蒸发式冷凝器示意图
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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
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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。
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图5-4 套管式冷凝器
图5-5 空气冷却式冷凝器
套管式冷凝器的优点是结构简单、制造方便、 体积小、紧凑、占地少、传热效果好。缺点是 冷却水流动阻力大、清洗水垢不方便、单位传 热面积的金属消耗量大。 制冷技术及设备
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（二）空冷式冷凝器 空冷式冷凝器又称风冷式冷凝器，它是用空气作为冷却介 质使制冷剂蒸气冷凝为液体。根据空气流动的方式可分为自 然对流式和强迫对流式。自然对流冷却的空冷式冷凝器传热 效果差，只用在电冰箱或微型制冷机中，强迫对流冷却的冷 凝器广泛应用于中小型氟利昂制冷和空调装置。 上页图5-5所示为空气冷却式冷凝器，制冷剂蒸气从进气口 进入各列传热管中，空气以2~3m/s的迎面流速横向掠过管束， 带走制冷剂的冷凝热，制冷剂液体由下部排出冷凝器。 空冷式冷凝器由于空气侧的放热系数较小，其传热系数为： 强迫对流式（以外表面积为准）约为24~28W/（m2· ℃），自 然对流式约为7~9W/（m2· ℃）。为了强化空气侧的传热，传 热管均采用肋片管。肋片管分为铜管铝片、铜管铜片和钢管 铜片，通常采用铜管铝片。
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任务3.1冷凝器
顶端装有一个带斜槽的导流管嘴，如上页图5-2所示。冷却水通过斜 槽沿切线方向流入管中，并以螺旋线状沿管内壁向下流动，在管内 壁形成一层水膜，这样可使冷却水充分吸收制冷剂的热量而节省水 量。沿管壁顺流而下的冷却水流入冷凝器下部的钢筋混凝土水池内， 通常在冷凝器的一侧需装设扶梯，便于攀登到配水箱进行检查和清 除污垢。 高温高压的氨气从冷凝器上部管接头进入管束外部空间，凝结成的 高压液体从下部管接头排至贮液器。此外，在冷凝器的外壳上还设 有液面指示器、压力表、安全阀、放空气管、平衡管（即均压管）、 放油管和放混合气（即不凝性气体）等管接头，以便与相应的设备 和管路相连接。 立式壳管式冷凝器的优点是，垂直安装，占地面积小，可安装在室 外，无冻结危险，便于清除水垢，而且清洗时不必停止制冷系统的 运行，对冷却水的水质要求不高。主要缺点是耗水量大、笨重、搬 运不方便，制冷剂在里泄漏不易发现。尽管如此，目前我国大中型 氨制冷装置中多采用此种冷凝器。 制冷技术及设备
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百度文库图5-3
卧式壳管式冷凝器
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氟利昂用卧式壳管式冷凝器与氨用卧式壳管式冷凝器不同 之处在于用铜管代替无缝钢管，由于氟利昂侧放热系数较低， 所以在铜管外表面轧成肋片状。此外，由于氟利昂能和润滑 油相溶解，润滑油随氟利昂一起在整个系统内循环，所以不 需要设放油管接头。 冷凝器的下侧还设有一个安全塞，它是用易熔合金制成，当 遇火灾或严重缺水时，熔塞自行熔化，氟利昂能自动地从冷 凝器排出，避免发生爆炸。 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。其构造见下页图5-4。它的外管采用 φ50的无缝钢管，内管套有一根或若干根紫铜管或低肋铜管， 内外管套在一起后，用弯管机弯成圆螺旋形。 冷却水在内管流动，流向为下进上出，制冷剂在大管内小管 外的管间流动，制冷剂由上部进入，凝结后的制冷剂液体从 下面流出。制冷剂与冷却水的流动方向相反，呈逆流换热， 因此，它的传热效果好。
