冷凝器课件

卧式壳管式冷凝器的特点
冷却水的行程较长，流速高，水侧 的换热系数大； 提高冷却水进出口的温差，减少冷 却水用量； 氨系统用光滑钢管；氟利昂系统采 用低肋铜管，强化氟利昂侧的冷凝 放热。
卧式壳管式冷凝器的特点
冷却水温升：4～6℃ 氨系统：冷却水流速0.5～1.5m/s， 传热温差5℃，换热系数700～900W/ （m2℃），单位面积热负荷1071～ 5234 W/m2； 氟系统：冷却水流速1.8～3.0m/s， 传热温差7℃，换热系数900～1600W/ （m2℃）
1-出口2-端盖3-垫片4-管板5-放空气阀接头6-气态制 冷剂进口7-挡气板8-管架10-安全阀接头11-水室放气 旋塞12-水室放水旋塞13-泄放阀接头14-冷却管15-液 态制冷剂出口16-水入口
冷凝器
(1)安全阀：冷剂压力过高打开，通过管路将 冷剂泄往舷外。
冷凝器
(2)放空气阀：装在壳体最高处，泄放不凝性气体。 注意：应在压缩机停车时进行放气。
板式塔
泡罩型 筛孔型 特点：结构上较泡罩简单，比筛板复杂，操作弹性大、 浮阀型 生产能力大。 其它型：
板式塔
泡罩型 筛孔型 浮阀型 其它型：
旋流塔板
压延孔板
斜孔塔板
氟利昂卧式壳管式冷凝器卧式壳管Βιβλιοθήκη 冷凝器种类卧式壳管式冷凝器
• 通常采用水平盘 管的型式 • 一般是露天布置 而且常装在冷 却水塔的下面 缺点：占地面积 大,金属耗量大, 目前生产和使用 较少。
各种冷凝器的热力性能
冷凝器型式 Kc(W/m2K) ψ （W/m2）
△
tm（K）
立式壳管式（氨） 卧室壳管式（氨 （氟利昂） 风冷冷凝器 蒸发式冷凝器 套管式冷凝器
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
壳管式冷凝器
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。
卧式壳管式冷凝器
冷却水在压力下流过水平管束的闭式壳 管式冷凝器，常用于大、中型氨或氟利昂制 冷装置中。
立式壳管式冷凝器结构及工作原理
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。
卧式壳管式冷凝器结构及工作原理
两流程和四流程端盖内侧图
传热系数高，耗水量小，占空间小；水质要求高， 清洗不易，留出拔管空间 传热系数高，占地面积小，清洗方便；耗水量大，体型笨重
水冷式冷凝器
用水作为冷却介质，带走制冷剂冷凝时放 出的热量。冷却水可以一次性使用（地下 水和地表水），也可以循环使用。用循环 水时，必须配有冷却塔或冷水池，保证水 不断得到冷却。 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
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； 冷却水温升2～4℃，换热系数约700～ 800W/（m2· ℃），换热管长约4～5m。 立式壳管式冷凝器适用水源充足、水质较 差的地区，常用于大、中型氨制冷系统中
700～800 800～1000 700～1500 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
气出
液进 地面 （a） 气出 液进 天花板
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。
逆流型蒸发式冷凝器
卧式壳管式冷凝器的优缺点
冷却水流速高，传热系数较立式高； 结构紧凑，占地面积较小； 冷却水温升较大，冷却水耗用量较少。 冷却水阻力较大； 清洗不方便，要求冷却水水质较好。
2、套管式冷凝器
结构及工作原理
氟利昂套管式冷凝器
氨套管式再冷器
套管式冷凝器的特点
内管中冷却水下进上出，外套管 内高压气态制冷剂上进下出，为 逆流式换热，传热效果好，传热 系数1100 W/m2· ℃左右；
蒸发式冷凝器的特点
注意： 进口空气的湿球温度ts1与当地气象条件有关 风量配备与ts1有关。ts1越高则所要求的送风量就 越大，送风耗能也越多。所以送风量的配备应从 节能和性能要求两方面综合考虑 水量配备以保证润湿全部换热表面为原则。随意 增大配水量会造成水泵功耗上升，水的 飞散损失 增大，运行成本提高。
强制对流式空气冷却器
