图6蒸发式冷凝器示意图共27页文档
蒸发器与冷凝器PPT课件
第三节
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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
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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
图6蒸发式冷凝器示意图
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
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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。
冷凝器PPT课件
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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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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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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。
冷凝器与蒸发器
图 ４-７ 蒸发式冷凝器
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图 ４-８ 蒸发式冷凝器
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图 ４-９ 淋水式冷凝器
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图 ４-１１ 立管式蒸发器
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图 ４-１２ 满液式壳管式蒸发器
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Hale Waihona Puke 图 ４-１３ 干式壳管式蒸发器
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图 ４-１４ 空调用强制对流式的直接 蒸发式空气冷却器
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表 ４-３ 常用蒸发器的传热系数 K 值 和热流密度 ψ 值
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第一节 冷凝器
• (１ )立式壳管式冷凝器.立式壳管式冷凝器的构造如图 ４-１ 所示.其 外壳是由钢板卷焊而成的圆筒,圆筒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 的管口上顶端装有一个带斜槽的导流管嘴,如图 ４-２ 所示.冷却水经 导流斜槽沿,以螺旋线状沿管内壁向下流动,则会在管内壁形成一层水 膜,其不但可以提高冷凝器的冷却效果,还可以节省水量.吸热后的冷却 水汇集于冷凝器下面的水池中.气态制冷剂从筒体中部进入筒体内钢 管之间的空间,与冷却水换热后在管外呈膜状凝结,凝液沿管外壁流下, 积于冷凝器的底部,经出液管流出.此外,筒体上还设有液面指示器、压 力表、安全阀、放空气阀、平衡管、放油管等管接头,以便与相应的 设备和管路相连接.
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第一节 冷凝器
• (３ )套管式冷凝器.套管式冷凝器的构造如图 ４-４ 所示.它的外管通 常采用 ϕ ５０mm 的无缝钢管,管内套有一根或若干根紫铜管或低肋 铜管,内外管套在一起后,用弯管机弯成螺旋形.冷却水在内管中流动,流 向为下进上出,制冷剂在大管内小管外的管间流动,流向为上进下出.制 冷剂与冷却水呈逆流换热,传热效果好.
蒸发式冷凝器简介
蒸发式冷凝器简介：蒸发式冷凝器是从冷却塔改进而来，其操作原理和冷却塔基本相同，主要由换热器、水循环系统和风机系统三部分组成（如下图）。
蒸发式冷凝器是以蒸发冷凝和显热交换为基础，冷凝器顶部布水系统不断向下喷淋冷却水，在换热管表面形成水膜，换热管和管内热流体发生显热交换并将热量传递到管外冷却水，同时换热管外冷却水和空气混合，冷却水向空气放出蒸发潜热（主要换热方式）而冷却，从而使流体冷凝温度更接近空气的湿球温度，其冷凝温度可比冷却塔水冷式冷凝器系统低3-5℃。
美国《ASHRAE系统与设备手册》指出“蒸发式冷凝是效率最高的冷却方式”。
管内被冷却介质：氨、氟里昂等用户要求的冷却介质。
优点：1.冷凝效果好：蒸发潜热大，空气与制冷剂逆向流动传热效率高。
蒸发式冷凝器以环境的湿球温度为驱动力利用盘管水膜的蒸发潜热换热, 使冷凝温度接近环境的湿球温度, 其冷凝温度可比冷却塔水冷式冷凝器系统低3-5℃,比风冷式冷凝器低8-11℃,这大大地降低了压缩机功耗, 使系统能效比提高10%-30%。
2.节水：利用水的汽化潜热换热，其循环用水量少，考虑到吹散损失、排污换水等，耗水量为一般水冷式冷凝器的5%-10%。
