第一章 冷凝器与蒸发器解析
蒸发器与冷凝器PPT课件
第三节
38
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
51
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
冷凝器蒸发器原理
冷凝器蒸发器原理
冷凝器和蒸发器是热力循环系统中的关键组件，它们通过不同的工作原理来完成热量的转移。
冷凝器的工作原理是将热气体或蒸汽冷却至凝结点，使其转变为液态。
冷凝器内部通常有一组管道，通过这些管道流过冷却介质，例如水或制冷剂。
当热气体或蒸汽进入冷凝器时，与冷却介质接触，热能会传递给冷却介质从而冷却下来。
冷却后的热气体或蒸汽会凝结成液体，并在管道内流出。
这样，冷凝器实现了热量的转移，将高温的气体或蒸汽转变为液态。
蒸发器的原理与冷凝器相反，它用于将液体转变为蒸汽或蒸气。
蒸发器通常由一组管道构成，其中流过制冷剂或其他工质。
当液体进入蒸发器时，它会与蒸发器内部通道的外部介质（如空气）接触，热能会从外部介质传递给液体，使液体蒸发。
蒸发后的蒸汽或蒸气会从蒸发器中排出，并用于其他用途。
蒸发器通过这种方式将液体中的热能转化为蒸汽或蒸气。
综上所述，冷凝器和蒸发器是实现热能转移的关键组件，它们分别通过冷却和蒸发的工作原理将热量转移至冷却介质或外部介质，实现液态到蒸汽或蒸气的转换，或者相反。
这种热能转移在各种工业和家用应用中发挥着重要作用。
冷凝器和蒸发器.ppt
1.船用冷凝器的构造[Structure]
四流程壳管式冷凝器
[Closed Shell and Tube Condenser]
5
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
冷凝器附件 (1)安全阀[Safety Valve]：冷剂压力过高打开，通过 管路将冷剂泄往舷外。
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
冷凝器和蒸发器 一、冷凝器[Condenser]
冷凝器的结构和性能 二、蒸发器[Evaporator]
蒸发器的结构和性能
1
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
一、冷凝 器
• 作用：从冷剂气体中移出热量，其冷凝成液态。 并实现液态冷剂一定程度的过冷。
• 种类： 水冷---壳管式→船用、陆用 凉水塔式、管槽式→陆用 空气冷却---陆用、冷藏车、集装箱、冰箱、空调
机用
2
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
一、冷凝器
1.船用冷凝器的构造[Structure] 双流程结构原理图
10
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
(5)防腐锌块：装在端盖内。注意：及时更换；与端 盖金属接触良好。
11
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
问题：A. 压缩机安全阀、B. 高压继电器、C. 冷凝器安全阀动作压力顺序应为( B < A < C )。
Qk'
模块二课题二冷凝器和蒸发器解析
一、冷凝器 1. 冷凝器的作用 冷凝器是换热管、换热片组合一体的换热装置 。它的作用是把来自压缩机的高温高压气态制冷剂 通过管壁和翅片将其中的热量传递给冷凝器周围的 空气，从而使高压高温的气态制冷剂冷凝成高压中 温的液体。
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2. 空调冷凝器的结
构类型
特点
图示
管带
式冷 凝器
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二、填空题
１.冷凝器、蒸发器的泄漏、
、
、
等，都将影响汽车空调系统的正常工作。
２.冷凝器的结构形式很多，而在汽车空调制冷系统
中，经常采用的有
、
和
等类型
。
３.管带式冷凝器，它是由一整根
和
不分段，制冷剂流动方向一致，
形头
取名为单元平流式冷凝器；另一 种取名为多元平流式冷凝器，它
3-制冷剂出口集液箱
的集流管是分段的，中间有分隔 4-波纹百叶翅片 5-内
片隔开，起到分流和汇流的作用
插管
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6