强制对流式空气冷却器又称冷风机。由于光管 式空气冷却器传热系数很低，为加强空气侧的 换热，往往需要在管外设置肋片以提高传热系 数值。但是在一般情况下，设置肋管后因片距 较小会引起较大的流动阻力，必须采取措施强 制空气以一定的流速通过肋片管族，以便于获 得较好的换热效果。
强制对流式空气冷却器的特点
蒸发式冷凝器在实际应用中的问题
• 1、喷头堵塞，引起冷凝管组没有被均匀润湿，使冷 凝压力升高，需要经常清洗。 • 2、管组结垢 ：配置先进的电子水除垢仪 ，另外还 可通过控制循环水使用周期，以及排污来控制杂质 的积聚。 • 3、水量的合理分布问题 • 4、腐蚀问题
2、淋水式冷凝器
2、淋水式冷凝器
冷凝器
(3)水室放气旋塞：装在端盖最高处，泄 放水侧空气。
冷凝器
(3)水室泄水旋塞：装在端盖最低处，检修或长期停用时泄放存水。
• 卧式壳管式冷凝器种类 • （1）氨用 • 4～10个水程；淡水流速0.8 ～1.2m/s,海水 0.7m/s，技术数据 • （2）氟利昂用 • 薄壁低肋片铜管（螺纹管），提高放热系 数高，技术数据
卧式壳管式冷凝器外形
横 向 壳体、管板、管束、顶盖（封头） 、挡板 纵 向
圆缺形
圆盘形
加挡板：增大壳程流体的湍动，提高壳程的α 多管程：增大管内流体u，提高管内的α
圆缺形
圆盘形
一、板式塔类型、结构及特点：
平顶型 溢流堰 (液层气 液接触 面积)
有溢流塔板
受液区 降液管(液体通道)
降液管 溢流装置 平 顶 堰 溢流堰 齿形堰
这种蒸发器具有结构紧凑，传热效果 好，可以改变空气的含湿量，应用范围 广。但从制造工艺要求分析，肋片与传 热管的紧密接触是提高其传热效果的关 键。
套管式冷凝器的优点
结构紧凑，制造简单，价格便宜、传热特 性好； 冷凝液体过冷度大；冷却水耗量较少。 制冷剂侧和冷却水侧阻力都较大 清洗不方便，要求冷却水水质好； 单位体积换热面积小（约20m2/m3，壳管式 为100～200 m2/m3）。
3、螺旋板式冷凝器
• 与壳管式冷凝器比 较，螺旋板式冷凝 器不但体积小、重 量轻，而且传热系 数高。 • 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。
自然对流式风冷冷凝器
自然对流式风冷冷凝器的特点
• 噪声小 • 但冷凝器传热系数低
管带式风冷冷凝器的优缺点
• 优点 流程短， 压力损失小，减少排气压力及压缩机功耗； 进出管通径是变化的，气态时通径大，液态时通径小，使 换热面积被充分利用，减小设备尺寸； 使冷凝器内制冷剂温度及流量分配均匀，提高放热性能； 加快了流速，提高放热性能； 传热效率比管片式提高30～40％，通路阻力降低25～33％， 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。
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 均低于风冷设备； 冷凝温度高，压缩机容量比水冷式大15％。
7×0.35，9.52×0.35，
12.7×0.5，15.8×0.75
排 列 方 式
正三角形
正方形直列
正方形错列
管片式风冷冷凝器的特点
• 优点： 结构简单，加工方便 • 缺点： 流程长; 进出管径一样大，管道内空间未被充分利用， 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。
与水预冷型蒸发式 冷凝器相比由 于冷凝、换热 盘管还要肩负 着对未汽化的 滴落下来的水 的冷却作用， 换热盘管面积 需要稍大一些。 但由于减少了 预冷填料、风道等 设施，整个设 备体积相对小 巧一些，综合 看两者制造成 本基本一致。
带翅片预冷器的蒸发式冷凝器
该蒸发式冷凝器的显著 特点是高温工质在进入 盘管组件前，先通过翅 片部件利用从盘管和热 交换器中排出的湿空气 排入大气前对其进行大 风量、大温差的冷却， 使翅片管内的高温工质 得到预冷后进入蒸发式 冷凝器进行常规冷却和 冷凝。
冷 凝 器
冷凝器的种类
冷凝器 水冷冷凝器 立 式 壳 管 式 卧 式 壳 管 式 套 管 式 壳 管 式 风冷冷凝器 蒸发式冷凝器 淋激式冷凝器
省水，造价 低，结构简 单，可现场 制作，水垢 易清除；金 属耗量大， 占地面积大
省水，造价低，结构简单， 水垢易清除，体积小 不需水，安装简单，可置于屋面；传 热系数小，受环境温度影响大，恶化 环境，除尘困难 传热系数高，机组占地面积小，结构简单； 金属耗量大，清洗困难，水阻力大