3.节能：蒸发式冷凝器冷凝温度受限于空气湿球温度，而湿球温度一般比干球温度低8-14℃，加上上侧风机给设备内部造成的负压环境，其冷凝温度较低，故压缩机功耗比低，而冷凝器的风机、水泵动力消耗都低，相对于其他冷凝器，蒸发式冷凝器可以节能20%-40%。
4.初投资和运行费用都低:蒸发式冷凝器结构紧凑，不需要冷却塔，占地面积小,制造时易于形成整体，给安装维护带来方便。
应用现状：蒸发式冷凝器在西方国家应用较为广泛，在国内的应用中，由于西北地区缺水的实际情况，蒸发式冷凝器在西北地区推广和应用较多，宾馆、办公楼、商场等民用建筑和厂房车间及冷库、温室等的冷却空调设备基本都采用了蒸发式冷凝器，啤酒、食品、饮料、制药、石油、化工等行业也越来越多的采用蒸发式冷凝器。
制冷原理之各部件图片PPT课件
落地式柜机
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4、压缩机的分类
开启式压缩机
封闭式压缩机
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活塞式压缩机（容积型）
• 活塞式压缩机运行动画， 运行过程
• 封闭式活塞式运行动画 • 压缩过程P-V图
工作原理：曲轴转动带动活塞往复运动，当活塞向下运动时，来自蒸发器的低压制 冷剂气体被吸进汽缸；当活塞向上运动时，汽缸内气体被压缩而使体积减少，气体 压力随之增加，最后气体被送至冷凝器。
动画
第11页/共67页
汽液分离器
作用：将气态的氨和液态的氨分离出来 汽液分离器运行动画
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空气分离器
作用：排除制冷系 统中的空气及其它 不凝性气体。
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低压循环桶
• 低压循环桶：将节流后的闪发气体和回气携带的 液滴分离，让液体进入冷却设备，提高传热效率。
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1、蒸发式制冷系统
冷凝器
压缩机
蒸发器
制冷系统动画1，2，3，4
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扩张装置
增加回热装置的制冷系统动画1 动画2 • 提高制冷量 • 增加压缩机的吸气过热度，避免压缩机吸入液体
第2页/共67页
• 水冷冷凝器式制冷系统动画 • 热泵型空调器的工作原理 • 冷水机组水路循环动画
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第23页/共67页
活塞式压缩机冷水机组
第24页/共67页
回转式压缩机
• 滚动转子式压缩机原理：
转子连接在一根偏心旋转轴上，当转子顺时针旋转时，汽 缸右边的容积在增加，制冷剂气体被吸入气缸里；而汽缸左边的 容积在减少，气体被压缩，并从排气口送入冷凝器，当转子上部 与汽缸上部接触时，压缩过程终止，并开始进入下一个循环。
压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀的构造和工作原理图解说明
压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀的构造和工作原理图解说明汽车空调制冷系统主要由压缩机总成、蒸发器总成、冷凝器总成等构成。
由发动机驱动的压缩机将气态的制冷剂从蒸发器中抽出，并将其压入冷凝器。
高压气态制冷剂经冷凝器时液化而进行热交换（释放热量），热量被车外的空气带走。
高压液态制冷剂经膨胀阀的节流作用而降压，低压液态制冷剂在蒸发器中气化而进行热交换（吸收热量），蒸发器附近被冷却了的空气通过鼓风机吹入车厢。
气态制冷剂又被压缩机抽走，泵入冷凝器，如此使制冷剂进行封闭的循环流动，不断将车厢内的热量排到车外，使车厢内的气温降至适宜的温度。
1压缩机的作用及工作原理1.作用压缩机是汽车空调制冷系统的“心脏”，其作用是维持制冷剂在制冷系统中的循环，吸入来自蒸发器的低温低压制冷剂蒸气，压缩制冷剂蒸气使其压力和温度升高，并将制冷剂蒸气送往冷凝器。
2.工作原理（1）定排量压缩机定排量压缩机的排气量随着发动机转速的提高而成比例提高，它不能根据制冷的需求而自动改变功率输出，而且对发动机油耗的影响比较大。
它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号，当温度达到设定的温度时，压缩机电磁离合器松开，压缩机停止工作；当温度升高后，电磁离合器结合，压缩机开始工作。
定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。
（2）变排量压缩机变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。
空调控制系统不采集蒸发器出风口的温度信号，而是根据空调管路内压力的变化信号控制压缩机的压缩比来自动调节出风口温度。
在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。
当空调管路内高压端的压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就会降低制冷强度；当高压端压力下降到一定程度，低压端压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。
2蒸发器的作用及工作原理1.作用蒸发器的作用是将从膨胀阀出来的低压制冷剂蒸发而吸收车内空气的热量，从而达到车内降温的目的。