蒸發(fā)器與冷凝器2

1、會計學(xué)1蒸發(fā)器與冷凝器蒸發(fā)器與冷凝器2冷凝器冷凝器蒸發(fā)器蒸發(fā)器膨膨脹脹閥閥壓壓縮縮機機氣氣液液分分離離器器n制冷劑制冷劑n壓縮機壓縮機核心核心裝置裝置工質(zhì)工質(zhì)換熱換熱設(shè)備設(shè)備n冷凝器冷凝器n蒸發(fā)器蒸發(fā)器l冷凝器冷凝器l蒸發(fā)器蒸發(fā)器l再冷卻器再冷卻器l回?zé)崞骰責(zé)崞鱨中間冷卻器中間冷卻器l冷凝冷凝-蒸發(fā)器蒸發(fā)器u冷凝器冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理的種類、基本構(gòu)造和工作原理u蒸發(fā)器蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理的種類、基本構(gòu)造和工作原理u冷凝器與蒸發(fā)器中的冷凝器與蒸發(fā)器中的傳熱過程傳熱過程及分析及分析u冷凝器與蒸發(fā)器的冷凝器與蒸發(fā)器的設(shè)計計算設(shè)計計算u其他換熱器介紹其他換熱器介紹第一節(jié)第一節(jié)分

2、分類類根據(jù)冷卻劑種類不同根據(jù)冷卻劑種類不同立式殼管式立式殼管式臥式殼管式臥式殼管式套管式套管式焊接板式焊接板式吸入式吸入式壓送式壓送式第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)臥式殼管式冷凝器臥式殼管式冷凝器第一節(jié)第一節(jié)臥式殼管式冷凝器臥式殼管式冷凝器第一節(jié)第一節(jié)臥式殼管式冷凝器臥式殼管式冷凝器n缺點缺點1 1 冷卻水流動阻力大，水泵耗電多冷卻水流動阻力大，水泵耗電多2 2 對水質(zhì)要求較高，清洗不方便對水質(zhì)要求較高，清洗不方便3 3 清洗水垢不方便，且需要停止運行清洗水垢不方便，且需要停止運行立式殼管冷凝器管外：制冷劑管內(nèi)：冷卻水n缺點缺點1 1 冷卻水用量大，耗水量多冷卻水用量大，耗水量多2 2

3、進(jìn)出水溫差比臥式?。ɡ鋮s水溫升為進(jìn)出水溫差比臥式?。ɡ鋮s水溫升為2323），傳熱效率較低），傳熱效率較低3 3 操作維護(hù)不及臥式方便操作維護(hù)不及臥式方便4 4 安裝在室外時，水花飛濺對周圍的環(huán)境有影響安裝在室外時，水花飛濺對周圍的環(huán)境有影響第一節(jié)第一節(jié)1.1 水冷式冷凝器水冷式冷凝器 Water-cooled Condenser立式殼管冷凝器套管式冷凝器外套管為：無縫鋼管外套管：制冷劑內(nèi)套管：冷卻水n特點特點多用于冷量小于多用于冷量小于25kW的氟利昂制冷機組的氟利昂制冷機組傳熱效果好傳熱效果好結(jié)構(gòu)簡單，易加工結(jié)構(gòu)簡單，易加工可套在全封閉壓縮機上，結(jié)構(gòu)緊湊可套在全封閉壓縮機上，結(jié)構(gòu)緊湊冷卻水流

4、動阻力大冷卻水流動阻力大金屬耗量大金屬耗量大第一節(jié)第一節(jié)套管式冷凝器焊接板式冷凝器焊接板式冷凝器n特點特點體積小、重量輕、傳熱效率高、可靠性好、體積小、重量輕、傳熱效率高、可靠性好、加工過程簡單加工過程簡單內(nèi)容積小、難以清洗、內(nèi)部滲漏不易修復(fù)內(nèi)容積小、難以清洗、內(nèi)部滲漏不易修復(fù) 自然對流空氣冷卻式冷凝器自然對流空氣冷卻式冷凝器a平板式 b百葉窗式 c鋼絲式第一節(jié)第一節(jié) 強迫對流空冷式冷凝器強迫對流空冷式冷凝器1肋管束 2貯液筒 3氣態(tài)制冷劑入口第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)1.3 蒸發(fā)式冷凝器蒸發(fā)式冷凝器第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)1.3 蒸發(fā)式冷凝器蒸發(fā)式冷凝器第一節(jié)第一節(jié)1.

