制冷原理与装置制冷设备PPT课件

(1) 冷却液体介质的干式蒸发器：
干式壳管式蒸发器的特点是： ①能保证进入制冷系统的润滑油顺利返回压缩机； ②所需要的制冷剂充注量较小，仅为同能力满液 式蒸发器的1/3;
③用于冷却水时，即使蒸发温度达到0C ， 也不会发生冻结事故； ④可采用热力膨胀阀供液，这比满液式的浮球阀 供液更加可靠。
此外，对于多程式干式蒸发可能会发生同流 程的传热管气液分配不均的情况。
1）立式壳管式冷凝器，适用于大型氨制冷装置；
2） 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。
1)卧式壳管式冷凝器： 结构特点：卧式壳管式冷凝器在管板外侧设 有左右端盖，盖的内侧具有满足水流程需要 的隔腔，保证冷却水在管程中往返流动，使 冷却水从一侧端盖的下部进入冷凝器，经过 若干个流程后由同侧端盖的上部流出。
（2）套管式冷凝器：它是由不同直径的管 子套在一起，并弯制成螺旋形或蛇形的一种 水冷式冷凝器。
2. 空气冷却式冷凝器
(1)空气自由运动的空冷冷凝器：该冷凝器利用空气在 管外流动时吸收制冷剂排放的热量后，密度发生变化 引起空气的自由流动而不断地带走制冷剂蒸气的凝结 热。它不需要风机，没有噪声，多用于小型制冷装置。
与管外壁接触，经机械或液压胀管后，二者
紧密接触以减少其传热热阻。一般肋片距离
在2~4mm范围。由低噪声轴流式通风机迫使
空气流过肋片间隙，通过肋片及管外壁与管
内制冷剂蒸气进行热交换，将其冷凝成为液
体。这种冷凝器的传热系数较空气自由流动
型冷凝器高，约
为
。适用
3.蒸发式冷凝器 蒸发式冷凝器以水和 空气作为冷却介质。 它利用水蒸发时吸收 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 热管的外表面，形成 水膜吸热蒸发变成水 蒸气，然后被进入冷 凝器的空气带走。未 被蒸发的水滴则落到 下部的水池内。箱体 上方设有挡水栅，用 于阻挡空气中的水滴散失。
从传热性能和经济性分析，宜采用螺旋管式 蒸发器取代直管式蒸发器。
2.干式蒸发器 干式蒸发器是一种制冷剂液体在传热管内能
够完全气化的蒸发器。其传热管外侧的被冷却介 质是载冷剂（水）或空气，制冷剂则在管内吸热 蒸发，其流量约为传热管内容积的20%~30%。增加 制冷剂的质量流量，可增加制冷剂液体在管内的 湿润面积。同时其进出口处的压差随流动阻力增 大而增加，以至使制冷系数降低。
2）立式壳管式冷凝器： 结构特点：与卧式壳管式冷凝器的不同点在 于它的壳体两端无端盖，制冷剂过热蒸气由 竖直壳体的上部进入壳内，在竖直管簇外冷 凝成为液体，然后从壳体下部引出。壳体的 上端口设有配水槽，管簇的每一根管口装有 一个水分配器，冷却水通过该分配器上的斜 分水槽进入管内，并沿内表面形成液膜向下 流动，以提高表面传热系数，节约冷却水循 环量。冷却水由下端流出并集中到水池内， 再用泵送到冷却塔降温后，可循环使用。
(2) 冷却空气的干式蒸发器： 1) 冷却自由运动空气的蒸发器：
a) 墙排管 b)顶排管 c)搁架式排管
冷却水在冷凝器内流过一次称做一个流 程。采用多流程设计主要是为了减小水的流 通面积，提高冷却水流速，增强水侧换热效 果。国产卧式壳管式冷凝器一般为 4~10 个 流程。
传热管可采用钢管，也可采用铜管。采 用铜管时传热系数可提高10%左右。铜管易于 在管外加工肋片，以利于氟利昂侧的传热， 一般在采用铜质肋片管以后，其氟利昂侧换 热系数较相同规格光管大1.5~2倍。
采用壳管式满液式蒸发器应注意以下问题： 1) 以水为载冷剂，其蒸发温度降低到
以下时，管内可能会结冰，严重时会导致传 热管胀裂。
2) 低蒸发压力时，液体在壳体内的静液 柱会使底部温度升高，传热温差减小。
3) 与润滑油互溶的制冷剂，使用满液式 蒸发器存在着回油困难。
4) 制冷剂充注量较大。同时不适于机器 在运动条件下工作，液面摇晃会导致压缩机 冲缸事故。
（二）蒸发器 蒸发器按其冷却的介质不同分为冷却液体载
冷剂的蒸发器和冷却空气的蒸发器。根据供液方 式的不同，有满液式、干式、循环式和喷淋式等。
1. 满液式蒸发器 结构型式: （1）卧式壳管式、（2）直管式、 （3）螺旋管式等。
(1)卧式壳管式满液式蒸发器：
工作原理：制冷剂在壳内管外蒸发；载冷剂在管内流动， 一般为多程式。载冷剂的进出口设在端盖上，取下进上出 走向。制冷剂液体从壳底部或侧面进入壳内，蒸气由上部 引出后返回到压缩机。壳内制冷剂始终保持约为壳径的 70%~80%静液面高度。
4、掌握制冷装置中各种管道的计算方法。 5、了解制冷装置中常用的绝热材料及计算方法。
第二节 制冷装置的换热设备
一、制冷装置热交换设备的结构 （一）冷凝器
1. 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。
(1) 壳管式冷凝器：
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：
管：φ4～6mm, 邦迪管
（钢 管间距：4管～外10镀cm 铜翅）片：φ1.4~1.6 翅丝片间距：4~10mm 传热系数：
15~17.5W/(m2 K)
(2) 空气强制流动的空冷冷凝器
肋片一般采用 0.2 ~ 0.4mm
铝
片制成1，0 ~ 16mm
套在
铜管外，由
弯头连接成蛇管管组。肋片根部用二次翻边
(2)立式蒸发器（直管式和螺旋管式蒸发器）： 工作特点：制冷剂液体在管内蒸发吸热，载冷剂 在管外循环流动，通过搅拌器以增强传热效果， 使管外载冷剂降温。 优点：在蒸发温度降低时也不会发生传热管冻裂。 缺点：在使用盐水作载冷剂时，因其与空气接触 易造成传热管严重腐蚀。因此应注意加强系统与 空气隔离的措施。
第六章 制冷设备
学习要点：
1、Βιβλιοθήκη Baidu握制冷装置中的主要换热设备包括: 冷凝器、 蒸发器、冷凝－蒸发器、中间冷却器、回热器、过冷 器等的结构特点、工作原理及设计计算。
2、掌握热力膨胀阀、电子膨胀阀及毛细管节流装 置的工作原理、结构特点及计算方法。
3、了解各种辅助设备包括: 油分离器、空气分离器、 气液分离器、贮液器、过滤干燥器以及膨胀容器等的 工作原理及结构特点。