制冷装置的换热设备
《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
蒸发冷简介
蒸发式冷水机组厂家产品分析
• • • • • • • 1.广州市华德工业有限公司 2.佛山市顺德区高美空调设备有限公司 3.南京恒标斯瑞冷冻机械制造有限公司 4.广东欧科空调制冷有限公司 5.广东申菱空调设备有限公司 6.烟台欧森纳地源空调有限公司 7.南京五洲制冷集团有限公司
广州市华德工业有限公司
简介
• 由于冷却效果较差、冷凝温度较高,空气冷 却式冷凝器主要用于缺乏冷却水源场所、 分散式及小型制冷系统。 • 而大、中型制冷系统,过去应用最多的是立 式或卧式壳管式冷凝器,同时为了减少冷却 水消耗量,大多使用循环水,故需建有冷却水 塔或凉水池,因而造成了冷凝器和冷却水塔 装置占地面积大、循环水泵和冷却水塔风 机功耗均较大的缺点。
•
鼓泡蒸发式冷凝器
图2 鼓泡蒸发式冷凝器结构示意图
异形管蒸发式冷凝器
• 异形管蒸发式冷凝器目前采用的异形管主要有椭圆 管、异滴形管、波纹管和交变曲面波纹管等。水从 喷嘴喷洒在冷凝盘管上，流经多层多根换热盘管， 并在盘管外表面形成水膜，下落的水膜与从蒸发式 冷凝器的底部进风栅处进入的空气形成逆流，一部 分水受热直接变成蒸汽被空气带走，另一部分水在 下落过程中被高速气流吹托缓慢下降或被吹散形成 小水滴，飘飞上扬，使其有充足的时间与空气发生 热交换，热量被空气带走。在冷凝盘管进行的热交 换方式以潜热为主、显热为辅的方式进行换热。可 以说异形管蒸发式冷凝器同填料蒸发式冷凝器和鼓 泡蒸发式冷凝器比较，结构得到进一步简化。
蒸汽压缩式制冷循环四大部件之二 冷凝器
第三十七页，编辑于星期五：二十点 九分。
物体在加热或冷却过程中，温度升高或降低而不改变 其原有相态所需吸收或放出的热量，称为“显热”。它 能使人们有明显的冷热变化感觉，通常可用温度计测 量出来。（如将水从20℃的升高到80℃所吸收到的热量， 就叫显热。）
套管式冷凝器特点：
优点:结构紧凑、制造简单、价格便宜、冷凝液体再 冷度较大、冷却水耗量较少。
缺点：两侧流体的流动阻力均较大，且清除水垢较 困难。
适用范围：目前多用于单机制冷量小于25kW的小型氟
利昂制冷机组中。
第二十二页，编辑于星期五：二十点 九分。
(二)空气冷式冷凝器
空气冷式冷凝器又称风冷式冷凝器， 空气冷式冷凝器 完全不需要冷却水，而是利用空气使气态制冷剂冷凝。制冷 剂在风冷式冷凝器中的传热过程和水冷式冷凝器相似，分为 降低过热、冷凝和再冷三个阶段。根据空气流动发生的原因 不同，空冷式冷凝器有自然对流式和强迫对流式之分。强迫
制冷循环四大部件二 ----冷凝器
是制冷装置中的主要换热设备之一
第一页，编辑于星期五：二十点 九分。
冷凝器的种类和工作原理
冷凝器的作用是将制冷压缩机排出的高温高压气态制 冷剂予以冷却、使之液化，以便制冷剂在系统中循环使用。
冷凝器
水冷
风冷
水-空气冷却
制冷剂 其他工质
空气调节用制冷常用冷凝器
第二页，编辑于星期五：二十点 九分。
冷系统的制冷能力和运行经济性均有利。因此，制冷装 置中目前多采用这种冷凝器。
常用的水冷式冷凝器有壳管冷凝器和套管式冷凝器
，现分别叙述如下。
制冷技术习题答案
制冷技术习题答案【篇一：空气调节用制冷技术课后部分习题答案】章蒸汽压缩式制冷的热力学原理练习题-6 (1) 压焓图(2) 中间压力p0?0.11mpa; pk?1.4mpa1vrl?mrl?v1?0.2010?0.20?0.0402m3/s 由中间冷却器能量平衡，得 mrl?h5?h7??mrb?h9?h6?高压压缩机实际输气量3??0.067?0.0165mvrh??mrl?mrb??v3??0.201?0.0451/s(3)循环的理论耗功率pth?pth1?pth2?mrl??h2?h1????mrl?mrb???h4?h3??0.2010?3 2?0.2461?35?15.046kw第二章制冷剂与载冷剂练习题-2高温制冷剂为低压制冷剂，有r11, r123, r718, 适用于空调系统中温制冷剂为中压制冷剂，有r22, r717, r134a, r600, 适用于冷藏，空调系统低温制冷剂为高压制冷剂，有r744, 适用于复叠制冷低温级，跨临界循环第三章制冷压缩机练习题-3 (1) 压焓图23(3)压缩机理论输入功率pth??mr1?mr2???h2?h1???0.0402?0.0864??47?5.9502kw(4)pth1?mr1??h1_5?h5??0.0402?25?1.0050kwp?44?3.8016kw th2?mr2??h1_8?h8??0.0864(5)第一类方案初投资小，运行费用高第二类方案初投资大，运行费用低4第四章制冷装置的换热设备第五章节流装置和辅助设备练习题-15【篇二：《空气调节用制冷技术》试题及其参考答案】ss=txt>选择题、1、闭口系是指系统与外界（ c）（a）无功的交换（b）无热量交换（c）无质量交换（d）无任何交换 2、对于绝热节流过程，下列说法错误的是（ d）（a）由于绝热节流过程有摩檫，因而工质的熵增加（b）由于流道截面突然缩小，工质要克服局部阻力，因而压力下降（c）工质在节流装置进、出口处焓相等（d3（a）由x=0逐渐增大至x=1（b）x=0不变（c）由x=1逐渐减小为x=0（d）x=1不变4、一定质量某种理想气体，若压力不变，则其体积增加时（ a ）（a）温度升高（b）温度降低（c）温度不变（d）温度与体积无任何关系5、对于多变过程，当多变指数n=k时表示的过程为（ d）（a）定压过程（b）定容过程（c）定温过程（d）定熵过程6、对于多变过程，当多变指数n=1时表示的过程为（ c ）（a）定压过程（b）定容过程（c）定温过程（d）定熵过程7、对于多变过程，当多变指数n=+-∞时表示的过程为（ b ）（a）定压过程（b）定容过程（c）定温过程（d）定熵过程8、下列说法正确的为（c）（a）热可以自发地从低温物体传向高温物体（b）可以制造一种发动机，它能从一个热源取得热量，使之完全变为机械能（（c）一切热力过程都具有方向性，其能量的转换利用有一定的限度（d）热机循环效率的最高值为100% 9、工质的质量体积与工质的（ c ）（a）温度成正比（b）体积成反比（c）密度成反比（d）所受压强成反比10、供热循环的供热系数是指（b ）（a）从低温热源吸收的热量与循环消耗外功的比值（b）向高温热源放出的热量与循环消耗外供的比值（c）从低温热源吸收的热量与向高温热源放出的热量的比值（d）比相同热源下制冷循环的制冷系数少1 11、工质流经冷凝器冷凝（ a ）（a）放出热量，且放热量等于其焓值减少（b）放出热量，焓值增加（c）吸收外界热量，焓值增加（d）由于冷凝过程中压力不变，所以焓值不变12、某逆卡诺循环的高温热源温度为28 oc，低温热源温度为-18 oc。
空气调节用制冷技术课后部分习题答案
制冷技术作业第一章 蒸汽压缩式制冷的热力学原理 练习题-6 (1) 压焓图hl g PR22(2) 中间压力MPa 11.00=p ; MPa 4.1=k pMPa 39.04.111.00=⨯=⋅=k m p p p(3)各状态点主要参数低压压缩机质量流量kg/s 2010.020039286.310810rL =-⨯=-==h h q M φφ低压压缩机实际输气量/s m 402.000.202010.031rL rL =⨯=⋅=v M V由中间冷却器能量平衡，得()()69rb 75rL h h M h h M -=-kg/s 0451.02010.0237402200237rL 6975rb =⨯--=--=M h h h h M kJ/kg 4190451.0201.0402.0451*******.0rb rL 9rb 2rL 3=+⨯+⨯=+⋅+⋅=M M h M h M h高压压缩机实际输气量()()/s .0165m 0067.0.04510201.033rb rL rH =⨯+=⋅+=v M M V(3)循环的理论耗功率()()()KW46.015352461.0322010.034rb rL 12rL th2th1th =⨯+⨯=-⋅+⋅+-⋅=+=h h M M h h M P P P第二章 制冷剂与载冷剂 练习题-2高温制冷剂为低压制冷剂，有R11, R123, R718, 适用于空调系统中温制冷剂为中压制冷剂，有R22, R717, R134a, R600, 适用于冷藏，空调系统低温制冷剂为高压制冷剂，有R744, 适用于复叠制冷低温级，跨临界循环第三章 制冷压缩机 练习题-3(1) 压焓图hl g PR22(2) 各状态点主要参数kg/s 0402.0237411745111r1=-=-==h h q M φφkg/s 0864.02373991478222r2=-=-==h h q M φφkJ/kg 403.086400402.0399.086404110402.02192611=+⨯+⨯=+⋅+⋅=M M h M h M h压缩机理论输气量()()()/s m 0173.02453.0/52.31245.00-44.80.09680.086400402.03V 121h =⨯⨯+=+=ηv M M V (3)压缩机理论输入功率()()()KW 502.9547864.00402.0012r2r1th =⨯+=-⋅+=h h M M P压缩机输入功率().4226KW 128.09.02453.0/352.10513.0948.0502.95em i thin =⨯⨯⨯-==ηηηP P制冷系数COP90.614226.12147in21=+=+=P COP φφ(4)()KW 0050.125402.0051_5r1th1=⨯=-⋅=h h M P056.48.09.0)498.0/352.10513.0948.0(0050.17e m i