冷凝器的种类、基本构造和工作原理
冷凝器课件
立式壳管式冷凝器结构及工作原理
1 放气管 2 均压管 3 安全阀接管 4 配水箱 5 管板 6 进气管 7 无缝钢管 8 压力表接管 9 出液管 10 放油管
分水器结构
立式壳管式冷凝器外型
立式壳管式冷凝器的特点
➢气态制冷剂从中上部进入，很好地冲刷 钢管外表面， 使之不致于形成较厚的液 膜，提高传热系数；
• 主要缺点：不适用 于高压，内部不易 清洗和检修，只能 利用软化水或中等 硬度的冷却水。
螺旋管式冷凝器
板式冷凝器
LOREM IPSUM DOLOR
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
25～35 500～750 1000～1200
3500～4500 4500～6000 3500～7000 250～350 1500～2800 4000～6000
5～7 5～7 5～7 8～12 3～4 4～6
自 然 对 流 式 空 气 冷 却 器
自然对流式空气冷却器的特点
·冷却排管具有存液量少，其充液量约为 排管内容积的40%左右，操作维护方便等优 点。
对充分进行热交换不利，而且增加了排气压 力和压缩机功耗; ·清理焊接氧化皮不方便，且散热效率较低。
蒸发式冷凝器和淋水式冷凝器
蒸发式冷凝器
吸入式
压送式
蒸发式冷凝器实物图
填料型（水预冷型）蒸发式冷凝器
水预冷型蒸发式冷凝 器通过循环水预先冷 却可将换热盘管面积 减少5～15%，但要增 加预冷填料、风道等 设施，使设备体积增 大。 此蒸发式冷凝器的操 作原理和冷却塔基本 相似。
冷凝器的工作原理
冷凝器的工作原理冷凝器是一种常见的热交换设备，广泛应用于各种工业领域和家用电器中。
它的主要作用是将气体或蒸汽中的热量转移到冷却介质中，使气体或蒸汽冷凝成液体。
本文将详细介绍冷凝器的工作原理，包括冷凝器的基本构造、工作原理以及一些常见的应用。
一、冷凝器的基本构造冷凝器通常由管道、换热管、冷却介质、外壳等部分组成。
管道和换热管是冷凝器的核心部件，它们负责传递热量。
冷却介质可以是水、空气或其他液体。
外壳则起到保护和支撑的作用。
二、冷凝器的工作原理冷凝器的工作原理可以简单概括为：热量传递和相变。
当热气体或蒸汽进入冷凝器时，它会与冷却介质接触，通过热传导和对流的方式将热量传递给冷却介质。
同时，冷却介质的温度下降，使得热气体或蒸汽的温度也逐渐下降。
当热气体或蒸汽的温度降到饱和温度以下时，它开始凝结成液体。
这个过程称为相变。
相变过程中，热气体或蒸汽释放出大量的潜热，这些潜热通过冷却介质带走。
随着热气体或蒸汽的凝结，它们的体积也会大大减小，从而使得冷凝器内的压力增加。
为了保持冷凝器的正常工作，需要通过排气装置将压力释放出去。
三、冷凝器的应用冷凝器广泛应用于各个领域，以下是一些常见的应用：1. 制冷空调系统：冷凝器是制冷空调系统中的重要组成部分。
它通过冷却介质将室内空气中的热量吸收并排出室外，从而实现室内空气的降温。
2. 蒸馏设备：在蒸馏过程中，冷凝器用于将蒸发出来的液体重新凝结成液体，从而实现物质的分离和纯化。
3. 发电厂：在发电厂中，冷凝器用于冷却汽轮机中的蒸汽，将其转变为液体，以便循环使用。
4. 化工过程中的热回收：在化工过程中，冷凝器可以用于回收废气中的热量，从而提高能源利用效率。
5. 酒精蒸馏：在酒精蒸馏过程中，冷凝器用于将蒸发出的酒精蒸汽冷凝成液体，从而提取纯净的酒精。
总结：冷凝器是一种常见的热交换设备，通过热传导和相变的方式将热量从气体或蒸汽中转移到冷却介质中。
