第3章 制冷換熱器及其他輔助設(shè)備 《車輛空調(diào)裝置檢修與維護(hù)》教學(xué)課件

《車輛空調(diào)裝置檢修與維護(hù)》?精品課件合集第三章

制冷換熱器及其他輔助設(shè)備ContentsPage目錄頁—*—

0401換熱器的工作原理0203冷

凝

器蒸

發(fā)

器其他輔助設(shè)備04其他輔助設(shè)備換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器第一節(jié)

1.換熱器的工作原理傳熱的基本方程式Q——換熱設(shè)備的傳熱量，W；K——傳熱系數(shù)，W/(m2·K)；F——傳熱面積，m2；tm——平均溫差，C04其他輔助設(shè)備換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器第一節(jié)

換熱器的工作原理2.傳熱系數(shù)與傳熱面積面積決定了換熱器的大小，與金屬材料消耗量及制造成本有關(guān)，也不宜隨意增加，因此要增大傳熱量，設(shè)法提高傳熱系數(shù)K

理論上傳熱系數(shù)計算既要確定傳熱面兩側(cè)的流體表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)及傳熱面總熱阻，還要考慮污垢及傳熱面積等因素的影響。實際計算中，通常給出各種制冷換熱設(shè)備的傳熱系數(shù)的大致范圍。通常將風(fēng)冷式冷凝器的傳熱系數(shù)取為20～50W/(m2·K)，直接蒸發(fā)式空氣冷卻器的傳熱系數(shù)取為0.03～0.04W/(m2·K)。

國產(chǎn)各種制冷傳熱器的傳熱面積，一般以傳熱管外表面積計算。在既定的換熱設(shè)備中，其傳熱面積是一定的。04其他輔助設(shè)備換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器第一節(jié)

換熱器的工作原理3.換熱器的工作效率及其影響因素

冷凝器

蒸發(fā)器04其他輔助設(shè)備換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器第一節(jié)

換熱器的工作原理1.影響冷凝器傳熱效率的因素（1）影響制冷劑蒸氣凝結(jié)換熱的因素①制冷劑蒸氣的流速和流向的影響。②傳熱壁面粗糙度的影響。③制冷劑蒸氣中含有不凝性氣體的影響。④制冷劑中含油對凝結(jié)換熱的影響。⑤冷凝器構(gòu)造形式的影響。（2）影響空氣側(cè)換熱的因素空氣的流速換熱系數(shù)隨著空氣流速增加而增大。流速太大，會使通過冷凝器的空氣流動阻力增加，從而增加冷卻風(fēng)機(jī)的功率。一般取空氣流速為2～4m/s。且應(yīng)定期對冷凝器進(jìn)行清掃或清洗。04其他輔助設(shè)備換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器第一節(jié)

換熱器的工作原理2.影響蒸發(fā)器傳熱效率的因素（1）制冷劑液體物理性質(zhì)的影響熱導(dǎo)率較大的制冷劑，在傳熱方向的熱阻小，其沸騰換熱系數(shù)就大。密度和黏度較小的制冷劑液體，沸騰時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡多，其對流換熱系數(shù)就大。（2）制冷劑潤濕能力的影響制冷劑對受熱表面的潤濕能力強(qiáng)，則沸騰時形成的氣泡小，能迅速地脫離傳熱表面，換熱系數(shù)就大。制冷劑對受熱表面的潤濕能力弱，則沸騰時形成的氣泡就很大甚至形成氣膜，使換熱系數(shù)明顯下降。04其他輔助設(shè)備換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器第一節(jié)

換熱器的工作原理（3）制冷劑蒸發(fā)溫度的影響同一種制冷劑其蒸發(fā)（沸騰）溫度越低，飽和溫度下的密度差（蒸氣與液體的密度差）越大，液體的表面張力就越大，氣泡的直徑就越大，換熱系數(shù)就越小。反之，蒸發(fā)溫度越高，換熱系數(shù)越大。（4）制冷劑中潤滑油含量的影響制冷劑中含有潤滑油的濃度對換熱系數(shù)有一定的影響。當(dāng)制冷劑中含油的濃度在8%～12%時換熱系數(shù)比無油時還高，但含油量再進(jìn)一步增加時，換熱系數(shù)將會降低。（5）蒸發(fā)器構(gòu)造的影響實驗表明，肋片管上的換熱系數(shù)大于光管的換熱系數(shù)，而且管束上的大于單管的，肋片管束的大于光管管束的?！?—

