制冷原理与装置制冷设备.pptx
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《制冷原理制冷设备》ppt课件
汽车空调系统中，广泛采用 “全铝制管带式冷凝器〞。
蒸发式冷凝器
蒸发式冷凝器以水和空气作为冷却介质。利用水蒸发时吸 收热量，使管内制冷剂蒸气凝结。
水经水泵提升再由喷 嘴喷淋到传热管的外外表， 构成水膜吸收蒸发变成水 蒸气，然后被进入冷凝器 的空气带走。
未被蒸发的水滴那么 落到下部的水池内。
该冷凝器空气流量不 大，耗水量也很少；
ql s 0ft 0eqft 0
式中：αeq——当量传热系数， αeq= ηs α0
概述
制冷换热器的计算 给定两传热介质流量及其进出口温度，计算所需求的传热面积
和构造尺寸——设计计算； 对知热交换器在给定两种介质流量和进出口温度的情况下，计
算两传热介质的出口温度——校核计算；
概述
传热系数K随传热管的方式，介质的换热条件、管内外热阻 的大小不同而变化。根据热交换器管内、外传热量平衡的原那么：
Q A oK o tm A iK i tm
其中，Ki、Ko是分别以内外表、外外表为基准的传热系数。
Ki KA oA i o Kofifo
Kodo di
Ki
1
i
ri
1
fi fm
r0
1
0
fi fo
1
Ki
1
i
ri
fi fm
r0
1
0
fi fo
概述
常用制冷换热设备总传热系数K的大致范围
换热器名称及 传热系数/K/
其传热系数较空气自在流动型冷凝器的高，传热系 数约为15~17W/〔m2·K〕，适于中、小型氟利昂制冷安 装。
1-肋片 2-传热管 3-上封板 4-左端板 5-进气集管 6-弯头 7-出液集管 8-下封板 9-前封板 10-通风机 11-装配螺钉
制冷循环原理与装置-PPT文档资料
可将冷热端互换
体积和功率都可做得很小
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
半导体制冷的用途
方便的可逆操作
可做成家用冰箱，或小型低温冰箱 可制成低温医疗器具
可对仪器进行冷却
可做成零点仪
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
学习任务3、吸附式制冷循环
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
温差电现象
半导体材料内部结构的特点，决定 了它产生的温差电现象比其他金属要 显著得多，所以热电制冷都采用半导 体材料，亦称半导体制冷
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
当电偶通以直流电流时，P型半导体内
载流子(空穴)和N型半导体内载流子 (电子)在外电场作用下产生运动，并在 金属片与半导体接头处发生能量的传 递及转换。
a1—低温部分压缩机 a2—高温部分低压级压缩机 a3—高温部分高压级压缩机 b—冷凝器 c1、c2、c3—节流阀 d—蒸发器 d12 —冷凝-蒸发器 e1—低温部分气-液热交换器 e2—高温部分气-液热交换器 f—高温部分中间冷却器
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
高温部分为两级压缩循环、低温部分为 单级压缩循环组成的复叠式制冷循环lgp-h图
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
由两个单级系统组成的复叠式制冷机
a) 制冷循环系统
b) T-s图
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
由两个单级系统组成的复叠式制冷机模拟
制 冷 空 调 系 统 原 理 与 装 置
高温部分为两级压缩循环、低温部分为 单级压缩循环的复叠式制冷循环系统原理图
制冷原理与装置课堂ppt第一章
制冷原理与装置课堂ppt 第一章
