冷却器设计方案PPT课件
《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
空气冷却器课堂PPT
风机垂直放置式
10
结构特点及使用场合
结构形式
适用场合及特点
优缺点
风机叶轮 水平放置
风机叶轮 垂直放置
管束立放。风机叶轮可垂直 或水平放置。多用于湿式空冷， 干湿联合空冷。安置方向应于平 时的风向配合，一般用于气体冷 凝冷却，也适用于真空系统。
进入叶片的是热空气或增湿 后的热空气。
优点是： 结构紧凑，占地面积小。管内热
鼓风式风机叶轮是水平放 置，置于管束下方，进入叶片的 是冷空气。
引风式风机叶轮是水平放置，置 于管束上方，进入叶片的是热空 气。
优点是： 结构简单，安装方便，管内热流 体和管外空气分布比较均匀。
缺点是： 占地面积比较大，管内流动阻力 较斜顶式大。
9
空冷器的基本类型
• 直立式的结构形式
风机水平放置式
2. 换管 当空冷器管束非均匀腐蚀或制造缺陷而泄漏时，可采用换管消漏。首 先将要更换的管子拆下，清洗管箱管孔。更换新管时，将管子中间稍 拉弯曲，即可从两端管板孔穿入，穿入后进行胀接或焊接。
27
3、风机系统故障原因及处理方法
故障表现形式
故障原因
排除方法
·叶片角度有异常变化；
校正安装角后紧固；
电流计指示异常
加氢、天然气等装置塔顶及侧线的冷凝冷却场合。 – 缺点：
• 1. 必须采用软化水； • 2.压降<0.001MPa的场合不能使用，如减顶冷凝、冷却。
20
板式空冷器
板式空冷器，是由板束、风机、水箱、喷淋等零部 件组成，是国际领先技术水平的空冷器，具有国内自 主知识产权的技术，是一种将板式换热器与空冷器优 点相结合的新型高效空冷器，即具有节水效果好、环 境污染小，又具有传染效率高、结构紧凑、压降小、 体积小、占地小、重量轻、流通面积大等优点，特别 适合于炼油化工、乙烯、电力、冶金、核能、城市集 中供热等领域，它采用分体式撬状组合式结构，制造 安装、运输、检修均较方便。
第2章 冷库设计 制冷系统方案设计ppt课件
ppt精选版
58
配组式双级压缩机
ppt精选版
59
单机双级压缩机
ppt精选版
60
3）单、双级压缩机综合系统（普遍）
22
3、高压制冷剂液体的过冷
作用：避免冷凝器后的供液 管出现闪气；减少节流后的 闪气，提高单位容积制冷量。 方法：设置中间冷却器。如 图示。
ppt精选版
23
融霜方法
人工扫霜 热蒸气融霜
水冲霜 电热融霜
ppt精选版
24
4、蒸发器的除霜和排液
（1）除霜
作用：减少蒸发器传热热阻。 措施： ① 人工扫霜；简单、库温波动小、无融霜滴水。 ② 水冲霜；融霜速度快。冷量损失大，起雾、顶棚滴
借助泵的压力克服制冷剂在管道，阀门 及冷却设备中的各种流动阻力而向冷却 设备强制供液.
ppt精选版
36
2、各供液方式的原理及特点
1）直流供液
ppt精选版
37
直流供液
特点： ① 系统简单 ② 闪气进入蒸发器影响传热； ③ 两相流体不易均匀分配到并联的蒸发器中，造 成制冷量不足或因供液量过大使压缩机液击； ④ 当冷凝温度变化或冷库负荷变化时，节流阀需 人工调节开启度。
现集中和自动化控制）。
ppt精选版
41
四、冷间冷却方式
1、直接冷却方式 制冷剂在冷间的蒸发器
中直接蒸发。传热效率高， 但对系统密封性要求高。普 遍应用。
ppt精选版
42
2、间接冷却方式
由载冷剂通过冷间的 冷却设备冷却冷间。传热 效率低，费用大。目前仅 盐水制冰采用。
产品冷却器课程设计
产品冷却器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解产品冷却器的基本概念、分类及其在工业生产中的应用。
2. 学生能够掌握产品冷却器的工作原理、关键部件和冷却效果的评估方法。
3. 学生能够了解不同类型产品冷却器的优缺点，并能够根据实际需求选择合适的产品冷却器。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决产品冷却器在实际应用中遇到的问题。
2. 学生能够运用图表、数据和文字等形式，展示产品冷却器的选型、安装和使用过程。
3. 学生能够通过小组合作，完成对产品冷却器的设计、制作和性能测试。
情感态度价值观目标：1. 学生养成积极主动、严谨求实的科学态度，对产品冷却器技术产生浓厚兴趣。
2. 学生培养团队合作意识，学会倾听、尊重他人意见，共同解决问题。
