第九章蒸发器与冷凝器

冷凝器与蒸发器淄博职业学院电子电气工程系冷凝器与蒸发器9.1冷凝器的传热分析9.1.1传热基本方式换热设备的工作原理是热流体和冷流体同时在换热器传热面两侧流动，热量通过壁面从热流体传给冷流体传热有三种基本方式，即热传导、热对流和热辐射冷凝器与蒸发器热传导是指静止物体（如气体、液体、固体），由于分子、原子、电子的运动，使热量从物体内由高温处向低温处的传递。例如冷凝器与蒸发器热对流或称对流传热是指气、液流体流动引起的热量传递，又分为强制对流和自然对流两种

特点：加快液体或气体的流动速度，能加快对流传热。对流是液体和气体特有的传热方式。冷凝器与蒸发器热辐射是指物体发出辐射能，通过电磁波产生能量传递。当温度较高时才能发生制冷换热设备的传热情况，往往是热传导、热对流、热辐射两种或三种传热方式组合作用的结果冷凝器与蒸发器9.1.2总传热系数与基本传热方程工程上，为了简化计算，通常把以上复杂的热传递过程用一个总传热系数来表示，当传热面为圆管形状时，常常以外传热表面为基准面总传热系数的计算公式冷凝器与蒸发器选定冷凝器后，提高冷凝器单位面积换热量，提高内外流体的传热温差，提高传热系数。传热系数：反映传热效果强弱的指标。流体的物理性质，流动情况，传热表面特性，冷凝器形式等。

换热设备的基本传热公式冷凝器与蒸发器

9.1.3影响制冷剂侧蒸汽凝结放热的因素

R蒸汽的流速和流向：膜状凝结；珠状凝集流向影响膜的厚度：同向；反向反向时取决于流速：小-厚；大-膜脱离K增大壁面粗糙度的影响冷凝器与蒸发器

制冷剂蒸汽含油时对凝结放热的影响0.1mm的油膜——33mm钢板氨系统；氟利昂系统设置高效油分离器

制冷剂蒸汽中含有不凝性气体的影响R蒸气分压力降低

冷凝器结构形式的影响竖——横凝结液膜分离问题；增加长径比冷凝器与蒸发器

9.1.4影响冷却介质侧放热的因素种类：水；空气流速：大—K大；水为0.8～1.5m/s,空气为2～4m/s流动途径：管内，管外，自由空间流动方式：自然对流，强制对流清洗冷凝器与蒸发器

9.2.冷凝器种类、结构、工作原理冷凝器是一个使制冷剂向外放热的换热器。压缩机的排气（或经油分离器后）进入冷凝器后，将热量传递给周围介质——水或空气，制冷剂蒸气冷却凝结为液体。按冷却介质和冷却方式：水冷却式；空气冷却式；蒸发式9.2.1水冷却式(水冷式)种类：卧式壳管式，立式，套管式蒸发器与冷凝器1.立式壳管式冷凝器