本节介绍制冷的概念和分类，工质的选择和性质，制冷循环的基本组成，压 缩式制冷机的工作原理，制冷机组的性能参数，制冷量和制冷效率的计算， 以及制冷体系的应用案例。
制冷的分类
根据制冷剂状态变化的方式，制冷可以分为蒸发冷，换热冷，热力冷，化学冷等类型，每种类型都有不同的应 用领域和特点。
制冷循环的基本组成
压缩机
将制冷剂压缩成高压高温气体。
冷凝器
将高温气体冷却并转化为液体。
蒸发器
通过吸收热量使制冷剂蒸发。ຫໍສະໝຸດ 节流阀调节制冷剂流量和压力。
压缩式制冷机的工作原理
1
压缩
压缩机将低压气体压缩成高压气体。
冷凝
2
高温气体在冷凝器中散热，冷却并转化
为液体。
3
膨胀
液体经过节流阀膨胀成低压气体，在蒸
蒸发
4
发器中吸收热量而蒸发。
通过蒸发器中的吸热作用，制冷剂吸收 室内热量并变成低温低压气体。
制冷机组的性能参数
1 制冷量
表示制冷系统能够吸收的热量。
2 制冷效率
表示制冷系统将电能或热能转化为制冷量的能力。
3 功率消耗
用于驱动制冷机组的功率需求。
制冷量和制冷效率的计算
制冷量可以根据制冷剂循环中的热力学参数和制冷剂流量计算得出。制冷效 率则可以通过比较制冷量和消耗的功率来衡量。
制冷体系的应用案例
制冷技术广泛应用于空调、冷藏、冷冻、化工、食品加工等领域，为各种行 业提供了高效的温度控制解决方案。
工质的选择和性质
选择合适的制冷剂对于制冷系统的性能至关重要。工质的选择需要考虑其物理性质，环境影响以 及与其他系统的兼容性。
物理性质
本节介绍制冷的概念和分类，工质的选择和性质，制冷循环的基本组成，压 缩式制冷机的工作原理，制冷机组的性能参数，制冷量和制冷效率的计算， 以及制冷体系的应用案例。
制冷的分类
根据制冷剂状态变化的方式，制冷可以分为蒸发冷，换热冷，热力冷，化学冷等类型，每种类型都有不同的应 用领域和特点。
制冷循环的基本组成
压缩机
将制冷剂压缩成高压高温气体。
冷凝器
将高温气体冷却并转化为液体。
蒸发器
通过吸收热量使制冷剂蒸发。ຫໍສະໝຸດ 节流阀调节制冷剂流量和压力。
压缩式制冷机的工作原理
1
压缩
压缩机将低压气体压缩成高压气体。
冷凝
2
高温气体在冷凝器中散热，冷却并转化
为液体。
3
膨胀
液体经过节流阀膨胀成低压气体，在蒸
蒸发
4
发器中吸收热量而蒸发。
通过蒸发器中的吸热作用，制冷剂吸收 室内热量并变成低温低压气体。
制冷机组的性能参数
1 制冷量
表示制冷系统能够吸收的热量。
2 制冷效率
表示制冷系统将电能或热能转化为制冷量的能力。
3 功率消耗
用于驱动制冷机组的功率需求。
制冷量和制冷效率的计算
制冷量可以根据制冷剂循环中的热力学参数和制冷剂流量计算得出。制冷效 率则可以通过比较制冷量和消耗的功率来衡量。
制冷体系的应用案例
制冷技术广泛应用于空调、冷藏、冷冻、化工、食品加工等领域，为各种行 业提供了高效的温度控制解决方案。
工质的选择和性质
选择合适的制冷剂对于制冷系统的性能至关重要。工质的选择需要考虑其物理性质，环境影响以 及与其他系统的兼容性。
物理性质
制冷原理与装置-制冷设备(PPT课件)
1）立式壳管式冷凝器，适用于大型氨制冷装置；
2） 卧式壳管式冷凝器，普遍使用大、中型氨或 氟利昂制冷装置中。
1)卧式壳管式冷凝器： 结构特点：卧式壳管式冷凝器在管板外侧设 有左右端盖，盖的内侧具有满足水流程需要 的隔腔，保证冷却水在管程中往返流动，使 冷却水从一侧端盖的下部进入冷凝器，经过 若干个流程后由同侧端盖的上部流出。
4、掌握制冷装置中各种管道的计算方法。 5、了解制冷装置中常用的绝热材料及计算方法。
第二节 制冷装置的换热设备
一、制冷装置热交换设备的结构 （一）冷凝器 1. 水冷式冷凝器 工作原理：用水作为冷却介质，带走制冷剂冷凝时放出的 热量。 (1) 壳管式冷凝器：
特点：水在管内流动，制冷剂蒸气在管外凝结。 壳管式冷凝器的形式及适用场合：
(2)立式蒸发器（直管式和螺旋管式蒸发器）：
工作特点：制冷剂液体在管内蒸发吸热，载冷剂 在管外循环流动，通过搅拌器以增强传热效果， 使管外载冷剂降温。