3. 学生认识到产品冷却器在节能减排、环保等方面的重要性，树立绿色环保意识。
课程性质：本课程为技术应用型课程，结合实际工业生产场景，培养学生对产品冷却器知识的理解和应用能力。
学生特点：初三学生，具有一定的物理基础，好奇心强，喜欢动手实践，但注意力容易分散。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以案例导入、小组讨论、实验操作等形式，激发学生学习兴趣，提高教学效果。
通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在学习过程中能够明确自己的任务和目标，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 产品冷却器概述- 冷却器的定义、分类及作用- 冷却器在工业生产中的应用案例2. 产品冷却器的工作原理与关键部件- 冷却器的工作原理- 冷却器关键部件的结构与功能- 冷却效果的评估方法3. 不同类型产品冷却器的优缺点及应用- 风冷式、水冷式、油冷式等冷却器的特点- 不同类型冷却器的适用场景及选型要点4. 产品冷却器的选型、安装与使用- 冷却器选型的依据和方法- 冷却器的安装位置、方式及注意事项- 冷却器的使用与维护5. 产品冷却器的设计与制作- 冷却器设计的基本要求- 设计方案的形成与优化- 小组合作完成冷却器的制作和性能测试教学内容安排与进度：第一课时：产品冷却器概述第二课时：产品冷却器的工作原理与关键部件第三课时：不同类型产品冷却器的优缺点及应用第四课时：产品冷却器的选型、安装与使用第五课时：产品冷却器的设计与制作（含小组讨论、实验操作等）教材章节关联：本教学内容与《物理》课本第四章“热学”内容相关，重点关注热交换器（冷却器）的工作原理、选型和应用等方面。
循环水和闭式冷却水系统 ppt课件
ppt课件
27
液控蝶阀改造
ppt课件
28
ppt课件
29
液控蝶阀改造
改造目的 由于液控蝶阀远方就地控制都得通过就
地PLC控制器，PLC控制器不带故障报警，可 靠性差，一但故障会造成蝶阀无法操作。
控制器动作蝶阀通过直流电磁阀控制， 就地依靠一个交流转直流的整流器转换，整 流器一进水过电流等原因损坏，也会造成蝶 阀无法操作。
ppt课件
13
参考图a
ppt课件
14
虹吸条件
ppt课件
15
虹吸作用
• 保证凝汽器出口在任何工况下均不出现水柱 分离现象。
• 降低开式循环水系统的几何供水高程，减小 循泵功率。使凝汽器水室处于负压状态仍然 流动，这样相当于降低了的几何供水高程， 从而使循环水泵扬程降低，节约电耗。如不 设虹吸井，使凝汽器水室水压要大于零才能 使系统中循环水流动。
特点：冷却水不与空 气接触，不受阳光照 射，进行密闭循环， 基本上不需补充水。 此系统中，常采用加 有缓蚀剂的除盐水作 为冷却介质。
ppt课件
7
敞开循环式冷却水系统
• 在敞开式循环冷却水系统中，循环冷却水在 凝汽器中获得的热量，直接在冷却塔或其它 设备散发至大气中，失去热后再回至热交换 器，重复其传递热量的过程。在水源水量比 较紧张和天然水污染日趋严重的今日，此种 系统应用最广。
ppt课件
2
循环冷却水系统分类
ppt课件
3
直流式冷却水系统
• 在直流式冷却水系统中冷却水只通过设备一 次，用过后直接排走，该系统用水量大。
• 一般在水源充足及水一次通过不易引起结垢 的地方采用。该系统不需要冷却塔处理，故 投资少，操作简单，但是占据了大量水资源， 不符合经济可持续发展战略的要求。
冷库设计规范幻灯片PPT
四、建筑
4.2 库房的布置
1 冷间应按不同的设计温度分区、分层布置； 2 冷间建筑的设计应尽量减少其隔热围护构造 的外外表积；
四、建筑
4.2 库房的布置
冷间建筑耐火等级、层数和面积〔m2〕
冷间建筑耐火等级
最多允许层 数
最大允许占地面积（m2）
单层、多层
高层
冷间建筑 防火分区
1 5t型电梯的运载能力按34t/h计，3t型电梯的运载 能力按20t/h计，2t型电梯运载能力按13t/h计。
2 铁路可按日吞度量计算，电梯位置可考虑兼做办 公电梯使用，不宜另设电梯。
四、建筑
4.2 库房的布置
四、建筑
4.2 库房的布置
四、建筑
4.3 库房的隔热
1 导热率宜低 2 不应有散发有害或有异味等对食品有污染的 物质 3 宜为难燃或不燃材料，且不易变质 4 宜选用块状温度变形系数小的块状隔热材料 5 正铺贴于地面、楼面的隔热材料，其抗压强 度不应小于0.25MPa