冷凝器的工作原理可以简单概括为热量传递和相变。
冷凝器的工作原理
冷凝器的工作原理一、概述冷凝器是一种常见的热交换设备，主要用于将气体或者蒸汽中的热量传递给冷却介质，使其冷却并凝结为液体。
冷凝器广泛应用于空调、制冷设备、汽车发动机等领域，其工作原理是通过热传导和对流传热的方式实现热量的转移。
二、工作原理冷凝器的工作原理可以分为传统冷凝器和换热管冷凝器两种类型。
1. 传统冷凝器传统冷凝器通常采用管壳式结构，由管束、壳体和冷却介质组成。
其工作原理如下：（1）冷却介质进入冷凝器的壳体，流经管束的外侧。
（2）热量传递：热气体或者蒸汽通过管束的内侧，与冷却介质进行热量交换。
热量从热气体或者蒸汽传递到冷却介质。
（3）冷却介质在与热气体或者蒸汽的热量交换过程中，吸收热量，温度升高。
（4）冷却介质经过冷却后，通过出口离开冷凝器，同时热气体或者蒸汽在冷却过程中凝结为液体。
2. 换热管冷凝器换热管冷凝器是一种新型的冷凝器结构，其工作原理如下：（1）冷却介质进入冷凝器的壳体，流经换热管的外侧。
（2）热量传递：热气体或者蒸汽通过换热管的内侧，与冷却介质进行热量交换。
热量从热气体或者蒸汽传递到冷却介质。
（3）冷却介质在与热气体或者蒸汽的热量交换过程中，吸收热量，温度升高。
（4）冷却介质经过冷却后，通过出口离开冷凝器，同时热气体或者蒸汽在冷却过程中凝结为液体。
三、冷凝器的特点冷凝器具有以下特点：1. 高效传热：冷凝器采用热传导和对流传热的方式，能够高效地将热量传递给冷却介质，实现热量的转移。
2. 稳定性好：冷凝器能够稳定地将热量转移到冷却介质中，保证冷却介质的冷却效果。
3. 结构简单：传统冷凝器结构简单，易于创造和维护，换热管冷凝器结构更加紧凑。
4. 应用广泛：冷凝器广泛应用于空调、制冷设备、汽车发动机等领域，满足不同领域的冷却需求。
四、冷凝器的应用领域冷凝器在各个领域有着广泛的应用，以下是几个常见的应用领域：1. 空调系统：冷凝器是空调系统中的重要组成部份，用于将室内热气体的热量传递给室外空气，使室内空气得到冷却。
常见冷凝器的工作原理及构造
常见冷凝器的工作原理及构造冷凝器是制冷系统中的重要设备之一，它是经冷凝器的放热表面，将制冷剂过热蒸气的热量传递给周围空气或水，自身被冷却为饱和蒸气，并进一步被冷却为髙压液体，在系统中循环使用。
下面介绍常见冷凝器的工作原理及构造。
1、卧式壳管式冷凝器。
制冷剂蒸气在管子外表面上冷凝，冷却水在泵的作用下在管内流动。
制冷剂蒸气从上部进气管进人，凝结成液体后由筒体下部的出液管流人贮液器。
冷凝器的筒体两端用端盖封住，端盖内用分水隔板实现冷却水的多管程流动。
冷凝器的管束个数为偶数，这样可以使冷却水的进、出门设罝在同一端盖上，且下进上出。
2、立式壳管式冷凝器直立安装，两端没有端盖。
制冷剂蒸气从冷凝器外壳中部偏上的进气管进入圆筒内的管外空间，冷凝后的液体沿管外壁从上向下流动，聚集在冷凝器底部，经出液管进人贮液器。
冷却水从上部进人冷凝器的换热管内，呈膜状沿管壁流下，排人冷凝器下面的水池，循环使用。
3、套管式冷凝器套管式冷凝器由两种不同赀径的管子制成，单根或多根小直径管套在大直径管内，然后绕成蛇形或蠔旋形，如围2-98所示。
制冷剂的蒸气从上方进人内外管之间的空腔，在内管外表面上冷凝，液体在外管底部依次下流，从下端流人贮液器中。
冷却水从冷凝器的下方进人，依次经过各排内管从上部流出，与制冷剂呈逆流方式。
