冷凝器的选用课件

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冷凝器的选用
5.3 冷凝器的选用
5.3.2 冷凝器选用应注意的问题
二、空冷式冷凝器
采用强迫对流式。强迫对流空冷式冷凝器借助于轴流风
机或离心风机使空气以2～3m/s的迎面速度横掠肋管束，吸 收管内制冷剂放出的热量。 也有采用钢管钢片或铜管铜片者。肋片大多为连续整片， 制成肋片组，也有采用螺旋绕片者。肋片的节距一般为 1.5～3mm。
设计压力MPa 图号 管程 LN30 LN35 LN55 LN75 LN100 LN120 LN150 LN150B LN200 LN250 LN310 LN370B LN450B 常压 2 2.5 2 壳程 壳程 壳程 m2 30 35 55 75 100 120 150 150 200 二 DN Φ 450 Φ 500 Φ 600 Φ 650 Φ 750 Φ 800 Φ 900 Φ 1000 Φ 1100 12 10 8 S 水压试验 压力MPa 气密性试验 压力MPa 换热面积 容器 类别 壳程
5、冷凝器冷却水量的计算
Vk =3600 Qk / 1000Cw( tw2－tw1 ) （m3 / h） 式中，Cw为冷却水的比热，kJ／kg.K。
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5.3 冷凝器的选用
5.3.1冷凝器的选择计算
6．冷却水的流动阻力
∆P = [fm Nl/ di + 1.5( n +1)] w2ρ / 2 式中， fm——沿程阻力系数。对于水，当雷诺数 Re<105时， fm = 0.3164 / Re0.5 N —— 流程数； l —— 单根传热管长度，m di—— 传热管的内径，m； w —— 冷却水在管内的流速，m／s； ρ —— 冷却水的密度，kg／m3。
增大流体流速。采用小管径，在管内加插入物增加流体的扰动与混合。 定期清洗传热面，去除污垢。
对于实际的换热设备，应进行具体的综合分析，兼顾设 备制造的难易、运行检修是否方便，与工艺要求有无矛盾、 能耗和经济性各个方面来考虑采用哪些强化传热的措施。
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5.2 冷凝器基本结构与工作原理
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5.3 冷凝器的选用
5.3.2 冷凝器选用应注意的问题
一、水冷冷凝器 水冷冷凝器选用时应注意以下几点：
热管有低肋管和高效B型管，高效B型管的换热面积要比低肋管高出 25%左右，两者价格也相差不少；低肋管外表面积为0.1415m2/m、 而高效B型管的换热面积为0.175 m2/m，购买时可根据换热管的数 量及有效长度乘以每米长的外表面积得出总外表面积来核对换热面 积是否准确；
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5.3 冷凝器的选用
5.3.3 冷凝器的选用
一、水冷冷凝器的选用 1、LN30--450B立式冷凝器
立式冷凝器在制冷系统中的作用是将氨压缩机排出的高压氨 气冷凝成为高压氨氨液。
设计压力与试验压力 试验压力：水压试验：2.5Mpa 气密试验：2Mpa 设计压力：2MPa
1、LN30--450B立式冷凝器技术数据 表一
一、水冷冷凝器
水冷冷凝器选用时应注意以下几点：
1、要看该产品的供应商有没有合法的由国家质量监督总局颁发的 （压力容器生产许可证）。因为水冷冷凝器使用压力为18kgf/cm2左右，属
于IIME类压力容器范畴，只有在获得压力容器生产许可证后才能合法生产，用 户也才能合法使用；
2、要看产品的出厂证明是否齐全，如（产品质量证明书）、（主 要受压元件材料明细表）、（产品主要技术特性表）、（压力试验表）、 （产品竣工图）、（地方质量监督局的监检证明）等。因为只有具备了
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5.1 换热器的基本原理
5.1.1
换热器的工作原理
(2)套管式
——是将小口径铜管套在大口径钢管或铜管中，用弯管机弯成圆螺 旋形制成，冷却水在内管中流动，下进上出；而气态制冷剂则由上部进 入外套管内。冷凝液从下部流出，制冷剂与冷却水呈逆流。
(3)肋片管式
——它是在盘管束外侧加肋，肋片与管的连接方式有张力缠绕式、 嵌片式、胀管连接、焊接、整体轧制、铸造或机加工(如车削)等。这种 换热器适用于两侧流体换热系数相差较大的情况。 例如风冷式冷凝器，冰箱或冷库用的盘管式蒸发器，风机盘管空调 器等。管外侧空气的换热系数较管内流动的冷水、热水或制冷剂的换热 系数要小得多，都采用肋片管式换热器。
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5.3 冷凝器的选用
5.3.1冷凝器的选择计算 3．传热温差
冷凝器内制冷剂和冷却水之间的平均 温差∆tm用下式计算。
∆tm = ( tw2－tw1 ) / 2.3lg ( tk－tw1) / ( tk－tw2)
式中 tk——冷凝温度，℃； tw1——冷凝器进水温度，℃； tw2——冷凝器出水温度，℃；
蒸发式冷凝器特别适用 于缺水地区。
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5.3 冷凝器的选用
5.3.1冷凝器的选择计算
1．冷凝器的热负荷
指示功率Ni和制冷量Q0与制冷压缩机运行工况有关， Qk也可按下式计算 式中， ψ 为冷凝器的热负荷系数。
Qk = Q0 +Ni Qk =ψ Q0
(kW) (kW)
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水冷式冷凝器形式主要有：壳管式、套 管式等。
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5.2 冷凝器基本结构与工作原理
5.2.1 水冷式冷凝器
1．立式壳管冷凝器
优点:占地面积小，可以装 在室外 缺点:是冷却水消耗量较大。 立式壳管冷凝器多用于 大、中型氨制冷系统.
