熱交換器的認(rèn)識 教學(xué)課件

熱交換器的認(rèn)識學(xué)科：制冷和空調(diào)設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)一、問題導(dǎo)入：在電冰箱、空調(diào)器等制冷設(shè)備中，熱交換器是必不可少的重要部件，今天我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容是認(rèn)識各種不同類型的熱交換器。熱交換器在制冷系統(tǒng)中的作用是什么？003熱交換器是利用液態(tài)制冷劑汽化時吸熱、蒸汽冷凝時放熱的原理而制成的,它包括冷凝器和蒸發(fā)器兩個部分。在制冷狀態(tài)下,室外熱交換器(冷凝器)放熱液化,室內(nèi)熱交換器(蒸發(fā)器)吸熱汽化。如果在制熱狀態(tài)下,室內(nèi)熱交換器(冷凝器)放熱液化,室外熱交換器(蒸發(fā)器)吸熱汽化。熱交換器的種類很多,根據(jù)它的用途可以分為冷凝器和蒸發(fā)器。冷凝器是放熱,蒸發(fā)器是吸熱。根據(jù)需要冷凝器可以轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器。冷凝器和蒸發(fā)器都有很多種類,下面分別進(jìn)行介紹。二、熱交換器的種類1.水冷式冷凝器水冷式冷凝器就是用水將熱能帶走,從而達(dá)到冷卻的目的。它的特點(diǎn)是傳熱效率高,結(jié)構(gòu)比較緊湊,所以適用于大、中型制冷設(shè)備。0062.空冷式冷凝器空冷式冷凝器主要是利用空氣自然對流來進(jìn)行散熱,安裝、使用方便,特別適合小型制冷設(shè)備。3.蒸發(fā)式和淋激式冷凝器蒸發(fā)式和淋激式冷凝器是利用水在管外蒸發(fā)時吸熱而使管內(nèi)制冷劑蒸汽冷凝的一種換熱器。這種冷凝器主要用于缺水地區(qū),安裝也并不多見。1.百葉窗式冷凝器三、常用冷凝器一般用直徑為5mm左右、壁厚為0.75mm的銅管或復(fù)合管彎曲成蛇形管,機(jī)卡或電焊在厚度為0.5mm、沖有700~1200個孔的百葉窗形狀的散熱片上,靠空氣的自然對流散熱來形成冷凝條件，如圖所示：2.鋼絲式冷凝器三、常用冷凝器它是在蛇形復(fù)合管的兩側(cè)點(diǎn)焊直徑為1.6mm的碳素鋼絲而構(gòu)成的,每面用70根鋼絲,兩面共用140根鋼絲。鋼絲式冷凝器的散熱面積大、熱效率高、工藝簡單、成本低廉,被普遍應(yīng)用到電冰箱上，如圖：3.內(nèi)嵌式冷凝器三、常用冷凝器它是將冷凝器盤管安裝在箱體外皮內(nèi)側(cè)與絕熱材料之間,利用箱體外皮散熱來達(dá)到管內(nèi)制冷劑冷凝的目的。內(nèi)嵌式冷凝器的優(yōu)點(diǎn)是可以保證冷凝器有合理的尺寸;對外殼加熱,可以防止結(jié)露;工藝簡單,成本低;外觀整潔。缺點(diǎn)是散熱性能不如百葉窗式和鋼絲式,維修不方便。由于沒有外觀的限制,看起來相對美觀,現(xiàn)在家用電冰箱已廣泛使用,如圖：4.翅片式冷凝器三、常用冷凝器這種冷凝器通常用在空調(diào)器上,采用的是空氣強(qiáng)迫對流的方法來進(jìn)行散熱,它的結(jié)構(gòu)是在9~10mm直徑的U形銅管上,按一定片距套裝上一定數(shù)量的片厚為0.2mm的鋁質(zhì)翅片,經(jīng)機(jī)械脹管和用U形彎頭焊接上相鄰的U形管口后就構(gòu)成了一排排帶肋片的冷凝器。翅片形狀常有波紋形狀翅片、波紋條孔形翅片、平面形翅片和平面條孔翅片,其中波紋條孔形翅片散熱效果最好,如圖：5.套管式冷凝器三、常用冷凝器制冷劑的蒸汽從冷凝器上方進(jìn)入內(nèi)外管之間的空腔,在內(nèi)管外表面上冷凝,液體在外管底部依次下流,從冷凝器下端流入貯液器中。冷卻水從冷凝器的下方進(jìn)入,依次經(jīng)過各排內(nèi)管從上部流出,與制冷劑呈逆流方式。這種冷凝器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,便于制造,并且因系單管冷凝,介質(zhì)流動方向相反,故傳熱效果好。套管式冷凝器的缺點(diǎn)是金屬消耗量大,而且當(dāng)縱向管數(shù)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(yīng)用。對于小型氟利昂空調(diào)機(jī)組仍廣泛使用套管式冷凝器,如圖1.液體冷卻式四、蒸發(fā)器的種類冷卻液體或液體載冷劑的蒸發(fā)器,稱為液體冷卻器。