冷凝器和蒸发器.ppt
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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
公开课汽车空调制冷系统课件
按供冷方式分类
可以分为单冷型和冷暖型两种。单冷型汽车空调制冷系统只能提供冷气，而冷 暖型汽车空调制冷系统则可以同时提供冷气和暖气。
02
汽车空调制冷系统的工 作原理
制冷剂的工作原理
制冷剂
在汽车空调制冷系统中，制冷剂是一种循环流动的物质，通过吸收和释放热量来实现制冷 效果。
制冷剂循环
在制冷过程中，制冷剂在蒸发器中吸收热量，使周围空气温度降低。然后，制冷剂被压缩 机压缩成高温高压气体，经过冷凝器散热后，再通过膨胀阀减压降温，最后再次进入蒸发 器完成循环。
功能
汽车空调制冷系统的主要功能是 降低车内温度、去除车窗雾气、 去除车内的异味等，为乘客提供 舒适的车内环境。
汽车空调制冷系统的组成
制冷剂
制冷剂是汽车空调制冷系统中传递冷量的物质，通过在蒸 发器和冷凝器之间的循环流动，实现车内温度的降低。
冷凝器
冷凝器是汽车空调制冷系统中的散热部件，将高温高压的 制冷剂气体冷却成液态，释放出热量。
公开课汽车空调制冷系统课件
目录
• 汽车空调制冷系统概述 • 汽车空调制冷系统的工作原理 • 汽车空调制冷系统的维护与保养 • 汽车空调制冷系统的设计与优化 • 汽车空调制冷系统的教学案例
01
汽车空调制冷系统概述
汽车空调制冷系统的定义与功能
定义
汽车空调制冷系统是用于调节汽 车内部温度和湿度的系统，主要 由制冷剂、制冷压缩机、冷凝器 、蒸发器等组成。
异响或不正常的噪音
检查压缩机、冷凝器和其他部件是否有松动或损坏，需要更换或紧 固。
漏水或结冰
检查排水管道是否堵塞或泄漏，确保排水正常；同时检查蒸发器的温 度传感器是否正常工作。
04
汽车空调制冷系统的设 计与优化
可以分为单冷型和冷暖型两种。单冷型汽车空调制冷系统只能提供冷气，而冷 暖型汽车空调制冷系统则可以同时提供冷气和暖气。
02
汽车空调制冷系统的工 作原理
制冷剂的工作原理
制冷剂
在汽车空调制冷系统中，制冷剂是一种循环流动的物质，通过吸收和释放热量来实现制冷 效果。
制冷剂循环
在制冷过程中，制冷剂在蒸发器中吸收热量，使周围空气温度降低。然后，制冷剂被压缩 机压缩成高温高压气体，经过冷凝器散热后，再通过膨胀阀减压降温，最后再次进入蒸发 器完成循环。
功能
汽车空调制冷系统的主要功能是 降低车内温度、去除车窗雾气、 去除车内的异味等，为乘客提供 舒适的车内环境。
汽车空调制冷系统的组成
制冷剂
制冷剂是汽车空调制冷系统中传递冷量的物质，通过在蒸 发器和冷凝器之间的循环流动，实现车内温度的降低。
冷凝器
冷凝器是汽车空调制冷系统中的散热部件，将高温高压的 制冷剂气体冷却成液态，释放出热量。
公开课汽车空调制冷系统课件
目录
• 汽车空调制冷系统概述 • 汽车空调制冷系统的工作原理 • 汽车空调制冷系统的维护与保养 • 汽车空调制冷系统的设计与优化 • 汽车空调制冷系统的教学案例
01
汽车空调制冷系统概述
汽车空调制冷系统的定义与功能
定义
汽车空调制冷系统是用于调节汽 车内部温度和湿度的系统，主要 由制冷剂、制冷压缩机、冷凝器 、蒸发器等组成。
异响或不正常的噪音
检查压缩机、冷凝器和其他部件是否有松动或损坏，需要更换或紧 固。
漏水或结冰
检查排水管道是否堵塞或泄漏，确保排水正常；同时检查蒸发器的温 度传感器是否正常工作。
04
汽车空调制冷系统的设 计与优化
冷凝器和蒸发器PPT课件
海水进 出端盖
高压高温冷剂气体进 壳体
海水出 海水进
冷却水管
管板 高压常温冷剂过冷液体出
连通端盖
.