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任务3.1冷凝器
空冷式冷凝器和水冷式凝器相比较，其优点可以不 用水，使冷却系统变得十分简单，因此它适宜于缺 水地区或用水不适合的场所（如冰箱、冷藏车等）。 一般情况下，它不受污染空气的影响（即一般不会 产生腐蚀）。而水冷式冷凝器用冷却塔的循环水时， 则水有被污染的可能，进而腐蚀设备。 这种冷凝器的冷凝温度受环境温度影响很大。夏季 的冷凝温度可高达50℃左右，而冬季的冷凝温度就 很低。太低的冷凝压力会导致膨胀阀的液体通过量 减小，使蒸发器缺液而制冷量下降。因此，应注意 防止空冷式冷凝器冬季运行时压力过低。也可采用 减少风量或停止风机运行等措施弥补。
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2、卧式壳管式冷凝器 图5-3为卧式壳管式冷凝器。卧式壳管式冷凝器用钢板焊成卧式圆 筒形壳体，壳体内装有许多根无缝钢管，用焊接或胀接法固定在筒 体两端的管板上，两端管板的外面用带有隔板的封盖封闭，使冷却 水在筒内分成几个流程。冷却水在管内流动，从一端封盖的下部进 入，按顺序通过每个管组，最后从同一端封盖上部流出。这样可以 提高冷却水的流动速度，增强传热效果。 高压高温的氨气从上部进入冷凝器管间，与管内冷却水充分发生热 量交换后，氨气冷凝为氨液从下部排至贮液器。 筒体上设有安全阀、平衡管、放空气管和压力表、冷却水进出口等 管接头。此外，在封盖上还设有放空气阀和放水阀，在冷凝器开始 运转时，可打开放空气阀，以排除冷却水管内的空气，冷凝器检修 或停止运转时，可利用放水阀将其冷却水排出。 卧式壳管式冷凝器的主要优点是传热系数较高，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， 制冷技术及设备 特别是压缩式冷凝机组中使用最为广泛。
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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
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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。
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图5-4 套管式冷凝器
图5-5 空气冷却式冷凝器
套管式冷凝器的优点是结构简单、制造方便、 体积小、紧凑、占地少、传热效果好。缺点是 冷却水流动阻力大、清洗水垢不方便、单位传 热面积的金属消耗量大。 制冷技术及设备
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（二）空冷式冷凝器 空冷式冷凝器又称风冷式冷凝器，它是用空气作为冷却介 质使制冷剂蒸气冷凝为液体。根据空气流动的方式可分为自 然对流式和强迫对流式。自然对流冷却的空冷式冷凝器传热 效果差，只用在电冰箱或微型制冷机中，强迫对流冷却的冷 凝器广泛应用于中小型氟利昂制冷和空调装置。 上页图5-5所示为空气冷却式冷凝器，制冷剂蒸气从进气口 进入各列传热管中，空气以2~3m/s的迎面流速横向掠过管束， 带走制冷剂的冷凝热，制冷剂液体由下部排出冷凝器。 空冷式冷凝器由于空气侧的放热系数较小，其传热系数为： 强迫对流式（以外表面积为准）约为24~28W/（m2· ℃），自 然对流式约为7~9W/（m2· ℃）。为了强化空气侧的传热，传 热管均采用肋片管。肋片管分为铜管铝片、铜管铜片和钢管 铜片，通常采用铜管铝片。