优点：在蒸发温度降低时也不会发生传热管冻裂。 缺点：在使用盐水作载冷剂时，因其与空气接触 易造成传热管严重腐蚀。因此应注意加强系统与 空气隔离的措施。
25～50W/(m2 K) 进风温度：环境温度，
一般35℃ 出风温度：
进风温度＋8～10℃ 冷凝温度：进风温度＋～15℃ 沿气流方向管排数：2～6排
3.循环式蒸发器 这种蒸发器中，制冷剂在其管内反复循环吸热蒸 发直至完全气化，故称做循环式蒸发器。循环式 蒸发器多应用于大型的液泵供液和重力供液冷库 系统或低温环境试验装置。
管：φ4～6mm, 邦迪管（钢 管外镀铜）
管间距：4～10cm 翅片：φ1.4~1.6丝 翅片间距：4~10mm 传热系数：
15~17.5W/(m2 K)
2） 卧式壳管式冷凝器，普遍使用大、中型氨或 氟利昂制冷装置中。
1)卧式壳管式冷凝器： 结构特点：卧式壳管式冷凝器在管板外侧设 有左右端盖，盖的内侧具有满足水流程需要 的隔腔，保证冷却水在管程中往返流动，使 冷却水从一侧端盖的下部进入冷凝器，经过 若干个流程后由同侧端盖的上部流出。
4、掌握制冷装置中各种管道的计算方法。 5、了解制冷装置中常用的绝热材料及计算方法。
第二节 制冷装置的换热设备
一、制冷装置热交换设备的结构 （一）冷凝器 1. 水冷式冷凝器 工作原理：用水作为冷却介质，带走制冷剂冷凝时放出的 热量。 (1) 壳管式冷凝器：
特点：水在管内流动，制冷剂蒸气在管外凝结。 壳管式冷凝器的形式及适用场合：
(2)立式蒸发器（直管式和螺旋管式蒸发器）：
工作特点：制冷剂液体在管内蒸发吸热，载冷剂 在管外循环流动，通过搅拌器以增强传热效果， 使管外载冷剂降温。
优点：在蒸发温度降低时也不会发生传热管冻裂。 缺点：在使用盐水作载冷剂时，因其与空气接触 易造成传热管严重腐蚀。因此应注意加强系统与 空气隔离的措施。
25～50W/(m2 K) 进风温度：环境温度，
一般35℃ 出风温度：
进风温度＋8～10℃ 冷凝温度：进风温度＋～15℃ 沿气流方向管排数：2～6排
3.循环式蒸发器 这种蒸发器中，制冷剂在其管内反复循环吸热蒸 发直至完全气化，故称做循环式蒸发器。循环式 蒸发器多应用于大型的液泵供液和重力供液冷库 系统或低温环境试验装置。
管：φ4～6mm, 邦迪管（钢 管外镀铜）
管间距：4～10cm 翅片：φ1.4~1.6丝 翅片间距：4~10mm 传热系数：
15~17.5W/(m2 K)
制冷设备培训课件PPT(57张)
பைடு நூலகம்29
二、重力供液制冷系统
蒸发 器
汽、液 分离器
空气分离器
压缩 油分 冷凝 贮氨 节流 机 离器 器 桶 阀
排液桶
集油器
紧急泄氨器
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三、氨泵供液制冷系统
蒸发 器 汽、液 分离器 氨泵
空气分离器
压缩 油分 冷凝 贮氨 节流 机 离器 器 桶 阀
排液桶
集油器
紧急泄氨器
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V
卡诺循环 P – V图
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P
Qk
1
2
4
1-4-3-2-1
Q0 0
3 V
逆卡诺循环 P – V图
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制冷工质的热力状态图和表
状态：在制冷过程中，工质的物理量 的综合。
状态系数：描述工质状态的物理量。 常用状态系数：温度、压力、比容、
内能、 焓、熵、比熵、干度。 干度 x = 汽体重量 / 汽、液混合物重量
15
一、对制冷剂的要求
• 临界温度不要太低 • 冷凝压力不应过高 • 要求制冷工质的单位容积制冷量要大 • 制冷工质的粘度和比重应可能小 • 导热系数大 • 化学性质方面
制冷原理及相关设备课件(PPT 34页)
如 l kg水温度升高l ℃需4.19kJ，则比热值为4.19kJ/kg·℃。
4