二、术语
2.1 冷库cold store 采用人工制冷降温并具有保冷功能的仓储建筑群，包括制冷机房、变 配电间等。 2.2 库房storehouse 指冷库建筑物主体及为其效劳的楼梯间、电梯、穿堂等附属房间。 2.3 穿堂anteroom 为冷却间、冻结间、冷藏间进出货物而设置的通道，其室温分常温或 某一特定温度。 2.4 冷间cold room 冷库中采用人工制冷降温房间的统称，包括冷却间、冻结间、冷藏间 、冰库、低温穿堂等。
四、建筑
4.2 库房的布置 库房铁路站台
1 库房铁路站台宽度不宜小于7m； 2 站台边缘高度高出铁轨顶面1.1m，边缘距铁路中心线距离 应为1.75m。 3 站台罩棚柱边距边缘净距不应小于2m，且符合铁路部门的 长度要求。 4 站台应设置适合上下的台阶和坡道。
冷凝器PPT课件
精选ppt课件最新
47
平行流冷凝器外形
精选ppt课件最新
48
强制对流式风冷冷凝器结构
特点
• 有噪声，但传热系数 有所上升
精选ppt课件最新
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-轴流风机 11-装配螺钉 49
精选ppt课件最新
43
风冷式冷凝器的优缺点
• 优点： ❖ 系统简单，不需要冷却水，适用于缺水或供水困难的
地区；
❖ 风冷热泵：从空气取热量。
• 缺点 ： ❖ 传热系数低；
❖ 在水源充足的地方，水冷式设备的初投资和运行费用 均低于风冷设备；
❖ 冷凝温度高，压缩机容量比水冷式大15％。
精选ppt课件最新
❖优点：制冷能力大，运行经济性好。
❖缺点：水系统比空气冷却系统复杂
精选ppt课件最新
3
常用的水冷式冷凝器
➢壳管式冷凝器 ➢套管式冷凝器 ➢螺旋板式冷凝器
精选ppt课件最新
4
壳管式冷凝器
精选ppt课件最新
5
精选ppt课件最新
6
壳管式冷凝器
➢立式壳管式冷凝器
冷却水靠重力沿管内流下的开式壳管式冷凝 器，常用于大型氨制冷装置中。
精选ppt课件最新
10
立式壳管式冷凝器的优、缺点
➢垂直安装，占地面积小； ➢无冻结危险，可安装在室外，不占用
室内建筑面积； ➢换热管是直管，便于清除铁锈和污垢，
且清洗时不必停止系统的运行，对冷 却水水质要求不高。 ➢冷却水用量大； ➢制冷剂泄漏不易发现； ➢体型比较笨重。
冷却器设计方案
冷却器设计方案在现代工业生产中，冷却器是一种重要的设备，用于将高温的物体或介质冷却至所需的温度范围内。
本文将讨论冷却器的设计方案，包括冷却原理、设计要素和优化方法。
一、冷却原理冷却器的工作原理基于热传导和对流传热。
当高温物体或介质与冷却器接触时，传热会通过物体与冷却介质之间的热传导，以及冷却介质与周围环境的对流传热来实现。
二、设计要素1. 散热面积：合理确定冷却器的散热面积是设计的重要一环。
散热面积越大，冷却效果越好。
因此，在设计中应尽量增大散热面积，可以通过增加冷却器的长度、宽度或增加散热片的数量来实现。
2. 冷却介质选择：不同的冷却介质对于冷却效果有着重要的影响。
一般情况下，水具有良好的导热性和对流性能，是较常用的冷却介质。
但在特殊情况下，也可以选择其他介质，如油、空气等，根据具体要求进行选择。
3. 冷却速度：冷却速度是指冷却器在单位时间内冷却物体或介质的能力。
为了提高冷却速度，可以采用增设风机、增加水流速度等方法，增强对流传热效果。
4. 材料选择：冷却器所使用的材料直接影响到其散热效果和使用寿命。
一般而言，具有良好导热性的金属材料，如铜、铝等，可以更好地传导热量，提高散热效果。
三、优化方法1. 流动分析：通过数值模拟或实验方法，进行流动分析，优化冷却器的结构和设计。
在不同工况下，根据流体的流动情况和热传导特性，进行优化，以提高冷却效果。
2. 散热片设计：合理设计散热片的形状、间距和数量，以增大散热面积，提高传热效率。
同时，对散热片进行表面处理，增强其导热性能。
3. 热交换器应用：冷却器可以与热交换器相结合，通过增加热交换面积，提高冷却效果。
在选择热交换器时，应考虑其传热系数、压降和占用空间等因素。
4. 温度控制：根据冷却的要求，设计合适的温度控制系统，能够精确控制冷却介质的温度，提高冷却器的工作效率。
结论冷却器设计方案的选择和优化对于工业生产中的热管理至关重要。
通过合理确定散热面积、冷却介质选择、冷却速度和材料选择，可以提高冷却器的效果和寿命。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
