冷凝器(什么是冷凝器太平洋汽车百科)
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根据冷却介质的不同,冷凝器可分为四大类:水冷式、蒸发式、风冷式和淋水式冷凝器。
(1)水冷式冷凝器
水冷式冷凝器以水为冷却介质,水的温升带走冷凝热。一般来说,冷却水是循环使用的,但系统中需要冷却塔或冷却池。
水冷式冷凝器按其结构型式不同可分为立式管壳式和卧式管壳式水冷式冷凝器,又可分为立式管壳式、卧式管壳式和套管式冷凝器,其中常见的是管壳式冷凝器。
1.立式管壳式冷凝器
立式管壳式冷凝器又称立式冷凝器,是目前氨制冷系统中广泛使用的一种水冷式冷凝器。立式冷凝器主要由壳体(筒体)、管板和管束组成。
制冷剂蒸汽从2/3筒体高度处的蒸汽进口进入管束间的间隙,管内的冷却水与管外的高温制冷剂蒸汽通过管壁进行热交换,使制冷剂蒸汽冷凝成液体,逐渐向下流到冷凝器底部,通过出液管流入贮液器。
吸收的水排入下层混凝土池,冷却后泵入冷却塔循环使用。
为了使冷却水均匀地分配到各个喷嘴,在冷凝器顶部的配水箱上安装了配水板,在管束上部的各个喷嘴上安装了带斜槽的导流板,使冷却水以膜状水层沿管内壁向下流动,既提高了传热效果,又节约了用水。另外,
立式冷凝器的壳体上还设有均压管、压力表、安全阀、放空管等管接头,以便与相应的管道和设备连接。
立式冷凝器的主要特点是:
1.由于冷却流量大,流速高,传热系数高。
2.立式安装占地面积小,可室外安装。
3.冷却水直接流动,流量大,所以对水质要求不高,一般水源都可以作为冷却水。
4.管内水垢容易清除,不需要停止制冷系统。
5.但由于立式冷凝器冷却水的温升一般只有2 ~ 4,对数平均温差一般在5 ~ 6左右,用水量较大。并且由于设备放置在空气中,管道容易被腐蚀,泄漏率容易被发现。
2.卧式管壳式冷凝器
卧式冷凝器和立式冷凝器具有相似的壳体结构,但总体上有许多不同之处,主要区别在于壳体的水平放置和水的多通道流动。卧式冷凝器两端管板的外表面用端盖封闭,端盖铸有设计好的相互配合的分水肋。
将整个管束分成几个管组。从而冷却水从一个端盖的下部进入,依次流经每个管组,最后从同一端盖的上部流出,往返4-10次。这样既可以提高冷却水在管道中的流速,又可以提高传热系数。
高温制冷剂蒸汽从壳体上部的进气管进入管束,与管内冷却水进行充分的热交换。
冷凝后的液体从下出液管流入储液桶。在冷凝器的另一端盖上,也有一个排水阀和一个排水旋塞。排气阀位于上部,在冷凝器投入运行时打开,以便排出冷却水管中的空气,使冷却水畅通。记住不要把它和排气阀混淆。
以免造成意外。冷凝器停用时将水龙头放水,避免冬季因水结冰而冻裂冷凝器。
卧式冷凝器的壳体上还设有多个与系统中其他设备连接的管接头,如进气口、出液口、均压管、排气管、安全阀、压力表接头和排油管。
卧式冷凝器不仅广泛应用于氨制冷系统,也广泛应用于氟利昂制冷系统,但其结构略有不同。氨卧式冷凝器的冷却管采用光滑无缝钢管,氟利昂卧式冷凝器的冷却管一般采用低肋铜管。这是由于氟利昂的放热系数低。
值得注意的是,有些氟利昂制冷机组一般没有储液筒,只在冷凝器底部布置几排管子,冷凝器也作为储液筒使用。
卧式和立式冷凝器除安装位置和配水方式不同外,水温升和用水量也不同。立式冷凝器的冷却水靠重力沿管内壁流下,只能是单冲程,必须用大量的水才能得到足够大的传热系数k。
卧式冷凝器通过泵将冷却水压力送入冷却管,因此可以做成多冲程冷凝器,冷却水可以得到足够大的流量和温升(t=4 ~ 6)。因此,卧式冷凝器可以用少量的冷却水获得足够大的K值。
但如果流量增加过多,传热系数K不会增加太多,但冷却水泵的功耗会明显增加。因此,氨卧式冷凝器的冷却水流速一般在1m/s左右,氟利昂卧式冷凝器的冷却水流速多为1.5 ~ 2m/s.卧式冷凝器传热系数高,
冷却水用量少,结构紧凑,操作管理方便。但要求冷却水水质好,水垢清洗不方便,漏了也不容易发现。