3
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
双流程进出口端盖—— 隔板 隔离进、出腔
.ห้องสมุดไป่ตู้
4
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
QK
管壁
对流
导热
换热
管外壁
管内壁
冷却水
QK
QK
任何一个环节换热不良都影响整个传热的进行
管内壁和管外壁的对流换热是薄弱环节
冷却不良→冷凝压力、温度升高→压缩机排压升高
冷剂气体不能及时 冷凝成液体
.
14
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
冷凝器工作性能的影响因素
(1)冷凝器的状态
(2)冷却水温
脏污、有空气(K)
水量不足(Gw)
QK
管子被浸没多(A) tk(pk)
换热面积过小(A)
tw1升高
(3)吸入压力 p0(t0)升高
p0(t0)降低
Qk
tk(pk) tk(pk)
.
15
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
w =2~4ºC
平均水温
tk -tw2 =3~5ºC
冷凝温度 冷却水管外表总面积
tk-tw1 =5~9ºC
冷凝器传热系数
.
13
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
第四章--蒸发器PPT课件
相变换热，空气流
经蒸发器时状态的
变化可用湿空气的
h-d图来表示。
.
1 1
2’ =1
2
d
23
当换热壁面的温度低于湿空气露点温度 （t s<t D)时，湿空气气侧的换热属于有相 变换热，空气流经蒸发器时状态的变化可 用湿空气的 h-d图来表示。
时空 状气 态经 变过 化蒸 过发 程器
BA
.
24
d1 ma1
对于润滑油与制冷剂互溶情 况下，满液式蒸发器的回油 较难且不稳定，而回油状况 直接影响机组的工作工况和 工况油移。
满液式蒸发器
.
6
液体制冷剂经过膨胀阀节流后 直接进人蒸发器，在蒸发器内 处于气液共存状态，制冷剂边 流动，边汽化，蒸发器中并无 稳定的制冷剂液面。
只有部分传热面积与液态制冷剂相接触，表面传热系数 相对较小； 充液量少，润滑油容易返回压缩机；
蒸发器
在制冷系统中：蒸发器是制造和输出冷量的设备
膨 胀 阀
.
1
压缩机的作用： ❖ 从蒸发器中抽取气化的蒸气,从而维持蒸发器内一定
的蒸发温度和压力； ❖ 对吸入的蒸气进行压缩,以维持冷凝器内的高压；
❖ 输送制冷剂,是系统中的循环动力。
膨胀阀的作用：
❖ 膨胀阀起节流降压的作用,经冷凝器冷凝后的高压液 态制冷剂转变为低压的液体,为制冷剂在低温低压下 气化创造条件；
❖ 调节蒸发器的供液量（用于控制压缩机入口处制冷
剂蒸气的过热度）。 .
2
❖ 蒸发器的类型、基本构造及工作原理 ❖ 制冷剂在水平管内的沸腾换热 ❖ 冷却空气型蒸发器的设计与计算 ❖ 冷却液体型蒸发器的设计与计算
.