管带式冷凝器
1-散热片 2-扁管
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管片式冷凝器
1-出口 2-圆管 3-进口 4-翅片
。
实训项目2：空调蒸发器的拆装与检修
1. 蒸发器的检查 （1）蒸发器外表是否有积垢、异物 。 （2）蒸发器是否损坏。 （3） 用检漏仪检查是否泄漏。 （4）观察排气管路是否洁净、畅通
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。
2. 蒸发器的拆卸
蒸发器拆装
1-蒸发器壳体 2-蒸发器芯
3-弹簧夹片 4-蒸发器下
壳体
5-双孔橡胶圈
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实训项目1：空调冷凝器的拆装与检修
简述冷凝器和蒸发器的工作原理
简述冷凝器和蒸发器的工作原理冷凝器和蒸发器是热力学和传热学中常见的两种设备，用于相变过程中的能量转化。
冷凝器作为一种设备，负责将气体或蒸汽从气态状态转化为液态状态，而蒸发器则负责将液体或溶液从液态状态转化为气态状态。
下面将详细介绍两者的工作原理。
1.冷凝器的工作原理：冷凝器是一种传热设备，其工作原理基于热交换的概念。
冷凝器通常由一系列金属管或管束构成，冷媒或热媒通过这些管道流动。
冷凝器的工作原理基于第一类换热的传热方式，即传热工质在与固定温度媒体接触后，把热从高温媒体传递给低温媒体。
在冷凝器中，高温蒸汽通过管子流过，同时冷却剂通过另一边的管子或管束流过。
当高温蒸汽和冷却剂分别流过各自的管子时，由于温度差异，传热的热量从高温蒸汽传导到冷却剂中。
冷却剂的温度随着热量的传递而升高，使蒸汽从气态逐渐转变为液态。
通过这个过程，热量从蒸汽体系中转移到冷凝器中。
一般情况下，冷凝器会提供一个低于蒸汽饱和温度的冷却介质，这样可以快速和高效地冷却蒸汽，并达到冷凝效果。
冷凝器的设计中通常包括管壳换热器、冷却塔、冷却池等部分，以提供更多的接触面积和增加传热效率。
2.蒸发器的工作原理：蒸发器是一种用于蒸发过程的设备，其工作原理基于相变过程中的能量转化。
在蒸发器中，液体或溶液由于温度升高或降低而转变为气态。
蒸发器一般由一个盛装液体的容器和一个传热表面组成。
液体首先进入容器，并通过维持在其下的传热表面进行热交换。
热量会被传递到传热表面上，使其温度升高。
当液体的温度达到饱和温度时，液体表面上的分子开始转变为蒸汽，从而形成气体。
在蒸发器中，传热表面通常采用螺纹管式换热器、板式换热器或其他形式的换热设备。
这些设备提供了更大的表面积和更好的传热效率，以便将更多的热量传递到液体中。
同时，蒸发器也要保持一定的温差，以促进蒸发过程。
蒸发器的工作原理可以通过汽车冷却系统来解释。
冷却系统中的蒸发器是通过将制冷剂蒸发来吸收车辆内部的热量，并将其排放到汽车外部的空气中。
蒸发器和冷凝器分类
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。
二、蒸发器分类：根据被冷却介质的种类不同，蒸发器可分为两大类：(1)冷却液体载冷剂的蒸发器。
用于冷却液体载冷剂——水、盐水或乙二醇水溶液等。
这类蒸发器常用的有卧式蒸发器、立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器等。
(2)冷却空气的蒸发器。
这类蒸发器有冷却排管和冷风机。
以下主要介绍空调系统中常用的冷却液体载冷剂的蒸发器。
一、卧式蒸发器卧式蒸发器又称为卧式壳管式蒸发器。
其与卧式壳管式冷凝器的结构基本相似。
按供液方式可分为壳管式蒸发器和干式蒸发器两种。
1、卧式壳管式蒸发器卧式壳管式蒸发器是满液式蒸发器。
即载冷剂以1～2m/s的速度在管内流动，管外的管束间大部分充满制冷剂体，二者通过管壁进行充分的热交换。
吸热蒸发的制冷剂蒸汽，经蒸发器上部的液体分离器，进入压缩机。
为了保证制冷系统正常运行，这种蒸发器中制冷剂的充满高度应适中。
液面过高可能使回气中夹带液体而造成压缩机发生液击；反之，液面过低会使得部分蒸发管露出液面而不起换热作用，从而降低蒸发器的传热能力。
因此，对于氨蒸发器其充满高度一般为筒体直径的70～80％，对于氟利昂蒸发器充满高度一般为筒体直径的55～65％。
卧式壳管式蒸发器广泛使用于闭式盐水循环系统。
2.2 冷凝器与蒸发器
2.2 冷凝器与蒸发器
