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冷凝器的種類、基本構造和工作原理

 

 

一、冷凝器的種類及特點

  冷凝器按其冷卻介質不同,可分為水冷式、空氣冷卻式、蒸發式三大類。

  (一)水冷式冷凝器

  水冷式冷凝器是以水作為冷卻介質,靠水的溫升帶走冷凝熱量。冷卻水一般循環使用,但系統中需設有冷卻塔或涼水池。水冷式冷凝器按其結構形式又可分為殼管式冷凝器和套管式冷凝器兩種,常見的是殼管式冷凝器。

  1、立式殼管式冷凝器

  立式冷凝器的主要特點是:

  由于冷卻流量大流速高,故傳熱系數較高,一般K=600700(kcal/m2?h?)。

  垂直安裝占地面積小,且可以安裝在室外。

  冷卻水直通流動且流速大,故對水質要求不高,一般水源都可以作為冷卻水。

管內水垢易清除,且不必停止制冷系統工作。

 

  但因立式冷凝器中的冷卻水溫升一般只有24,對數平均溫差一般在56左右,故耗水量較大。且由于設備置于空氣中,管子易被腐蝕,泄漏時比易被發現。

2、臥式殼管式冷凝器

 

 

它與立式冷凝器有相類似的殼體結構,主要區別在于殼體的水平安放和水的多路流動。臥式冷凝器不僅廣泛地用于氨制冷系統,也可以用于氟利昂制冷系統,但其結構略有不同。氨臥式冷凝器的冷卻管采用光滑無縫鋼管,而氟利昂臥式冷凝器的冷卻管一般采用低肋銅管。這是由于氟利昂放熱系數較低的緣故。值得注意的是,有的氟利昂制冷機組一般不設貯液筒,只采用冷凝器底部少設幾排管子,兼作貯液筒用。

3、套管式冷凝器

 

 

結構如圖所示

  制冷劑的蒸氣從上方進入內外管之間的空腔,在內管外表面上冷凝,液體在外管底部依次下流,從下端流入貯液器中。冷卻水從冷凝器的下方進入,依次經過各排內管從上部流出,與制冷劑呈逆流方式。這種冷凝器的優點是結構簡單,便于制造,且因系單管冷凝,介質流動方向相反,故傳熱效果好,當水流速為12m/s時傳熱系數可達800kcal/(m2?h?)。其缺點是金屬消耗量大,而且當縱向管數較多時,下部的管子充有較多的液體,使傳熱面積不能充分利用。另外緊湊性差,清洗困難,并需大量連接彎頭。因此,這種冷凝器在氨制冷裝置中已很少應用。

  對于小型氟利昂空調機組仍廣泛使用套管式冷凝器。

(二)空氣冷卻式冷凝器

 

  空氣冷卻式冷凝器是以空氣作為冷卻介質,靠空氣的溫升帶走冷凝熱量的。這種冷凝器適用于極度缺水或無法供水的場合,常見于小型氟利昂制冷機組。根據空氣流動方式不同,可分為自然對流式和強迫對流式兩種。

(三)蒸發式冷凝器

 

  蒸發式冷凝器的換熱主要是靠冷卻水在空氣中蒸發吸收氣化潛熱而進行的。按空氣流動方式可分為吸入式和壓送式,如圖所示。

  蒸發式冷凝器由冷卻管組、給水設備、通風機、擋水板和箱體等部分組成。冷卻管組為無縫鋼管彎制成的蛇形盤管組,裝在薄鋼板制成的長方形箱體內。箱體的兩側或頂部設有通風機,箱體底部兼作冷卻水循環水池。

蒸發式與殼管式冷凝器的并聯:

 

  (四)淋水式冷凝器

  淋水式冷凝器的主要優點為:1、結構簡單,制造方便;2、漏氨時容易發現,維修方便;3、清洗方便;4、對水質要求低。其主要缺點是:1、傳熱系數低;2、金屬消耗量高;3、占地面積大。

淋水式冷凝器是靠水的溫升和水在空氣中蒸發帶走冷凝熱量。這種冷凝器主要用于大、中型氨制冷系統中。它可以露天安裝,也可安裝在冷卻塔的下方,但應避免陽光直射。

 

 



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