套管式冷凝器的冷却水流程长，制冷剂在被冷却水吸热的同时，还被管外空气冷却，传热效果好。
4、螺旋板式冷凝器。
螺旋板式冷凝器由两个螺旋体加上顶盖和接管构成。
两个螺旋体形成两个螺旋形通道，两种流体在通道中逆流流动，一种流体由螺旋中心流入，从周边流出，另一种流体由周边流人，从中心流出。
螺旋结构使得内部不易淸洗和检修。
5、板式冷凝器板式冷凝器由一系列具有一定波纹形状的金属板片叠装而成。
各板片之间形成许多小流通断面的流道，制冷剂和软冷剂通过板片进行换热。
6、螺旋折流板冷凝器。
螵旋折流板冷凝器中螺旋主体由螺旋折流板和阻流板顶角搭接组成。
冷凝器的工作原理
冷凝器的工作原理一、引言冷凝器是一种常见的热交换设备，广泛应用于工业生产和家用空调系统中。
它的主要功能是将气体或蒸汽冷却并转化为液体，以便进一步处理或回收热能。
本文将详细介绍冷凝器的工作原理，包括其基本结构、工作过程和关键参数。
二、冷凝器的基本结构冷凝器通常由管束、冷却介质、外壳和传热管等组成。
1. 管束：管束是冷凝器中最重要的组成部分之一，它由许多平行排列的管子组成。
这些管子通常由优质的导热材料制成，如铜或铝。
管束的设计和排列方式直接影响到冷凝器的传热效率。
2. 冷却介质：冷却介质可以是空气、水或其他液体。
在工业生产中，常用的冷却介质是水。
冷却介质通过管束中的管子流动，与管内的热蒸汽或气体进行热交换，使其冷却并转化为液体。
3. 外壳：外壳是冷凝器的保护壳体，通常由金属材料制成。
它不仅能够保护内部的管束和冷却介质，还能够提供一定的结构强度，以承受外界环境的压力和震动。
4. 传热管：传热管是管束和外壳之间的连接部分，它起到传导热量的作用。
传热管的设计和材料选择对冷凝器的传热效率和性能有着重要影响。
三、冷凝器的工作过程冷凝器的工作过程可以分为三个主要阶段：冷却、冷凝和液体收集。
1. 冷却阶段：当热蒸汽或气体进入冷凝器时，冷却介质开始流动，并通过管束中的管子与热蒸汽或气体进行热交换。
冷却介质吸收热量，使热蒸汽或气体的温度逐渐下降。
2. 冷凝阶段：在冷却的过程中，热蒸汽或气体的温度下降到饱和温度以下，开始凝结成液体。
这是因为冷却介质从热蒸汽或气体中吸收的热量超过了其自身的散热能力。
3. 液体收集阶段：凝结成液体的热蒸汽或气体通过管束中的管子流动，并最终收集到冷凝器的底部或侧面的液体收集器中。
液体收集器通常配有排水装置，以便及时排出冷凝液。
四、冷凝器的关键参数冷凝器的性能和效率可以通过以下关键参数进行评估：1. 冷凝温度：冷凝温度是指冷却介质在与热蒸汽或气体进行热交换时的温度。
冷凝温度的高低直接影响到冷凝器的传热效果和能耗。
冷凝器的种类基本构造和工作原理
冷凝器的种类基本构造和工作原理冷凝器是化工设备中的重要组成部分，它用于将气体或蒸汽冷却并凝结成液体。
冷凝器的种类、基本构造和工作原理如下：一、冷凝器的种类：1.间接冷凝器：通过将冷却介质与待冷凝物质相互接触，将待冷凝物质冷却并凝结成液体。
典型的间接冷凝器包括管式冷凝器、束管冷凝器和壳管式冷凝器等。
2.直接冷凝器：将冷凝介质直接注入待冷凝物质中，实现热交换并使待冷凝物质冷却并凝结成液体。
典型的直接冷凝器有喷雾冷凝器、冷雾器和液体冷凝器等。
3.单级冷凝器：将气体或蒸汽冷凝成液体的过程只进行一次。
常见的单级冷凝器包括管束冷凝器、冷凝窗式冷凝器和绕流式冷凝器等。
4.多级冷凝器：通过多个冷凝级次依次进行冷凝，使冷凝效果更好。
典型的多级冷凝器包括串并联冷凝器、分层冷凝器和混凝器等。