广东科技学院机电工程系汽车专业
2.2.1 冷凝器
1．冷凝器构造与作用 2．冷凝器的检查 3．冷凝器拆装 广东科技学院机电工程系汽车专业
冷凝器是一个用于将制冷剂所含热量释放、并将制冷剂由气态转变成
液态的热交换器。冷凝器总是安装在车辆的前部，风扇将风吹过散热装置， 以利于排出热量。 冷凝器是由管道、散热片、框架组成，如图4-45所示。其管道进出口用 螺纹联接，便于拆装。冷凝器管道成蛇形状，管上密布着散热片，它由很薄 的铝合金片做成，用框架将其组成长方形，由支撑架用螺栓固定在车箱外的 车体上，形状与发动机的散热器相似，它的管道一般采用铝合金，也有的采 用铜管。 冷凝器工作时，由冷却风扇形成的快速空气流，带走冷凝器管内制冷剂 的热量，从而使制冷剂由气态变成液态。 来自压缩机的制冷剂以高温高压的气态形式从顶部进入冷凝器。经过冷 凝器时，制冷剂丢失它所含的大量热量并凝集在底部，进入液管或贮液干燥 器。理论上，制冷剂离开冷凝器时将是液体。 冷凝器散热由空调器负载和环境温度决定。
3．蒸发器的维修与更换
（1）用高压水或压缩空气清洁蒸发器表面积污异味物，注意不能用高 压蒸气冲洗蒸发器。 （2）如果发现有泄漏，要找出漏点进行焊补。 拆装蒸发器应按照： （1）回收制冷剂。 （2）如果需拆下加热器软管才能接触到蒸发器，就需排空散热器。
广东科技学院机电工程系汽车专业
2.3 膨胀阀与膨胀管
广东科技学院机电工程系汽车专业
2.2.2 蒸发器
蒸发器是一种换热装置，外形近似冷凝器，但比冷凝器 窄、小、厚，其目的是为了在鼓风机的风力通过它时，能输 送更多的冷气，常用的蒸发器结构如图4-37所示。蒸发器通常装 在仪表板后的风箱内，依靠鼓风机使车外空气或车内空气流 经蒸发器，以便冷却与除湿。大型轿车配置两个蒸发器，一 个装在车前部，另一个装在车后部。 管翅蒸发器 ，进口管路行分成4小路，然后再和翅片中的4根粗
冷凝器和蒸发器
B.压缩历程：压缩机工作后，在蒸发器中吸收热量后变为低温低压的气态制冷剂，经压缩机吸入压缩后，将制冷剂压缩为高温高压气态制冷剂，排入冷凝器。
B.冷凝历程：高温高压的气态制冷剂进入冷凝器后，在冷凝器风机的作用下，通过冷凝器散热装置向周围环境空气中散热，同时冷凝为高温高压液态制冷剂。
（3）压缩机要小型轻量化，如许可以节省汽车空间，安装位置方便，且节省质料和燃料的消耗。
（4）要能经受很坏运行条件的考验，有高度的靠得住性和耐久性。在怠速时，汽车发动机舱内温度有时候高达80℃冷凝压力高，就要求压缩机能蒙受高温及高压和有限的过载。汽车行驶在道路上总有颠簸振动，这也要求压缩机有良好的抗震性能，并把制冷剂的泄漏减小到最低程度。
3.2汽车空调压缩机的特殊要求：
汽车运行的动态特征与多变的外界环境对汽车空调压缩机的性能和结构提出了一些特殊要求，表现在：
（1）要有良好的低速性能，要求压缩机在汽车发动机低速和空载时有较大的制冷能力和较高的效率。
（2）汽车高速行驶时输入功率低，如许不仅节省油耗，而且能降低发动机用于空调方面的功率消耗，提高汽车自身的动力性能。
②分散式是指压缩机，冷凝器和蒸发器各自独立的总成。分散安装在汽车的适当部位。
（3）按蒸发器和冷凝器的安插方式分
①内置式
②顶置式
③混合置式
④背置式
第二章 汽车空调制冷原理
2.1概述：
当前汽车空调制冷系统普遍采用蒸汽压缩式制冷方式，即利用液体气化吸收热量来实现制冷。
（1）热、湿负荷大，在同样空间容积内配置的系统容量要大的多。
（2）车室的容积不大，空调装置的重量、安装尺寸和位置等均要受到整车的限制。
课程设计 蒸发器
第一章蒸发操作条件的确定蒸发作为化工产品工艺制造过程中的单元操作，有多种不同的设备，不同的流程和不同的操作方式。
蒸发操作条件的确定主要指蒸发器加热蒸汽的压强（或温度），冷凝器的操作压强（或温度）的确定，正确选择蒸发的操作条件，对保证产品质量和降低能耗极为重要。
1.1加热蒸汽压强的确定通常被蒸汽的溶液有一个允许的最高温度，若超过了此物料就会变质，破坏或分解，这是确定加热蒸汽压强的一个依据。
应使操作在低于最大温度范围内进行，可以采用加压蒸发，常压蒸发或真空蒸发。
一些化工厂，常装设蒸汽机或透平机以驱动发电机发电，因而蒸发用汽应考虑用蒸汽机、透平机的乏汽，直接采用未经做功的锅炉蒸汽进行减压蒸发是不经济的，乏汽压强一般在200～400 kPa左右。
蒸发是一个消耗大量加热蒸汽而又产生大量二次蒸汽的过程。
从节能的观点出发，应充分利用二次蒸汽作为其它加热用的热源，即要求蒸发装置能够提供温度较高的二次蒸汽。
