立式相似，其圆筒形壳体呈水平布置(图6
11、-14)，壳体内的横卧管束采用无缝钢管。,图6-14 氨用卧式壳管式冷凝器 1制冷剂进气管 2气体平衡管 3筒体 4换热管束 5安全阀 6压力表 7放空气管 8冷却水进管 9冷却水出管 10支座 11制冷剂出液管 12泄水旋塞 13端盖 14放气旋塞,2)氟利昂用卧式壳管式冷凝器的结构与氨用相近(图6-15)，筒体上部有进气管，下部有出液管。,图6-15 氟利昂用卧式壳管式冷凝器 1端盖 2管板 3制冷剂进气管 4筒体 5橡胶垫圈 6换热管束 7制冷剂液管,2)氟利昂用卧式壳管式冷凝器的结构与氨用相近(图6-15)，筒体上部有进气管，下部有出液管。,图6-16 氟利昂用套管式冷凝器,(3)套管
12、式冷凝器 氨用套管式冷凝器耗金属量多，现很少使用。,2.空气冷却式冷凝器,图6-17 空气冷却式冷凝器,3.空气与水联合冷却式冷凝器,(1)淋激式冷凝器 淋激式冷凝器又称大气式冷凝器，它主要用于大、中型氨制冷系统中。 (2)蒸发式冷凝器 蒸发式冷凝器的传热部分采用光滑管束或肋片管束组成的蛇形管组，管组装在由型钢和钢板焊制的立式箱体内。,(1)淋激式冷凝器 淋激式冷凝器又称大气式冷凝器，它主要用于大、中型氨制冷系统中。,图6-18 淋激式冷凝器 1放空气管 2V形配水槽 3配水箱 4蛇形换热管 5制冷剂蒸气集管 6储液器 7制冷剂出液管 8放油管 9制冷剂进气管 10制冷剂液体立管 11鸭嘴弯管
13、,(2)蒸发式冷凝器 蒸发式冷凝器的传热部分采用光滑管束或肋片管束组成的蛇形管组，管组装在由型钢和钢板焊制的立式箱体内。,图6-19 蒸发式冷凝器 a)吸风式蒸发式冷凝器 b)吹风式蒸发式冷凝器 1风机 2挡水板 3冷却水喷淋机构 4换热管束 5冷却水泵 6补水浮球 7制冷剂出液管 8制冷剂进气管,(2)蒸发式冷凝器 蒸发式冷凝器的传热部分采用光滑管束或肋片管束组成的蛇形管组，管组装在由型钢和钢板焊制的立式箱体内。,图6-20 有预冷的蒸发式冷凝器 1制冷剂进气管 2肋片式预冷器 3挡水板 4冷却水喷淋机构 5水池 6冷却水泵 7制冷剂出液管 8换热管束 9风机,6.2.2 冷凝器的选择,1.
14、冷凝器的热负荷确定 2.冷凝器形式的选择 3.冷凝器的热力计算,1.冷凝器的热负荷确定,冷凝器的热负荷一般应根据各种制冷循环的热力分析得到。,2.冷凝器形式的选择,表6-2 各种冷凝器的选用方案,3.冷凝器的热力计算,(1)冷凝器传热温差计算 制冷压缩机排出的过热蒸气进入冷凝器后，先被冷却为饱和蒸气，再冷凝成饱和液体，还可能进一步冷却为过冷液体。 (2)冷凝器传热系数确定 冷凝器的传热系数与热流密度应根据生产厂家提供的产品样本来确定，也可参考有关设计手册与设备手册提供的数据确定。 (3)冷凝器的传热面积计算 (4)冷却水的流量计算,(1)冷凝器传热温差计算 制冷压缩机排出的过热蒸气进入冷凝器后
15、，先被冷却为饱和蒸气，再冷凝成饱和液体，还可能进一步冷却为过冷液体。,(2)冷凝器传热系数确定,表6-3 常用冷凝器的传热系数W/()和热流密度(W/)值,(2)冷凝器传热系数确定,表6-3 常用冷凝器的传热系数W/()和热流密度(W/)值,(3)冷凝器的传热面积计算,冷凝器的传热系数与热流密度应根据生产厂家提供的产品样本来确定，也可参考有关设计手册与设备手册提供的数据确定。,(4)冷却水的流量计算,6.3 制冷系统其他热交换设备,6.3.1 中间冷却器 6.3.2 回热器 6.3.3 板式换热器,6.3.1 中间冷却器,1.氨用中间冷却器 2.氟利昂用中间冷却器,1.氨用中间冷却器,图6-21 氨用中间冷却器 1制冷剂排气管 2平衡孔 3压力表 4气体平衡管 5节流阀 6制冷剂进液管 7截止阀 8过滤器 9电磁恒压主阀 10液位控制器 11液体平衡管 12排液阀 13放油阀 14冷却蛇形盘管 15金属管液面指示器 16伞形挡液板 17制冷剂出气管 18筒体 19安全阀,2.氟利昂用中间冷却器,图6-22 氟利昂用中间冷却器(卧式盘管式) 1筒体 2挡板 3螺旋式换热管,6.3.2 回热器,图6-23 盘管式回热器 1筒体 2螺旋式换热管,6.3.3 板式换热器,1.组合式板式换热器 2.钎焊板式换热器,1.组合式板式换热器,图6-24 组合式板式换热器结构 1导杆 2板片组
