冷凝和蒸发器演示综述

1、1冷凝器和蒸发器船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant一、冷凝器Condenser二、蒸发器Evaporator冷凝器的结构和性能蒸发器的结构和性能2船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant一、冷凝一、冷凝器器 作用：作用：从冷剂气体中移出热量，将其冷凝成液态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。并实现液态冷剂一定程度的过冷。 种类：种类： 水冷水冷-壳管式壳管式船用、陆用船用、陆用 凉水塔式、管槽式凉水塔式、管槽式陆用陆用 空气冷却空气冷却-陆用、冷藏车

2、、集装箱、冰箱、空调陆用、冷藏车、集装箱、冰箱、空调机用机用3船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant一、冷凝器1.船用冷凝器的构造Structure 双流程结构双流程结构原理图原理图海水进海水进海水出海水出高压高温冷剂气体进高压高温冷剂气体进高压常温冷剂过冷液体出高压常温冷剂过冷液体出连通端盖连通端盖海水进海水进出端盖出端盖壳体壳体管板管板冷却水管冷却水管4船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant双流程进出口端盖双流程进出口端盖 隔板隔板 隔离进、出腔隔离进、出腔5四流程壳管式冷凝器四

3、流程壳管式冷凝器 Closed Shell and Tube Condenser船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant一、冷凝器1.船用冷凝器的构造Structure61-海水出口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-海水入口7船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant(1)安全阀安全阀Safety Valve：冷剂压力过高打开，通过：冷剂压力过

4、高打开，通过管路将冷剂泄往舷外。管路将冷剂泄往舷外。冷凝器附件冷凝器附件8船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant(2)放空气放空气阀阀Air Release Valve：装在壳体最高处，：装在壳体最高处，泄放不凝性气体泄放不凝性气体Non-condensable Gas。注意：注意：应在压缩机停车时进行放气应在压缩机停车时进行放气。9船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant(3)水室放气旋塞水室放气旋塞Water Chamber Air Release Cock：装在端盖最高处，泄放水

5、侧空气。：装在端盖最高处，泄放水侧空气。10船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant(4)水室泄水旋塞水室泄水旋塞Water Chamber Drain Cock：装：装在端盖最低处，检修或长期停用时泄放存水。在端盖最低处，检修或长期停用时泄放存水。11船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant(5)防腐锌块防腐锌块：装在端盖内。：装在端盖内。注意注意：及时更换；与端：及时更换；与端盖金属接触良好。盖金属接触良好。12船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refriger

6、ation Plant问题：问题：A. 压缩机安全阀、压缩机安全阀、B. 高压继电器、高压继电器、C. 冷凝器安全阀动作压力顺序应为冷凝器安全阀动作压力顺序应为( )。B A C13船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant2.冷凝器的性能Performance冷凝器的热负荷：冷凝器的热负荷：冷凝器的排热量冷凝器的排热量:iKPQQ0单位时间内必须排走的热量单位时间内必须排走的热量(要求要求)。单位时间内被冷却介质所带走的单位时间内被冷却介质所带走的热量热量(完成完成)。)(wkkttKAQ平均水温平均水温冷凝温度冷凝温度冷却水管外表总面积冷

7、却水管外表总面积冷凝器传热系冷凝器传热系数数一般进出口水温差一般进出口水温差t w =24CC t tk k - -t tw2 2 =3 =35 5C tk-tw1 =59C 14船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant2.冷凝器的性能Performance内部传热过程：内部传热过程： 经过经过三个三个换热环节换热环节冷剂冷剂管外壁管外壁管内壁管内壁冷却水冷却水对流对流换热换热管壁管壁导热导热对流对流换热换热QKQKQK任何一个环节换热不良都影响整个传热的进行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管内壁和管外壁的对流换热对