这样既可减少锅炉产生蒸汽的消耗量，又可以减少末效进入冷凝器的二次蒸汽量，提高了蒸汽利用率。
因此，能够采用较高温度的饱和蒸汽作为加热蒸汽的有利的，但通常所用饱和蒸汽的温度不超过180 ℃,超过时相应的压强就很高,这样增加加热的设备费和操作费。
一般的加热蒸汽压强在400～800 kPa范围之内。
此次设计方案中加热蒸汽压强定为675 kPa（绝压）。
1.2 冷凝器操作压强的确定若一效采用较高压强的加热蒸汽，则末效可采用常压或加压蒸汽，此时末效产生的二次蒸汽具有较高的温度，可以全部利用。
而且各效操作温度高时，溶液粘度低，传热好。
若一效加热蒸汽压强低，末效应采用真空操作。
此时各效二次蒸汽温度低，进入冷凝器冷凝需消耗大量冷却水，而且溶液粘度大，传热差。
但对于那些热敏性物料的蒸发，为充分利用热源还是经常采用的。
对混合式冷凝器，其最大的真空度取决于冷凝器内的水温和真空装置的性能。
通常冷凝器的最大真空度为80～90 kPa。
此次设计方案中冷凝器压强定为20 kPa（绝压）。
图6蒸发式冷凝器示意图
学习情景3:制冷系统设备
（二）冷凝器传热面积的计算 1、冷凝器传热面积的计算公式 冷凝器传热基本方程式 Φk=KA△t （5-1） 式中 ΦK——冷凝器的热负荷（KW）； K——冷凝器的传热系数[W/（m2· ℃）]； A——冷凝器的传热面积（m2）； △t ——冷凝器的传热平均温差（℃）。 因此，冷凝器传热面积计算公式为 ΦK ΦK A = —— = —— （5-2） K△t ψ 式中 ψ——冷凝器的热流密度（W/m2）。 制冷技术及设备
t t 2 - t1 t - t1 1n k tk - t2
（5-7）
式中 t1· t2——分别为冷却剂的进出口温度（℃）； tk——制冷剂的冷凝温度（℃）。 由此可见，只要确定制冷剂的冷凝温度tk和冷却介质进出口温度t1、t2 ， 就可求得△t。 知道了φk、K和△t之后，即可利用公式（5-2）计算传热面积。各种冷凝 器的K值和ψ值见表5-1。 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
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。
蒸发器和冷凝器工作原理
蒸发器和冷凝器工作原理蒸发器和冷凝器是热力学中常见的两个设备，它们在许多工业领域中起着重要的作用。
本文将介绍蒸发器和冷凝器的工作原理，以及它们在不同领域中的应用。
一、蒸发器的工作原理蒸发器是一种将液体转化为气体的设备。
它利用液体的蒸发热来吸收热量，将液体转化为饱和蒸汽或过热蒸汽。
蒸发器通常由一个热交换器组件和一个蒸发介质组成。
当液体进入蒸发器时，它首先通过蒸发器壁面的细小孔隙进入蒸发介质。
由于蒸发介质的大面积接触，液体会迅速蒸发并转化为蒸汽。
在这个过程中，液体吸收了周围环境的热量，使得蒸发器内部的温度下降。
蒸发器内部的蒸汽通过蒸发介质的通道排出，进入其他部件或系统中进行进一步的利用。
同时，由于液体的蒸发，蒸发器内部的液位会逐渐下降。
为了保持液位的稳定，需要不断地补充液体进入蒸发器。
蒸发器的工作原理可以用以下步骤总结：1. 液体通过细小孔隙进入蒸发介质；2. 液体在蒸发介质的大面积接触下迅速蒸发；3. 液体吸收周围环境的热量，降低蒸发器内部的温度；4. 蒸汽通过蒸发介质的通道排出。
二、冷凝器的工作原理冷凝器是一种将气体转化为液体的设备。
它利用冷却介质的冷凝热来释放热量，将气体转化为液体。
冷凝器通常由一个热交换器组件和一个冷却介质组成。
当气体进入冷凝器时，它首先经过冷却介质的通道。
冷却介质通过与气体接触来吸收其热量，使气体温度下降。
随着温度的下降，气体逐渐冷却至其饱和温度以下，从而转化为液体。
冷凝器内部的液体通过冷却介质的通道排出，进入其他部件或系统中进行进一步的利用。
同时，由于气体的冷凝，冷凝器内部的压力会逐渐增加。
为了保持压力的稳定，需要不断地排出冷凝液体并补充冷却介质。
冷凝器的工作原理可以用以下步骤总结：1. 气体通过冷却介质的通道；2. 冷却介质吸收气体的热量，使气体温度下降；3. 气体冷却至饱和温度以下，转化为液体；4. 冷却液体通过冷却介质的通道排出。
三、蒸发器和冷凝器的应用蒸发器和冷凝器在各个工业领域中都有广泛的应用。
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.