其中既有制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)的,也有在管外蒸發(fā)的,液體載冷劑可在泵的作用下進(jìn)行開或閉循環(huán)。2.空氣冷卻式是空氣冷卻的蒸發(fā)器,通常制冷劑的管內(nèi)流動并蒸發(fā),空氣在管外自然循環(huán)、對流或空氣強(qiáng)迫循環(huán)流動并被冷卻。3.固體冷卻式冷卻固體接觸式蒸發(fā)器,是隨著冷凍工藝的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新類型。0071.鋁復(fù)合板式蒸發(fā)器鋁復(fù)合板式蒸發(fā)器是利用鋁鋅鋁三層復(fù)合金屬冷軋板吹脹加工而成。它利用自然對流方式使空氣循環(huán)。特點(diǎn)是傳熱效率高、降溫快、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低,主要用在直冷式單門或雙門電冰箱上。如圖：五、常見蒸發(fā)器2.管板式蒸發(fā)器管板式蒸發(fā)器是用紫銅管或鋁管盤繞在黃銅板或鋁板圍成的矩形框上焊制或粘接而成的,結(jié)構(gòu)牢固可靠,設(shè)備簡單,規(guī)格變化容易,使用壽命長,不需要高壓吹脹設(shè)備等,缺點(diǎn)是傳熱性差。主要用在直冷雙門電冰箱的冷凍室,如圖：五、常見蒸發(fā)器3.單背翼片管式蒸發(fā)器單背翼片管式蒸發(fā)器是由蛇形盤管和行高20cm經(jīng)彎曲成形的翼片組成。多用在小型冷庫和直冷式雙門冰箱的冷藏室上,結(jié)構(gòu)簡單,除霜方便,一般不用維修;缺點(diǎn)是自然對流使空氣流速慢,傳熱性能較差。如圖：五、常見蒸發(fā)器4.翅片盤管式蒸發(fā)器翅片盤管式蒸發(fā)器主要是由蒸發(fā)管和鋁制翅片組成,和翅片冷凝器一樣大多數(shù)是用做空調(diào)中的換熱器使用。翅片盤管式的特點(diǎn)是散熱效率高、體積小、壽命長,如圖：五、常見蒸發(fā)器在冰箱中,制冷劑在箱外冷凝器放熱液化,在箱內(nèi)蒸發(fā)器吸熱汽化。六、冰箱的冷凝器和蒸發(fā)器1.冰箱冷凝器①外型特征:冷凝器屬于鋼絲式冷凝器,它是在蛇形復(fù)合管的兩側(cè)由點(diǎn)焊直徑為1.6mm的碳素鋼絲構(gòu)成的,如圖所示。②作用:把由壓縮機(jī)送出來的高溫、高壓的制冷劑氣體在冷凝器中通過與外界空氣進(jìn)行熱交換放出熱量,把高溫、高壓的制冷劑氣體冷凝液化成常溫高壓氣體。008六、冰箱的冷凝器和蒸發(fā)器2.電冰箱蒸發(fā)器①外型特征:蒸發(fā)器屬于管板式蒸發(fā)器。管板式蒸發(fā)器是用紫銅管或鋁管盤繞在黃銅板或鋁板圍成的矩形框上焊制或粘接而成的,如圖所示：②作用:常溫低壓的制冷劑液體和氣體在蒸發(fā)器中體積膨脹汽化(主要是蒸發(fā))吸熱。七、室外熱交換器和室內(nèi)熱交換器012在空調(diào)器中,如果在制冷狀態(tài)下,室外熱交換器(冷凝器)放熱液化,室內(nèi)熱交換器(蒸發(fā)器)吸熱汽化。如果在制熱狀態(tài)下,室內(nèi)熱交換器(冷凝器)放熱液化,室外熱交換器(蒸發(fā)器)吸熱汽化。①外型特征:室內(nèi)、外熱交換器結(jié)構(gòu)相同,在9~10mm直徑的U形銅管上,按一定片距套裝上一定數(shù)量的片厚為0.2mm的鋁質(zhì)翅片,經(jīng)過機(jī)械脹管和用U形彎頭焊接上相鄰的U形管后,就構(gòu)成了一排排帶肋片的管內(nèi)為制冷劑通道、管外為空氣通道的熱交換器。室內(nèi)熱交換器既可以是冷凝器作用,也可以是蒸發(fā)器作用,相應(yīng)的室外機(jī)也是如此,如圖所示。②作用:制冷劑在熱交換器里進(jìn)行吸熱或放熱,達(dá)到制冷、制熱的目的。同是換熱器,冰箱的冷凝器和蒸發(fā)器能功能互換嗎?這個問題作為本次課的課外思考題。八、思考015下面分組完成課堂練習(xí)：通過圖片展示來說出各類型換熱器的名稱。九、課堂練習(xí)016本次熱交換器的認(rèn)識學(xué)習(xí)結(jié)束，下面進(jìn)行學(xué)習(xí)評價，請同學(xué)們認(rèn)真閱讀評價標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)完成學(xué)習(xí)效果評價。十、總結(jié)017任務(wù)是否能看圖識別配分自評小組評師評得分百葉窗式冷凝器

10分

鋼絲式冷凝器

10分