冷凝器与蒸发器

结构组成：筒体，管簇，管板，分水环（导流管头）工作原理：水进入冷凝器——吸热——水池——冷却水塔，R蒸气——r凝结——贮液器，放空气，放油，优缺点：K高，冷却冷凝能力大，安置室外占地面积小，对水质要求不高；用水量大，水泵功耗大，笨重，R泄露不易发现，易结水垢。适用场所：水量充足的地区的大中型氨制冷系统冷凝器与蒸发器2.卧式壳管式冷凝器种类卧式壳管式冷凝器1-出口2-端盖3-垫片4-管板5-放空气阀接头6-气态制冷剂进口7-挡气板8-管架10-安全阀接头11-水室放气旋塞12-水室放水旋塞13-泄放阀接头14-冷却管15-液态制冷剂出口16-水入口冷凝器与蒸发器(1语)安全敏阀：冷剂菜压力蚊过高撞打开紫，通眠过管贤路将皱冷剂控泄往扮舷外吵。冷凝璃器与理蒸发忍器(2顷)放空屠气阀：装在派壳体陵最高企处，叔泄放使不凝酬性气陈体。注意轧：应班在压切缩机局停车基时进季行放溪气。冷凝垂器与抵蒸发阿器(3股)水室汽放气济旋塞：装在顺端盖缩慧最高丈处，除泄放虏水侧莲空气感。冷凝挠器与味蒸发稳器(3踢)水室萌泄水色旋塞：装在孤端盖线最低灭处，速检修加或长象期停拜用时炼泄放旷存水狼。冷凝雨器与份蒸发选器冷凝缎器与餐蒸发遥器卧式卡壳管悦式冷形凝器矩种类（1）氨比用4～10个水狡程；洪淡水类流速0.尺8～1.躲2m呈/s屈,海水0.默7m禁/s，技泰术数巩据（2）氟别利昂派用薄壁凳低肋窄片铜昂管（絮螺纹温管）统，提雹高放禾热系继数高飘，技躺术数贷据冷凝座器与鼠蒸发涌器卧式书壳管矿式冷划凝器遗优缺恋点传热壮系数进高，宋冷却篮水用喜了少血（立矮式一肾半）尾，高袭度低废，结苏构紧弓凑便明于机自组化疤，运滴行可筛靠操搜作方趟便水质重要求安高，玩水温司要低啦，清赔洗麻舅烦，陕造价欺高用于均船舶笛、室抄内、迫操作谢空间怨狭窄旨，水养源丰胜富和俩水质俘好的去地区冷凝麦器与谅蒸发略器常用裙制冷宿换热滋设备谦传热脸参数表8-球1常用臣制冷备换热奋设备摘总传覆热系惹数K的大绸致范应围换热器名称及型式传热系数/K/［W/(㎡·K)］相应条件卧式冷凝器(氨)810～1050传热温差4～6℃，单位面积冷却水用量0.5～0.9m3/(㎡·h)卧式冷凝器(氟利昂)930～1169传热温差,7～9℃，低肋管，肋化系数≥3.5，水速1.5～2.5m/s表8-氧2制冷丛装置趋中常莫用材闻料的为导热肌系数λ材料λ/W/（m·℃）材料λ/W/（m·℃）铜铝钢新霜旧霜383．79227．9552．340.1180．55玻璃水玻璃丝棉发泡塑料空气1.09320．5990．034890.046520．0244冷凝禾器与传蒸发咬器表8-矛3常用伞的制军冷和细空调界装置猜中对撑流传锈热系只数α流体的种类和状态α/W/（m2·℃）流体的种类和状态α/W/（m2·℃）静止气体流动气体静止液体4～2010～50070～300流动液体冷凝面R12蒸发面R12200～100016001700表8-4常用庆制冷东装置打污垢理热阻推值流体名称壁面污垢热阻/（㎡·℃/W）流体名称壁面污垢热阻/（㎡·℃/W）河水，流速1m/s以下流速1m/s以上硬水，流速1m/s以下流速1m/s以上5.1590×10-43.4394×10-45.1950×10-45.1590×10-4有机化合物空气溶剂蒸汽盐水0.8598×10-43.4394×10-41.7194×10-41.7197×10-4蒸发招器与练冷凝软器3.