th111=⨯⨯⨯-⨯==ηηηφP COP ()KW 016.8344.0864081_8r2th2=⨯=-⋅=h h M P764.18.09.0)2453.0/352.10513.0948.0(8016.314m m i th222=⨯⨯⨯-⨯==ηηηφP COP 628kW 6.98.09.0)2453.0/352.10513.0948.0(8016.3.809.0)498.0/352.10513.0948.0(0050.1em i th1e m i th1in =⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯-=+=∑ηηηηηηP P P (5)第一类方案初投资小，运行费用高 第二类方案初投资大，运行费用低第四章制冷装置的换热设备第五章节流装置和辅助设备练习题-1第六章 蒸气压缩式制冷装置的性能调节 练习题-2 (1) 已知()c e Q e ,e t t f Q = (1) ()c e P in ,in t t f P = (2) ()ain c Qc ,c t t f Q '= (3) ()win e Qe ,e t tf Q '= (4) in in c P Q Q += (5)联立上述5式子，以t ain , t win 为已知量，其余参数Q e ,Q c ,P in ,t e ,t c 为未知量，可得到压缩-冷凝-蒸发器联合工作特性()win ain P in ,int t f P ''= (6) ()win ain Qe ,e t tf Q ''= (7) 带入冷却水出水温度，消去冷却水进水温度，上式可写为，⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+''=wout w eain P in ,in t MQ t f P (8) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+''=wout w eain Q e ,e t MQ t f Q (9) 上述两式中的Mw 可由该制冷机的名义工况和压缩-冷凝-蒸发器联合工作特性确定()()()in wout w win ain Qin wout w ew ,e t t c t t f t t c Q M -⋅''=-⋅=(10)将(10)带入(8-9)，(8-9)中以t ain , t wout 为已知数，P in , Q e 为未知数联立求解，可得到不同出水温度时，系统性能。
蒸发式冷凝器
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。
制冷原理与装置-制冷设备
制冷装置热交换设备的结构
第二节 制冷装置的换热设备
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。
（一）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： 立式壳管式冷凝器，适用于大型氨制冷装置； 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。
干式壳管式蒸发器的特点是：
墙排管 顶排管 搁架式排管
冷却空气的干式蒸发器： 冷却自由运动空气的蒸发器：
2)冷却强制流动空气的蒸发器（又称冷风机）：
套片管
管：φ7～16mm紫铜管
管间距：25mm～35mm
翅片：铝箔，
δ＝0.1～0.4mm
翅片间距：2～4mm
风速：2.5～3.5m/s
传热系数：
节流机构的种类： 手动调节的节流机构 用液位调节的节流机构 用蒸汽过热度调节的节流机构 用电子脉冲调节的节流机构 不调节的节流机构 手动膨胀阀 手动调节的节流机构：一般称做手动节流阀。以手动方式调整阀孔的流通面积来改变向蒸发器的供液量，其结构与一般手动阀门相似。多用于氨制冷装置。
02
对于制冷剂液体主要在高压侧（冷凝器或高压贮液器）的制冷机，采用高压浮球阀。它的浮球感受冷凝器或高压贮液器的液位。当液位升高时，阀开大，增大蒸发器供液量；当液位降低时，阀关小，减少供液量。
水冷冷凝器计算举例
例：现有一台配用612.5FG压缩机的冷水机组，制冷剂为R22。额定工况t0＝2℃，冷凝温度tk＝40℃，冷却水进口温度tw1＝31℃，制冷量Q0＝340KW，试为该机组设计一台卧式水冷冷凝器。
01
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03
04
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例：制冷量Q0＝2.8KW，空气的进口参数：干球温度t1＝27℃，
换热器的结构与性能特点
（1）沉浸式蛇管换热器
多以金属管弯绕而成，制成适应容器的形状，沉浸在容器内的液体中。两种 流体分别在管内、管外进行换热。
.