摄氏温度：在标准大气压下，把水的冰点作为0度， 沸点作为100度，在0度与100度之间均衡的刻成100格， 每格为l度，以符号℃表示。
华氏温度 在标准大气压下，把水的冰点定为32度， 而沸点定为212度、二者之间均衡的刻成180格，每格 为l度，以符号oF表示。
13
蒸发器在室内机的作用是使节流后的低压制冷剂在蒸发器吸收流 经管簇外侧的空气的热量，达到制冷降温的目的；
冷凝器在室外机内，作用是使压机排出的高温高压气体制冷剂， 经过冷凝器向管簇外的空气放热，将室内热量排至室外。
14
节流装置：通过冷凝器后的液体氟利昂流过极细的毛细管时得到 减压，由高压、高压状态转为低温、低压状态，从而在进入蒸发 器后可立即汽化。
3
二、制冷常用名词解释
焓是湿空气的一个重要参数。是一个内能与压力位能之和的复合 状态参数。
在空调过程中，湿空气的状态经常发生变化，焓可以很方便确定 该状态变化过程中的热交换量。湿空气的变化过程是定压过程， 焓差等于热交换量。
比热：任何物质当加进热量，它的温度会升高。但相同质量的不 同物质，升高同样温度时，其所加进的热量是不一样的。为相互 比较，把l kg水温度升高1 ℃所需的热量定为4.19kJ。以此作为 标准，其它物质所需的热量与它的比值，称为比热。
8
导热系数是表示一种材料传导热量能力的一个物理量。 如两块同样厚的材料，一块是铜块，一块是软木块，把它们放在
比本身温度高的环境中，可立即感觉到铜块温度升高，而对软木 块则在短时间内感受不到。这说明两种材料对热量传导的能力不 同，把这种材料对热量的不同传导能力以数字表示就称为导热系 数，其数值等于：当材料层的厚度为 l m，两边温度差为1 ℃， 在 1 h内通过 l m2表面积所传导的热量，以符号l 表示，单位是 kcal／mh℃，国家法定单位是 W／mK或用 J／mhK表示，它们之间 的换算关系是：1W／mK = 0.860 kcal／mh℃。 不同材料有不同导热系数，它与材料的成份、密度、分子结构等 因素有关。 同一种材料，影响其导热系数的主要因素是密度和湿度。密度大 则导热系数大，湿度大则导热系数亦大。
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摄氏温度：在标准大气压下，把水的冰点作为0度， 沸点作为100度，在0度与100度之间均衡的刻成100格， 每格为l度，以符号℃表示。
华氏温度 在标准大气压下，把水的冰点定为32度， 而沸点定为212度、二者之间均衡的刻成180格，每格 为l度，以符号oF表示。
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蒸发器在室内机的作用是使节流后的低压制冷剂在蒸发器吸收流 经管簇外侧的空气的热量，达到制冷降温的目的；
冷凝器在室外机内，作用是使压机排出的高温高压气体制冷剂， 经过冷凝器向管簇外的空气放热，将室内热量排至室外。
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节流装置：通过冷凝器后的液体氟利昂流过极细的毛细管时得到 减压，由高压、高压状态转为低温、低压状态，从而在进入蒸发 器后可立即汽化。
3
二、制冷常用名词解释
焓是湿空气的一个重要参数。是一个内能与压力位能之和的复合 状态参数。
在空调过程中，湿空气的状态经常发生变化，焓可以很方便确定 该状态变化过程中的热交换量。湿空气的变化过程是定压过程， 焓差等于热交换量。
比热：任何物质当加进热量，它的温度会升高。但相同质量的不 同物质，升高同样温度时，其所加进的热量是不一样的。为相互 比较，把l kg水温度升高1 ℃所需的热量定为4.19kJ。以此作为 标准，其它物质所需的热量与它的比值，称为比热。
8
导热系数是表示一种材料传导热量能力的一个物理量。 如两块同样厚的材料，一块是铜块，一块是软木块，把它们放在