套管鞠式冷胆凝器蒸发具器与映冷凝弄器冷凝勤器与邪蒸发舰器顺流兴和逆往流时英流体桨温度史的变嚼化a）顺流b）逆流冷凝斩器与鹿蒸发授器4.板式锦冷凝疼器冷凝户器与唱蒸发欠器空气氧冷却馒式冷站凝器9.快2.互2空气意冷却碍式冷巾凝器冷凝叮器与痰蒸发裤器铜管Ф10孤——Ф16两侧珠放热主系数尖差大感，加团翅片翅片:0防.2徐-0瓜.6彻mm铜、贩铝片沉，间先距2-详4m猫mR上进价下出克，风耽吹翅防片技术轻数据丧：Δtm=1伪0-筛15答℃;Ώ=1肝.5鞭-2花.5鉴m/棕s影响帖因素奥：周纺围空扒气温骗度使用茶场所第：少踏水，屿无法缺供水芳；高判温低霉压R冷凝胁器与变蒸发催器冷凝演器与原蒸发喊器9.难2.尤3蒸发奋冷却扮式冷兰凝器结构输组成炭：箱付体，根冷却贪管组舰，给救水设荷备，新挡风辛板，伙通风举机等类型哈：吹鸟风式蛇；吸吃风式冷凝踪蝶器与货蒸发树器9.连2.餐3蒸发蜓冷却攀式冷阵凝器优点脏是：盟（1）用塘水量要少；贩水冷吐的理今论1%似—实际5-岁10宣%（2）结支构紧耍凑，袖可安选装在亭屋顶静上，龄节省葱占地匀面积记。蒸无发式垒冷却超冷凝猪器的蜘耗水毛量少猛，特丈别适艘合用鼻于缺尝水和劣气候番干燥木的地光区特梳别适昌用于由缺水残地区秆，通止常安庸装在锡制冷资机房完的屋释顶上咳。缺点周是：断冷却拆水不蠢断循签环使欣用，油水垢问层增寒长较雪快，集需要曲使用岛经过贺软化奸处理仇的水谣。蒸发糖器与诱冷凝扣器淋水总式冷敢凝器冷凝垒器与嚷蒸发悦器淋水截式冷是凝器冷凝兔器与楚蒸发政器9.投2.甩3蒸发捏冷却对式冷胖凝器淋水廉式冷拒凝器锯的主释要优免点为1、结著构简碌单，萌制造魄方便轻；2、漏捏氨时帽容易障发现折，维刚修方堵便；3、清复洗方尊便4、对黎水质星要求葛低。棚淋水冷式冷孝凝器蔽主要段缺点盆是：1、传嚼热系津数低缎；2、金造属消浊耗量有高；3、占傍地面个积大促。淋水纷式冷惕凝器睁是靠粥水的用温升饮和水阔在空弯气中代蒸发暗带走绸冷凝扒热量肚。蚊这种决冷凝解器主携要用泽于大傻、中染型氨纤制冷泉系统国中。军它可号以露它天安煤装，恶也可董安装冤在冷爷却塔使的下富方，顿但应返避免页阳光某直射哑。--谷--复制捞自冷凝免器与歼蒸发咳器蒸发让器与置冷凝纳器思考亡题1.什么提叫顺孟流？淹什么迫叫逆宝流？2.影响摇总传尖热系眼数的泰因素发有哪杏些？3.传热威基本嘴公式铺中各寻量的与物理很意义栗是什衬么？4.影响刃冷凝帖器传斩热的拖主要插影响藏因素猛有那陪些？5.说明亚冷凝张器的段作用袄和分利类？6.立式破壳管佣式冷危凝器尤上各润管接遇头的破作用鲁是什垄么？7.说明引蒸发祸器的醋作用攀和如址何分惩类？8.比较岭干式滚壳管兽式蒸科发器上和满文液式伙壳管卡式蒸辞发器遵，各可自的贝优点抓是什优么？9.举例煤说明难如何己强化扣换热区器的影换热霜效率餐。10.影响嚷蒸发屡器传投热的绣主要箭影响爸因素眯有那氏些？嚼板式雨换热揭器有焦什么积突出卖的优厨点？11沙.举例手说明览制冷喜空调谢产品饰上强请化传中热采街取的毕措施唤？蒸发垮器与致冷凝获器9.华3蒸发井器的衣传热谋分析蒸发峡器影响物蒸发丘器传评热的既主要捡因素1.夕R特性芬的影娇响。护泡状豪沸腾宽；导疗热系焰数、唤粘度马、密性度、虏表面欺张力滋、汽孕化潜炒热等2.念R液体支的润洒湿能缺力3.换热报面积峡状况漫的影捷响。叛控制盯润滑渡油进持入蒸久发器4.蒸发池器结倍构。绘蒸汽宫很快破离开算传热未面并鹅保持串合理圆的液荡面高度冷凝辰器与南蒸发尾器蒸发枯器的臭种类冷却液体的蒸发器冷却空气的蒸发器冷却排管管

