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高低溫濕熱試驗室水冷式冷凝器介紹

更新日期:2016-12-29      點擊:2801

                高低溫濕熱試驗室水冷式冷凝器介紹
作用:冷凝器是一個制冷劑向外放熱的熱交換器,其作用是使壓縮機排出的高壓高溫制冷劑氙燈液化,變為高壓液體制冷劑。制冷劑在冷凝器中放出的熱量包含兩有些:經過蒸騰器從被冷卻物體汲取的熱量;在壓縮機中被壓縮時,外界機械功轉化的熱量。
品種:按冷卻介質和冷卻方法分:
▲ 水冷式冷凝器:立式管殼、臥式管殼、套管式;
▲ 空冷式;
▲ 水空冷:如蒸騰式、淋水式;
▲ 制冷劑蒸騰或其它技術介質冷卻。
利用水作為冷卻介質,使高溫高壓的氣態制冷劑冷凝的設備,稱為水冷式冷凝器。因為自然界中水溫通常對比低,因而水冷式冷凝器的冷凝溫度較低,這對壓縮機的制冷才能和運轉經濟性都對比有利?,F在制冷設備中大多選用水冷式冷凝器。其間冷卻水能夠一次流過,也能夠循環運用。當運用循環水時,需建有冷卻水塔或冷卻水池,以使脫離冷凝器的水再冷卻。
常用的水冷式冷凝器有式管殼式、立式管殼式及套管式等型式。
1. 臥式管殼式冷凝器
◆ 構造及作業原理
其主體有些如圖所示。它的外殼是一個由鋼板卷制焊接成的圓柱形筒體,筒體的兩頭焊有兩塊圓形的管板,兩個管板鉆有很多方位相對應的孔,在每對相對應的孔中裝入一根管子,管子的兩頭用脹接法或焊接法壓固在管板的管孔內,這么就構成了一組直管管制。
臥式管殼式冷凝器水平放置,其構造如圖所示。制冷劑氙燈在管子外表面上冷凝,冷卻水是在泵的作用下在管內活動。制冷劑氙燈從上部(進氣管)進入筒體,凝聚成液體后由筒體下部出液管流入貯液器中。正常運轉時,筒體的下部只存少數液體。
但關于小型制冷設備,為了簡化設備,也可不另設貯液器,而讓冷凝器筒體下部兼有必定貯液作用,少裝幾排管子即可。冷凝器的出液管接在筒殼的下部。關于氨冷凝器,通常在筒體下面還焊有一個集污包,以便集存潤滑油及機械雜質。
臥式管殼式冷凝器的兩頭用兩個端蓋封住。端蓋內有分水隔板。兩個端蓋的分隔互相配合,完成了冷卻水的多管程活動。冷凝器的管程數通常為偶數,這么冷卻水的進、出口就設在同一個端蓋上,并且冷卻水從下面流進,上面流出。端蓋上部的放空氣旋塞是在開端充水時用來掃除管內空氣的,下部的泄水旋塞是在冷凝器中止作用時,用來掃除其間的水,以防管子被腐蝕或凍裂。
◆ 優缺陷:
長處:構造壓湊,傳熱系數K大,冷卻水用量少,操作辦理便利;運用廣泛,適用于大、中、小型氨和氟里昂制冷設備中;小型氟里昂壓縮機和冷凝器通常做成壓縮冷凝機組,設備便利,占地面積小。
缺陷:對水質請求高,水溫要低;冷卻水活動阻力較大;清潔水垢不便利,需停機操作。
2. 立式管殼式冷凝器
◆ 構造及作業原理
這種冷凝器直立設備,只用于大中型氨制冷設備,其構造如圖所示。同臥式對比,立式的不僅是直立設備,并且兩頭沒有端蓋,水及氨的活動方法也有所不一樣。
氨氙燈從冷凝器外殼的中部偏上處進入圓筒內的管外空間,冷凝后液體沿管外壁從上流下,積在冷凝器底部,經出液管流入貯液器。冷卻水從上部進入冷凝器管內,但水并不充溢鋼管的全部斷面,而是呈膜狀沿管內壁流下,排入冷凝器下面的水池中,通常再用水泵壓送到冷卻水塔中循環運用。
為了使冷卻水均勻地分配到每根鋼管中,冷凝器頂部裝有配水箱,每根鋼管的管口上裝有一只具有分水作用的導流管嘴,如圖所示。冷卻水經過導流管嘴上的斜槽流入管中,并以螺旋線狀沿管內壁流下。這么在管內壁能夠*地構成一層水膜,充沛吸收制冷劑的熱量,既進步了冷凝器的冷卻作用,又節省了用水。
與臥式冷凝器相似,在立式的外殼上設有進氣、出液、放空氣、均壓、放油和安全閥等管路接頭,與相應的管路和設備銜接。
◆ 優缺陷
優:傳熱系數K較高(但小于臥式);筆直設備,占地面積??;無凍住風險,可設備在室外,不占室內空間;對水質請求不高,易于除垢,能夠在運轉中清潔水管。
缺:冷卻水用量大;體積大,對比粗笨;冷凝管內水流速低,易結水垢,露天設備時,灰砂易落入,需求常常清潔。
3. 套管式冷凝器
首要用于小型氟里昂空調機組,且單機制冷量通常小于25 kW。
◆ 構造及作業原理
套管式冷凝器由兩種不一樣直徑的管子套在一同構成,外管多為φ50 mm的無縫鋼管,管內套有一根或幾根鋼管或低肋鋼管(稱內管)。套成后,在彎管機上繞成螺旋形狀。
制冷劑氙燈從上部進入外管的空間,在內管外表面冷凝,凝聚液從下部流出。冷卻水由下部進入內管,吸熱后從上部流出。這么就與制冷劑成逆向活動,完成了抱負的逆流換熱,因而傳熱系數K較高。
◆ 優缺陷:
優:逆流換熱,傳熱作用好,K高;構造簡略,制作便利,可套放在壓縮機周圍,不占專門方位,節省了壓縮冷凝機組的占地面積。
缺:凝聚液積存在管內下部,使傳熱面得不到充沛利用;單位傳熱面積的金屬耗量大;清潔水垢艱難。
4. 管殼式冷凝器的發展趨勢(加強換熱辦法)
(1) 長徑比的改變:通常L/D=6~9;
(2) 選用新式冷凝管,以強化傳熱
  繞金屬絲的翅化管,用d=1.5mm的鋼絲繞在Φ16×1.5的鋼管上,比光管換熱系數進步60~100%;冷凝管翅片外緣開有鋸齒形缺口,F↑,液膜↓。在Φk和水量一樣的情況下,節省50%銅管,體積減小1/3。
4 冷凝器和蒸騰器
氙燈壓縮制冷循環有4個熱力進程,因而*的有4個熱力設備。
· 壓縮——經過壓縮機;
· 放熱(冷凝)——經過冷凝器;
· 節省——經過脹大閥;
· 吸熱(制冷)——經過蒸騰器;
冷凝器和蒸騰器都是換熱設備。制冷循環的換熱設備的特色:
(1)作業壓力及溫變的規模比較窄。如凍住間t0=-23~-30℃,冷卻間t0=0~-2℃
(2)傳熱溫差小。如:冷凝器,水冷 Δt=5~7℃;氣冷 Δt=10~15℃。溫差小,暖流密度ψ↓,∴ 傳熱F↑,設備體積分量↑,若進步Δt,則不可逆丟失↑,s↑,使整機運轉不經濟。
(3)換熱器與制冷壓縮機相匹配。壓縮機排出熱=冷凝器換熱,當冷凝器F↓時,會使pk↑,制冷量與蒸騰器面積相適應,當蒸騰面積↓,會導致濕沖程。

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