比本身温度高的环境中，可立即感觉到铜块温度升高，而对软木 块则在短时间内感受不到。这说明两种材料对热量传导的能力不 同，把这种材料对热量的不同传导能力以数字表示就称为导热系 数，其数值等于：当材料层的厚度为 l m，两边温度差为1 ℃， 在 1 h内通过 l m2表面积所传导的热量，以符号l 表示，单位是 kcal／mh℃，国家法定单位是 W／mK或用 J／mhK表示，它们之间 的换算关系是：1W／mK = 0.860 kcal／mh℃。 不同材料有不同导热系数，它与材料的成份、密度、分子结构等 因素有关。 同一种材料，影响其导热系数的主要因素是密度和湿度。密度大 则导热系数大，湿度大则导热系数亦大。
制冷原理与设备ppt课件
线簇。
1点
临界点 (critical
2线
p下o临int界) 线 : 不同压力下饱和液 体状态
3区
上 蒸 液临汽相界状区线态(liq：u不id 同reg压io力n)下干饱和 汽液两相区(liquid-vapor
region)
5态 未汽饱相和区液(v体ap，or饱re和gio液n)体，湿饱 和蒸汽，
干饱和蒸汽，过热蒸汽。
等干度线--- 只存在于湿蒸气区。
蒸汽压缩式制冷原理与设备
压焓图的结构如下图所示。以 绝图对的压尺力 寸为，纵提坐高临标低界（压点为区K左了 域边缩的的小精粗 度， 通常纵坐标实取线对为数饱坐和标液）体 ，以焓值为横坐标线。，线上的任何
一点代表一个饱 和液体状态，干 度 x=0。
临界点K右边的粗 实线为饱和蒸气
蒸汽压缩式制冷原理与设备
点1表示制冷 剂进入压缩机 点的状2表态示。制冷 剂出压缩机 时的状态， 也就是进冷 凝器时的状 过程线1-2表示态制。冷剂蒸气在 压缩机中的等熵压缩过程 ， 压力由蒸发压力 升高到冷凝
蒸汽压缩式制冷原理与设备 点3表示制冷剂出冷凝器时 的状态。
过程线2-2'-3
表示制冷剂在
制冷系数： 制冷循环的重要参数是制冷系数，工程上也称之为制冷装置的工作性
能系数，用符号COP表示。在一定的环境温度下，冷库温度越低，制冷 系数就越小。（因此为取得良好的经济效益，没有必要把冷库的温度定得 超乎寻常的低。这也是一切实际制冷循环遵循的原则。）
人工制冷的分类
制冷循环包括压缩式制冷循环、吸收式制冷循环、吸附式制冷循环 、蒸气喷射制冷循环及半导体制冷等。压缩式制冷循环又可分为压缩气 体制冷循环和压缩蒸气制冷循环。目前世界上运行的制冷装置绝大部分 是压缩气体制冷循环。以往，制冷循环应用的制冷剂多半为商品名为氟 利昂的氯氟烃物质CFC、含氢氯氟烃HCFC和氨等。但由于日益严重的环 境问题，CFC、HCFC正逐渐被对环境友善的新型制冷剂替代。
制冷基本原理PPT课件
三、其他换热器
作用：提高工作效率，或用于较低蒸 发温度的系统．
类型：回热器、中间冷却器、冷凝蒸发器和 板式换热器等．
１.回热器
进气
1 进液
出液
2
图4-13 盘管式回热器结构
1-壳体 2-盘管 3-进、出气接管及法兰
出气 3
２、板式换热
降压降温，保证压差：PK P0，TK T0
漏。
❖ 3.具有自动补偿功能。
第7章 辅助设备
辅助设备 作用：完善制冷系统的技术性能，保证可靠的
运行． 分类：制冷剂的贮存、分离、净化设备和润滑
一.目前有哪些主要的制冷方法
气体膨胀制冷 蒸气压缩制冷 固态物质升华制冷
二.蒸气压缩式制冷
1. 基本组成 压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器
第三章 制冷剂
一.什么叫制冷剂 制冷剂就是能从一个地方吸收热量，而 在另一个地方排出热量，以达到制冷目 的的工质。
二.常用的制冷剂概述
1.无机化合物 例如: NH3 H2O 2.氟里昂 例如: R12 R22 R134a 3.碳氢化合物 例如: CH4 C2H6
外平衡热力膨胀阀示意图
外平衡热力膨胀阀的安装位置
感温包的安装位置
三、毛细管 安装位置：冷凝器与蒸发器之间 作 用：作为制冷循环的流量控与 节流元件
工作原理：根据流体在管内流动产生 摩擦阻力，来改变其流 量．管短，压降小，流量大； 反之压降大流量小．
结构特点
❖ 1.结构简单，制造方便，价格低廉。 ❖ 2.没有运动部件，本身不容易产生故障和泄