TransitionPage過渡頁02冷凝器04品牌建設(shè)實施01換熱器的工作原理

03蒸發(fā)器

04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器一、冷凝器的類型與結(jié)構(gòu)水冷式蒸發(fā)式空氣冷卻式（或稱風(fēng)冷式）類型04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器1.水冷式冷凝器用水作為冷卻介質(zhì)，使高溫、高壓的氣態(tài)制冷劑冷凝的設(shè)備常用的水冷式冷凝器有臥式殼管式冷凝器、立式殼管式冷凝器及套管式冷凝器等形式。04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器2.蒸發(fā)式冷凝器用水和空氣作為冷卻介質(zhì)，主要是靠水的蒸發(fā)把熱量帶走適用于缺水的地區(qū)主要缺點是管外易結(jié)水垢、易腐蝕，且維修困難。04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器3.空氣冷卻式冷凝器（風(fēng)冷式冷凝器）

根據(jù)空氣運(yùn)動自然對流式強(qiáng)迫對流式04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器自然對流式主要依靠空氣受熱后產(chǎn)生的自然對流，將制冷劑冷凝放出的熱量帶走04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器強(qiáng)迫對流式1—液體集管；2—蒸氣集管；3—肋片管組；4—風(fēng)機(jī)的擴(kuò)散器04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器二、制冷劑在冷凝器中的變化一般分為三個過程1.過熱蒸氣冷卻成為干飽和蒸氣由壓縮機(jī)排氣溫度下的過熱蒸氣對外向冷卻介質(zhì)放出顯熱，冷卻為冷凝溫度下的干飽和蒸氣。2.干飽和蒸氣冷卻為飽和液體干飽和液體在冷凝溫度下不斷放出冷凝潛熱而逐漸地冷凝成飽和液體的過程，就是蒸氣凝結(jié)為液體的過程。3.飽和液體進(jìn)一步被冷卻為過冷液體由于冷卻介質(zhì)（水或空氣）的溫度總是低于冷凝溫度，故在冷凝器的末端，在保持冷凝壓力不變的情況下，飽和液體一般還可進(jìn)一步被冷卻，繼續(xù)放出顯熱，使其成為過冷液體。—*—

TransitionPage過渡頁04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理03蒸發(fā)器02冷凝器一、蒸發(fā)器的類型與結(jié)構(gòu)冷卻介質(zhì)冷卻液體（水、鹽水等）的蒸發(fā)器冷卻空氣的蒸發(fā)器臥式殼管式蒸發(fā)器干式殼管式蒸發(fā)器沉浸式蒸發(fā)器冷卻排管式空氣冷卻器直接蒸發(fā)式空氣冷卻器04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理03蒸發(fā)器02冷凝器一、蒸發(fā)器的類型與結(jié)構(gòu)冷卻排管式多用于冷庫和試驗的制冷裝置中特點是制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)，管外空氣自然對流，傳熱系數(shù)較小。冷卻排管可以用光管，也可以用肋片管制成。04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理03蒸發(fā)器02冷凝器一、蒸發(fā)器的類型與結(jié)構(gòu)直接蒸發(fā)式空氣冷卻器1—膨脹閥；2—分液器；3—分液管；4—匯集管；5—回氣管；6—感溫包04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理03蒸發(fā)器02冷凝器二、制冷劑在蒸發(fā)器中的變化（1）濕蒸氣汽化成干飽和蒸氣低溫、低壓的氣液混合制冷劑吸收被冷卻介質(zhì)的熱量而汽化成低溫、低壓的飽和制冷劑氣體。（2）干飽和蒸氣進(jìn)一步過熱成過熱蒸氣由于被冷卻介質(zhì)（水或空氣）的溫度總是高于蒸發(fā)溫度，故在蒸發(fā)器的末端，在保持蒸發(fā)壓力不變的情況下，干飽和蒸氣還可以繼續(xù)吸收熱量，使其成為過熱蒸氣?！?—