3
蒸发器的类型、基本构造及工作原理
蒸发器和冷凝器分类
一、冷凝器的种类及特点冷凝器按其冷却介质不同，可分为水冷式、空气冷却式、蒸发式三大类。
（一）水冷式冷凝器水冷式冷凝器是以水作为冷却介质，靠水的温升带走冷凝热量。
冷却水一般循环使用，但系统中需设有冷却塔或凉水池。
水冷式冷凝器按其结构形式又可分为壳管式冷凝器和套管式冷凝器两种，常见的是壳管式冷凝器。
1、立式壳管式冷凝器立式冷凝器的主要特点是：1°由于冷却流量大流速高，故传热系数较高，一般K=600～700(kcal/m2? h?℃)。
2°垂直安装占地面积小，且可以安装在室外。
3°冷却水直通流动且流速大，故对水质要求不高，一般水源都可以作为冷却水。
4°管内水垢易清除，且不必停止制冷系统工作。
二、蒸发器分类：根据被冷却介质的种类不同，蒸发器可分为两大类：(1)冷却液体载冷剂的蒸发器。
用于冷却液体载冷剂——水、盐水或乙二醇水溶液等。
这类蒸发器常用的有卧式蒸发器、立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器等。
(2)冷却空气的蒸发器。
这类蒸发器有冷却排管和冷风机。
以下主要介绍空调系统中常用的冷却液体载冷剂的蒸发器。
一、卧式蒸发器卧式蒸发器又称为卧式壳管式蒸发器。
其与卧式壳管式冷凝器的结构基本相似。
按供液方式可分为壳管式蒸发器和干式蒸发器两种。
1、卧式壳管式蒸发器卧式壳管式蒸发器是满液式蒸发器。
即载冷剂以1～2m/s的速度在管内流动，管外的管束间大部分充满制冷剂体，二者通过管壁进行充分的热交换。
吸热蒸发的制冷剂蒸汽，经蒸发器上部的液体分离器，进入压缩机。
为了保证制冷系统正常运行，这种蒸发器中制冷剂的充满高度应适中。
液面过高可能使回气中夹带液体而造成压缩机发生液击；反之，液面过低会使得部分蒸发管露出液面而不起换热作用，从而降低蒸发器的传热能力。
因此，对于氨蒸发器其充满高度一般为筒体直径的70～80％，对于氟利昂蒸发器充满高度一般为筒体直径的55～65％。
卧式壳管式蒸发器广泛使用于闭式盐水循环系统。
《冷冻设备》PPT幻灯片PPT
附属装置
• 集油器作用：汇集从氨制冷系统的油分离器、冷凝器及其他装置中分 离出来的氨、油混合物，时油在低压状态下与混杂的氨再进行分离， 然后分别放出，这样既保证放油安全，油减少制冷剂的损失。
• 贮液器作用：贮存和调节供给制冷系统内各部分的液体制冷剂，满足 设备的供液安全运行。贮液器分高压、低压、排液桶和循环贮液桶
间接蒸发制冷原理
• 间接制冷原理：载冷剂在蒸发器内从制冷剂吸取冷量后，通过盐水泵 进入冷库，与被冷却物体或工作场所的媒介进行热交换吸取热量，重 新回到蒸发器中，将吸取的热量再传递给制冷剂，自身重行降温循环 使用。
常用载冷剂
• 常用载冷剂：空气，水，盐水及有机物水溶液。
• 选择标准：冰点低，比热容大，无金属腐蚀性，化学上稳定，价 格低及容易获取等因素，作为食品业用的载冷剂，往往还须具备 无味，无臭，无色和无毒的条件。
基本概念和原理
• 制冷能力：在一定的操作条件（即一定的制冷剂蒸发温度、冷凝温度、 过冷温度）下，单位时间制冷剂从被冷冻物取出的热量。也称为制冷剂 的制冷量。在相同条件下，同一制冷剂的制冷能力与压缩机的大小，转 速、效率有关。
• 直接制冷：制冷循环中，如果制冷剂吸热的蒸发器直接与被冷物体或被 冷物体周围环境直接进行换热。一般应用于单台需工冷的冷冻设备，如 冰淇淋凝冻机，小型冷库和家用冰箱等。
膜层流下，部分水蒸发，其余落入水池中，通过冷却后在循环使用。暗 器子排管底部进入管内，沿管上升时遇冷而冷凝，流入贮氨器中。
3.膨胀阀
• 作用：降低制冷剂的压力和控制制冷剂流量。高压液体制冷剂通过膨胀阀时， 冷凝压力骤降为蒸发压力，与此同时液体制冷剂沸腾吸热，其本身温度降低。
• 手动膨胀阀：阀蕊有针形和V形型式。手轮转动时，壳改变阀门开启度。开 启度氨蒸发器热负荷的变化来调节。不能随热负荷的变化而自动调节。
冷凝器PPT课件
内容积减少20％，大幅度提高其放热性能。 • 缺点： ➢ 制造加工工艺更复杂。
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47
平行流冷凝器外形
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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
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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
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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％。
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❖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
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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
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4
壳管式冷凝器
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5
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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。
