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制冷原理与装置制冷设备图文


1)卧式壳管式冷凝器: 结构特点:卧式壳管式冷凝器在管板外侧设 有左右端盖,盖的内侧具有满足水流程需要 的隔腔,保证冷却水在管程中往返流动,使 冷却水从一侧端盖的下部进入冷凝器,经过 若干个流程后由同侧端盖的上部流出。 冷却水在冷凝器内流过一次称做一个流程。 采用多流程设计主要是为了减小水的流通面 积,提高冷却水流速,增强水侧换热效果。 国产卧式壳管式冷凝器一般为 4~10 个流程。
(1) 冷却液体介质的干式蒸发器:
干式壳管式蒸发器的特点是: ①能保证进入制冷系统的润滑油顺利返回压缩机; ②所需要的制冷剂充注量较小,仅为同能力满液 式蒸发器的1/3; ③用于冷却水时,即使蒸发温度达到 0 C ,也不 会发生冻结事故; ④可采用热力膨胀阀供液,这比满液式的浮球阀 供液更加可靠。 此外,对于多程式干式蒸发可能会发生同流程 的传热管气液分配不均的情况。
3.蒸发式冷凝器 蒸发式冷凝器以水和 空气作为冷却介质。 它利用水蒸发时吸收 热量使管内制冷剂蒸 气凝结。水经水泵提 升再由喷嘴喷淋到传 热管的外表面,形成 水膜吸热蒸发变成水 蒸气,然后被进入冷 凝器的空气带走。未 被蒸发的水滴则落到 下部的水池内。箱体 上方设有挡水栅,用 于阻挡空气中的水滴散失。
(2) 冷却空气的干式蒸发器:
1) 冷ห้องสมุดไป่ตู้自由运动空气的蒸发器:
a) 墙排管 b)顶排管 c)搁架式排管
2)冷却强制流动空气的蒸发器(又称冷风机):
套片管 管:φ7~16mm紫铜管 管间距:25mm~35mm 翅片:铝箔, δ=0.1~0.4mm 翅片间距:2~4mm 风速:2.5~3.5m/s 传热系数: 25~50W/(m2 K) 进风温度:环境温度, 一般35℃ 出风温度: 进风温度+8~10℃ 冷凝温度:进风温度+~15℃ 沿气流方向管排数:2~6排
采用壳管式满液式蒸发器应注意以下问题: 1) 以水为载冷剂,其蒸发温度降低到 以下时,管内可能会结冰,严重时会导致传 热管胀裂。 2) 低蒸发压力时,液体在壳体内的静液柱 会使底部温度升高,传热温差减小。 3) 与润滑油互溶的制冷剂,使用满液式蒸 发器存在着回油困难。 4) 制冷剂充注量较大。同时不适于机器在 运动条件下工作,液面摇晃会导致压缩机冲 缸事故。
管:φ4~6mm, 邦迪管(钢 管外镀铜) 管间距:4~10cm 翅片:φ1.4~1.6丝 翅片间距:4~10mm 传热系数: 15~17.5W/(m2 K)
(2) 空气强制流动的空冷冷凝器 肋片一般采用 0.2 ~ 0.4mm 铝片制成, 套在 10 ~ 16m m 铜管外,由弯头连接成蛇 管管组。肋片根部用二次翻边与管外壁接触, 经机械或液压胀管后,二者紧密接触以减少 其传热热阻。一般肋片距离在2~4mm范围。 由低噪声轴流式通风机迫使空气流过肋片间 隙,通过肋片及管外壁与管内制冷剂蒸气进 行热交换,将其冷凝成为液体。这种冷凝器 的传热系数较空气自由流动型冷凝器高,约 为 。适用于中、小型氟利 昂制冷装置。
第二节
制冷装置的换热设备
一、制冷装置热交换设备的结构 (一)冷凝器 1. 水冷式冷凝器 工作原理:用水作为冷却介质,带走制冷剂冷凝时放出的 热量。 (1) 壳管式冷凝器:
特点:水在管内流动,制冷剂蒸气在管外凝结。 壳管式冷凝器的形式及适用场合: 1)立式壳管式冷凝器,适用于大型氨制冷装置; 2) 卧式壳管式冷凝器,普遍使用大、中型氨或 氟利昂制冷装置中。
(二)蒸发器 蒸发器按其冷却的介质不同分为冷却液体载冷 剂的蒸发器和冷却空气的蒸发器。根据供液方式 的不同,有满液式、干式、循环式和喷淋式等。 1. 满液式蒸发器 结构型式: (1)卧式壳管式、(2)直管式、 (3)螺旋管式等。 (1)卧式壳管式满液式蒸发器:
工作原理:制冷剂在壳内管外蒸发;载冷剂在管内流动, 一般为多程式。载冷剂的进出口设在端盖上,取下进上出 走向。制冷剂液体从壳底部或侧面进入壳内,蒸气由上部 引出后返回到压缩机。壳内制冷剂始终保持约为壳径的 70%~80%静液面高度。
2.干式蒸发器 干式蒸发器是一种制冷剂液体在传热管内能够 完全气化的蒸发器。其传热管外侧的被冷却介质 是载冷剂(水)或空气,制冷剂则在管内吸热蒸 发,其流量约为传热管内容积的20%~30%。增加 制冷剂的质量流量,可增加制冷剂液体在管内的 湿润面积。同时其进出口处的压差随流动阻力增 大而增加,以至使制冷系数降低。
(2)立式蒸发器(直管式和螺旋管式蒸发器): 工作特点:制冷剂液体在管内蒸发吸热,载冷剂 在管外循环流动,通过搅拌器以增强传热效果, 使管外载冷剂降温。 优点:在蒸发温度降低时也不会发生传热管冻裂。 缺点:在使用盐水作载冷剂时,因其与空气接触 易造成传热管严重腐蚀。因此应注意加强系统与 空气隔离的措施。 从传热性能和经济性分析,宜采用螺旋管式蒸 发器取代直管式蒸发器。
传热管可采用钢管,也可采用铜管。采用 铜管时传热系数可提高10%左右。铜管易于 在管外加工肋片,以利于氟利昂侧的传热, 一般在采用铜质肋片管以后,其氟利昂侧换 热系数较相同规格光管大1.5~2倍。
2)立式壳管式冷凝器: 结构特点:与卧式壳管式冷凝器的不同点在 于它的壳体两端无端盖,制冷剂过热蒸气由 竖直壳体的上部进入壳内,在竖直管簇外冷 凝成为液体,然后从壳体下部引出。壳体的 上端口设有配水槽,管簇的每一根管口装有 一个水分配器,冷却水通过该分配器上的斜 分水槽进入管内,并沿内表面形成液膜向下 流动,以提高表面传热系数,节约冷却水循 环量。冷却水由下端流出并集中到水池内, 再用泵送到冷却塔降温后,可循环使用。
(2)套管式冷凝器:它是由不同直径的管 子套在一起,并弯制成螺旋形或蛇形的一种 水冷式冷凝器。
2. 空气冷却式冷凝器
(1)空气自由运动的空冷冷凝器:该冷凝器利用空气在
管外流动时吸收制冷剂排放的热量后,密度发生变化 引起空气的自由流动而不断地带走制冷剂蒸气的凝结 热。它不需要风机,没有噪声,多用于小型制冷装置。
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