空气调节用制冷技术-04冷凝器和蒸发器

§4-1冷凝器的种类及工作原理[Condenser]1.1冷凝器的种类第四章制冷装置的换热设备冷凝器立式壳管式卧式壳管式套管式壳管式水冷冷凝器风冷冷凝器蒸发式冷凝器淋激式冷凝器传热系数高，占地面积小，清洗方便；耗水量大，体型笨重传热系数高，耗水量小，占空间小；水质要求高，清洗不易，留出拔管空间传热系数高，机组占地面积小，结构简单；金属耗量大，清洗困难，水阻力大不需水，安装简单，可置于屋面；传热系数小，受环境温度影响大，恶化环境，除尘困难省水，造价低，结构简单，水垢易清除，体积小省水，造价低，结构简单，可现场制作，水垢易清除；金属耗量大，占地面积大焊接板式具有体积小、重量轻、传热效率高、可靠性好、加工过程简单等优点立式壳管式冷凝器卧式壳管式冷凝器套管式冷凝器焊接板式冷凝器风冷冷凝器蒸发式冷凝器淋激式冷凝器1.2冷凝器中的传热过程2.1传热过程制冷剂侧的放热金属壁和垢层的导热冷却剂侧的放热2.2传热系数水冷冷凝器(以传热管外表面计算)(式中各参数见书注解):风冷冷凝器(以传热管外表面计算，制冷剂管内流动):制冷剂侧放热热阻油膜热阻管壁导热热阻冷却剂侧污垢热阻冷却剂侧放热热阻金属壁内侧油膜的导热冷凝的对数或算术平均温差：

2.3冷凝器的设计计算确定冷凝器的热负荷确定冷凝器的型式计算传热温差计算传热面积计算冷却水量根据以上确定的面积FK，由于考虑到：使用后的污垢热阻将降低传热效率；制冷系统的容量波动，故要加上安全系数：5~10%，因此FK*=(1.05~1.1)FKQK=MR(h2-h3)=Ø0+Pth经验公式：开启式QK=Ψ·Q0

冷负荷系数Ψ=f(tK,t0,工质,气缸冷却方式)

全封闭式QK=Q0(A+BtK)28oC=<tK=<54OC:R12:A=0.9,B=0.053R22:A=0.88,B=0.042FK=QK/(K·Δtm)传热系数查表气候条件水质水量工艺要求用户要求计算传热系数冷凝器的热力性能见表4-42.4.冷凝器的性能[Performance]冷凝器的热负荷：冷凝器的排热量:单位时间内必须排走的热量(要求)。单位时间内被冷却介质所带走的热量(完成)。进口水温冷凝温度冷却水管外表总面积冷凝器传热系数根据冷却水带走的热量计算冷凝器的排热量水的比热水的质量流量Qtk(pk)Ct0=0oCC1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)冷凝器的影响tk(pk)C2(2)冷却水温的影响tw1升高为tw1Qkt0=+5oCC3(3)吸入压力的影响p0(t0)升高tk(pk)p0(t0)降低tk(pk)t0=-5oCC4第四章冷凝器和蒸发器2.蒸发器2.1蒸发器的分类蒸发器满液式非满液式循环式喷淋式盘管中全为制冷剂。沸腾放热系数高；工质充灌量大，对于F系统，com回油困难。盘管内为气、液共存状态。工质充灌量少，易于com回油；传热效果较满液式差。泵强制工质循环。沸腾放热系数高，com回油较易；系统投资高，运行费高。用泵将工质喷淋在传热面上。沸腾放热系数高，工质充灌量小，能消除静液高度对蒸发温度的影响；设备费用高2.2常用蒸发器第四章冷凝器和蒸发器蒸发器冷却液体的蒸发器冷却空气的蒸发器水箱式蒸发器卧式壳管蒸发器干式壳管蒸发器冷却盘管冷风机直接蒸发式空气冷却器满液式非满液式非满液式满液式满液式壳管蒸发器干式壳管蒸发器冷却盘管有：顶排管、墙排管、单层管、多层管等多种形式。氟利昂直接蒸发式空气冷却器第四章冷凝器和蒸发器2.2蒸发器的传热系数2.2.1传热过程蒸发器传热过程与冷凝器相同：制冷剂侧的放热金属壁和垢层的导热载冷剂侧的放热蒸发器的传热系数K的计算与冷凝器基本相同，但制冷剂侧的放热为沸腾放热，故放热系数与冷凝器不同，Ｋ值也不同。金属壁内侧油膜的导热计算任务：决定所需要的传热面积，选出定型结构的蒸发器。蒸发器的选择计算一、耗冷量φ0

φ0是选择制冷设备的主要依据。φ0＝（φ1＋φ2＋φ3＋φ4）ηφ1——围护结构耗冷量；φ2——被冷却物体的热量；φ3——开门和通风换气时的耗冷量；φ4——运行管理耗冷量（包括电机、照明以及操作管理人员等）η——附加系数，考虑制冷设备和低温管路的冷损失，一般为1.2。二、蒸发器的平均传热温差Δtmt1——载冷剂进入蒸发器温度；t2——载冷剂离开蒸发器温度；t0——蒸发温度。三、蒸发器传热系数K值2.蒸发器的性质蒸发器的制冷量:单位时间的吸热量。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、蒸发盘管冷却液体的蒸发器5~10oC氨：5oC氟利昂:6~10oCQ0t0(p0)tr1Z1(蒸发器)C(压缩机)制冷剂供液不足AK结霜严重风速下降蒸发面积太小单机多库部分库停用压缩机性能(减缸)下降t02C’1’库温降低trtr1制冷量Q0z4.7其他换热设备一、再冷却器作用：使冷凝后的液态制冷剂达到一定的再冷度，以减小节流损失，提高制冷能力和有利于液态制冷剂输送。二、回热器

作用：（1）对于R12、R134a和R502等，通过回热提高制冷剂装置的制冷系数；（2）使得节流装置前制冷剂液体再冷；（3）使蒸发器出口制冷剂蒸汽中夹带的液体气化，以提高制冷压缩机的效率和防止压缩机液击。三、中间冷却器

中间冷却器用于双级压缩制冷装置，它的结构随循环的形式而有所不同。双级压缩氨制冷装置采用中间完全冷却，所以其中间冷却器用来同时冷却高压氨液及低压压缩机排出的氨