制空气流动）．
1 水出 水进
2 5
3
A4
7 8 9
10
11
A
B
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从传热性能和经济性分析，宜采用螺旋管式蒸 发器取代直管式蒸发器。
2.干式蒸发器 干式蒸发器是一种制冷剂液体在传热管内能够
完全气化的蒸发器。其传热管外侧的被冷却介质 是载冷剂（水）或空气，制冷剂则在管内吸热蒸 发，其流量约为传热管内容积的20%~30%。增加 制冷剂的质量流量，可增加制冷剂液体在管内的 湿润面积。同时其进出口处的压差随流动阻力增 大而增加，以至使制冷系数降低。
冷却水在冷凝器内流过一次称做一个流程。
采用多流程设计主要是为了减小水的流通面 积，提高冷却水流速，增强水侧换热效果。 国产卧式壳管式冷凝器一般为 4~10 个流程。
传热管可采用钢管，也可采用铜管。采用 铜管时传热系数可提高10%左右。铜管易于 在管外加工肋片，以利于氟利昂侧的传热， 一般在采用铜质肋片管以后，其氟利昂侧换 热系数较相同规格光管大1.5~2倍。
第六章 制冷设备
学习要点：
1、掌握制冷装置中的主要换热设备包括: 冷凝器、 蒸发器、冷凝－蒸发器、中间冷却器、回热器、过冷 器等的结构特点、工作原理及设计计算。
2、掌握热力膨Βιβλιοθήκη 阀、电子膨胀阀及毛细管节流装 置的工作原理、结构特点及计算方法。
3、了解各种辅助设备包括: 油分离器、空气分离器、 气液分离器、贮液器、过滤干燥器以及膨胀容器等的 工作原理及结构特点。
(2)立式蒸发器（直管式和螺旋管式蒸发器）：
工作特点：制冷剂液体在管内蒸发吸热，载冷剂 在管外循环流动，通过搅拌器以增强传热效果， 使管外载冷剂降温。
优点：在蒸发温度降低时也不会发生传热管冻裂。 缺点：在使用盐水作载冷剂时，因其与空气接触 易造成传热管严重腐蚀。因此应注意加强系统与 空气隔离的措施。
(1) 冷却液体介质的干式蒸发器：
干式壳管式蒸发器的特点是：
①能保证进入制冷系统的润滑油顺利返回压缩机； ②所需要的制冷剂充注量较小，仅为同能力满液 式蒸发器的1/3; ③用于冷却水时，即使蒸发温度达到 0C ，也不 会发生冻结事故；
④可采用热力膨胀阀供液，这比满液式的浮球阀 供液更加可靠。
此外，对于多程式干式蒸发可能会发生同流程 的传热管气液分配不均的情况。
2）立式壳管式冷凝器： 结构特点：与卧式壳管式冷凝器的不同点在 于它的壳体两端无端盖，制冷剂过热蒸气由 竖直壳体的上部进入壳内，在竖直管簇外冷 凝成为液体，然后从壳体下部引出。壳体的 上端口设有配水槽，管簇的每一根管口装有 一个水分配器，冷却水通过该分配器上的斜 分水槽进入管内，并沿内表面形成液膜向下 流动，以提高表面传热系数，节约冷却水循 环量。冷却水由下端流出并集中到水池内， 再用泵送到冷却塔降温后，可循环使用。
经机械或液压胀管后，二者紧密接触以减少
其传热热阻。一般肋片距离在2~4mm范围。
由低噪声轴流式通风机迫使空气流过肋片间
隙，通过肋片及管外壁与管内制冷剂蒸气进
行热交换，将其冷凝成为液体。这种冷凝器
的传热系数较空气自由流动型冷凝器高，约
为
。适用于中、小型氟利
昂制冷装置。
3.蒸发式冷凝器 蒸发式冷凝器以水和 空气作为冷却介质。 它利用水蒸发时吸收 热量使管内制冷剂蒸 气凝结。水经水泵提 升再由喷嘴喷淋到传 热管的外表面，形成 水膜吸热蒸发变成水 蒸气，然后被进入冷 凝器的空气带走。未 被蒸发的水滴则落到 下部的水池内。箱体 上方设有挡水栅，用 于阻挡空气中的水滴散失。
管：φ4～6mm, 邦迪管（钢 管外镀铜）
管间距：4～10cm 翅片：φ1.4~1.6丝 翅片间距：4~10mm 传热系数：
15~17.5W/(m2 K)
(2) 空气强制流动的空冷冷凝器
肋片一般采用 0.2 ~ 0.4mm 铝片制成，
套在 10 ~ 16mm 铜管外，由弯头连接成蛇
管管组。肋片根部用二次翻边与管外壁接触，
