冷凝器和蒸发器

Q Q'k Q'k 2 Q'k1 冷凝器工作性能的影响因素
Qk
C3 C C2 C1
C4
(1)冷凝器的状态
t0= +5oC t0= 0oC t0= -5oC
脏污、有空气(K) 水量不足(Gw) 管子被浸没多(A) 换热面积过小(A)
tk(pk)
(2)冷却水温
tk(pk) tw1升高为tw1
Qk
tw1 t 'w1
(1)冷凝器的状态
(2)冷却水温
脏污、有空气(K)
水量不足(Gw)
QK
管子被浸没多(A) tk(pk)
换热面积过小(A)
tw1升高
(3)吸入压力 p0(t0)升高
p0(t0)降低
Qk
tk(pk) tk(pk)
15
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
7
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
(2)放空气阀[Air Release Valve]：装在壳体最高处， 泄放不凝性气体[Non-condensable Gas]。注意： 应在压缩机停车时进行放气。
8
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
制冷剂供液不足
结霜严重
风速下降
蒸发面积太小
KA
部分库停用
压缩机性能(减缸)下降 t0 库温降低tr 制冷量Q0z
25
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
蒸发器工作特性及影响
Qoz AKt AK (tr t0 )
Q0 Z1(蒸发器)
C(压缩机)
(3)水室放气旋塞[Water Chamber Air Release Cock]：装在端盖最高处，泄放水侧空气。
9
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
(4)水室泄水旋塞[Water Chamber Drain Cock]：装 在端盖最低处，检修或长期停用时泄放存水。
w =2~4ºC
平均水温
tk -tw2 =3~5ºC
冷凝温度 冷却水管外表总面积
tk-tw1 =5~9ºC
冷凝器传热系
数 13
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
2.冷凝器的性能[Performance]
内部传热过程： 经过三个换热环节
对流 换热
冷剂
干式壳管蒸发器
[Closed Shell-tube Dry Expansion Evaporator]
19
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
冷却空气的蒸发器
绕片蛇形管式 蒸发盘管 [Evaporating Coil]：主要用于鱼库、肉库
20
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
优点：传热系数大，
降温快，库温均匀， 体积小，可(自控)电热 融霜。
回油弯
缺点：食品干耗大，
蓄冷能力小，结霜易 引起堵塞，风机热增 加热负荷。
23
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
2.蒸发器的性质
蒸发器的制冷量: 蒸发器单位时间的吸热量。
Qoz AKt AK (tr t0 )
套片蛇行管式
以套片式应用较 多
21
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
绕片排管式
22
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
冷风机[Fanned Air Cooler] ：用于各种冷库
分配器：分配管等长， 保证各排管流阻相等， 流量均衡。
冷却液体的蒸发器--用于间接冷
却系统
冷却空气的蒸发器—直接蒸发 蒸发管式[Evaporating Coil](自然对流) 冷风机式[Fanned Air Cooler](强迫 对流)
18
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
液体冷却蒸发器
干式：出口 过热气 湿式：出口 湿蒸气
QK
管壁
对流
导热
换热
管外壁
管内壁
冷却水
QK
QK
任何一个环节换热不良都影响整个传热的进行
管内壁和管外壁的对流换热是薄弱环节
冷却不良→冷凝压力、温度升高→压缩机排压升高
冷剂气体不能及时 冷凝成液体
14
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
冷凝器工作性能的影响因素
kW
冷剂平均蒸发温度 被冷却介质平均温度 传热系数 传热面积 传热温差
冷风机、蒸发盘管 5~10oC
冷却液体的蒸发器
百度文库
氨：5oC 氟利昂:6~10oC
24
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
蒸发器工作特性及影响 Qoz AKt AK (tr t0 )
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 )。
制冷剂供液不足 结霜严重
C’
风速下降
1
蒸发面积太小
KA
1
2
1’
单机多库部分库停用
t0(p0) tr tr
压缩机性能(减缸)下降 t0 库温降低tr 制冷量Q0z
26
蒸气压缩制冷装置基本元件
• 蒸发器 • 压缩机 • 冷凝器 • 节流降压元件---膨胀阀（在自动控制元件中介绍）
27
Qk'
1 KA
1 1
2GwCw
(tk
(3)吸入压力 tw1) pp0(0t(0t)0升)降高低
tk(pk) tk(pk)
17
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
二、蒸发器 作用：冷剂蒸发吸热的场所---被冷却空间的 热量传递 给冷剂，被蒸发的冷剂气体带出,空间的温度降低。 1. 蒸发器的形式
• 作用：从冷剂气体中移出热量，将其冷凝成液态。 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
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
海水进 出端盖
高压高温冷剂气体进 壳体
海水出 海水进
冷却水管
管板 高压常温冷剂过冷液体出
连通端盖
3
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
双流程进出口端盖—— 隔板 隔离进、出腔
4
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]
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。
根据冷却水带走的热量计算冷凝器的排热量
Qk' Gw Cw (tw2 tw1 )
水的比热
水的质量流量
tw2 tw1 tw Q'k /(Gw Cw )
Qk'
KA(tk
tk )
KA[tk
(tw1
1 2
tw )]
Qk'
1 KA
1 1
2GwCw
(tk
tw1)
16
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
12
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
2.冷凝器的性能[Performance]
冷凝器的热负荷：单位时间内必须排走的热量(要求)。
QK Q0 Pi
冷凝器的排热量: 单位时间内被冷却介质所带走的 热量(完成)。
Qk' KA(tk tw)
一般进出口水温差Δt