5、3 蒸發(fā)式冷凝器蒸發(fā)式冷凝器第一節(jié)第一節(jié)1.3 蒸發(fā)式冷凝器蒸發(fā)式冷凝器第二節(jié)第二節(jié)2 冷凝器中的傳熱過程冷凝器中的傳熱過程機理機理l制冷劑側(cè)制冷劑側(cè)凝結(jié)換熱凝結(jié)換熱l冷卻劑側(cè)冷卻劑側(cè)風(fēng)冷風(fēng)冷/水冷式：對流換熱水冷式：對流換熱蒸發(fā)冷凝式：蒸發(fā)換熱蒸發(fā)冷凝式：蒸發(fā)換熱冷卻劑側(cè)冷卻劑側(cè)冷卻介質(zhì)流速冷卻介質(zhì)流速流速高：換熱增強，減少積垢流速高：換熱增強，減少積垢流速低：流動阻力小，泵流速低：流動阻力小，泵/風(fēng)扇能耗小風(fēng)扇能耗小最佳流速：最佳流速：水：水：0.81.2m/s（氨），（氨），2.5m/s（氟利昂（氟利昂）空氣：空氣：24m/s冷卻介質(zhì)傳熱面積垢冷卻介質(zhì)傳熱面積垢水冷式：水垢、銹蝕水冷式：

6、水垢、銹蝕風(fēng)冷式：灰塵、銹蝕風(fēng)冷式：灰塵、銹蝕制冷劑側(cè)制冷劑側(cè)流態(tài)：過熱蒸汽流態(tài)：過熱蒸汽飽和蒸汽飽和蒸汽兩相兩相液態(tài)液態(tài)過冷液過冷液凝結(jié)形式凝結(jié)形式冷凝壁面的表面狀態(tài)冷凝壁面的表面狀態(tài)壁面粗糙會使液膜積聚變厚，熱阻增大壁面粗糙會使液膜積聚變厚，熱阻增大傳熱面油膜的影響傳熱面油膜的影響氨冷凝器會沉積潤滑油膜氨冷凝器會沉積潤滑油膜不凝器體的影響不凝器體的影響制冷劑蒸汽中含有空氣等不凝性氣體時，聚集的制冷劑蒸汽中含有空氣等不凝性氣體時，聚集的氣膜會降低傳熱系數(shù)氣膜會降低傳熱系數(shù)膜狀凝結(jié)膜狀凝結(jié)：換熱系數(shù)小：換熱系數(shù)小珠狀凝結(jié)珠狀凝結(jié)：換熱系數(shù)大：換熱系數(shù)大立式冷凝器下部液膜增厚立式冷凝器下部液膜增

7、厚，傳熱系數(shù)降低，傳熱系數(shù)降低冷凝器熱阻的大致分配冷凝器熱阻的大致分配R總總=R介質(zhì)介質(zhì)+R管壁管壁+R制冷劑制冷劑+R污垢污垢R總總：臥：臥0.0008，立，立0.0013，套管，套管0.0009，風(fēng)冷，風(fēng)冷0.036，蒸發(fā)，蒸發(fā)0.0014冷卻介質(zhì)側(cè)冷卻介質(zhì)側(cè)水冷式冷凝器水冷式冷凝器R污垢污垢=0.000180.0005風(fēng)冷式冷凝器風(fēng)冷式冷凝器R污垢污垢=0.00010.0003制冷劑側(cè)制冷劑側(cè)氨冷凝器氨冷凝器R污垢污垢=0.000350.0006第三節(jié)第三節(jié)3 冷凝器的設(shè)計計算冷凝器的設(shè)計計算首先根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件確定采用冷凝器的類型首先根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件確定采用冷凝器的類型總換熱面積應(yīng)滿足最大負(fù)荷

