制冷装置的换热设备详解.ppt

铝复合板吹胀式蒸发器 在冰箱中使用较普遍，预 先以铝-锌-铝三层金属 板，按蒸发器所需尺寸裁 剪好，平放在刻有管路通 道的模具上，通过加压、 加热并以氮气吹胀成形。一般冰箱的管板式蒸发器，其肋化系数在3.5～4.5之间，而吹胀式蒸 铝复合板吹胀式蒸发器的肋化系数在4.5～6.0之间。它们的表面传热系数依照经验数据取11～14W/（㎡·K）之间（未结霜状态）。 * * weisean 冷却排管具有存液量少，其充液量约为排管内容积的40%左右，操作维护方便等优点。 但存在管内制冷剂流动阻力大，蒸发后的蒸气不易排出。 同时由于管外空气为自由运动，传热系数较低，一般在6.3~8.1W（m2·K）范围。 自然对流式空气冷却器的特点 * * weisean 强制对流式空气冷却器又称冷风机。由于光管式空气冷却器传热系数很低，为加强空气侧的换热，往往需要在管外设置肋片以提高传热系数值。但是在一般情况下，设置肋管后因片距较小会引起较大的流动阻力，必须采取措施强制空气以一定的流速通过肋片管族，以便于获得较好的换热效果。 强制对流式空气冷却器 * * weisean 这种蒸发器具有结构紧凑，传热效果好，可以改变空气的含湿量，应用范围广。但从制造工艺要求分析，肋片与传热管的紧密接触是提高其传热效果的关键。 强制对流式空气冷却器的特点 * * weisean 这种蒸发器中，制冷剂在其管内反复循环吸热蒸发直至完全气化，故称做循环式蒸发器。循环式蒸发器多应用于大型的液泵供液和重力供液冷库系统或低温环境试验装置。 循环式蒸发器的优点在于蒸发器管道内表面能始终完全润湿，表面传热系数很高。但体积较大，制冷剂充注量较多。 再循环式蒸发器 * * weisean * * weisean 水箱式蒸发器可由平行直管或螺旋管组成（又称为立式蒸发器）。 蒸发器沉浸在液 体载冷剂中工作， 由于搅拌器的作用，液体载冷剂 在水箱内循环流动，以增强传热 效果。制冷剂液 体在管内蒸发吸热，使管外载冷 剂降温。 类型：结构形式与卧式壳管式冷凝器相近。 特点：在蒸发器内充满了液态制冷剂，运行中吸热蒸发产生的制冷剂蒸气不断地从液体中分离出来。由于制冷剂与传热面充分接触，具有较大的换热系数。但不足之处是制冷剂充注量大，液柱静压会给蒸发温度造成不良影响。 满液式蒸发器 * * weisean 制冷剂在管外蒸发；载冷剂在管内流动，一般为多流程式； 载冷剂的进出口设在端盖上，取下进上出走向。制冷剂液体从壳体底部或侧面进入壳内，蒸气由上部引出后返回到压缩机； 壳内制冷剂始终保持约为壳径70%~80%的静液面高度。 特点： 卧式壳管式满液蒸发器 * * weisean 卧式壳管式满液蒸发器 * * weisean 应注意以下问题： 1）以水为载冷剂，其蒸发温度降低到0℃以下时，管内可能会结冰，严重时会导致传热管胀裂。 2）低蒸发压力时,液体在壳体内的静液柱会使底部温度升高,传热温差减小。 3）与润滑油互溶的制冷剂，使用满液式蒸发器存在着回油困难。 4）制冷剂充注量较大。同时不适于机器在运动条件下工作，液面摇晃会导致压缩机冲缸事故； 5）蒸发器水容量小，热稳定性差，水温波动较大。 卧式壳管式满液蒸发器 * * weisean 第五节 蒸发器的设计计算 * * weisean 整体计算法 将蒸发器当成一个整体，根据制冷剂和载冷剂的质量流量 和进出口温度进行计算。该方法简单快捷，能满足工程精 度要求。 分布计算法 将蒸发器分为几个区段，以上一区段的出口条件作为下一区段的进口条件，对每一区段进行计算，将全部区段叠加得到整个蒸发器的换热情况。该法适用于计算机仿真。 蒸发器的设计计算方法 * * weisean 采用冷冻水或盐水的蒸发器: 蒸发温度比冷冻水出口温度低2～3℃，冷冻水进出口温差为5～8℃，平均传热温差约5～7℃，热流密度为2000～3000 W/m2 。 直接蒸发式空气冷却器: 蒸发温度比被冷却空气的出口温度低6～8℃， 平均传热温差约11～13℃，热流密度为450～ 500W/m2 。 蒸发温度与平均传热温差 * * weisean 蒸发温度越低，静液高度对蒸发温度的影响也就越大。 大气压力下沸点越高的制冷剂，受静液高度的影响越大。 静液高度对蒸发温度的影响 * * weisean 管内制冷剂的流速越大，管内沸腾放热系数越高，可减少传热温差，提高蒸发温度； 管内制冷剂的流速越大，使得制冷剂的压降增加，降低了压缩机的吸气压力，使得压缩机的制冷能力下降，功耗增加； 存在最优质量流速； 在空调用制冷系统中，R134a在蒸发管内的压降应不大于40kPa，R22不大于60kPa。 制冷剂质量流速与压降对蒸发温度的影响