高低溫濕熱試驗(yàn)室水冷式冷凝器介紹
高低溫濕熱試驗(yàn)室水冷式冷凝器介紹
作用：冷凝器是一個(gè)制冷劑向外放熱的熱交換器，其作用是使壓縮機(jī)排出的高壓高溫制冷劑氙燈液化，變?yōu)楦邏阂后w制冷劑。制冷劑在冷凝器中放出的熱量包含兩有些：經(jīng)過(guò)蒸騰器從被冷卻物體汲取的熱量；在壓縮機(jī)中被壓縮時(shí)，外界機(jī)械功轉(zhuǎn)化的熱量。
品種：按冷卻介質(zhì)和冷卻方法分：
▲ 水冷式冷凝器：立式管殼、臥式管殼、套管式；
▲ 空冷式；
▲ 水空冷：如蒸騰式、淋水式；
▲ 制冷劑蒸騰或其它技術(shù)介質(zhì)冷卻。
利用水作為冷卻介質(zhì)，使高溫高壓的氣態(tài)制冷劑冷凝的設(shè)備，稱為水冷式冷凝器。因?yàn)樽匀唤缰兴疁赝ǔ?duì)比低，因而水冷式冷凝器的冷凝溫度較低，這對(duì)壓縮機(jī)的制冷才能和運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性都對(duì)比有利?，F(xiàn)在制冷設(shè)備中大多選用水冷式冷凝器。其間冷卻水能夠一次流過(guò)，也能夠循環(huán)運(yùn)用。當(dāng)運(yùn)用循環(huán)水時(shí)，需建有冷卻水塔或冷卻水池，以使脫離冷凝器的水再冷卻。
常用的水冷式冷凝器有式管殼式、立式管殼式及套管式等型式。
1. 臥式管殼式冷凝器
◆ 構(gòu)造及作業(yè)原理
其主體有些如圖所示。它的外殼是一個(gè)由鋼板卷制焊接成的圓柱形筒體，筒體的兩頭焊有兩塊圓形的管板，兩個(gè)管板鉆有很多方位相對(duì)應(yīng)的孔，在每對(duì)相對(duì)應(yīng)的孔中裝入一根管子，管子的兩頭用脹接法或焊接法壓固在管板的管孔內(nèi)，這么就構(gòu)成了一組直管管制。
臥式管殼式冷凝器水平放置，其構(gòu)造如圖所示。制冷劑氙燈在管子外表面上冷凝，冷卻水是在泵的作用下在管內(nèi)活動(dòng)。制冷劑氙燈從上部（進(jìn)氣管）進(jìn)入筒體，凝聚成液體后由筒體下部出液管流入貯液器中。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，筒體的下部只存少數(shù)液體。
但關(guān)于小型制冷設(shè)備，為了簡(jiǎn)化設(shè)備，也可不另設(shè)貯液器，而讓冷凝器筒體下部兼有必定貯液作用，少裝幾排管子即可。冷凝器的出液管接在筒殼的下部。關(guān)于氨冷凝器，通常在筒體下面還焊有一個(gè)集污包，以便集存潤(rùn)滑油及機(jī)械雜質(zhì)。
臥式管殼式冷凝器的兩頭用兩個(gè)端蓋封住。端蓋內(nèi)有分水隔板。兩個(gè)端蓋的分隔互相配合，完成了冷卻水的多管程活動(dòng)。冷凝器的管程數(shù)通常為偶數(shù)，這么冷卻水的進(jìn)、出口就設(shè)在同一個(gè)端蓋上，并且冷卻水從下面流進(jìn)，上面流出。端蓋上部的放空氣旋塞是在開(kāi)端充水時(shí)用來(lái)掃除管內(nèi)空氣的，下部的泄水旋塞是在冷凝器中止作用時(shí)，用來(lái)掃除其間的水，以防管子被腐蝕或凍裂。
◆ 優(yōu)缺陷：
長(zhǎng)處：構(gòu)造壓湊，傳熱系數(shù)K大，冷卻水用量少，操作辦理便利；運(yùn)用廣泛，適用于大、中、小型氨和氟里昂制冷設(shè)備中；小型氟里昂壓縮機(jī)和冷凝器通常做成壓縮冷凝機(jī)組，設(shè)備便利，占地面積小。
缺陷：對(duì)水質(zhì)請(qǐng)求高，水溫要低；冷卻水活動(dòng)阻力較大；清潔水垢不便利，需停機(jī)操作。
2. 立式管殼式冷凝器
◆ 構(gòu)造及作業(yè)原理
這種冷凝器直立設(shè)備，只用于大中型氨制冷設(shè)備，其構(gòu)造如圖所示。同臥式對(duì)比，立式的不僅是直立設(shè)備，并且兩頭沒(méi)有端蓋，水及氨的活動(dòng)方法也有所不一樣。
氨氙燈從冷凝器外殼的中部偏上處進(jìn)入圓筒內(nèi)的管外空間，冷凝后液體沿管外壁從上流下，積在冷凝器底部，經(jīng)出液管流入貯液器。冷卻水從上部進(jìn)入冷凝器管內(nèi)，但水并不充溢鋼管的全部斷面，而是呈膜狀沿管內(nèi)壁流下，排入冷凝器下面的水池中，通常再用水泵壓送到冷卻水塔中循環(huán)運(yùn)用。