二、冷凝器的基本构造：冷凝器的基本构造由冷凝器壳体、冷凝管束、入口和出口管道以及冷却介质系统等组成。
1.冷凝器壳体：冷凝器壳体通常采用不锈钢、碳钢或铜等材料制成，具有良好的耐腐蚀性能。
壳体内部设有冷凝管束，用于传导热量和进行冷凝过程。
2.冷凝管束：冷凝器的核心部分是冷凝管束，它由一系列排列紧密的冷凝管组成。
冷凝管一般采用铜管、不锈钢管或合金管等材料制成，内外壁通过增加表面积来提高冷凝效果。
3.入口和出口管道：冷凝器的入口管道用于输送待冷凝物质，出口管道用于排放已冷凝的液体。
入口和出口管道通常与设备的输送管道相连接。
4.冷却介质系统：冷却介质系统由冷却介质贮存器、冷却介质泵和冷却介质管道等组成。
冷却介质通过循环流动来吸收热量，实现气体或蒸汽的冷凝。
三、冷凝器的工作原理：冷凝器的工作原理是利用冷却介质的热传导和传热效应来冷却和凝结气体或蒸汽。
具体工作过程如下：1.待冷凝物质进入冷凝器：待冷凝物质从输送管道进入冷凝器的入口处，通常是以气体或蒸汽形式存在。
2.冷凝管束传热：冷凝器的冷却介质通过冷凝管束流过冷凝器，吸收待冷凝物质的热量。
冷凝管束的高热传导性和大表面积促进了热量传递的效果。
冷凝器介绍
w冷却水的平 n
2 i
，m/s
z冷却水流程数 di换热管内径，m n换热管总根数 冷却水密度，kg/m3 f摩擦阻力系数 f 0.178 bdi0.25 b 系数，钢管b=0.098；铜管b=0.075； L换热管长度，m
五、影响冷凝器传热效率的因素
1）结构：筒体-管板-换热管 2）工作流程 制冷剂：上进下出，走管间 冷却水：下进上出，走管内 3）冷凝器水路方式 4）应用：普遍地应用于大、中、小型的氨制冷 系统和氟利昂制冷系统
结构基本同氨用，但筒内换热管则多采用铜管， 为强化传热，可加工为低肋管、螺纹管。
三、结构及工作过程
3.套管式冷凝器
1）结构：外管-内管(束)
冷凝器介绍
一、冷凝器的作用
将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气先冷却 再冷凝成液体。 可以实现液体过冷。
二、冷凝器的类型
立式：用水量多，水质可差 壳管式 卧式：水质要好，水温低 套管式：小型水冷系统 淋水式：用水少，水质可差，空气干燥 自然对流式 风冷式 强制对流式 水-空气式 = 蒸发式：用水少，空气干燥
传热面积（加肋或翅片） 换热管材料 制冷剂流速及流向 不凝性气体 含油量 冷凝器构造及型式 冷却介质
冷凝负荷系数
查设计手册
t m
t 2 t1 t t ln k 1 tk t2
四、选型设计
2）水冷式冷凝器冷却水流量：G Qk
c t
1 L 3）卧式冷凝器水侧阻力： p w fz 1.5z 1 2 di
4）选型样本：立 式 卧 式 套管式 风冷式 蒸发式
水冷式
类型
三、结构及工作过程
1. 立式壳管式冷凝器
换热管束用51×3.5 或38×3的无缝钢管
冷凝器的工作原理
冷凝器的工作原理冷凝器是一种常见的热交换设备，广泛应用于空调、冷藏、冷冻等领域。
它的主要作用是将气体或蒸汽中的热量转移到冷却介质中，使气体或蒸汽冷凝成液体。
下面将详细介绍冷凝器的工作原理。
1. 冷凝器的基本结构冷凝器通常由管束、外壳、进出口管道和冷却介质组成。
管束是冷凝器的核心部分，由许多平行排列的细管组成，用于传递热量。
外壳则起到支撑和保护的作用。
进出口管道用于引入和排出工作介质，冷却介质则通过冷却管束来吸收热量。
2. 冷凝器的工作原理冷凝器的工作原理可以分为两个主要过程：传热和传质。