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5.2 冷凝器基本结构与工作原理
5.2.1 水冷式冷凝器
优点：不用冷却水，特别适 用于缺乏水源的地区。 空气冷却式冷凝器广泛应用 于中、小型氟利昂空调机组中。
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5.2 冷凝器基本结构与工作原理
5.2.3、蒸发式冷凝器
制冷剂蒸气从蛇形盘管上部 进入，冷凝后由下部排出。 风机使空气加大流速自下而上 地流经盘管，不断带走水蒸气， 加速喷淋水的汽化； 蒸发式冷凝器主要利用冷却水 的汽化来吸收制冷剂蒸气冷凝时 放出的热量，耗水量很小。
可达50℃左右，为了获得同样的制冷量。
运行费也比较高。空冷式冷凝器多用于小型制冷 机组。目前，由于水源紧张，空气污染造成冷却塔或蒸发式冷凝器
腐蚀，空冷式冷凝器受到青睐。
采用空冷式冷疑器应注意防止冬季运行时压力过 低，冷凝压力过低会引起蒸发器前给液压差的不足，从而使蒸发器
缺液，导致制冷能力降低。
冷凝器的作用:
使制冷压缩机排出的过热蒸气冷却冷凝为高 压液体。
冷凝器分类:
按冷却方式:水冷式、空气冷却式、蒸发式 和淋激式冷凝器等。
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5.2 冷凝器基本结构与工作原理
6.2.1水冷式冷凝器 ——在水冷式冷凝器中，制冷剂放出的热量被冷
却水带连。冷却水可以一次流过，也可以用冷却塔 冷却后循环使用。
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5.3.1冷凝器的选择计算 2．冷凝器的选型
冷凝器的选型一般原则为： (1)立式冷凝器适用于水源丰富的地区，对水质要求不 高，可布置在机房外； (2)卧式冷凝器适用于水温较低、水质较好的地区， 一般布置在机房内； (3) 淋激式冷凝器适用于空气相对湿度较低，水源缺 少的地区，一般布置在室外通风良好的地方； (4)蒸发式冷凝器适用于空气相对湿度较低，水源缺 少的地区，对水质要求较高，应布置在室外通风处。
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5.1.2
冷凝器的选用
5.1 换热器的基本原理
换热器强化传热措施 传热方程式：Q = K·F·△t， 提高传热系数K、扩展传热面积及增大传热温差，都可 使换热器传热量增大。 换热器强化传热措施：
扩展传热面积。应着眼于合理地提高设备单位体积的传热面积，这上要通过改进传热

面的结构，如采用肋片管、波纹管、板翅式换热面等来实现。 提高热流体的温度和降低冷流体的温度。可加大传热温差，但这会受到工艺或 设备条件的限制。 设法减小传热总热阻。这以减小各串联热阻中最大热阻的阻值最有效。
冷凝器进、出水温度取： 立式壳管冷凝器 tw2－tw1 = 卧式壳管冷凝器 tw2－tw1 = 淋激式冷凝器 tw2－tw1 =
2～4 ℃ 4～6 ℃ 2～3 ℃
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5.3 冷凝器的选用
5.3.1冷凝器的选择计算
4、传热面积：
Fk = Qk / K∆tm = Qk /q （m2） 式中 K——冷凝器的传热系数，W／m2.K； q——热流密度，W／ m2 。
采用肋管强化空气侧的传热。肋管通常采用铜管铝片，
气态制冷剂在水平管内冷凝放热。当迎面风速为2～
3m/s时，空冷式冷凝器的传热系数(以外表面积为准)约为 24～28W(m2/·K)。
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5.3 冷凝器的选用
5.3.2 冷凝器选用应注意的问题
二、空冷式冷凝器
与空冷式冷凝器相比，制冷压缩机的容量需大20 ％。由于夏季室外温度较高(约30～35℃)，冷凝温度比较高，一般
4、要看产品使用的换热管：目前在市场上主要采用的换
