制冷与空调(第九讲)ppt课件.ppt

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1、第七章冷凝器与蒸发器第一节冷凝器的分类及结构1、分类卧式壳管式水壳管式立式壳管式冷套管式式板式螺旋板式风冷式自然对流式：平板、百叶窗强迫对流式：套片式肋管，绕片式肋管蒸发式淋激式2、结构1）壳管式冷凝器如图由壳体、管板，管子三部分组成，冷却水在管内通过，制冷剂在管外流动得到冷却、冷凝，冷凝后的液体由筒壳下部流入贮液器，冷凝器端盖设有放气阀（注水时排除管内空气）和放水阀（停用时防止腐蚀和冻裂）。制冷剂入口制冷剂出口立式壳管式冷凝器不设端盖，冷却水从上部进入冷凝器。用于氟里昂时，因氟里昂放热系数小，故采用肋片以增大换热面积。卧式冷凝器

2、结构紧凑，传热系数大，冷却水耗量较少，操作管理方便，被广泛采用。但卧式冷凝器对冷却水的水质要求较高，水温低，清洗水垢不方便。2）套管式冷凝器套管式冷凝器是两种不同直径的管子套在一起，冷却水在内管内由下向上流动，制冷剂在套管的夹层内自上而下流动。由于接近于理想的逆流换热，因而传热效果较好，传热系数较大。当内管为纵向外肋片铜管时，肋片系数为3.2，制冷剂为R22时，其传热系数K=930W/m2K，它还不占用专门安装位置。套管式冷凝器的缺点：1、冷凝液体存积在管下部，使传热面积不能充分利用。2、水垢不易清除，对水质要求高。3、单位传热面

3、积的金属消耗量较大。4、只用于单机制冷量小于25KW的小型氟里昂空调机组上。3）螺旋板式冷凝器如图，由本体和接管组成。本体部分由两张平行的钢板在专用卷材机上卷制成具有二个螺旋通道的螺旋体，中心部分用隔板将二个通道隔开，螺旋通道上下端分别加有顶盖，最外圈通道端部焊有渐扩形冷却水进水口，冷却水出水口由中央引出。与壳管式相比，螺旋板式不但体积小，重量轻，而且传热系数也高，缺点是不适用于高压，而且内部清洗检修较困难，对水质要求比较高。风冷冷凝器多用于小型氟里昂系统中，如冰箱、冷柜、空调机等场合。无论是自然对流还是强迫对流，风冷冷凝器的传热

4、系数都较低，24-29W/m2K，冷凝温度也较高（45-50℃），它要求冷凝压力较低的制冷剂。由于壳管式需要冷却水，风冷式传热系数较低，因此克服两者缺点的结构是蒸发式、淋激式冷凝器。蒸发式冷凝器如右图，冷却水在水泵作用下，喷到蛇行管上，有一部分水蒸发使制冷剂冷却，由空气将水蒸气带走，挡水板是为了防止水滴被带走，增大冷却水的消耗量。水泵挡水板制冷剂壳管式冷凝器中水的温升一般在4-8℃，即每kg冷却水能带走25-35kJ的热量。蒸发式冷凝器每汽化1kg水可吸收2450kJ热量。对于1KW的热负荷，循环水量约为50-70kg，水的补充量

5、为2.5-4.5kg，空气流量为85-160m3，水泵及风机的电耗约为0.017-0.026kW.h。因此，蒸发式冷凝器特别适用于缺水地区。蒸发式冷凝器的鼓风机可设在盘管上部，称为“吸入式”，也可以在盘管下部的侧面，称为“鼓风式”。对吸入式，由于冷凝器盘管处于负压区，水的蒸发温度低，传热效果好，但风机在潮湿条件下运行，易发生故障；鼓风式则相反，由于鼓风式的使用效果比吸入式好，因此被广泛采用。蒸发式的缺点是水中的矿物质会积留在盘管表面，水垢层增长快，因此，对水质要求高。第二节冷凝器的传热分析1、传热过程冷凝器中的传热，包括制冷剂的冷

6、凝放热，通过金属管壁和污垢层的导热，冷却介质的吸热（忽略管道导热的影响）。2、影响制冷剂侧放热的因素制冷剂侧蒸气凝结放热的影响，如珠状凝结/膜状凝结液膜：液膜的热阻、液膜厚度制冷剂的流速，壁面粗糙度3、影响冷却介质侧放热的因素冷却介质性质（是水还是空气）流速：水一般为0.8—1.2m/s；空气一般为2—4m/s冷却介质中杂质含量——垢层的厚薄冷凝器的选择计算目的：根据制冷量的大小，确定冷凝器需要的传热面积，其计算公式如下：F=Qk/（KΔt）上式中：Qk为冷凝器热负荷K为冷凝器的传热系数Δt为冷凝器中制冷剂与空气间的平均温差1、型

7、式选择：水/风/蒸发立式/卧式，经济性分析2、冷凝器的热负荷：QK=Qo+Q1=G（h2-h4）（千卡/时）Qo为制冷机的制冷量，Q1为制冷压缩机带入的热当量G为每小时制冷剂的循环量，h2,h4为冷凝器进出口制冷剂焓值在制冷剂循环量G不能确定时，可按下式计算：Qk=Qo+860*NN为电机功率单位KW3、换热对数平均温差根据试验，冷凝过程的传热量占总热量80～85%，因此一般用蒸气冷凝时的情况计算传热平均温差设冷凝器入口的冷却介质（如空气）温度为t1，出口温度为t2，计算冷凝温度为tk；则换热对数平均温差定义如下。对水冷冷凝器t2

8、-t1=2～4℃,tk-t2=2～3℃对风冷冷凝器t2-t1=8～10℃,tk-t1=10～15℃4、传热系数K风冷式传热系数K与单位面积热负荷值qf有如下关系：冷凝器的K值（w/m2.k）热负荷qf（w/m2）氨14-35140-350氟里昂24