制冷剂的蒸气从上方进入内管和外管之间的空腔,在内管的外表面上冷凝,液体在外管的底部依次向下流动,并从下端流入贮液器。冷却水从冷凝器下部进入,依次通过每排内管从上部流出,与制冷剂逆流。
这种冷凝器的优点是结构简单,制造容易,由于是单管冷凝,介质流动方向相反,传热效果好。当水流速度为1 ~ 2m/s时,传热系数可达800kcal/(m2h)。其缺点是金属消耗大,并且当纵向管的数量大时,
下管内充有更多的液体,使得传热面积没有得到充分利用。另外,致密性差,清洗困难,需要大量的连接弯头。因此,这种冷凝器在氨制冷设备中已经很少使用。
(2)蒸发冷凝器
蒸发式冷凝器的热交换主要是通过空气中冷却水的蒸发来吸收气化潜热来进行的。按空气流动方式可分为吸入式和压力式。在这种冷凝器中,传热分隔壁另一侧的制冷剂蒸汽被另一制冷系统中制冷剂蒸发产生的冷效应冷却。
促进后者凝结液化。蒸发式冷凝器由冷却管组、供水设备、风机、挡水板和箱体组成。冷却管组是由无缝钢管制成的蛇形盘管组,安装在由薄钢板制成的矩形盒内。
通风器安装在箱体的两侧或顶部,箱体的底部也作为冷却水循环池。蒸发式冷凝器工作时,制冷剂蒸汽从上部进入蛇形管组,在管内冷凝放热,从下部出液管流入储液器。冷却水由循环水泵送至喷淋装置,
从蛇形盘管组正上方的方向盘管组表面喷出,通过管壁吸收管内冷凝热而蒸发。安装在箱体侧面或顶部的风扇迫使空气自下而上扫过盘管,促进水分蒸发,带走蒸发的水分。
其中,风机安装在箱体顶部,蛇形管组位于风机吸入侧时称为吸入蒸发式冷凝器,而风机安装在箱体两侧,蛇形管组位于风机出口侧时称为强制蒸发式冷凝器。吸入的空气可以均匀地通过蛇形管组,传热效果好。
但是风扇在高温高湿的条件下运行,容易出现故障。虽然通过蛇形管组的空气不均匀,但风扇电机的工作状况良好。
蒸发式冷凝器的特性:
1.与DC供水的水冷式冷凝器相比,节水95%左右。但与水冷式冷凝器和冷却塔的组合相比,用水量差不多。
2.与水冷式冷凝器和冷却塔的组合系统相比,两种系统的冷凝温度相近,但蒸发式冷凝器更紧凑。与空冷凝汽器或DC供水的水冷式凝汽器相比,其尺寸相对较大。
3.与风冷式冷凝器相比,其冷凝温度较低。尤其是在干旱地区。全年运行时,冬天可以风冷。与DC供水的水冷式冷凝器相比,其冷凝温度更高。
4、冷凝器盘管易腐蚀,管外易结垢,维护困难。
一般来说,蒸发式冷凝器的主要优点是用水量少,但循环水温高,冷凝压力大,水垢不易清洗,对水质要求严格。特别适用于干燥缺水地区,应安装在空气流通的露天场所,或屋顶,不要安装在室内。
(3)风冷冷凝器
风冷式冷凝器以空气为冷却介质,空气的温升带走冷凝热。这种冷凝器适用于极度缺水或无水供应的场合,常用于小型氟利昂制冷机组。在这种冷凝器中,制冷剂释放的热量被空气带走。空气可以是自然对流的,
你也可以用风扇强制通风。这种冷凝器用于供水不方便或困难的地方的氟利昂制冷设备。
(4)淋水冷凝器
它主要由换热盘管和喷淋槽组成。制冷剂蒸汽从换热盘管下部的蒸汽进口进入,而冷却水从淋水槽的缝隙流到换热盘管的顶部,呈膜状向下流动,使水吸收冷凝热,在空气的自然对流下,由于水的蒸发带走一部分冷凝热。
加热后的冷却水流入水池,再由冷却塔冷却循环使用,或者排出一部分水,一部分淡水加入淋浴池。冷凝的液态制冷剂流入贮液器。淋水式冷凝器是水的温度升高,空气中的水分蒸发带走冷凝热。
这种冷凝器主要用于大、中型氨制冷系统中。它可以露天安装,也可安装在冷却塔的下方,但应避免阳光直射。淋水式冷凝器的主要优点为:
1、结构简单,制造方便。
2、漏氨时容易发现,维修方便。
3、清洗方便。
4、对水质要求低。
缺点是:
1、传热系数低
2、金属消耗量高
3、占地面积大
在制冷系统中,蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件,一般的冷凝器的制冷原理是把压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽,然后再把压缩机压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽,