采用壳管式满液式蒸发器应注意以下问题： 1) 以水为载冷剂，其蒸发温度降低到 以下时，管内可能会结冰，严重时会导致传 热管胀裂。 2) 低蒸发压力时，液体在壳体内的静液柱 会使底部温度升高，传热温差减小。 3) 与润滑油互溶的制冷剂，使用满液式蒸 发器存在着回油困难。 4) 制冷剂充注量较大。同时不适于机器在 运动条件下工作，液面摇晃会导致压缩机冲 缸事故。
（二）蒸发器 蒸发器按其冷却的介质不同分为冷却液体载冷
剂的蒸发器和冷却空气的蒸发器。根据供液方式 的不同，有满液式、干式、循环式和喷淋式等。
1. 满液式蒸发器 结构型式: （1）卧式壳管式、（2）直管式、 （3）螺旋管式等。
(1)卧式壳管式满液式蒸发器：
工作原理：制冷剂在壳内管外蒸发；载冷剂在管内流动， 一般为多程式。载冷剂的进出口设在端盖上，取下进上出 走向。制冷剂液体从壳底部或侧面进入壳内，蒸气由上部 引出后返回到压缩机。壳内制冷剂始终保持约为壳径的 70%~80%静液面高度。
（2）套管式冷凝器：它是由不同直径的管 子套在一起，并弯制成螺旋形或蛇形的一种 水冷式冷凝器。
2. 空气冷却式冷凝器
(1)空气自由运动的空冷冷凝器：该冷凝器利用空气在 管外流动时吸收制冷剂排放的热量后，密度发生变化 引起空气的自由流动而不断地带走制冷剂蒸气的凝结 热。它不需要风机，没有噪声，多用于小型制冷装置。
4、掌握制冷装置中各种管道的计算方法。 5、了解制冷装置中常用的绝热材料及计算方法。
第二节 制冷装置的换热设备
一、制冷装置热交换设备的结构 （一）冷凝器 1. 水冷式冷凝器 工作原理：用水作为冷却介质，带走制冷剂冷凝时放出的 热量。 (1) 壳管式冷凝器：
特点：水在管内流动，制冷剂蒸气在管外凝结。 壳管式冷凝器的形式及适用场合：
1）立式壳管式冷凝器，适用于大型氨制冷装置；
2） 卧式壳管式冷凝器，普遍使用大、中型氨或 氟利昂制冷装置中。
1)卧式壳管式冷凝器： 结构特点：卧式壳管式冷凝器在管板外侧设 有左右端盖，盖的内侧具有满足水流程需要 的隔腔，保证冷却水在管程中往返流动，使 冷却水从一侧端盖的下部进入冷凝器，经过 若干个流程后由同侧端盖的上部流出。
(2) 冷却空气的干式蒸发器： 1) 冷却自由运动空气的蒸发器：
a) 墙排管 b)顶排管 c)搁架式排管
2.干式蒸发器 干式蒸发器是一种制冷剂液体在传热管内能够
完全气化的蒸发器。其传热管外侧的被冷却介质 是载冷剂（水）或空气，制冷剂则在管内吸热蒸 发，其流量约为传热管内容积的20%~30%。增加 制冷剂的质量流量，可增加制冷剂液体在管内的 湿润面积。同时其进出口处的压差随流动阻力增 大而增加，以至使制冷系数降低。
冷却水在冷凝器内流过一次称做一个流程。
采用多流程设计主要是为了减小水的流通面 积，提高冷却水流速，增强水侧换热效果。 国产卧式壳管式冷凝器一般为 4~10 个流程。
传热管可采用钢管，也可采用铜管。采用 铜管时传热系数可提高10%左右。铜管易于 在管外加工肋片，以利于氟利昂侧的传热， 一般在采用铜质肋片管以后，其氟利昂侧换 热系数较相同规格光管大1.5~2倍。
第六章 制冷设备
学习要点：
1、掌握制冷装置中的主要换热设备包括: 冷凝器、 蒸发器、冷凝－蒸发器、中间冷却器、回热器、过冷 器等的结构特点、工作原理及设计计算。
2、掌握热力膨Βιβλιοθήκη 阀、电子膨胀阀及毛细管节流装 置的工作原理、结构特点及计算方法。
3、了解各种辅助设备包括: 油分离器、空气分离器、 气液分离器、贮液器、过滤干燥器以及膨胀容器等的 工作原理及结构特点。
(2)立式蒸发器（直管式和螺旋管式蒸发器）：
工作特点：制冷剂液体在管内蒸发吸热，载冷剂 在管外循环流动，通过搅拌器以增强传热效果， 使管外载冷剂降温。
优点：在蒸发温度降低时也不会发生传热管冻裂。 缺点：在使用盐水作载冷剂时，因其与空气接触 易造成传热管严重腐蚀。因此应注意加强系统与 空气隔离的措施。
(1) 冷却液体介质的干式蒸发器：
干式壳管式蒸发器的特点是：
①能保证进入制冷系统的润滑油顺利返回压缩机； ②所需要的制冷剂充注量较小，仅为同能力满液 式蒸发器的1/3; ③用于冷却水时，即使蒸发温度达到 0C ，也不 会发生冻结事故；