為了使冷卻水均勻地分配到每根鋼管中，冷凝器頂部裝有配水箱，每根鋼管的管口上裝有一只具有分水作用的導(dǎo)流管嘴，如圖所示。冷卻水經(jīng)過(guò)導(dǎo)流管嘴上的斜槽流入管中，并以螺旋線狀沿管內(nèi)壁流下。這么在管內(nèi)壁能夠*地構(gòu)成一層水膜，充沛吸收制冷劑的熱量，既進(jìn)步了冷凝器的冷卻作用，又節(jié)省了用水。
與臥式冷凝器相似，在立式的外殼上設(shè)有進(jìn)氣、出液、放空氣、均壓、放油和安全閥等管路接頭，與相應(yīng)的管路和設(shè)備銜接。
◆ 優(yōu)缺陷
優(yōu)：傳熱系數(shù)K較高（但小于臥式）；筆直設(shè)備，占地面積小；無(wú)凍住風(fēng)險(xiǎn)，可設(shè)備在室外，不占室內(nèi)空間；對(duì)水質(zhì)請(qǐng)求不高，易于除垢，能夠在運(yùn)轉(zhuǎn)中清潔水管。
缺：冷卻水用量大；體積大，對(duì)比粗笨；冷凝管內(nèi)水流速低，易結(jié)水垢，露天設(shè)備時(shí)，灰砂易落入，需求常常清潔。
3. 套管式冷凝器
首要用于小型氟里昂空調(diào)機(jī)組，且單機(jī)制冷量通常小于25 kW。
◆ 構(gòu)造及作業(yè)原理
套管式冷凝器由兩種不一樣直徑的管子套在一同構(gòu)成，外管多為φ50 mm的無(wú)縫鋼管，管內(nèi)套有一根或幾根鋼管或低肋鋼管（稱內(nèi)管）。套成后，在彎管機(jī)上繞成螺旋形狀。
制冷劑氙燈從上部進(jìn)入外管的空間，在內(nèi)管外表面冷凝，凝聚液從下部流出。冷卻水由下部進(jìn)入內(nèi)管，吸熱后從上部流出。這么就與制冷劑成逆向活動(dòng)，完成了抱負(fù)的逆流換熱，因而傳熱系數(shù)K較高。
◆ 優(yōu)缺陷：
優(yōu)：逆流換熱，傳熱作用好，K高；構(gòu)造簡(jiǎn)略，制作便利，可套放在壓縮機(jī)周圍，不占專門方位，節(jié)省了壓縮冷凝機(jī)組的占地面積。
缺：凝聚液積存在管內(nèi)下部，使傳熱面得不到充沛利用；單位傳熱面積的金屬耗量大；清潔水垢艱難。
4. 管殼式冷凝器的發(fā)展趨勢(shì)（加強(qiáng)換熱辦法）
（1） 長(zhǎng)徑比的改變：通常L/D＝6～9；
（2） 選用新式冷凝管，以強(qiáng)化傳熱
繞金屬絲的翅化管，用d＝1.5mm的鋼絲繞在Φ16×1.5的鋼管上，比光管換熱系數(shù)進(jìn)步60～100％；冷凝管翅片外緣開(kāi)有鋸齒形缺口，F(xiàn)↑，液膜↓。在Φk和水量一樣的情況下，節(jié)省50％銅管，體積減小1/3。
4 冷凝器和蒸騰器
氙燈壓縮制冷循環(huán)有4個(gè)熱力進(jìn)程，因而*的有4個(gè)熱力設(shè)備。
· 壓縮——經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)；
· 放熱（冷凝）——經(jīng)過(guò)冷凝器；
· 節(jié)省——經(jīng)過(guò)脹大閥；
· 吸熱（制冷）——經(jīng)過(guò)蒸騰器；
冷凝器和蒸騰器都是換熱設(shè)備。制冷循環(huán)的換熱設(shè)備的特色：
（1）作業(yè)壓力及溫變的規(guī)模比較窄。如凍住間t0＝－23～－30℃，冷卻間t0＝0～－2℃
（2）傳熱溫差小。如：冷凝器，水冷 Δt＝5～7℃；氣冷 Δt＝10～15℃。溫差小，暖流密度ψ↓，∴ 傳熱F↑，設(shè)備體積分量↑，若進(jìn)步Δt，則不可逆丟失↑，s↑，使整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不經(jīng)濟(jì)。
（3）換熱器與制冷壓縮機(jī)相匹配。壓縮機(jī)排出熱＝冷凝器換熱，當(dāng)冷凝器F↓時(shí)，會(huì)使pk↑，制冷量與蒸騰器面積相適應(yīng)，當(dāng)蒸騰面積↓，會(huì)導(dǎo)致濕沖程。
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