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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。
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平行流冷凝器外形
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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
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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
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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％。
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❖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
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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
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4
壳管式冷凝器
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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。
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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。
第四章 冷凝器和蒸发器
板式换热器（冷凝器、蒸发器）
Outlet refrigerant Inlet water
Inlet refrigerant Outlet water
2014/2
22
板式换热器（冷凝器、蒸发器）
A向 A B B向
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
制冷剂 水
23
2014/6/2
23
2014/6/2
二、冷凝器的热工性能
1. 不同冷凝器的传热性能比较
2014/6/2
9
卧式壳管式冷凝器的主要优点
传热系数较高，耗水量较少，操作管理方便，但是要 求冷却水的水质要好，清洗水垢时不太方便，需要停 止冷凝器的工作。 这种冷凝器一般应用在中、小型制冷装置中，特别是 压缩式冷凝机组中使用最为广泛。
2014/6/2
10
（3）套管式冷凝器
套管式冷凝器一般用于小型 氟利昂制冷机组，例如柜式空调 机、恒温恒湿机组等。
（1）立式壳管式冷凝器
工作原理： 水:冷却水从上部通入管内，吸热后排 入下部水池。顶部有配水箱和带斜 槽的导流管嘴。 通过斜槽沿切线方 向流入管中，沿管壁螺旋状向下流 动，形成一层水膜，提高冷却效果， 还可节水。 制冷剂：从中部进入管束外空间，冷 凝液沿管外壁流下，聚集于底部， 从出液管流出。 特点：占地小，无冻结危险，可安装 在室外，便于清除铁锈和污垢，对 水质要求不高；冷却水量较大，体 积笨重，多用于氨系统。
2014/6/2 14
空冷式冷凝器特点：
3. 采用空冷式冷凝器时，由于夏季室外温度较高，冷 凝温度较高，为获得同样的制冷量，压机的容量大
20%，且运行费用较高。
4. 空冷式机组多用于小型和移动式制冷机组及缺水地 区的氟利昂系统中。 5. 应防止冬季运行压力过低，蒸发器缺液，制冷能力 降低。
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一、冷凝器
1.船用冷凝器的构造[Structure]
四流程壳管式冷凝器
[Closed Shell and Tube Condenser]
5
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
冷凝器附件 (1)安全阀[Safety Valve]：冷剂压力过高打开，通过 管路将冷剂泄往舷外。
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
冷凝器和蒸发器 一、冷凝器[Condenser]
冷凝器的结构和性能 二、蒸发器[Evaporator]
蒸发器的结构和性能
1
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
一、冷凝 器
• 作用：从冷剂气体中移出热量，其冷凝成液态。 并实现液态冷剂一定程度的过冷。
• 种类： 水冷---壳管式→船用、陆用 凉水塔式、管槽式→陆用 空气冷却---陆用、冷藏车、集装箱、冰箱、空调
机用
2
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
一、冷凝器
1.船用冷凝器的构造[Structure] 双流程结构原理图
10
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
(5)防腐锌块：装在端盖内。注意：及时更换；与端 盖金属接触良好。
11
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