④可采用热力膨胀阀供液，这比满液式的浮球阀 供液更加可靠。
此外，对于多程式干式蒸发可能会发生同流程 的传热管气液分配不均的情况。
2）立式壳管式冷凝器： 结构特点：与卧式壳管式冷凝器的不同点在 于它的壳体两端无端盖，制冷剂过热蒸气由 竖直壳体的上部进入壳内，在竖直管簇外冷 凝成为液体，然后从壳体下部引出。壳体的 上端口设有配水槽，管簇的每一根管口装有 一个水分配器，冷却水通过该分配器上的斜 分水槽进入管内，并沿内表面形成液膜向下 流动，以提高表面传热系数，节约冷却水循 环量。冷却水由下端流出并集中到水池内， 再用泵送到冷却塔降温后，可循环使用。
经机械或液压胀管后，二者紧密接触以减少
其传热热阻。一般肋片距离在2~4mm范围。
由低噪声轴流式通风机迫使空气流过肋片间
隙，通过肋片及管外壁与管内制冷剂蒸气进
行热交换，将其冷凝成为液体。这种冷凝器
的传热系数较空气自由流动型冷凝器高，约
为
。适用于中、小型氟利
昂制冷装置。
3.蒸发式冷凝器 蒸发式冷凝器以水和 空气作为冷却介质。 它利用水蒸发时吸收 热量使管内制冷剂蒸 气凝结。水经水泵提 升再由喷嘴喷淋到传 热管的外表面，形成 水膜吸热蒸发变成水 蒸气，然后被进入冷 凝器的空气带走。未 被蒸发的水滴则落到 下部的水池内。箱体 上方设有挡水栅，用 于阻挡空气中的水滴散失。
管：φ4～6mm, 邦迪管（钢 管外镀铜）
管间距：4～10cm 翅片：φ1.4~1.6丝 翅片间距：4~10mm 传热系数：
15~17.5W/(m2 K)
(2) 空气强制流动的空冷冷凝器
肋片一般采用 0.2 ~ 0.4mm 铝片制成，
套在 10 ~ 16mm 铜管外，由弯头连接成蛇
管管组。肋片根部用二次翻边与管外壁接触，
采用壳管式满液式蒸发器应注意以下问题： 1) 以水为载冷剂，其蒸发温度降低到 以下时，管内可能会结冰，严重时会导致传 热管胀裂。 2) 低蒸发压力时，液体在壳体内的静液柱 会使底部温度升高，传热温差减小。 3) 与润滑油互溶的制冷剂，使用满液式蒸 发器存在着回油困难。 4) 制冷剂充注量较大。同时不适于机器在 运动条件下工作，液面摇晃会导致压缩机冲 缸事故。
（二）蒸发器 蒸发器按其冷却的介质不同分为冷却液体载冷
剂的蒸发器和冷却空气的蒸发器。根据供液方式 的不同，有满液式、干式、循环式和喷淋式等。
1. 满液式蒸发器 结构型式: （1）卧式壳管式、（2）直管式、 （3）螺旋管式等。
(1)卧式壳管式满液式蒸发器：
工作原理：制冷剂在壳内管外蒸发；载冷剂在管内流动， 一般为多程式。载冷剂的进出口设在端盖上，取下进上出 走向。制冷剂液体从壳底部或侧面进入壳内，蒸气由上部 引出后返回到压缩机。壳内制冷剂始终保持约为壳径的 70%~80%静液面高度。
（2）套管式冷凝器：它是由不同直径的管 子套在一起，并弯制成螺旋形或蛇形的一种 水冷式冷凝器。
2. 空气冷却式冷凝器
(1)空气自由运动的空冷冷凝器：该冷凝器利用空气在 管外流动时吸收制冷剂排放的热量后，密度发生变化 引起空气的自由流动而不断地带走制冷剂蒸气的凝结 热。它不需要风机，没有噪声，多用于小型制冷装置。
4、掌握制冷装置中各种管道的计算方法。 5、了解制冷装置中常用的绝热材料及计算方法。
第二节 制冷装置的换热设备
一、制冷装置热交换设备的结构 （一）冷凝器 1. 水冷式冷凝器 工作原理：用水作为冷却介质，带走制冷剂冷凝时放出的 热量。 (1) 壳管式冷凝器：
特点：水在管内流动，制冷剂蒸气在管外凝结。 壳管式冷凝器的形式及适用场合：
1）立式壳管式冷凝器，适用于大型氨制冷装置；
2） 卧式壳管式冷凝器，普遍使用大、中型氨或 氟利昂制冷装置中。
1)卧式壳管式冷凝器： 结构特点：卧式壳管式冷凝器在管板外侧设 有左右端盖，盖的内侧具有满足水流程需要 的隔腔，保证冷却水在管程中往返流动，使 冷却水从一侧端盖的下部进入冷凝器，经过 若干个流程后由同侧端盖的上部流出。
(2) 冷却空气的干式蒸发器： 1) 冷却自由运动空气的蒸发器：
a) 墙排管 b)顶排管 c)搁架式排管