制冷原理與裝置-制冷設(shè)備培訓(xùn)課件(已修改)
2025-03-04 10:39 本頁(yè)面
【正文】 第六章 制冷設(shè)備 學(xué)習(xí)要點(diǎn)： 掌握制冷裝置中的主要換熱設(shè)備包括 : 冷凝器、蒸發(fā)器、冷凝－蒸發(fā)器、中間冷卻器、回?zé)崞鳌⑦^(guò)冷器等的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及設(shè)計(jì)計(jì)算。 掌握熱力膨脹閥、電子膨脹閥及毛細(xì)管節(jié)流裝置的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及計(jì)算方法。 了解各種輔助設(shè)備包括 : 油分離器、空氣分離器、氣液分離器、貯液器、過(guò)濾干燥器以及膨脹容器等的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 掌握制冷裝置中各種管道的計(jì)算方法。 了解制冷裝置中常用的絕熱材料及計(jì)算方法。 第二節(jié) 制冷裝置的換熱設(shè)備 一、制冷裝置熱交換設(shè)備的結(jié)構(gòu) （一）冷凝器 1. 水冷式冷凝器工作原理：用水作為冷卻介質(zhì)，帶走制冷劑冷凝時(shí)放出的熱量。 (1) 殼管式冷凝器： 特點(diǎn)：水在管內(nèi)流動(dòng)，制冷劑蒸氣在管外凝結(jié)。 殼管式冷凝器的形式及適用場(chǎng)合： 1） 立式殼管式冷凝器，適用于大型氨制冷裝置； 2） 臥式殼管式冷凝器，普遍使用大、中型氨或氟利昂制冷裝置中。 1)臥式殼管式冷凝器：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：臥式殼管式冷凝器在管板外側(cè)設(shè)有左右端蓋，蓋的內(nèi)側(cè)具有滿足水流程需要的隔腔，保證冷卻水在管程中往返流動(dòng)，使冷卻水從一側(cè)端蓋的下部進(jìn)入冷凝器，經(jīng)過(guò)若干個(gè)流程后由同側(cè)端蓋的上部流出。 冷卻水在冷凝器內(nèi)流過(guò)一次稱(chēng)做一個(gè)流程。采用多流程設(shè)計(jì)主要是為了減小水的流通面積，提高冷卻水流速，增強(qiáng)水側(cè)換熱效果。國(guó)產(chǎn)臥式殼管式冷凝器一般為 4~10 個(gè)流程。 傳熱管可采用鋼管，也可采用銅管。采用銅管時(shí)傳熱系數(shù)可提高 10% 左右。銅管易于在管外加工肋片，以利于氟利昂側(cè)的傳熱，一般在采用銅質(zhì)肋片管以后，其氟利昂側(cè)換熱系數(shù)較相同規(guī)格光管大 ~2倍。 2）立式殼管式冷凝器：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 與臥式殼管式冷凝器的不同點(diǎn)在于它的殼體兩端無(wú)端蓋，制冷劑過(guò)熱蒸氣由豎直殼體的上部進(jìn)入殼內(nèi)，在豎直管簇外冷凝成為液體，然后從殼體下部引出。殼體的上端口設(shè)有配水槽，管簇的每一根管口裝有一個(gè)水分配器，冷卻水通過(guò)該分配器上的斜分水槽進(jìn)入管內(nèi)，并沿內(nèi)表面形成液膜向下流動(dòng)，以提高表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，節(jié)約冷卻水循環(huán)量。冷卻水由下端流出并集中到水池內(nèi)，再用泵送到冷卻塔降溫后，可循環(huán)使用。（ 2）套管式冷凝器：它是由不同直徑的管子套在一起，并彎制成螺旋形或蛇形的一種水冷式冷凝器。 2. 空氣冷卻式冷凝器168。 (1)空氣自由運(yùn)動(dòng)的空冷冷凝器：該冷凝器利用空氣在管外流動(dòng)時(shí)吸收制冷劑排放的熱量后，密度發(fā)生變化引起空氣的自由流動(dòng)而不斷地帶走制冷劑蒸氣的凝結(jié)熱。它不需要風(fēng)機(jī)，沒(méi)有噪聲，多用于小型制冷裝置。管： φ4～ 6mm, 邦迪管（鋼 管外鍍銅）管間距 ： 4～ 10cm翅片： ~翅片間距： 4~10mm傳熱系數(shù)： 15~(m 2 K) (2) 空氣強(qiáng)制流動(dòng)的空冷冷凝器肋片一般采用 鋁片制成，套在 銅管外，由彎頭連接成蛇管管組。肋片根部用二次翻邊與管外壁接觸，經(jīng)機(jī)械或液壓脹管后，二者緊密接觸以減少其傳熱熱阻。一般肋片距離在 2~4mm范圍。由低噪聲軸流式通風(fēng)機(jī)迫使空氣流過(guò)肋片間隙，通過(guò)肋片及管外壁與管內(nèi)制冷劑蒸氣進(jìn)行熱交換，將其冷凝成為液體。這種冷凝器的傳熱系數(shù)較空氣自由流動(dòng)型冷凝器高，約為 。適用于中、小型氟利昂制冷裝置。 蒸發(fā)式冷凝器以水和空氣作為冷卻介質(zhì)。它利用水蒸發(fā)時(shí)吸收熱量使管內(nèi)制冷劑蒸氣凝結(jié)。水經(jīng)水泵提升再由噴嘴噴淋到傳熱管的外表面，形成水膜吸熱蒸發(fā)變成水蒸氣，然后被進(jìn)入冷凝器的空氣帶走。未被蒸發(fā)的水滴則落到下部的水池內(nèi)。箱體上方設(shè)有擋水柵，用于阻擋空氣中的水滴散失。（二）蒸發(fā)器 蒸發(fā)器按其冷卻的介質(zhì)不同分為冷卻液體載冷劑的蒸發(fā)器和冷卻空氣的蒸發(fā)器。根據(jù)供液方式的不同，有滿液式、干式、循環(huán)式和噴淋式等。 1. 滿液式蒸發(fā)器 結(jié)構(gòu)型式 : （ 1）臥式殼管式、（ 2）直管式、（ 3）螺旋管式等。 (1)臥式殼管式滿液式蒸發(fā)器 ：工作原理： 制冷劑在殼內(nèi)管外蒸發(fā)；載冷劑在管內(nèi)流動(dòng)，一般為多程式。 載冷劑的進(jìn)出口設(shè)在端蓋上，取下進(jìn)上出走向。制冷劑液體從殼底部或側(cè)面進(jìn)入殼內(nèi)，蒸氣由上部引出后返回到壓縮機(jī)。 殼內(nèi)制冷劑始終保持約為殼徑的70%~80% 靜液面高度。采用殼管式滿液式蒸發(fā)器應(yīng)注意以下問(wèn)題： 1) 以水為載冷劑，其蒸發(fā)溫度降低到 以下時(shí)，管內(nèi)可能會(huì)結(jié)冰，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致傳熱管脹裂。 2) 低蒸發(fā)壓力時(shí)，液體在殼體內(nèi)的靜液柱會(huì)使底部溫度升高，傳熱溫差減小。 3) 與潤(rùn)滑油互溶的制冷劑，使用滿液式蒸發(fā)器存在著回油困難。 4) 制冷劑充注量較大。同時(shí)不適于機(jī)器在運(yùn)動(dòng)條件下工作，液面搖晃會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)沖缸事故。 (2)立式蒸發(fā)器（直管式和螺旋管式蒸發(fā)器 ） ：工作特點(diǎn)： 制冷劑液體在管內(nèi)蒸發(fā)吸熱，載冷劑在管外循環(huán)流動(dòng)，通過(guò)攪拌器以增強(qiáng)傳熱效果，使管外載冷劑降溫。優(yōu)點(diǎn)：在蒸發(fā)溫度降低時(shí)也不會(huì)發(fā)生傳熱管凍裂。缺點(diǎn)：在使用鹽水作載冷劑時(shí)，因其與空氣接觸易造成傳熱管?chē)?yán)重腐蝕。因此應(yīng)注意加強(qiáng)系統(tǒng)與空氣隔離的措施。 從傳熱性能和經(jīng)濟(jì)性分
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