问题：A. 压缩机安全阀、B. 高压继电器、C. 冷凝器安全阀动作压力顺序应为( B < A < C )。
Qk'
1 KA
1 1
2GwCw
(tk
(3)吸入压力 tw1) pp0(0t(0t)0升)降高低
tk(pk) tk(pk)
17
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
二、蒸发器 作用：冷剂蒸发吸热的场所---被冷却空间的 热量传递 给冷剂，被蒸发的冷剂气体带出,空间的温度降低。 1. 蒸发器的形式
w =2~4ºC
平均水温
tk -tw2 =3~5ºC
冷凝温度 冷却水管外表总面积
tk-tw1 =5~9ºC
冷凝器传热系
数 13
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
2.冷凝器的性能[Performance]
内部传热过程： 经过三个换热环节
对流 换热
冷剂
海水进 出端盖
高压高温冷剂气体进 壳体
海水出 海水进
冷却水管
管板 高压常温冷剂过冷液体出
连通端盖
3
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
双流程进出口端盖—— 隔板 隔离进、出腔
4
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
12
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
2.冷凝器的性能[Performance]
冷凝器的热负荷：单位时间内必须排走的热量(要求)。
QK Q0 Pi
冷凝器的排热量: 单位时间内被冷却介质所带走的 热量(完成)。
Qk' KA(tk tw)
一般进出口水温差Δt
QK
管壁
对流
导热
换热
管外壁
管内壁
冷却水
QK
QK
任何一个环节换热不良都影响整个传热的进行
管内壁和管外壁的对流换热是薄弱环节
冷却不良→冷凝压力、温度升高→压缩机排压升高
冷剂气体不能及时 冷凝成液体
14
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
冷凝器工作性能的影响因素
Q Q'k Q'k 2 Q'k1 冷凝器工作性能的影响因素
Qk
C3 C C2 C1
C4
(1)冷凝器的状态
t0= +5oC t0= 0oC t0= -5oC
脏污、有空气(K) 水量不足(Gw) 管子被浸没多(A) 换热面积过小(A)
tk(pk)
(2)冷却水温
tk(pk) tw1升高为tw1
Qk
tw1 t 'w1
干式壳管蒸发器
[Closed Shell-tube Dry Expansion Evaporator]
根据冷却水带走的热量计算冷凝器的排热量
Qk' Gw Cw (tw2 tw1 )
水的比热
水的质量流量
tw2 tw1 tw Q'k /(Gw Cw )
Qk'
KA(tk
tk )
KA[tk
(tw1
1 2
tw )]
Qk'
1 KA
1 1
2GwCw
(tk
tw1)
16
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
(3)水室放气旋塞[Water Chamber Air Release Cock]：装在端盖最高处，泄放水侧空气。
9
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
(4)水室泄水旋塞[Water Chamber Drain Cock]：装 在端盖最低处，检修或长期停用时泄放存水。
7
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
(2)放空气阀[Air Release Valve]：装在壳体最高处， 泄放不凝性气体[Non-condensable Gas]。注意： 应在压缩机停车时进行放气。
8
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
(1)冷凝器的状态
(2)冷却水温
脏污、有空气(K)
水量不足(Gw)
QK
管子被浸没多(A) tk(pk)
换热面积过小(A)
tw1升高
(3)吸入压力 p0(t0)升高
p0(t0)降低
Qk
tk(pk) tk(pk)
15
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
冷却液体的蒸发器--用于间接冷
却系统
冷却空气的蒸发器—直接蒸发 蒸发管式[Evaporating Coil](自然对流) 冷风机式[Fanned Air Cooler](强迫 对流)
18
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
液体冷却蒸发器
干式：出口 过热气 湿式：出口 湿蒸气
1.船用冷凝器的构造[Structure]
四流程壳管式冷凝器
[Closed Shell and Tube Condenser]
5
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
冷凝器附件 (1)安全阀[Safety Valve]：冷剂压力过高打开，通过 管路将冷剂泄往舷外。
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
冷凝器和蒸发器 一、冷凝器[Condenser]
冷凝器的结构和性能 二、蒸发器[Evaporator]
蒸发器的结构和性能
1
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
一、冷凝 器
• 作用：从冷剂气体中移出热量，其冷凝成液态。 并实现液态冷剂一定程度的过冷。
• 种类： 水冷---壳管式→船用、陆用 凉水塔式、管槽式→陆用 空气冷却---陆用、冷藏车、集装箱、冰箱、空调
机用
2