(自然对流)冷风机

(强迫对流)壳管烂式蒸发智器

接触式蒸发器螺旋管式蒸发器蛇管式蒸发乓器的竞种类裂、构致造和立工作欢原理直管戴式蒸和发器蒸发骨器与软冷凝芒器9.刑4蒸发险器9.预4.嘱1冷却锅液体哥载冷仓剂的易蒸发牲器一、者壳管撕式蒸数发器满液福式：石氨用蓬，F用蒸发撑器与扑冷凝罚器8.鲁2.戴3卧式便管壳辉式蒸染发器1．满养液式沟蒸发怒器优点础是：祝（1）结剩构紧冒凑，惭占地点面积关小；估（2）传竞热性黑能好陷；（3）制袄造和拼安装五较方旺便；恳（4）用赏盐水原作载傍冷剂旗，不忧易腐腔蚀和冲避免思盐水编浓度朴被空刻气中突水分骄稀释蒸发醋器与途冷凝付器蒸发敬器与将冷凝耻器蒸发夕器与悟冷凝迫器蒸发陶器与内冷凝途器2．干勇式壳糖管式初蒸发庙器蒸发举器与颤冷凝焰器蒸发盖器与材冷凝阀器干式拣壳管炒式蒸皮发器择的优也点：（1）充糠液量预少，软为管拢内容累积的40浓%左右（2）受怪制冷游剂液浪体静汗压力烧的影晚响较单少；（3）排里油方止便；（4）载友冷剂孟结冰乞不会查胀裂赌管子缎；（5）制医冷剂余液面柿容易邪控制田；（6）结喘构紧君凑。干式兔壳管脸式蒸睁发器钻缺点巷：制冷圣剂在销换热傍管束扶内供挥液不雪易均码匀，弓形挠折流绣板制位造与税装配疤比较购麻烦燥，载冷异剂在拳折流连板孔霸和换狭热管泄间、仿折流恰板外庙周与恋筒体匙间容径易产洪生泄州漏旁鼠流，舒从而肚降低惹传热棕效果蒸发布器与习冷凝灿器立管党式蒸训发器立管刻式蒸坟发器-沉浸恐式蒸绢发器沉浸瞒式蒸译发器兽是由才一组下垂直报布置异的平盼行管龟组成久的蒸栋发器骨，制胞冷剂羞在管途内蒸谱发，欲整个臣组沉洗浸在障盛满讽载冷室剂的反箱（之池或江槽）羡体内脱，载进冷剂那在搅割拌器比的推擦动下妥在箱指内流昏动，稿以增截热。不能鲜用挥宇发性铲液体巡寿作载冶冷剂蒸发恋器与躁冷凝杏器当用属水作棚为载穴冷剂掌时，须可将缩慧水冷典却到控接近厕于0℃，适弦用于枝空调旧系统河；当用荡盐水廉作为烘载冷呼剂时愧，可孟将水貌冷却摆到－10～－20影℃，适株用于缠盐水因池制陡冰或雷食品摘的冷滴加工蒸发萝器与折冷凝狭器螺旋激管式顾蒸发版器是鲜立管觉式蒸洗发器坛的一醋种改跨进型犁。用差螺旋铲管代祝替光碧滑立哈管，浩其总应体结螺构、弹制冷柄剂及柜载冷呼剂的参流动巷情况扛与立阁管式建蒸发休器相垂似。烟适用邮于氨林制冷垄系统麻中，倘冷却紫水或篇盐水打。由心于螺倒旋管咱的传伴热效留果好揭，因摩此蒸眠发器皱结构泡紧凑昏，有袖逐渐爷代替萄立管卖式蒸伯发器教的趋躬势。蒸发忘器与绿冷凝社器9.廉4.甘2冷却考空气晃的蒸墨发器1．自热然对则流式麻冷却上空气孔的蒸麦发器（1）冷坑却排双管：抢又称阁为排懂管。碍冷却醉排管填是蒸阴发器锹家族脆中最赵简单返、实朵用的临一种脸，也途是最梳为成亩熟的燥一种腥；根据痒其安考装的穿位置巨分为置有墙鸽排管唉、顶圆排管惠、搁伶架式汽排管锁等多击种形邪式；从构肌造形纱式上械可分胜为立扔式、州卧式裳和盘绳管式拣等类毅型；蒸发简器与举冷凝旬器9.借4.突2冷却言空气删的蒸辱发器墙排杏管立管本式墙瞧排管无缝胁钢管Ф57×3拥.5，Ф38×2桌.2，25鼓00～35晕00柳mm上下普集管槐，立箩管（腹每组40根）优点买：易烫于排帖氨蒸聪气缺点键：氨秆容量遍大、80咳%；液摊柱静开压力道作用唤明显盒；易宫于集腾油用途遭：冻债结物作冷藏突间，补少用丹。蒸发名器与甲冷凝姨器盘管牵式墙蠢排管光滑恋盘管尤；翅筐片盘虚管氨系暮统Ф38廊×2直.2无缝婚钢管万，8～20根，4～16债m，管心挑距11坟0～18屡0m填m。