冷凝器和蒸发器的工作原理
冷凝器和蒸发器的工作原理冷凝器和蒸发器是热力系统中常见的两种设备，它们在热交换过程中起着重要的作用。
冷凝器主要用于将气体或蒸汽冷凝成液体，而蒸发器则是将液体蒸发成气体。
本文将从工作原理的角度来介绍冷凝器和蒸发器的具体工作原理。
一、冷凝器的工作原理冷凝器是一种热交换器，主要用于将气体或蒸汽冷凝成液体。
冷凝器的工作原理可以简单归纳为两个步骤：传热和冷凝。
1. 传热：冷凝器中有一组管道，其中通过冷却介质（通常是水或空气）来吸收热量，使得被冷却的气体或蒸汽温度下降。
这个过程中，冷凝器内部的冷却介质接触气体或蒸汽，并通过传导或对流的方式吸收其热量，使得气体或蒸汽的温度逐渐降低。
2. 冷凝：在传热的过程中，被冷却的气体或蒸汽的温度下降到一定程度后，达到了冷凝的条件。
此时，气体或蒸汽内部的分子开始聚集并凝结成液体。
这些液体通过冷凝器内部的管道流动，并最终被收集或排出。
冷凝器的工作原理主要依赖于冷却介质的温度和流速，以及气体或蒸汽的温度和压力等因素。
通过调整这些参数，可以实现对气体或蒸汽的冷凝过程的控制。
二、蒸发器的工作原理蒸发器是一种热交换器，主要用于将液体蒸发成气体。
蒸发器的工作原理可以简单归纳为两个步骤：传热和蒸发。
1. 传热：蒸发器中也有一组管道，其中通过加热介质（通常是蒸汽或其他热源）来提供热量，使得被加热的液体温度升高。
这个过程中，蒸发器内部的加热介质接触液体，并通过传导或对流的方式传递热量，使得液体的温度逐渐升高。
2. 蒸发：在传热的过程中，被加热的液体的温度升高到一定程度后，达到了蒸发的条件。
此时，液体内部的分子开始脱离液体表面，并转化为气体。
这些气体通过蒸发器内部的管道流动，并最终被收集或排出。
蒸发器的工作原理主要依赖于加热介质的温度和流速，以及液体的温度和压力等因素。
通过调整这些参数，可以实现对液体的蒸发过程的控制。
总结：冷凝器和蒸发器是热力系统中常见的两种设备，它们在热交换过程中起着重要的作用。
第一章 冷凝器与蒸发器解析
2020/11/11
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3、冷却介质的纯净度
➢用水冷却时，不管使用地下水或地表水。水中含有某些 矿物质和泥沙之类的杂质，因此，使用一段时间后，在冷 凝器的传热壁面上会逐步附着一层水垢，形成附加热阻， 使传热系数显著下降。水垢层的厚度，取决冷却水质的好 坏、冷凝器使用时间的长短及设备的操作管理情况等因素。
冷凝器的选用取决于当地的水温、水质、 水量、气候等自然条件和制冷剂的种类。
在实际工程中要根据工艺要求和各种类型 冷凝器的特点及适用范围，综合比较衡量 后来决定。
各种冷凝器的性能，见设计手册。
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第三节 蒸发器的传热分析
蒸发器是制冷系统中制冷剂与低温热源 （被冷却系统）间进行热交换的设备，和冷凝 器一样也属于间壁式换热器的一种。其传热量 和热交换面积、传热温差和传热系数有关。
影响蒸发器传热的因素
1、制冷剂特性对蒸发器的影响 2、制冷剂液体润湿能力的影响 3、换热面状况对蒸发器传热的影响 4、蒸发器构造对蒸发器传热的影响
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第四节 蒸发器的种类、结构和工作原理
分类： 一、冷却液体的蒸发器
壳管式 水箱式
满液式 干式 直立管式
螺旋管式
冷却排管 二、冷却空气的蒸发器 冷风机
➢用空气作为冷却的冷凝器，在长期使用后，其传热表面 会被灰尘覆盖，也可能被锈蚀或沾有油污。所有这些污垢， 都会增加传热热阻，使传热系数下降。因此，在制冷设备 运转期间，应经常对冷凝器的各种污垢进行清除。
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第二节 冷凝器的种类、结构和工作原理
冷却介质－－带走热量的介质（如空气、水） 被冷却介质－－制冷剂 冷却方式－－水冷
冷凝器和蒸发器