8、要求并有裕量總換熱面積應(yīng)滿足最大負(fù)荷要求并有裕量冷凝器臺數(shù)一般應(yīng)與壓縮機對應(yīng)冷凝器臺數(shù)一般應(yīng)與壓縮機對應(yīng)技術(shù)經(jīng)濟比較技術(shù)經(jīng)濟比較大中型系統(tǒng)蒸發(fā)式冷凝器與水冷冷凝大中型系統(tǒng)蒸發(fā)式冷凝器與水冷冷凝器器+ +冷卻水塔基本相等，但運行費低冷卻水塔基本相等，但運行費低維護(hù)費蒸發(fā)式冷凝器最高維護(hù)費蒸發(fā)式冷凝器最高冷凝器的排熱量有多少冷凝器的排熱量有多少壓縮機散熱量是多少壓縮機散熱量是多少1 1 設(shè)計條件設(shè)計條件 壓縮機、制冷劑、工況、額定負(fù)荷（可變）壓縮機、制冷劑、工況、額定負(fù)荷（可變）2 2 主要參數(shù)選擇主要參數(shù)選擇 冷凝器結(jié)構(gòu)型式冷凝器結(jié)構(gòu)型式 冷卻水的流速冷卻水的流速 冷卻水進(jìn)出口溫度及其與冷凝溫度

9、之差冷卻水進(jìn)出口溫度及其與冷凝溫度之差 冷卻水的溫升選擇冷卻水的溫升選擇 污垢熱阻的選取污垢熱阻的選取3 3 冷卻水的流動阻力冷卻水的流動阻力臥式冷凝器：冷卻水溫升48（ 23 ）立式殼管式冷凝器：冷卻水溫升24冷卻水出水溫度與冷凝溫度之差：23 空氣冷卻式冷凝器空氣冷卻式冷凝器 主要設(shè)計內(nèi)容主要設(shè)計內(nèi)容1 1 設(shè)計條件設(shè)計條件 壓縮機、制冷劑、工況、額定負(fù)荷（可變）壓縮機、制冷劑、工況、額定負(fù)荷（可變）2 2 主要參數(shù)選擇主要參數(shù)選擇 冷凝器結(jié)構(gòu)型式冷凝器結(jié)構(gòu)型式 空氣進(jìn)出口溫升選擇空氣進(jìn)出口溫升選擇 冷凝溫度的選擇冷凝溫度的選擇 管排數(shù)的選擇管排數(shù)的選擇 迎面風(fēng)速的選擇迎面風(fēng)速的選擇3 3

10、 空氣的流動阻力空氣的流動阻力4 4 風(fēng)機需用功率風(fēng)機需用功率空氣入口溫度與冷凝溫度之差：1015通常小于8 假設(shè)熱流密度值假設(shè)熱流密度值 確定結(jié)構(gòu)后假設(shè)一熱流密度值，進(jìn)而得出傳熱系數(shù)值，確定結(jié)構(gòu)后假設(shè)一熱流密度值，進(jìn)而得出傳熱系數(shù)值， 從而又可求得新的熱流密度值。將所求得的熱流密度與從而又可求得新的熱流密度值。將所求得的熱流密度與 假設(shè)值相比較，若在誤差范圍內(nèi)則繼續(xù)求出傳熱面積，假設(shè)值相比較，若在誤差范圍內(nèi)則繼續(xù)求出傳熱面積， 否則，重新假設(shè)否則，重新假設(shè)重復(fù)以上步驟計算重復(fù)以上步驟計算第四節(jié)第四節(jié)4 蒸發(fā)器的種類和工作原理蒸發(fā)器的種類和工作原理按制冷劑的供液方式劃分按制冷劑的供液方式劃分