传热过程：当高温气体或蒸汽进入冷凝器管束时，管束内的冷却介质（如水或空气）通过管壁吸收热量。
冷却介质的温度低于气体或蒸汽的温度，因此热量会从气体或蒸汽中传递到冷却介质中。
这个过程中，热量的传递是通过传导、对流和辐射三种方式进行的。
传质过程：除了传热过程，冷凝器还存在传质的过程。
在冷凝器内部，气体或蒸汽中的水蒸气会冷凝成液体水。
这是因为冷却介质的温度低于气体或蒸汽的饱和温度，导致水蒸气在接触到冷凝器管壁时失去热量，从而转化为液体。
这个过程中，水蒸气的传质是通过扩散和对流两种方式进行的。
3. 冷凝器的性能影响因素冷凝器的性能受到多个因素的影响，包括冷却介质的温度、流速、冷却面积、冷却介质的种类等。
温度差：冷却介质的温度差越大，冷凝器的传热效果越好。
因此，降低冷却介质的温度可以提高冷凝器的效率。
流速：冷却介质的流速越大，热量传递越快，冷凝器的传热效果越好。
冷却面积：冷却介质与气体或蒸汽接触的面积越大，热量传递越充分，冷凝器的效果越好。
冷却介质的种类：不同的冷却介质具有不同的传热性能，选择合适的冷却介质可以提高冷凝器的效率。
4. 冷凝器的应用领域冷凝器广泛应用于许多领域，包括空调、冷藏、冷冻、化工、电力等。
空调系统中的冷凝器用于将制冷剂中的热量转移到室外环境中，使室内空气得以冷却。
冷藏和冷冻设备中的冷凝器用于将冷冻剂中的热量转移到外部环境中，实现冷藏和冷冻的效果。
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冷凝器的种类、基本构造和工作原理
简介：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。
关键字：冷凝器水冷式空气冷却式蒸发式
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
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
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·℃)。
其缺点是金属消耗量大，而且当纵向管数较多时，下部的管子充有较多的液体，使传热面积不能充分利用。
另外紧凑性差，清洗困难，并需大量连接弯头。
因此，这种冷凝器在氨制冷装置中已很少应用。
对于小型氟利昂空调机组仍广泛使用套管式冷凝器。
（二）空气冷却式冷凝器
空气冷却式冷凝器是以空气作为冷却介质，靠空气的温升带走冷凝热量的。
这种冷凝器适用于极度缺水或无法供水的场合，常见于小型氟利昂制冷机组。
根据空气流动方式不同，可分为自然对流式和强迫对流式两种。
（三）蒸发式冷凝器
蒸发式冷凝器的换热主要是靠冷却水在空气中蒸发吸收气化潜热而进行的。
按空气流动方式可分为吸入式和压送式，如图所示。
蒸发式冷凝器由冷却管组、给水设备、通风机、挡水板和箱体等部分组成。
冷却管组为无缝钢管弯制成的蛇形盘管组，装在薄钢板制成的长方形箱体内。
箱体的两侧或顶部设有通风机，箱体底部兼作冷却水循环水池。
蒸发式与壳管式冷凝器的并联：
（四）淋水式冷凝器
淋水式冷凝器的主要优点为：1、结构简单，制造方便；2、漏氨时容易发现，维修方便；
3、清洗方便；
4、对水质要求低。
其主要缺点是：1、传热系数低；2、金属消耗量高；3、占地面积大。
淋水式冷凝器是靠水的温升和水在空气中蒸发带走冷凝热量。
这种冷凝器主要用于大、中型氨制冷系统中。
它可以露天安装，也可安装在冷却塔的下方，但应避免阳光直射。