冷凝器和蒸发器高压液体经膨胀阀降压节流后，进入中间冷却器，吸收了蛇形盘管及中间冷却器器壁的热量而汽化，通过出气管进入低压级与高压级连结的管道里与低压级排出的高温气体混合，达到冷却低压排气的效果小结：本节我们学习了中间冷却器的作用，学习了其种类和工作原理。
作业：1.氨用中间冷却器是如何实现热量综合利用的？2. 氟用中间冷却器与氨用中间冷却器的冷却原理有何不同？教研组审核： 教务实训科审核： 督导组审核：21 效和安全的工作，他们有油分离器、空气分离器、贮液器和兼有分离、贮存双重的汽液分离器、低压循环贮液器、排液筒及集油器。
讲授新课：一 油分离器油分离器的基本工作原理：利用油和制冷剂密度不同，当通道截面突然增大，流速骤降（由10～25m/s 降至0.8～1m/s ）,重量较大的油滴在重力作用下落下；在油分内部使气体流动方向改变或利用离心作用，使密度较大的油滴分离；利用制冷剂液体或冷却水管，使混合气体冷却，使其中夹带的油蒸气凝结成较大颗粒的油滴；利用过滤设备过滤。
从外观结构来分，分为立式油分和卧式油分。
从分油方式不同，油分主要有以下几种：✧ 洗涤式油分：主要适用于氨系统。
工作时，桶内保持一定高度的氨液（通常由浮球阀控制），压缩机排出的氨气通过桶体上部封头处、伸入桶内的进气管进入氨液中洗涤降温，油蒸汽温度降低凝结成滴沉入桶底。
氨气离开液面时改变了方向，且流速大大降低。
桶体上部的伞形孔板不仅可以使油进一步分离，还可以挡住被被气体吹起的氨液滴。
✧ 填料式油分：图2-21所示的是填料式油分的结构示意图。
钢板卷焊的桶体内装有填料层。
填料层上、下用两块多孔管板固定。
填料可以是陶瓷、金属切屑或金属丝网，以金属丝网效果最好。
这种油分的分油效率较高，可达95%左右。
✧ 过滤式油分：22教研组审核：教务实训科审核：督导组审核：。
蒸发器与冷凝器的配比
蒸发器与冷凝器的配比
蒸发器和冷凝器是热交换器的两种主要形式。
它们的工作原理是互为相反的过程，蒸发器用于将液体变成气态，而冷凝器则将气态变为液态。
在某些工业应用中，蒸发器和冷凝器通常是作为一个系统使用的。
例如，在空调系统中，蒸发器将室内的热量吸收并将热空气变成冷空气，而冷凝器则将排出去的热气体重新变成液态制冷剂，以便于循环使用。
在使用蒸发器和冷凝器时，它们的配比至关重要。
如果蒸发器过大，将导致冷凝器过小，从而影响系统的性能和效率。
反之亦然，如果蒸发器过小，将导致冷凝器过大，造成能源的浪费。
因此，在设计和选择蒸发器和冷凝器时，需要考虑多种因素，如所需的制冷量、环境温度、循环速率等等。
一般来说，制冷系统应该根据制冷负荷来确定蒸发器和冷凝器的大小比例，以保证最佳的性能和效率。
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蒸发器与冷凝器
设计参数确定
01
02
03
温度和压力
根据工艺要求确定蒸发器 和冷凝器的操作温度和压 力。
热负荷
计算蒸发器和冷凝器的热 负荷，以确定设备的传热 面积。
物料性质
了解物料的物理和化学性 质，以便选择合适的设备 材料和结构。
设备选型依据和建议
设备类型
根据工艺要求和物料性质选择合适的 蒸发器和冷凝器类型，如降膜蒸发器、 升膜蒸发器、板式冷凝器等。
蒸发器与冷凝器
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REPORTING
目录
• 蒸发器与冷凝器基本概念 • 蒸发器类型与特点 • 冷凝器类型与特点 • 蒸发器与冷凝器设计参数及选型 • 蒸发器与冷凝器安装、调试及运行维护 • 蒸发器与冷凝器故障诊凝器基本概念
故障诊断方法和技巧分享
观察法
通过观察蒸发器结冰情况、 冷凝器散热状况以及制冷系 统压力变化等现象，初步判 断故障部位和原因。
听觉法
触觉法
倾听制冷系统运行时有无异 常声响，如压缩机噪音、风 机噪音等，以判断故障部位。
用手触摸蒸发器和冷凝器的 表面温度，判断其工作是否 正常。
仪表检测法
使用压力表、温度计等仪表 检测制冷系统的压力和温度， 进一步确定故障部位和原因。
REPORTING
WENKU DESIGN
蒸发器定义及作用
蒸发器定义
蒸发器是制冷系统中的重要组成部分，用于将液态制冷剂蒸发为气态，从而吸 收热量实现制冷效果。
蒸发器作用
蒸发器的主要作用是通过制冷剂蒸发吸收热量，使周围环境温度降低。在制冷 系统中，蒸发器通常位于室内机内部，通过空气循环将室内热量吸收并传递到 室外。