-
10
首先计算所需要的冷却水流量
• W=Q/[(t2 - t1)* C水 ÷3.6]=2.13*106 /[30*4.186*103 ÷3.6] ≈61m3/h
-
11
第二步算出达到61m3/h所需要的冷 却水管径
• D2=W/(¼πv*3600)= 2.13*106 /(0.785*1.5*3600) ≈0.0144
-
4
1.首先计算出1小时内物料从100℃降至 80℃需要被冷却水带走的热量：
• Q=C*M*（T1-T2）=3.65*100*1.05*103* （100-80）/3.6=2.13*106 W
-
5
2.计算水的流量
• W=¼πvd2*3600=¼*3.14*1.5*0.082*36 00≈30m3/h
t1)]=24.85℃
-
8
5.计算冷却器的面积
A=Q/(K*Δtm)=2.13*106/(400*24.85) ≈215㎡
-
9
• 由以上计算可以得出：
• 215㎡的冷却面积显然不符合生产实际，而 在现有的冷却水流量要使物料从100℃降至 80℃所需要的出水温度达到了90℃以上， 违背了冷却器的生产工艺，事实上，90℃ 的冷却水出水温度也不符合冷却理论。我 厂原料车间配料罐用水的温度要求是60℃， 如果使冷却器出水温度达到我厂的工艺指 标，第一步首先反推出所需要的冷却水流 量。
-
6
3.计算当前条件下物料从100℃降至 80℃所需要的出水温度
• t2= t1 +Q/(C水*m)
=30+2.13*106/(4.186*103*30÷3.6)=30+60 =90℃ Nhomakorabea-
7
4.计算出冷却管的温差
• tm=[(T1 - t2)-( T2 - t1)]/㏑[(T1 - t2)÷(T2 -
• 在考虑到节能降耗时，由于冷却水要回收 至投料利用，所以冷却器出水温度应该保 持在60℃以上，而加大冷却器的冷却面积 可以提高冷却器出水温度，提高热能的利 用，以此降低蒸汽的消耗。
-
16
谢谢
2009年7月7日
-
17
计算冷却器冷却面积
-
3
• 水的比热容为4.18kj/kg • 玉米的比热容为2.01kj/kg • 配料罐投粉量为15t，补水定容至60m³ • 计算出玉米浆的比热容为 • C=（C水 *45*103 *t + C玉米 *15*103 *t）/
（60*103 *t）=3.64kj/kg • 玉米浆中玉米含量为25%，比重为1.05
• D≈0.12m • 由计算可以看出冷却水水管管径应该高于
0.12m，可以使用125mm的水管。
-
12
• 当使用125mm冷却水管，冷却水流量达到 61 m3/h时，计算冷却器的冷却面积：
• 首先计算出冷却管的温差
• Δtm=[( T1 – t2)-(T2 - t1)]/㏑[(T1 - t2)÷(T2 t1)]=44.81℃
-
14
• 此种情况是在板框最大进料流量的基础上 设计的，同时考虑到板框进料的速度在进 料前期和后期有所下降，可以在冷却水进 水管道上安装阀门调节水量。在板框进料 前期和后期流量达不到最大值时，能够根 据需求（主要是回水温度）调节冷却水的 进水流量，以达到冷却水最大利用效率。
-
15
• 当工艺上需要调高冷却器出水温度时，也 可以根据需要调节冷却器进出水管道阀门， 降低冷却水量，提高冷却器出水温度，以 此达到冷却水的回收利用价值。
冷却器设计方案
-
1
板框安装冷却器的目的：
• 使温度降至90℃以下，以减少板框由于受 高温高压的影响而导致的板框破损。
• 尽量提高冷却水出水温度，回收至投料利 用，降低蒸汽消耗，提高液化效果，另一 方面，冷却水不经冷却塔冷却，也能降低 冷却塔负荷，减少电能的消耗。
-
2
车间的生产状况及设备条件
• 物料进料量：V=100m3/h • 物料进料温度：T1=100℃ • 物料出料温度：T2=80℃ • 冷却水温度：t1=30℃ • 冷却水水压：0.1Mpa • 冷却水水管管径：80mm
-
13
第三步算出冷却器的面积
• A=Q/(K*Δtm)= 2.13*106/(400*44.81) ≈119 ㎡
• 由计算得出，如果冷却水出水温度需要控 制在60℃左右时，冷却水流量要控制在61 m3/h。在冷却水达到61 m3/h时，物料从 100 ℃降至80 ℃所需要的冷却面积为120 ㎡，因此确定冷却水水管管径为125mm。