11、滿滿 液液 式式循循環(huán)環(huán)式式非非滿滿液液式式淋淋激激式式n滿液式蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器臥式殼管式臥式殼管式水箱式水箱式第四節(jié)第四節(jié)n滿液式蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器臥式殼管式臥式殼管式水箱式水箱式第四節(jié)第四節(jié)缺點缺點制冷劑充注量多制冷劑充注量多由于液柱靜壓力的影響，使蒸發(fā)器下部制冷劑的蒸發(fā)溫由于液柱靜壓力的影響，使蒸發(fā)器下部制冷劑的蒸發(fā)溫度升高度升高當(dāng)使用淡水或使用的鹽水濃度過低，熱負(fù)荷突降時，載當(dāng)使用淡水或使用的鹽水濃度過低，熱負(fù)荷突降時，載冷劑有可能在管內(nèi)凍結(jié)而造成管子凍裂冷劑有可能在管內(nèi)凍結(jié)而造成管子凍裂易積油。對于氟利昂用蒸發(fā)器，易溶于液體制冷劑中的易積油。對于氟利昂用蒸發(fā)器，易溶于液體制冷劑中的

12、油很難隨蒸氣一起從上部排出油很難隨蒸氣一起從上部排出n滿液式蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器臥式殼管式臥式殼管式水箱式水箱式第四節(jié)第四節(jié)立管式水箱立管式水箱 管內(nèi)：制冷劑管內(nèi)：制冷劑 管外：冷凍水管外：冷凍水n滿液式蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器臥式殼管式臥式殼管式水箱式水箱式第四節(jié)第四節(jié)盤管式水箱盤管式水箱 管內(nèi)：制冷劑管內(nèi)：制冷劑 管外：冷凍水管外：冷凍水n滿液式蒸發(fā)器滿液式蒸發(fā)器臥式殼管式臥式殼管式水箱式水箱式第四節(jié)第四節(jié)特點：特點：占地面積大，結(jié)構(gòu)不緊湊，用于占地面積大，結(jié)構(gòu)不緊湊，用于非整體機組系統(tǒng)非整體機組系統(tǒng)直立管和螺旋管式適用于氨制冷直立管和螺旋管式適用于氨制冷系統(tǒng)，盤管式適用于氟利昂系統(tǒng)系統(tǒng)，盤管式適

13、用于氟利昂系統(tǒng)有蓄冷能力有蓄冷能力只能使用非揮發(fā)性載冷劑只能使用非揮發(fā)性載冷劑易積油易積油n非滿液式蒸發(fā)器非滿液式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器第四節(jié)第四節(jié)管內(nèi)：制冷劑管內(nèi)：制冷劑管外：載冷劑管外：載冷劑n非滿液式蒸發(fā)器非滿液式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器第四節(jié)第四節(jié)直管式直管式管內(nèi)：制冷劑管內(nèi)：制冷劑管外：載冷劑管外：載冷劑n非滿液式蒸發(fā)器非滿液式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器第四節(jié)第四節(jié)U形管形管管內(nèi)：制冷劑管內(nèi)：制冷劑管外：載冷劑管外：載冷劑n

14、非滿液式蒸發(fā)器非滿液式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器第四節(jié)第四節(jié)缺點缺點1 1 折流板的裝配工折流板的裝配工藝較復(fù)雜，檢修較藝較復(fù)雜，檢修較困難困難2 2 折流板與殼體及折流板與殼體及管簇之間容易泄漏管簇之間容易泄漏3 3 管子外側(cè)清洗去管子外側(cè)清洗去垢較困難，一般只垢較困難，一般只能采用化學(xué)清洗法能采用化學(xué)清洗法n非滿液式蒸發(fā)器非滿液式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器第四節(jié)第四節(jié)n非滿液式蒸發(fā)器非滿液式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器第四節(jié)第四節(jié)典型分液