重力闭供液羊：每一全供液扩回路键不超穷过12慨0m；氨泵仅供液神：每欧一供躺液回言路不礼超过35萝0m；供液踢位置遵：上煮进下选出；帐下进格上出麻。（估可）翅片继结构颜：蒸发乞盘管：主要慨用于毯冷库绕片政式盘另管蒸发备器与傻冷凝贯器蒸发赴器与巧冷凝春器盘管啄式墙抗排管氨系登统优点绞：结员构简篇单，帅节约疼管材能；存故氨量芳少（50详%）；抬传热萍效果谁良好仁；缺点汤：管蹄下段底产生专的蒸婶气不仆能及施时引四出，弹必须寄经过当排管溉的全简长后和才能菌排出靠，故认传热满系数孩小，担汽液缸二相但流动堂阻力慨大。负为此旋设计另蛇管席式排法管时哈应限因制单界管的朗总管谋长，帝对于融重力拖供液凭系统匪，每消一供吊液回飘路的挤总长伟度不撤宜大很于12创0m，对换于氨气泵供富液系香统则兵可达35狼0m。氨延蒸气棕须经羽过盘璃管的近长度旁后才籍能排铅出，杰影响找传热饱效果撑；加积工复船杂，百易于逐生锈雕。氟利郑昂系串统Ф19～22铜管俩，Ф22～38无缝刷钢管接，翅片善：套方片或鞭绕片供液辣位置酸：上瓣进下太出。让（油怜易排芝出）套片膝式盘匀管蒸发蹲器与奔冷凝增器蒸发爷器与削冷凝键器9.臂4.垒2冷却架空气滥的蒸疫发器冷却匹顶排目管集管疾式顶廉排管分类笛：两印层光台滑顶惭排管么；两杂层翅蚊片顶铜排管们；四映层翅贼片管飘；等盘管迈式顶弟排管单根亭蛇形偏盘管涌：光检管；阵翅片见管蒸发答器与每冷凝滩器9.拼4.沙2冷却的空气候的蒸绞发器冷却盟顶排塘管优点音：结乔构简望单，垮便于身现场痛制作沉，结驰霜较串均匀委。缺点义：传很热系月数不姥高用途困：冷抵库、家冰库芬。搁架更式冷酬却排悠管氨用劳搁架聚式冷樱却排蛛管氟用菌搁架对式冷斗却排的管蒸发隙器与希冷凝膨器9.塑4.孤2冷却蔬空气养的蒸严发器冷风循机（1）干期式冷闭风机转：类型娱：落储地式堤；吊涛顶式鼻。（罚安装顿的位讨置脚）结构漆：箱放体，绞空气杂冷却查排管库，通芽风机造及除铲霜装签置组筒成，宫且冷侵风机充内的北冷却候排管渡都是俘套片躺式的摔。蒸发琴器与群冷凝漂器落地架式冷那风机落地替式冷锯风机送主要肌由上备、中盈、下驶三部淡分组兰成下部方是水农盘，用暑来收殃集冷向风机座冲霜肥用水齐，并届用以阿支承竞风机洗主体盲，同练时又傻是空迹气的猾吸入副口；上部奔为排袜风的闲风帽骨，内你装凤向机，根搜据风勺量和射风压付要求参去选绵用轴扩流式垃或离刮心式糕风机访及其苗相应出的台魂数，庆轴流驳式风剑机的解风压陡一般布比离夫心式唤风机走的低罩，但备风量命大得绩多。庆在风价帽和罢管簇雀之间淘装设肤淋水膊管，讽作为脸水冲盗霜之普用。中间狗部分袋是一转个空社气冷云却排裹管(蒸发彼管组)，对毁于套脸片式晒冷风稠机来座说，亭其冷挨却管宣簇为加在D2声5×疤2.素5m杀m的无扒缝钢拢管上潜，套他有0.蜓5m岗m的镀钓锌钢丙片或0.绝5m议m铝片惰的套略片管蛛。冷库萌用的蔬落地塑式冷剪风机炼有三怜种：KL川D型——用于典冻结烂物冷云藏间验；KL案L型—用于沟冷却贝物冷租藏间葵；KL鸭J型—用于敏冻结移间。蒸发现器与地冷凝警器吊顶锦式冷竹风机吊顶帝式冷器风机征装在仔库房甩平顶也之下惹，不顿占用誉库房巾面积梁。根据楚吊顶愧式冷涂风机位的送忧风形催式，礼可分崭为单宝面送向风和灵双面膨送风吸；根据价它的乞翅片坑形式向，有给绕片终式和纱套片厅式。氟利伪昂冷但风机朽一般毛是单诵向吊殃顶套柔片式拍，冷岔却管丈一般棕用D1群0—堆20的紫妄铜管穗，其授外套欲有0.衬2～0.涝3m准m的薄祖铝肋删片。具为了日使冷绿风机员出口躁的制梳冷剂漆有一太定的芦过热虽度，膀冷风希机中蹦制冷幻玉剂的岭走向跨与空红气的砖流向教一般裳采用沫错流牢。蒸发脖器与内冷凝看器表面哨式空疏气冷亚却器蒸发桑器与毅冷凝