制冷+第五章详解.ppt

第五章 压缩式制冷系统的设备和自控装置 第一节 冷凝器和蒸发器 第二节 节流机构和辅助设备 第三节 制冷系统的自控装置与自动调节 第一节 冷凝器和蒸发器 一、冷凝器的种类、构造和工作原理 冷凝器的作用是将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽的热量传递给冷却介质后冷凝为高压液体，以达到制冷循环的目的。 按照冷却介质的不同，冷凝器可分为三类： （一）水冷式冷凝器 （二）空冷式冷凝器 （三）蒸发式冷凝器 （一）水冷式冷凝器 1.立式壳管式冷凝器 通水侧：放空气阀：充水时排空气 泄水阀：停用排残留水 优点：占地面积小，无冻结危险，便于清洁水垢，对冷却水的水质要求不高。 缺点：耗水量大，笨重，制冷剂泄漏不易发现 （一）水冷式冷凝器 （一）水冷式冷凝器 2.卧式壳管式冷凝器 优点：传热系数较高，耗水量较少，操作管理方便。 缺点：清除水垢不方便，要求冷却水水质要好 （一）水冷式冷凝器 （一）水冷式冷凝器 3.套管式冷凝器 一般用于小型氟利昂制冷机组。 优点：结构简单，体积小，传热效果好 缺点：冷却水流动阻力大，清洗水垢不方便，单位传热面积的金属消耗量大 （一）水冷式冷凝器 套管式冷凝器 （二）空冷式冷凝器 空冷式冷凝器又称风冷式冷凝器，可分为自然对流式和强迫对流式。 优点：不用水使冷却系统变得简单，一般不产生腐蚀 缺点：冷凝温度受环境温度影响很大 （二）空冷式冷凝器 （三）蒸发式冷凝器 以水和空气作为冷却介质，分为吸入式和压送式，由换热盘管、供水喷淋系统和风机组成。 优点：循环水量和耗水量较少，冷凝温度低。 缺点：易腐蚀，管外易结垢，维修困难，既消耗水泵功率，又消耗风机功率。 （三）蒸发式冷凝器 二、冷凝器的选择计算 确定冷凝器的传热面积，选定适用型号的冷凝器，计算冷却介质的流量，以及冷却介质通过冷凝器时的流动阻力。 （一）冷凝器选择的原则 主要取决于当地的水温、水质、水源、气象条件以及制冷机房布置要求等因素。 （二）冷凝器传热面积的计算 1.冷凝器传热面积的计算公式 冷凝器传热基本方程式： 冷凝器传热面积计算公式： （二）冷凝器传热面积的计算 2.冷凝器的热负荷 是指制冷剂在冷凝器中放给冷却水（或空气）的热量。 冷凝器的热负荷为： 简化为： （二）冷凝器传热面积的计算 3.冷凝器的传热系数K 1）对水冷式冷凝器，按外表面计算： 2）采用肋片铜管的壳管式冷凝器，按外表面（包括肋片的面积）计算： （二）冷凝器传热面积的计算 4.传热平均温差 分为过热区、饱和区和过冷区。 把制冷剂的温度认定为冷凝温度，则 （三）冷却介质流量的计算 基于热量平衡原理： 1）提高冷却介质进出口温差，可以提高传热平均温差 2）提高进出口温差实际上是提高出口温度，结果必然是提高了冷凝温度。 （四）提高冷凝器换热效率的途径 设备制作的优化设计以及设备用户在运行管理中排除各种不利因素。 1）改变传热表面的几何特征 2）及时排除制冷系统中的混合气体 3）及时分离系统中的润滑油 4）及时清洗水垢 例1 某氨制冷系统，冷凝器用循环水，进水温度 ，当蒸发器温度 时，压缩机制冷量 ；试计算卧式冷凝器的传热面积和冷却水量。 解： 1）冷凝器的热负荷 冷却水为循环水，取冷却水温升 ， 出水温度 ， 冷凝温度 比冷却水平均温度高5℃， 则冷凝温度 ， 可取39℃，根据图5-7查得 , 则 解： 2）传热系数 查表5-1，取 3）传热平均温差 解 4）冷凝器的传热面积A 考虑10%的裕量，则 根据产品样本或设备手册，选DWN-32卧式壳管式冷凝器一台，其传热面积 5）冷却水流量M 三、蒸发器的种类、构造和工作原理 蒸发器是一种热交换设备，作用是低压低温的制冷剂液体在其中蒸发吸热，吸收被冷却液体的热量，以达到制冷的目的。 根据供液方式的不同，蒸发器可分为满液式、非满液式、循环式和喷淋式四种。 三、蒸发器的种类、构造和工作原理 （1）满液式蒸发器 特点是设气液分离器，利用制冷剂重力向蒸发器供液，蒸发器内充满了液态制冷剂。 有立管式、螺旋管式和卧式壳管式等。 三、蒸发器的种类、构造和工作原理 （2）非满液式蒸发器 特点是制冷剂液体经膨胀阀节流降压后直接进入蒸发器，在蒸发器内制冷剂处于气、液共存的状态。 有干式壳管式蒸发器、直接蒸发式空气冷却器和冷却排管等。 三、蒸发器的种类、构造和工作原理 （3）循环式蒸发器 设低压循环贮液器，用于泵向