功能互补
蒸发器和冷凝器在制冷系统中各自承担着不同的功能，但二者功能互补。蒸发器负责吸收 热量，而冷凝器负责释放热量，共同实现制冷效果。
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（二）、影响制冷剂侧蒸汽凝结放热的因素 1.制冷剂蒸汽的流速和流向
当蒸汽与凝结的液膜作同向运动时，气流 能促使冷凝液膜减薄和较快地与冷却壁面脱开， 使放热系数增大。而当汽流与液膜层流向相反 时,放热系数的大小取决于制冷剂蒸汽的流速。
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2.传热壁面粗糙度的影响
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结构特征说明：
1、氨用冷凝器与氟用冷凝器的外部结构区别 为:氨冷凝器通常在筒体下部焊有集油包，以 便集存润滑油，并将油返回压缩机。而氟没 有。（与制冷剂的溶油性有关）
2、冷凝器的进水通常为下进上出，以便冷凝 器中的换热管内始终被水充满，以增强换热。
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制冷剂蒸汽中混有大量润滑油时，油将沉 积在冷却壁面上形成导热系数很低的油膜， 造成附加热阻，使制冷剂侧的传热系数降低。
因而，油在制冷剂中的溶解量不得超过规 定范围，否则，也会使传热系数降低。
故在冷凝器的设计和运行中，应
设置高效的油分离器，以减少制冷 剂蒸汽中的含油量，从而降低其对 凝结放热的不良影响。
➢用空气作为冷却的冷凝器，在长期使用后，其传热表面 会被灰尘覆盖，也可能被锈蚀或沾有油污。所有这些污垢， 都会增加传热热阻，使传热系数下降。因此，在制冷设备 运转期间，应经常对冷凝器的各种污垢进行清除。
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第二节 冷凝器的种类、结构和工作原理
冷却介质－－带走热量的介质（如空气、水） 被冷却介质－－制冷剂 冷却方式－－水冷
第一章
冷凝器与蒸发器
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第一节
冷凝器
1、冷凝器：冷凝器是一个制冷剂向系统外放 热的热交换设备。来自压缩机的制冷剂过热蒸 汽进入冷凝器后，将热量传递给周围介质－水 或空气，自身因放热而凝结为液体。
2、冷凝过程三阶段：由过热蒸汽冷却为饱和 蒸气；由饱和蒸汽凝结为饱和液体；由饱和液 体冷却为过冷液体
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（三）、影响冷却介质侧放热的因素
1、冷却介质
通常采用水或空气，由于水的热容量大于空气 的热容量，因此用水作冷却介质的冷凝器的传 热性能要优于用空气作冷却介质的冷凝器。
2、冷却介质流速
放热系数随着冷却介质流速的增加而增大。 但是流速过大，会使热交换器中的冷却介质流动 阻力增加，引起泵或风机的功耗增加 。一般水 流速度为0.8～1.2m/s，空气流速取2 ～4m/s。
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（1）卧式壳管式冷凝器
结构：它是一个由钢板卷制焊接成的圆柱 形筒体，筒体两端焊有两块圆形的管板，两 个管板钻有许多小孔，并在相对应的小孔中 装入一根换热管，管子使用胀接或焊接在管 板上。（见虚拟图）
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工作过程：制冷剂蒸汽是在管外冷凝，冷 却水在泵的作用下在管内流动。制冷剂蒸 汽从上部进入筒体，凝结成液体后从下部 流入贮液器。
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4.制冷剂蒸汽中含有空气或其它不凝性 气体的影响
制冷系统中存在空气或其它不凝性气 体是难以避免的。这些气体随制冷剂蒸 汽进入冷凝器，附着在凝结液膜附近， 使制冷剂蒸汽的分压力减低，不及时排 除会使制冷剂放热系数大大下降，影响 了制冷剂蒸汽的凝结放热。