15、器示意圖典型分液器示意圖 a 離心式 b、c碰撞式 d、e降壓式n非滿液式蒸發(fā)器非滿液式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器第四節(jié)第四節(jié)特點：特點：適用于冷庫和空調(diào)設(shè)備適用于冷庫和空調(diào)設(shè)備家用空調(diào)器家用空調(diào)器組合式空調(diào)機組組合式空調(diào)機組不需要載冷劑，冷損失少不需要載冷劑，冷損失少結(jié)構(gòu)緊湊結(jié)構(gòu)緊湊控制方便控制方便n影響蒸發(fā)器傳熱性能的因素影響蒸發(fā)器傳熱性能的因素第五節(jié)第五節(jié)機理機理l制冷劑側(cè)制冷劑側(cè)蒸發(fā)換熱蒸發(fā)換熱l冷卻介質(zhì)側(cè)冷卻介質(zhì)側(cè)載冷劑：水等載冷劑對流換熱載冷劑：水等載冷劑對流換熱直接蒸發(fā)式：空氣自然或強迫對流直接蒸發(fā)式：空氣自然或強迫對流1 1

16、給定設(shè)計條件給定設(shè)計條件 壓縮機、制冷劑、工況、額定負(fù)荷壓縮機、制冷劑、工況、額定負(fù)荷2 2 主要參數(shù)選擇主要參數(shù)選擇 制冷劑質(zhì)量流速的選擇制冷劑質(zhì)量流速的選擇 制冷劑與載冷劑相對流向的選擇制冷劑與載冷劑相對流向的選擇 制冷劑側(cè)的流程數(shù)選擇制冷劑側(cè)的流程數(shù)選擇 載冷劑溫降選擇載冷劑溫降選擇 載冷劑折流板型式及數(shù)量的選擇載冷劑折流板型式及數(shù)量的選擇 載冷劑側(cè)污垢熱阻載冷劑側(cè)污垢熱阻 傳熱管型式傳熱管型式3 3 液體流動阻力液體流動阻力4 4 管內(nèi)換熱系數(shù)的確定管內(nèi)換熱系數(shù)的確定冷水或鹽水蒸發(fā)器的出口溫度是根據(jù)空調(diào)或工藝要求提出的。一般，蒸發(fā)溫度比冷水出口溫度低24，冷水進(jìn)出口溫差： 46第六節(jié)第

17、六節(jié)1 1 給定設(shè)計條件給定設(shè)計條件 壓縮機、制冷劑、工況、額定負(fù)荷壓縮機、制冷劑、工況、額定負(fù)荷2 2 主要參數(shù)選擇主要參數(shù)選擇 （空氣流量、空氣進(jìn)出口參數(shù)）（空氣流量、空氣進(jìn)出口參數(shù)）結(jié)構(gòu)參數(shù)（肋片參數(shù)、管參數(shù)等）結(jié)構(gòu)參數(shù)（肋片參數(shù)、管參數(shù)等）管束排列方式管束排列方式管片材料選擇管片材料選擇空氣流速選擇空氣流速選擇傳熱管型式傳熱管型式3 3 傳熱系數(shù)的計算傳熱系數(shù)的計算4 4 濕工況下析濕系數(shù)濕工況下析濕系數(shù)5 5 流動阻力流動阻力冷間溫度與制冷劑蒸發(fā)溫度之差：715第六節(jié)第六節(jié)u冷凝器冷凝器的種類、基本構(gòu)造和工作原理的種類、基本構(gòu)造和工作原理u蒸發(fā)器蒸發(fā)器的種類、基本構(gòu)造和工作原理的種類、基本構(gòu)造和工作原理u冷凝器與蒸發(fā)器中的冷凝器與蒸發(fā)器中的傳熱過程傳熱過程及分析及分析u冷凝器與蒸發(fā)器的冷凝器與蒸發(fā)器的設(shè)計計算設(shè)計計算u其他換熱器介紹其他換熱器介紹第一節(jié)第一節(jié)臥式殼管式冷凝器臥式殼管式冷凝器n缺點缺點1 1 冷卻水流動阻力大，水泵耗電多冷卻