蛇管的形状主要取决于容器的形 状和生产队要求。如化工生产中 的反应器内的加热或冷却管，多 做成圆盘形或螺旋形的；氨冷的 冷冻盐水槽中的换热管，则多用 长的蛇形管构成。实际上，蛇管 可以制成任意需要的形状。如图 所示。 蛇管可以由钢管，铜管，银管或 其它有色金属和非金属材料如玻 璃，陶瓷，石墨和塑料等制成。
.
一、夹套式换热器
夹套式换热器是最简单的板式换热器， 它是在容器外壁安装夹套制成，夹套 与容器之间形成的空间为加热介质或 冷却介质的通路。这种换热器主要用 于反应过程的加热或冷却。在用蒸汽 进行加热时，蒸汽由上部接管进入夹 套，冷凝水由下部接管流出。作为冷 却器时，冷却介质（如冷却水）由夹 套下部接管进入，由上部接管流出。 特点：
几种常用的蛇管形状
沉浸式蛇管换热器的优点：结构简单、价格低廉、便于防腐蚀、能承受高压。 缺点：由于容器的体积较蛇管的体积大得多，管外流体的传热膜系数较小， 故常需加搅拌装置，以提高其传热效率. 。 多应用于小型容器内的液体换热。
（2）喷淋式蛇管换热器
喷淋式换热器也为蛇管式换热器，多用作冷却 器。这种换热器是将蛇管成行地固定在钢架上， 热流体在管内流动，自最下管进入，由最上管 流出。冷水由最上面的淋水管流下，均匀地分 布在蛇管上，并沿其两侧逐排流经下面的管子 表面，最后流入水槽而排出，冷水在各排管表 面上流过时，与管内流体进行热交换。这种换 热器的管外形成一层湍动程度较高的液膜，因 而管外对流传热系数较大。另外，喷淋式换热 器常放置在室外空气流通处，冷却水在空气中 汽化时也带走一部分热量，提高了冷却效果。
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气体制冷剂
液体制冷剂
冷却水
放油孔(氨)
安全阀
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2008-11-26
2008-11-26
空气
空气
空
气2008-11-26
平片波纹片
花边片裂隙片
2008-11-26
目前只能作冷凝器，还不能作热泵室外机换热器
2008-11-26
等已推出采用微通道换传热系数低，传热温差大风冷式冷凝器的传热温差
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小型机组的室外机
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管外：制冷剂管内：冷冻水
液面高度70～80％
2008-11-26
管内：制冷剂
管外：冷冻水
U型管式
2008-11-26
直管式
管内：制冷剂
管外：冷冻水
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管内：制冷剂管外：冷冻水
2008-11-26
Ⅱ Ⅲ
制冷剂 水
Ⅰ
2008-11-26
2008-11-26
¾普遍用于风冷热泵机组¾传热效率高，价格较便宜2008-11-26
空气
提升現在
非对称沟槽
百页(华夫+百页)
φ9.5华夫状
室外机室内机
φ8 细格栅
2008-11-26
2008-11-26
z
回热器（氟利昂系统用）。