不对的。因为我们在选型的时候是根据设计工况下的所需要的冷凝 负荷来计算所需要的换热面积来进行选型的。对于水冷冷凝器热流 密度一般为：5000～8000W/m2，因此在选用时应比对有效换热面积 及使用材料与价格的性价比。
5、要看性价比：购买水冷冷凝器时只注重表面价格，是
2、卧式壳管冷凝器
外壳两端焊有两块圆 形的管板，传热管两端 用涨管或焊接法固定在 管板的管孔中。 筒体两端装有端盖， 端盖内设有隔板，将管 子按一定的管数和流向 分成几个流程，使冷却 水按一定的流向在管内 依次流过。
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5.2 冷凝器基本结构与工作原理
5.2.1 水冷式冷凝器
2、卧式壳管冷凝器
这些材料之后，用户才能到当地的质量监督局申请备案，设备也才能投入合法 使用。
3、要看产品所使用的筒体材料是否是符合国家标准GB8163的（输 送流体用的无缝钢管），厚度是否达到要求。如果采用的是没有经过压力
试验和无损探伤检测过的有缝钢管或卷板焊接，不仅价格相差很多而且产品质 量及使用安全性无法得到保障。
冷却水从端盖的下部进入，从端盖的上部流出。制冷剂端从圆筒体的上部进入，从下部 流出。 氨卧式壳管冷凝器通常用声(25—32)mm的无缝钢管制造； 氟利昂卧式壳管冷凝器大多数采用滚压肋片铜管，以提高制冷剂侧的传热效果。
优点：传热系数较高，冷却水耗用量较少。应用广泛.
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5.2 冷凝器基本结构与工作原理
250
310
Φ 1200
Φ 1350
14
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5.3 冷凝器的选用
5.3.1 冷凝器的选择计算
Hale Waihona Puke Baidu 项目5
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5.3 冷凝器的选用
5.3.2 冷凝器选用应注意的问题
一、水冷冷凝器
水冷冷凝器换热效果好、冷凝温度低、受环境温度影响小、 机组制冷量大等。在制冷设备中得到了广泛使用。 相同、外形相似，但内在质量却参差不齐、有着天壤之别。
问题：目前在市场上各厂家生产的水冷冷凝器，虽然型号 选择失误后果：选用一台不合格的冷凝器将会导致系统
压力升高、制冷量下降、降温速度慢、能耗增加、压缩机工作时 间延长、缩短机组的使用寿命、甚至导致压缩机的损坏，造成设 备不能正常工作。
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5.3 冷凝器的选用
5.3.2
冷凝器选用应注意的问题
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5.1.1
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5.1 换热器的基本原理
换热器的工作原理
按构造不同，普通制冷与空调设备中的换热器形式主要有：管壳 式、套管式和肋片管式。
（1）管壳式 由一个大的外壳和许多管子组成，管外各管设有一些 圆缺形的档板。 一种流体在管外(壳内)流动，档板可提高它的流速， 使流体可充分流经全部管面，并使流体对管子表面的冲刷 角尽量接近90度，从而提高管外侧换热系数。 另一种流体在管内流动。这种流体从管的一端单程流 到管的另一端称为管程。 冷水机组的蒸发器和冷凝器大多都是管壳式换热器， 制冷剂在壳内流动，而冷水或冷却水在管内流动。
5.2.1 水冷式冷凝器
3、套管式冷凝器
制冷剂蒸气从上部进入外套 管内，冷凝后的液体由下部流 出。冷却水由下部进入内管， 吸热后从上部流出. 套管式冷凝器应用于立柜式 空调机组的制冷系统中。
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5.2 冷凝器基本结构与工作原理
5.2.2、空气冷却式冷凝器
空气冷却式冷凝器以空气作为冷 却介质；它由几组蛇型盘管组成； 制冷剂蒸气从上部的分配集管进 入蛇形管中，冷凝的液体沿管子流 下，由下部排出。