8、流换热是薄弱环节是薄弱环节冷却不良冷却不良冷凝压力、温度升高冷凝压力、温度升高压缩机排压升高压缩机排压升高冷剂气体不能及时冷剂气体不能及时冷凝成液体冷凝成液体15船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant脏污、有空气脏污、有空气(K )管子被浸没多管子被浸没多(A )水量不足水量不足(Gw )换热面积过小换热面积过小(A )(1)冷凝器的状态tk(pk) QK (2)冷却水温tw1升高升高Q k (3)吸入压力p0(t0)升高tk(pk) p0(t0)降低tk(pk) 冷凝器工作性能的影响因素冷凝器工作性能的影响因素16船舶辅机第11章 船舶

9、制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant根据冷却水带走的热量计算冷凝器的排热量)(12wwwwkttCGQ水的比热水的质量流量)(21111wkwwkttCGKAQ)21()(1wwkkkktttKAttKAQ)/(12wwkwwwCGQttt17船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration PlantQtk(pk)Ct0= 0oC)(21111wkwwkttCGKAQkQ1wt1wtC11kQ脏污、有空气(K )管子被浸没多(A )水量不足(Gw )换热面积过小(A )(1)冷凝器的状态tk(pk) C22kQ(2)冷

10、却水温tw1升高为tw1Q k kQt0= +5oCC3(3)吸入压力p0(t0)升高tk(pk) p0(t0)降低tk(pk) t0= -5oCC4冷凝器工作性能的影响因素冷凝器工作性能的影响因素18船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant二、蒸发器1. 蒸发器的形式蒸发器的形式冷却液体的蒸发器冷却液体的蒸发器-用于间接冷用于间接冷却系统却系统冷却空气的蒸发器冷却空气的蒸发器直接蒸发直接蒸发蒸发管式蒸发管式Evaporating Coil(自然对流自然对流)冷风机式冷风机式Fanned Air Cooler(强迫强迫对流对流)作用：作用：

11、冷剂蒸发吸热的场所冷剂蒸发吸热的场所-被冷却空间的被冷却空间的 热量传递热量传递给冷剂，被蒸发的冷剂气体带出给冷剂，被蒸发的冷剂气体带出,空间的温度降低。空间的温度降低。19船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant 液体冷却蒸发器液体冷却蒸发器干式壳管蒸发器干式壳管蒸发器 Closed Shell-tube Dry Expansion Evaporator干式：出口干式：出口 过热气过热气湿式：出口湿式：出口 湿蒸气湿蒸气20船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant蒸发盘管蒸发盘管 E

12、vaporating Coil：主要用于鱼库、肉库：主要用于鱼库、肉库绕片蛇形管式冷却空气的蒸发器冷却空气的蒸发器21船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant套片蛇行管式以套片式应用较以套片式应用较多多22船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant绕片排管式23船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant冷风机冷风机Fanned Air Cooler ：用于各种冷库：用于各种冷库优点：传热系数大，传热系数大，降温快，库温均匀，降温快，库温均

13、匀，体积小，可体积小，可(自控自控)电热电热融霜。融霜。缺点：食品干耗大，食品干耗大，蓄冷能力小，结霜易蓄冷能力小，结霜易引起堵塞，风机热增引起堵塞，风机热增加热负荷。加热负荷。回油弯分配器：分配管等长，分配器：分配管等长，保证保证各排管各排管流阻相等，流阻相等，流量均衡流量均衡。24船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant2.蒸发器的性质蒸发器的制冷量:蒸发器单位时间的吸热量。蒸发器单位时间的吸热量。kW )(0ttAKtAKQroz冷剂平均蒸发温度冷剂平均蒸发温度被冷却介质平均温度被冷却介质平均温度传热系数传热系数传热面积传热面积传热温差传热温差冷风机、蒸发盘管冷风机、蒸发盘管冷却液体的蒸发器冷却液体的蒸发器510oC氨：氨：5oC氟利昂氟利昂:610oC25船舶辅机第9章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant)(0ttAKtAKQroz制冷剂供液不足制冷剂供液不足KA 结霜严重结霜严重风速下降风速下降蒸发面积太小蒸发面积太小部分库停用部分库停用压缩机性能压缩机性能(减缸减缸)下降下降t0 库温降低库温降低tr 制冷量Q0z 蒸发器工作特性及影响蒸发器工作特性及影响26船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration