图6蒸发式冷凝器示意图共25页文档
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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]
蒸发器与冷凝器PPT课件
✓大中型系统蒸发式冷凝器与水冷冷凝 器+冷却水塔基本相等，但运行费低 ✓维护费蒸发式冷凝器最高 ➢冷凝器的排热量有多少 ➢压缩机散热量是多少
第三节
38
3 冷凝器的设计计算
水冷冷凝器 主要设计内容
1 设计条件 压缩机、制冷剂、工况、额定负荷（可变）
2 主要参数选择 冷凝器结构型式 冷却水的流速
冷却水出水温度与 冷凝温度之差：
优点
➢ 3 管子外侧清洗去
➢ 1 制冷剂充注量少，可不设置高压贮液桶 ➢ 2 制冷剂的流速高，蒸发器内不易积油
垢较困难，一般只 能采用化学清洗法
➢ 3 载冷剂的流速较高，不易冻结
➢ 4 蒸发管簇多采用肋片管，且壳体内设 有折流板，故传热系数较大
51
第四节
4 蒸发器的种类和工作原理
非满液式蒸发器 干式壳管式蒸发器 直接蒸发式空气冷却器
3
制冷装置的换热设备
换热设备的选用
与其用途、传热介质的类型、流动方式和传热特 性有关
冷凝器 蒸发器 再冷却器 回热器 中间冷却器 冷凝-蒸发器
4
制冷装置的换热设备
主要内容
冷凝器的种类、基本构造和工作原理 蒸发器的种类、基本构造和工作原理 冷凝器与蒸发器中的传热过程及分析 冷凝器与蒸发器的设计计算 其他换热器介绍
2 主要参数选择
冷水或盐水蒸发器的出口 温度是根据空调或工艺要
制冷剂质量流速的选择
求提出的。一般，蒸发温
制冷剂与载冷剂相对流向的选择 制冷剂侧的流程数选择
度比冷水出口温度低 2~4℃，冷水进出口温差
： 4~6℃
载冷剂温降选择
载冷剂折流板型式及数量的选择
载冷剂侧污垢热阻
传热管型式
3 液体流动阻力
第三节
38
3 冷凝器的设计计算
水冷冷凝器 主要设计内容
1 设计条件 压缩机、制冷剂、工况、额定负荷（可变）
2 主要参数选择 冷凝器结构型式 冷却水的流速
冷却水出水温度与 冷凝温度之差：
优点
➢ 3 管子外侧清洗去
➢ 1 制冷剂充注量少，可不设置高压贮液桶 ➢ 2 制冷剂的流速高，蒸发器内不易积油
垢较困难，一般只 能采用化学清洗法
➢ 3 载冷剂的流速较高，不易冻结
➢ 4 蒸发管簇多采用肋片管，且壳体内设 有折流板，故传热系数较大
51
第四节
4 蒸发器的种类和工作原理
非满液式蒸发器 干式壳管式蒸发器 直接蒸发式空气冷却器
3
制冷装置的换热设备
换热设备的选用
与其用途、传热介质的类型、流动方式和传热特 性有关
冷凝器 蒸发器 再冷却器 回热器 中间冷却器 冷凝-蒸发器
4
制冷装置的换热设备
主要内容
冷凝器的种类、基本构造和工作原理 蒸发器的种类、基本构造和工作原理 冷凝器与蒸发器中的传热过程及分析 冷凝器与蒸发器的设计计算 其他换热器介绍
2 主要参数选择
冷水或盐水蒸发器的出口 温度是根据空调或工艺要
制冷剂质量流速的选择
求提出的。一般，蒸发温
制冷剂与载冷剂相对流向的选择 制冷剂侧的流程数选择
度比冷水出口温度低 2~4℃，冷水进出口温差
： 4~6℃
载冷剂温降选择
载冷剂折流板型式及数量的选择
载冷剂侧污垢热阻
传热管型式
3 液体流动阻力
冷凝器与蒸发器
冷凝器与蒸发器1 第四章冷凝器与蒸发器第四章冷凝器与蒸发器第一节冷凝器的种类、基本构造和工作原理一、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。
5?但因立式冷凝器中的冷却水温升一般只有2,4?，对数平均温差一般在5,6?左右，故耗水量较大。
且由于设备置于空气中，管子易被腐蚀，泄漏时比易被发现。
2、卧式壳管式冷凝器2 第四章冷凝器与蒸发器它与立式冷凝器有相类似的壳体结构，主要区别在于壳体的水平安放和水的多路流动。
卧式冷凝器不仅广泛地用于氨制冷系统，也可以用于氟利昂制冷系统，但其结构略有不同。
氨卧式冷凝器的冷却管采用光滑无缝钢管，而氟利昂卧式冷凝器的冷却管一般采用低肋铜管。
这是由于氟利昂放热系数较低的缘故。
值得注意的是，有的氟利昂制冷机组一般不设贮液筒，只采用冷凝器底部少设几排管子，兼作贮液筒用。
3、套管式冷凝器结构如图所示3 第四章冷凝器与蒸发器制冷剂的蒸气从上方进入内外管之间的空腔，在内管外表面上冷凝，液体在外管底部依次下流，从下端流入贮液器中。
冷却水从冷凝器的下方进入，依次经过各排内管从上部流出，与制冷剂呈逆流方式。
这种冷凝器的优点是结构简单，便于制造，且因系单管冷凝，介质流动方向相反，故传热效果好，当水流速为1,2m/s时传热系数可达800kcal/(m2?h??)。
图6蒸发式冷凝器示意图
制冷技术及设备
学习情景3:制冷系统设备
（三）蒸发式冷凝器 蒸发式冷凝器是以水和空气作为冷却介质。它是利用冷却水喷淋时蒸发 吸热，吸收高压制冷剂蒸气的热量，同时利用轴流风机使空气由下而上 通过蛇形管使管内制冷剂气体冷凝为液体。 根据蒸发冷凝器中轴流风机安装的位置不同可分为吸入式和压送式，其 构造见图5-6（a）、（b），它是由换热盘管、景3:制冷系统设备
任务3.1冷凝器
2、冷凝器的热负荷ΦK 冷凝器的热负荷是指制冷剂在冷凝器中放给冷却水（或空气） 的热量。如果忽略掉压缩机和排气管表面散失的热量，那么， 高压制冷剂蒸气在冷凝器中所放给冷却水（或空气）的热量 应等于制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量（制冷量 ΦO ），再加上低压制冷剂蒸气在压缩机中压缩成高压制冷剂 蒸气所消耗的功转化成热量。这样，冷凝器的热负荷为 ΦK =Φo+ Pi （5-3） 由于压缩机的指示功率Pi与制冷量有关，因此上式也可简化为 ΦK = φΦo （5-4） 式中φ——冷凝负荷系数。它与冷凝温度tk、蒸发温度to、制冷 剂种类等因素有关。蒸发温度愈低，冷凝温度愈高，φ值就愈 大。φ值可由图5-7、5-8和图5-9查得；也可由制冷工程设计 手册中查得。
制冷技术及设备
学习情景3:制冷系统设备
任务3.1冷凝器
1、立式壳管式冷凝器 这种冷凝器的构造如图5-1所示，其外壳是由钢板卷 焊而成的大圆筒，上下两端各焊一块多孔管板，板上 用胀管法或焊接法固定着许多无缝钢管。冷凝器顶部 装有配水箱，箱内设有均水板。冷却水自顶部进入水 箱后，被均匀地分配到各个管口，每根钢管
学习情景3:制冷系统设备
任务3.1冷凝器
一、冷凝器的种类、构造和工作原理 冷凝器的作用是将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气的 热量传递给冷却介质（空气或水）后冷凝为高压液体，以 达到制冷循环的目的。 冷凝器按其冷却介质的不同，可分为水冷式、空冷式 （风冷式）、水-空气冷却式三类。 （一）水冷式冷凝器 这一类冷凝器是以水作为冷却介质，常用的冷却水有江 水、河水、自来水等。冷却水可以一次流过冷凝器，也可 以经过冷却塔冷却后再循环使用。 常用的水冷式冷凝器有立式壳管式冷凝器、卧式壳管式 冷凝器和套管式冷凝器等，现分别介绍如下。
学习情景3:制冷系统设备
（三）蒸发式冷凝器 蒸发式冷凝器是以水和空气作为冷却介质。它是利用冷却水喷淋时蒸发 吸热，吸收高压制冷剂蒸气的热量，同时利用轴流风机使空气由下而上 通过蛇形管使管内制冷剂气体冷凝为液体。 根据蒸发冷凝器中轴流风机安装的位置不同可分为吸入式和压送式，其 构造见图5-6（a）、（b），它是由换热盘管、景3:制冷系统设备
任务3.1冷凝器
2、冷凝器的热负荷ΦK 冷凝器的热负荷是指制冷剂在冷凝器中放给冷却水（或空气） 的热量。如果忽略掉压缩机和排气管表面散失的热量，那么， 高压制冷剂蒸气在冷凝器中所放给冷却水（或空气）的热量 应等于制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量（制冷量 ΦO ），再加上低压制冷剂蒸气在压缩机中压缩成高压制冷剂 蒸气所消耗的功转化成热量。这样，冷凝器的热负荷为 ΦK =Φo+ Pi （5-3） 由于压缩机的指示功率Pi与制冷量有关，因此上式也可简化为 ΦK = φΦo （5-4） 式中φ——冷凝负荷系数。它与冷凝温度tk、蒸发温度to、制冷 剂种类等因素有关。蒸发温度愈低，冷凝温度愈高，φ值就愈 大。φ值可由图5-7、5-8和图5-9查得；也可由制冷工程设计 手册中查得。
制冷技术及设备
学习情景3:制冷系统设备
任务3.1冷凝器
1、立式壳管式冷凝器 这种冷凝器的构造如图5-1所示，其外壳是由钢板卷 焊而成的大圆筒，上下两端各焊一块多孔管板，板上 用胀管法或焊接法固定着许多无缝钢管。冷凝器顶部 装有配水箱，箱内设有均水板。冷却水自顶部进入水 箱后，被均匀地分配到各个管口，每根钢管
学习情景3:制冷系统设备
任务3.1冷凝器
一、冷凝器的种类、构造和工作原理 冷凝器的作用是将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气的 热量传递给冷却介质（空气或水）后冷凝为高压液体，以 达到制冷循环的目的。 冷凝器按其冷却介质的不同，可分为水冷式、空冷式 （风冷式）、水-空气冷却式三类。 （一）水冷式冷凝器 这一类冷凝器是以水作为冷却介质，常用的冷却水有江 水、河水、自来水等。冷却水可以一次流过冷凝器，也可 以经过冷却塔冷却后再循环使用。 常用的水冷式冷凝器有立式壳管式冷凝器、卧式壳管式 冷凝器和套管式冷凝器等，现分别介绍如下。
蒸发式冷凝器
换热管采用多种形式，常用的有碳钢热浸锌管（又分圆管和椭圆管）、铝合金管、不锈钢管（又分314/316 圆管、波接管 ）；其中碳钢热浸锌型蒸发式冷凝器为最早开始使用的产品且占有国内大部分的用户主要用于高压 气体冷凝、冷却，适用压力范围在0—30MPa；铝合金型蒸发式冷凝器为新型节能型新一代产品适用于冰机制冷剂 冷凝，适用压力范围在0—5MPa；不锈钢管蒸发式冷凝器主要用在一些化工厂的腐蚀性气体冷却及冷凝工艺中。
感谢观看
说明
因冷却水大多数含有钙、镁离子和酸式碳酸盐。当冷却水流经金属表面时，有碳酸盐的生成。另外，溶解在 冷却水中的氧还会造成金属腐蚀，形成铁锈。由于锈垢的产生，换热效果下降。严重时不得不在壳体外喷淋冷却 水，结垢严重时会堵塞管子，使换热效果失去作用。研究的数据显示水垢沉积物对热传输的损失影响巨大，随着 沉积物的增加会造成能源费用的加大。即使很薄的一层水垢就要增加设备中结垢部分40%以上的运行费用。保持 冷却通道中不含矿物沉积物可以很好的提高功效、节约能源、延长设备的使用寿命，同时节约生产时间和费用。 长期以来传统的清洗方式如机械方法（刮、刷）、高压水、化学清洗(酸洗)等在对设备清洗时出现很多问题：不 能彻底清除水垢等沉积物，酸液对设备造成腐蚀形成漏洞，残留的酸对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀，最终导致 更换设备，此外，清洗废液有毒，需要大量资金进行废水处理。
