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蒸发器和冷凝器介绍

发布时间:2017-09-26 阅读:1066次
一、冷凝器的种类及特点
冷凝器按其冷却介质不同,可分为水冷式、空气冷却式、蒸发式三大类。
水冷式冷凝器是以水作为冷却介质,靠水的温升带走冷凝热量。冷却水一般循环使用,但系统中需设有冷却塔或凉水池。水冷式冷凝器按其结构形式又可分为壳管式冷凝器和套管式冷凝器两种,常见的是壳管式冷凝器。
 
1、立式壳管式冷凝器 立式冷凝器的主要特点是:
1°由于冷却流量大流速高,故传热系数较高,一般K=600~700(kcal/m2?h?℃)。
2°垂直安装占地面积小,且可以安装在室外。
3°冷却水直通流动且流速大,故对水质要求不高,一般水源都可以作为冷却水。
4°管内水垢易清除,且不必停止制冷系统工作。
 
二、蒸发器分类:
根据被冷却介质的种类不同,蒸发器可分为两大类:
(1)冷却液体载冷剂的蒸发器。用于冷却液体载冷剂—水、盐水或乙二醇水溶液等。这类蒸发器常用的有卧式蒸发器、立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器等。
(2)冷却空气的蒸发器。这类蒸发器有冷却排管和冷风机。 以下主要介绍空调系统中常用的冷却液体载冷剂的蒸发器。
卧式蒸发器又称为卧式壳管式蒸发器。其与卧式壳管式冷凝器的结构基本相似。按供液方式可分为壳管式蒸发器和干式蒸发器两种。
 
1、卧式壳管式蒸发器
卧式壳管式蒸发器是满液式蒸发器。即载冷剂以1~2m/s的速度在管内流动,管外的管束间大部分充满制冷剂体,二者通过管壁进行充分的热交换。吸热蒸发的制冷剂蒸汽,经蒸发器上部的液体分离器,进入压缩机。
为了保证制冷系统正常运行,这种蒸发器中制冷剂的充满高度应适中。液面过高可能使回气中夹带液体而造成压缩机发生液击;反之,液面过低会使得部分蒸发管露出液面而不起换热作用,从而降低蒸发器的传热能力。因此,对于氨蒸发器其充满高度一般为筒体直径的70~80%,对于氟利昂蒸发器充满高度一般为筒体直径的55~65%。
卧式壳管式蒸发器广泛使用于闭式盐水循环系统。其主要特点是:结构紧凑,液体与传热表面接触好,传热系数高。但是它需要充入大量制冷剂,液柱对蒸发温度将会有一定的影响。且当盐水浓度降低或盐水泵因故停机时,盐水在管内有被冻结的可能。若制冷剂为氟利昂,则氟利昂内溶解的润滑油很难返回压缩机。此外清洗时需停止工作。
2、干式氟利昂蒸发器
这种蒸发器的外形和结构与卧式壳管式蒸发器基本一样,它们之间的主要区别在于:制冷剂在管内流动,而载冷剂在管外流动。节流后的氟利昂液体从一侧端盖的下部进入蒸发器,经过几个流程后从端盖的上部引出,制冷剂在管内随着流动而不断蒸发,所以壁面有一部分为蒸气所占有,因此,它的传热效果不如满液式。但是它无液柱对蒸发温度的影响,且由于氟利昂流速较高(≥4m/s),则回油较好。此外,由于管外充入的是大量的载冷剂,从而减缓了冻结的危险。 这种蒸发器内制冷剂的充注量只需满液式的1/2~l/3或更少,故称之为“干式蒸发器”。为了提高载冷剂的流速并使其横向冲刷管束,在壳体内装有多块折流板,以提高传热效果。干式氟利昂蒸发器常用于冷却淡水,水的流速一般为0.5~1.5m/s,铜管时一般取1.0m/s。 
 
立管式和螺旋管式蒸发器
立管式和螺旋管式蒸发器的共同点是制冷剂在管内蒸发,整个蒸发器管组沉浸在盛满载冷剂的箱体内(或池、槽内),为了保证载冷剂在箱内以一定速度循环,箱内焊有纵向隔板和装有螺旋搅拌器。载冷剂流速一般为0.3~0.7m/s,以增强传热。
这两种蒸发器只能用于开式循环系统,故载冷剂必须是非挥发性物质,常用的是盐水和水等。如用盐水,蒸发器管子易被氧化,且盐水易吸潮而使浓度降低。这两种蒸发器可以直接观察载冷剂的流动情况,广泛用于以氨为制冷剂的盐水制冷系统。
1、立管式蒸发器 立管式蒸发器全部由无缝钢管焊制而成。蒸发器的列管以组为单位,按照不同的容量要求,蒸发器可由若干组列管组合而成。每一组列管由两个直径较大的水平集管,上面的称为蒸气集管,下面称为液体集管。和在集管上焊接两头弯曲的细立管及粗立管组成。
上、下水平集管的管径一般为D108×4或D121×4,细立管的直径一般为D57×3.5或D38×3,粗立管的直径一般为D76×4。上集管的一端接汽液分离器,分离回汽中夹带的液滴。下集管的一端与集油器相连。来自贮液器的高压、常温液体制冷剂经节流后从上集管中部的进液管进入蒸发器,进液管位于粗立管中并往下伸至下集管。这样就保证液体能较均匀地分配到各根立管中。由于细立管的相对换热面
 
积较粗立管大,所以在细立管内液体先蒸发产生大量的蒸气并引带液体上升。汽液混合物进入上集管后,其中大部分液体又经粗立管返回下集管,形成了内部循环。而夹带的部分液滴的蒸汽进入汽液分离器,分离出来的液体再次返回下集管,蒸汽被压缩机吸走。蒸发器的润滑油沉积在集油器中,以便定期放出。
2、螺旋管式蒸发器 螺旋管式蒸发器是对立管式蒸发器改进后的一种变型。其总结构与立管式相似。
二者的不同是螺旋管式蒸发器在上、下集管之间焊接的是用两排螺旋管取代了立管。在集管距离相等时,使传热面积增大,因此结构尺寸紧凑,且焊接头较少,加工制造容易。
在此基础上,国内又开发生产了双头螺旋管式蒸发器,它的螺旋管是由螺径不同的内外两圈组合而成。这样使得蒸发器的结构更为紧凑。 
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