使蒸汽的体积减小,压力升高,使之压力升高后送入冷凝器,在冷凝器中冷凝成压力较高的液体,经节流阀节流后,成为压力较低的液体后,再送入蒸发器,在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽,
从而达到制冷循环的目的。
1、蒸汽压缩式制冷原理
单级蒸汽压缩制冷系统,是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。它们之间用管道依次连接,形成一个密闭的系统,制冷剂在系统中不断地循环流动,发生状态变化,与外界进行热量交换。
其工作过程制冷系统的基本原理,液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后,汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热,
冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化,达到循环制冷的目的。这样,制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。
在制冷系统中,蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件,这当中蒸发器是输送冷量的设备。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏,起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。
冷凝器是放出热量的设备,将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量,
并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中,除上述四大件之外,常常有一些辅助设备,如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成,它们是为了提高运行的经济性,
可靠性和安全性而设置的。
2、制冷系统主要部件构成
空调机根据冷凝形式可分为:水冷式和空冷式两种,根据使用目的可分为单冷式和制冷制暖式两种,不论是哪一种型式的构成,都是由以下的主要部件组合而成的。
制冷系统主要部件有压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀(或毛细管、过冷却控制阀)、四通阀、复式阀、单向阀、电磁阀、压力开关、熔塞、输出压力调节阀、压力控制器、贮液罐、热交换器、集热器、过滤器、干燥器、自动开闭器、截止阀、注液塞以及其它部件组成。
电气系统主要部件有电机(压缩机、风机等用)、操作开关、电磁接触器、连锁继电器、过电流继电器、热动过电流继电器、温度调节器、湿度调节器、温度开关(除霜、防止结冻等用)。压缩机曲轴箱加热器,断水继电器,
电脑板及其它部件组成。
控制系统由多个控制器件组成:
制冷剂控制器:膨胀阀、毛细管等。
制冷剂回路控制器:四通阀、单向阀、复式阀、电磁阀。
制冷剂压力控制器:压力开闭器、输出压力调节阀、压力控制器。
电机保护器:过电流、热动过电流、温度继电器。
温度调节器:温度位式、温度比例。
湿度调节器:湿度位式调节器。
除霜控制器:除霜温度开关、除霜时间继电器、各种温度开关。
冷却水控制:断水继电器、水量调节阀、水泵等。
报警控制:超温、超湿、欠压及火警、烟雾报警等。
其它控制:室内风机、室外风机调速控制器等。
本文到此结束,希望对大家有所帮助。
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