2、先进的大水量喷淋装置，可淋水最大限度地包容管壁，提高换热系数，本装置结构先进，无堵塞现象的特 性，减少表面结垢，提高设备使用效率。
3、箱体采用进口或国产ST102优质超级镀锌板，可选静电喷塑工艺，集水槽可选用304不锈钢板。
高效冷凝盘管
盘管采用优质高效导热材料制成的无缝椭圆钢管，逐步加工而成。排管顺气流方向交叉排列紧凑，相同的容 积内可增大换热面积，排管间距大，在同等气流条件下，增加管间容纳的水量，增大水膜厚度，增强了导热面积。 冷凝排管根据制冷剂流向倾斜一定的角度，便于制冷剂液体流出。在精心制作的过程中，经过3次2.SMPa气密试 验，确保无泄漏。冷凝盘管及其配件又经过高温热浸锌处理，其锌层厚度高于 0.05mm以上，具备了优良的防腐 蚀能力，可延长极大的使用寿命。
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因冷却水大多数含有钙、镁离子和酸式碳酸盐。当冷却水流经金属表面时，有碳酸盐的生成。另外，溶解在 冷却水中的氧还会造成金属腐蚀，形成铁锈。由于锈垢的产生，换热效果下降。严重时不得不在壳体外喷淋冷却 水，结垢严重时会堵塞管子，使换热效果失去作用。研究的数据显示水垢沉积物对热传输的损失影响巨大，随着 沉积物的增加会造成能源费用的加大。即使很薄的一层水垢就要增加设备中结垢部分40%以上的运行费用。保持 冷却通道中不含矿物沉积物可以很好的提高功效、节约能源、延长设备的使用寿命，同时节约生产时间和费用。 长期以来传统的清洗方式如机械方法（刮、刷）、高压水、化学清洗(酸洗)等在对设备清洗时出现很多问题：不 能彻底清除水垢等沉积物，酸液对设备造成腐蚀形成漏洞，残留的酸对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀，最终导致 更换设备，此外，清洗废液有毒，需要大量资金进行废水处理。
2、先进的大水量喷淋装置，可淋水最大限度地包容管壁，提高换热系数，本装置结构先进，无堵塞现象的特 性，减少表面结垢，提高设备使用效率。
3、箱体采用进口或国产ST102优质超级镀锌板，可选静电喷塑工艺，集水槽可选用304不锈钢板。
高效冷凝盘管
盘管采用优质高效导热材料制成的无缝椭圆钢管，逐步加工而成。排管顺气流方向交叉排列紧凑，相同的容 积内可增大换热面积，排管间距大，在同等气流条件下，增加管间容纳的水量，增大水膜厚度，增强了导热面积。 冷凝排管根据制冷剂流向倾斜一定的角度，便于制冷剂液体流出。在精心制作的过程中，经过3次2.SMPa气密试 验，确保无泄漏。冷凝盘管及其配件又经过高温热浸锌处理，其锌层厚度高于 0.05mm以上，具备了优良的防腐 蚀能力，可延长极大的使用寿命。
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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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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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。
蒸发器与冷凝器共60页
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
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。