5.冷凝器结构形式的影响
无论何种结构的冷凝器，都应设法 使冷凝液体迅速地从冷却壁面离开。
壁面光滑、清洁，液膜流动阻力小，凝 结的液体能较快流去，使液膜层减薄，放热 系数相应增大。如果壁面粗糙，液膜的流动 阻力增大，使液膜层增厚，放热系数也就降 低，严重时放热系数下降20%～30%。
因而对冷凝管表面应保持光
滑和清洁，以保证有较大的凝结 传热系数。
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3.制冷剂蒸汽中含油时对凝结放热的影响
其基本传热公式： Q K F t
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（一）冷凝器的传热分析
制冷剂在冷凝器中的凝结，一般为膜 状凝结。当制冷剂蒸汽与低于饱和温度的 壁面接触时，便凝结成一层液体薄膜，并 在重力下向地面流动。液膜是冷凝器中制 冷剂一侧的热阻，他的增厚将使制冷剂侧 的热阻增大，放热系数降低。
故要增大冷凝器的放热系数，必须尽 可能的将液膜减小。
空气冷却（风冷） 水与空气联合冷却
按其冷却介质和冷却方式的不同， 可以分为水冷却式、空气冷却式和 蒸发式等三种类型。
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一、水冷却式冷凝器
冷却介质为水 ——利用水吸收制冷剂放出的冷凝热量。
构造型式：壳管式、套管式、螺旋板式 外形型式：立式、卧式
分类： 1）立式壳管式水冷冷凝器 2）卧式壳管式水冷冷凝器 3）套管式水冷冷凝器
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3、冷却介质的纯净度
➢用水冷却时，不管使用地下水或地表水。水中含有某些 矿物质和泥沙之类的杂质，因此，使用一段时间后，在冷 凝器的传热壁面上会逐步附着一层水垢，形成附加热阻， 使传热系数显著下降。水垢层的厚度，取决冷却水质的好 坏、冷凝器使用时间的长短及设备的操作管理情况等因素。
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一、冷凝器的传热分析及其影响因素
（一）冷凝器的传热分析
制冷系统中所用的冷凝器，尽管结构形式多 样，大多数仍属于表面式换热器。其特点是冷却 介质和制冷剂蒸气两种流体同时在金属间壁的两 侧流动，热量通过壁面由制冷剂蒸气传递给冷却 介质（水或空气）。
其传热过程，包括制冷剂的冷凝放热、通过 金属壁（及污垢）的导热、冷却介质的吸热过程。
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在换热管选材方面，氨用卧式壳管式冷凝 器内换热管多采用无缝钢管。氟利昂用卧式壳 管式冷凝器内换热管则多采用铜管。为强化传 热，可采用下图所示的滚轧低肋管或锯齿形管。
滚轧低肋管和锯齿形管的结构
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螺纹铜管
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卧式壳管式冷凝器结构紧凑，便于机组化， 运行可靠，操作方便等优点；但对冷却水水质 要求高、水温要低、清洗时要停止工作、卸下 端盖才能进行等缺点。所以卧式壳管式冷凝器 多用于水源丰富和水质较好的地区，以及船舶 、室内、操作地方狭窄等场所。
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氨用卧式壳管式冷凝器
1.放空气旋塞；2.平衡管接头；3.安全阀；4.压力表；5.放空气阀； 6.端盖；7.集油包；8.支座；9.放水旋塞；10.筒体
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氟利昂用卧式壳管式冷凝器 1.换热管；2.管板；3.橡胶密封圈；4.端盖；5.筒体；6.支座
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