冷凝器ppt课件.ppt

冷 凝 器,1,.,冷凝器的种类,立式壳管式,2,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,水冷式冷凝器,3,壳管式冷凝器 套管式冷凝器 螺旋板式冷凝器,常用的水冷式冷凝器,4,壳管式冷凝器,5,6,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。,壳管式冷凝器,7,立式壳管式冷凝器结构及工作原理,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,8,立式壳管式冷凝器外型,9,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24，换热系数约700800W/（m2），换热管长约45m。 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,立式壳管式冷凝器的特点,10,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。,立式壳管式冷凝器的优、缺点,11,卧式壳管式冷凝器结构及工作原理,12,两流程和四流程端盖内侧图,13,卧式壳管式冷凝器外形,14,15,圆缺形,加挡板：增大壳程流体的湍动，提高壳程的,多管程：增大管内流体u，提高管内的,圆盘形,16,圆盘形,圆缺形,17,降液管(液体通道),平顶型溢流堰(液层气液接触面积),受液区,开孔区(气体通道),一、板式塔类型、结构及特点：,18,优点：弹性大、操作稳定可靠。 缺点：结构复杂，制造成本高，压降大，液泛气速 低，故生产能力较小。,板式塔,19,特点：结构简单、造价低、压降小、生产能 力大、操作弹性可达23、,板式塔,20,特点：结构上较泡罩简单，比筛板复杂，操作弹性大、 生产能力大。,板式塔,21,压延孔板,旋流塔板,斜孔塔板,板式塔,22,氟利昂卧式壳管式冷凝器,23,卧式壳管式冷凝器种类,24,卧式壳管式冷凝器,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,25,(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,26,(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。,冷凝器,27,(3)水室放气旋塞：装在端盖最高处，泄放水侧空气。,冷凝器,28,(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。,冷凝器,29,卧式壳管式冷凝器种类 （1）氨用 410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,30,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,31,冷却水温升：46 氨系统：冷却水流速0.51.5m/s，传热温差5，换热系数700900W/（m2），单位面积热负荷10715234 W/m2； 氟系统：冷却水流速1.83.0m/s，传热温差7，换热系数9001600W/（m2）,卧式壳管式冷凝器的特点,32,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。,卧式壳管式冷凝器的优缺点,33,2、套管式冷凝器,34,结构及工作原理,35,氟利昂套管式冷凝器,36,氨套管式再冷器,37,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；,套管式冷凝器的特点,38,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100200 m2/m3）。,套管式冷凝器的优点,39,3、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。,40,螺旋管式冷凝器,41,板式冷凝器,42,LOREM IPSUM DOLOR,LOREM IPSUM DOLOR,43,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。,风冷式冷凝器的优缺点,44,自然对流式风冷冷凝器,45,噪声小 但冷凝器传热系数低,自然对流式风冷冷凝器的特点,46,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3040，通路阻力降低2533，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。,管带式风冷冷凝器的优缺点,47,平行流冷凝器外形,48,强制对流式风冷冷凝器结构,1-肋片 2-传热管 3-上封板 4-左端板 5-进气集管 6-弯头 7-出液集管 8-下封板 9-前封板 10-轴流风机 11-装配螺钉,特点 有噪声，但传热系数有所上升,49,管片式风冷冷凝器结构,50,翅片盘管的结构及端板形式,51,70.35，9.520.35， 12.70.5，15.80.75,排列方式,换热器中传热管的规格和排列方式,传热管规格,52,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。,管片式风冷冷凝器的特点,53,蒸发式冷凝器和淋水式冷凝器,吸入式,压送式,蒸发式冷凝器,54,55,蒸发式冷凝器实物图,56,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515%，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。,57,逆流型蒸发式冷凝器,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。,58,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。,59,循环水量比水冷式少得多（只有水冷冷凝器的510），补水量少（只有水冷冷凝器的1/501/25），适合于缺水和气候干燥地区使用； 风机流量小（不到风冷冷凝器的50）； 换热量受湿球温度影响很大，气候越干燥效果越好； 吸入式蒸发式冷凝器气流均匀地经过冷凝盘管，传热效果比压送式好，但风机在高温高湿下运行，易发生故障； 水泵功率小，节省运行费用； 初投资高。 冷却水不断循环使用，水垢层增长较快，需要使用经过软化处理的水。,蒸发式冷凝器的特点,60,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。,蒸发式冷凝器的特点,61,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,62,2、淋水式冷凝器,63,2、淋水式冷凝器,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。,64,各种冷凝器的热力性能,65,自然对流式空气冷却器,66,冷却排管具有存液量少，其充液量约为排管内容积的40%左右，操作维护方便等优点。 但存在管内制冷剂流动阻力大，蒸发后的蒸气不易排出。 同时由于管外空气为自由运动，传热系数较低，一般在6.38.1W（m2K）范围。,自然对流式空气冷却器的特点,67,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