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
一、冷凝器
1.船用冷凝器的构造[Structure] 双流程结构原理图
10
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
(5)防腐锌块：装在端盖内。注意：及时更换；与端 盖金属接触良好。
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船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
问题：A. 压缩机安全阀、B. 高压继电器、C. 冷凝器安全阀动作压力顺序应为( B < A < C )。
Qk'
1 KA
1 1
2GwCw
(tk
(3)吸入压力 tw1) pp0(0t(0t)0升)降高低
tk(pk) tk(pk)
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船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
二、蒸发器 作用：冷剂蒸发吸热的场所---被冷却空间的 热量传递 给冷剂，被蒸发的冷剂气体带出,空间的温度降低。 1. 蒸发器的形式
w =2~4ºC
平均水温
tk -tw2 =3~5ºC
冷凝温度 冷却水管外表总面积
tk-tw1 =5~9ºC
冷凝器传热系
数 13
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
2.冷凝器的性能[Performance]
内部传热过程： 经过三个换热环节
对流 换热
冷剂
海水进 出端盖
高压高温冷剂气体进 壳体
海水出 海水进
冷却水管
管板 高压常温冷剂过冷液体出
连通端盖
3
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
双流程进出口端盖—— 隔板 隔离进、出腔
4
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2.冷凝器的性能[Performance]
冷凝器的热负荷：单位时间内必须排走的热量(要求)。
QK Q0 Pi
冷凝器的排热量: 单位时间内被冷却介质所带走的 热量(完成)。
Qk' KA(tk tw)
一般进出口水温差Δt
QK
管壁
对流
导热
换热
管外壁
管内壁
冷却水
QK
QK
任何一个环节换热不良都影响整个传热的进行
管内壁和管外壁的对流换热是薄弱环节
冷却不良→冷凝压力、温度升高→压缩机排压升高
冷剂气体不能及时 冷凝成液体
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冷凝器工作性能的影响因素
Q Q'k Q'k 2 Q'k1 冷凝器工作性能的影响因素
Qk
C3 C C2 C1
C4
(1)冷凝器的状态
t0= +5oC t0= 0oC t0= -5oC
脏污、有空气(K) 水量不足(Gw) 管子被浸没多(A) 换热面积过小(A)
tk(pk)
(2)冷却水温
tk(pk) tw1升高为tw1
Qk
tw1 t 'w1
干式壳管蒸发器
[Closed Shell-tube Dry Expansion Evaporator]
根据冷却水带走的热量计算冷凝器的排热量
Qk' Gw Cw (tw2 tw1 )
水的比热
水的质量流量
tw2 tw1 tw Q'k /(Gw Cw )
Qk'
KA(tk
tk )
KA[tk
(tw1
1 2
tw )]
Qk'
1 KA
1 1
2GwCw
(tk
tw1)
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(3)水室放气旋塞[Water Chamber Air Release Cock]：装在端盖最高处，泄放水侧空气。
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船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
(4)水室泄水旋塞[Water Chamber Drain Cock]：装 在端盖最低处，检修或长期停用时泄放存水。
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船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
(2)放空气阀[Air Release Valve]：装在壳体最高处， 泄放不凝性气体[Non-condensable Gas]。注意： 应在压缩机停车时进行放气。
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船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
(1)冷凝器的状态
(2)冷却水温
脏污、有空气(K)
水量不足(Gw)
QK
管子被浸没多(A) tk(pk)
换热面积过小(A)
tw1升高
(3)吸入压力 p0(t0)升高
p0(t0)降低
Qk
tk(pk) tk(pk)
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冷却液体的蒸发器--用于间接冷
却系统
冷却空气的蒸发器—直接蒸发 蒸发管式[Evaporating Coil](自然对流) 冷风机式[Fanned Air Cooler](强迫 对流)
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船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
液体冷却蒸发器
干式：出口 过热气 湿式：出口 湿蒸气