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学习情景3:制冷系统设备
任务3.1冷凝器
顶端装有一个带斜槽的导流管嘴，如上页图5-2所示。冷却水通过斜 槽沿切线方向流入管中，并以螺旋线状沿管内壁向下流动，在管内 壁形成一层水膜，这样可使冷却水充分吸收制冷剂的热量而节省水 量。沿管壁顺流而下的冷却水流入冷凝器下部的钢筋混凝土水池内， 通常在冷凝器的一侧需装设扶梯，便于攀登到配水箱进行检查和清 除污垢。 高温高压的氨气从冷凝器上部管接头进入管束外部空间，凝结成的 高压液体从下部管接头排至贮液器。此外，在冷凝器的外壳上还设 有液面指示器、压力表、安全阀、放空气管、平衡管（即均压管）、 放油管和放混合气（即不凝性气体）等管接头，以便与相应的设备 和管路相连接。 立式壳管式冷凝器的优点是，垂直安装，占地面积小，可安装在室 外，无冻结危险，便于清除水垢，而且清洗时不必停止制冷系统的 运行，对冷却水的水质要求不高。主要缺点是耗水量大、笨重、搬 运不方便，制冷剂在里泄漏不易发现。尽管如此，目前我国大中型 氨制冷装置中多采用此种冷凝器。 制冷技术及设备
学习情景3:制冷系统设备
百度文库图5-3
卧式壳管式冷凝器
制冷技术及设备
学习情景3:制冷系统设备
氟利昂用卧式壳管式冷凝器与氨用卧式壳管式冷凝器不同 之处在于用铜管代替无缝钢管，由于氟利昂侧放热系数较低， 所以在铜管外表面轧成肋片状。此外，由于氟利昂能和润滑 油相溶解，润滑油随氟利昂一起在整个系统内循环，所以不 需要设放油管接头。 冷凝器的下侧还设有一个安全塞，它是用易熔合金制成，当 遇火灾或严重缺水时，熔塞自行熔化，氟利昂能自动地从冷 凝器排出，避免发生爆炸。 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。其构造见下页图5-4。它的外管采用 φ50的无缝钢管，内管套有一根或若干根紫铜管或低肋铜管， 内外管套在一起后，用弯管机弯成圆螺旋形。 冷却水在内管流动，流向为下进上出，制冷剂在大管内小管 外的管间流动，制冷剂由上部进入，凝结后的制冷剂液体从 下面流出。制冷剂与冷却水的流动方向相反，呈逆流换热， 因此，它的传热效果好。
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
空冷式冷凝器和水冷式凝器相比较，其优点可以不 用水，使冷却系统变得十分简单，因此它适宜于缺 水地区或用水不适合的场所（如冰箱、冷藏车等）。 一般情况下，它不受污染空气的影响（即一般不会 产生腐蚀）。而水冷式冷凝器用冷却塔的循环水时， 则水有被污染的可能，进而腐蚀设备。 这种冷凝器的冷凝温度受环境温度影响很大。夏季 的冷凝温度可高达50℃左右，而冬季的冷凝温度就 很低。太低的冷凝压力会导致膨胀阀的液体通过量 减小，使蒸发器缺液而制冷量下降。因此，应注意 防止空冷式冷凝器冬季运行时压力过低。也可采用 减少风量或停止风机运行等措施弥补。
学习情景3:制冷系统设备
2、卧式壳管式冷凝器 图5-3为卧式壳管式冷凝器。卧式壳管式冷凝器用钢板焊成卧式圆 筒形壳体，壳体内装有许多根无缝钢管，用焊接或胀接法固定在筒 体两端的管板上，两端管板的外面用带有隔板的封盖封闭，使冷却 水在筒内分成几个流程。冷却水在管内流动，从一端封盖的下部进 入，按顺序通过每个管组，最后从同一端封盖上部流出。这样可以 提高冷却水的流动速度，增强传热效果。 高压高温的氨气从上部进入冷凝器管间，与管内冷却水充分发生热 量交换后，氨气冷凝为氨液从下部排至贮液器。 筒体上设有安全阀、平衡管、放空气管和压力表、冷却水进出口等 管接头。此外，在封盖上还设有放空气阀和放水阀，在冷凝器开始 运转时，可打开放空气阀，以排除冷却水管内的空气，冷凝器检修 或停止运转时，可利用放水阀将其冷却水排出。 卧式壳管式冷凝器的主要优点是传热系数较高，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， 制冷技术及设备 特别是压缩式冷凝机组中使用最为广泛。