TransitionPage過渡頁04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器一、分油器常用的油分離器：洗滌式離心式填料式過濾式基本工作原理借油滴與制冷劑蒸氣的密度不同，使混合氣體流經(jīng)直徑較大的油分離器時，利用突然擴(kuò)大通道面積而使其流速降低，同時改變其流動方向，或利用其他分油措施，使?jié)櫥统两刀蛛x。對于蒸氣狀態(tài)的潤滑油，則可采用洗滌或冷卻的方式降低溫度，使之凝結(jié)為油滴后分離。04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器過濾式油分離器1—進(jìn)氣管；2—濾網(wǎng)；3—出氣管；4—筒體；5—浮球閥；6—手動回油閥工作時高壓蒸氣由上部進(jìn)入，經(jīng)金屬絲濾網(wǎng)2減速、過濾后，從側(cè)面出氣管3排出。蒸氣中攜帶的部分潤滑油被分離出來，落入筒體下部。這種油分離器的回油管與壓縮機(jī)的曲軸箱連接。當(dāng)器內(nèi)積聚的潤滑油足以使浮球閥5開啟時，潤滑油就被壓入壓縮機(jī)的曲軸箱中。當(dāng)油面逐漸下降到使浮球下落到一定位置時，則浮球閥5關(guān)閉。正常運(yùn)行時，由于浮球閥5的斷續(xù)工作，使得回油管時冷時熱。如果回油管一直冷或一直熱，這說明浮球閥已經(jīng)失靈，必須進(jìn)行檢修。檢修前，可使用手動回油閥6進(jìn)行回油操作。04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器二、貯液器（貯液筒）筒體由鋼板卷制而成，筒體上設(shè)進(jìn)、出液口，其安裝位置應(yīng)低于冷凝器，容積應(yīng)大于所需儲存的制冷劑液體的體積，儲存的制冷劑量不允許超過其容積的80%04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器三、過濾器與干燥器過濾器氣體過濾器液體過濾器用于清除制冷劑中的機(jī)械雜質(zhì)，如金屬屑、焊渣、氧化皮等裝在壓縮機(jī)的吸氣管路上或壓縮機(jī)的吸氣腔，以防止機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)氣缸裝在調(diào)節(jié)閥或自動控制閥前的液體管路上，以防止污物堵塞或損壞閥件。過濾器的原理很簡單，即用金屬絲網(wǎng)阻擋污物04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器三、過濾器與干燥器氟利昂過濾器1—進(jìn)液管接頭；2—銅絲網(wǎng)；3—?dú)んw；4—出液管接頭網(wǎng)孔為0.1～0.2mm的銅絲網(wǎng)04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器

干燥器1、4—進(jìn)口濾網(wǎng)；2—密封圈；3—硅膠；5—彈簧干燥器只用于氟利昂制冷系統(tǒng)當(dāng)系統(tǒng)在0℃以下運(yùn)行時，會在膨脹閥處結(jié)冰，堵塞管道，即發(fā)生“冰塞”，故在貯液器出液管路上的節(jié)流閥前裝設(shè)干燥器，用以吸附制冷劑液體中的水分。一般用硅膠作為干燥劑，近年來也有使用分子篩作為干燥劑的。04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器干燥過濾器1—進(jìn)液管接頭；2—壓蓋；3—濾網(wǎng)；4—干燥劑；5—出液管接頭；6—?dú)す埽?—連接螺栓過濾器與干燥器結(jié)合在一起，稱為干燥過濾器04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器四、氣液分離器作用原理從蒸發(fā)器來的制冷劑蒸氣由于進(jìn)氣管進(jìn)入分離器后，氣流的突然轉(zhuǎn)向和減速，把液滴分離出來留在容器的底部，而氣體則從出氣管被壓縮機(jī)吸入。在U形管的底部開有一個小孔a，能使一定量的冷凍機(jī)油隨吸入氣體一起返回壓縮機(jī)。b孔為均壓孔，可防止壓縮機(jī)停機(jī)時由于蒸發(fā)器側(cè)壓力上升，使氣液分離器中的液體通過a孔流向壓縮機(jī)。04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器五、回?zé)崞鳎庖簱Q熱器）利一方面可以使高溫液體得到較大的過熱度，同時也可以使低溫蒸氣獲得一定的過熱度，減少了與環(huán)境的溫差，進(jìn)而減少制冷劑蒸氣從周圍環(huán)境中吸收的有害過熱。但但并不是所有的制冷系統(tǒng)設(shè)置回?zé)崞鲗χ评溲h(huán)都是有利的。通過理論分析和研究表明，R12制冷裝置設(shè)置回?zé)崞魇怯欣摹?4其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器

（a）盤管式盤管用筒管繞制A—液體進(jìn)口B—蒸氣進(jìn)口04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器

（b）肋片式內(nèi)管使用肋片管A—液體進(jìn)口B—蒸氣進(jìn)口04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器（c）肋片式A—液體進(jìn)口B—蒸氣進(jìn)口04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器本章小結(jié)04其他輔助設(shè)備·

制冷換熱器的基本原理；冷凝器、蒸發(fā)器及一些輔助設(shè)備的作用和結(jié)構(gòu)?！?/p>

提高換熱器工作效率的主要途徑：提高傳熱系數(shù)。在使用時要特別注意選取適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)流速、合適的傳熱溫差，并要及時清理換熱器表面的污垢。·

冷凝器和蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)。城軌車輛采用的是空氣冷卻式冷凝器和直接蒸發(fā)式空氣冷卻器?！?/p>

制冷裝置除4大部件以外，通常根據(jù)制冷系統(tǒng)的運(yùn)行特點和要求還設(shè)置了一些輔助設(shè)備。04其他輔助設(shè)備01換熱器的工作原理02冷凝器03蒸發(fā)器思考與練習(xí)04其他輔助設(shè)備1.冷凝器和蒸發(fā)器的作用是什么？影響其換熱的因素有哪些？2.冷凝器的種類有哪幾