制冷原理与设备蒸发器与冷凝器.PPT

制冷原理与设备第8章 蒸发器与冷凝器 第8章 蒸发器与冷凝器 8.1 传热基础知识 8.1.1 传热基本方式 换热设备的工作原理是热流体和冷流体同时在换热器传热面两侧流动，热量通过壁面从热流体传给冷流体 传热有三种基本方式，即热传导、热对流和热辐射 第8章 蒸发器与冷凝器 热传导 是指静止物体（如气体、液体、固体），由于分子、原子、电子的运动，使热量从物体内由高温处向低温处的传递。 例如 第8章 蒸发器与冷凝器 热对流或称对流传热 是指气、液流体流动引起的热量传递，又分为强制对流和自然对流两种 第8章 蒸发器与冷凝器 热辐射 是指物体发出辐射能，通过电磁波产生能量传递。当温度较高时才能发生 制冷换热设备的传热情况，往往是热传导、热对流、热辐射两种或三种传热方式组合作用的结果 第8章 蒸发器与冷凝器 8.1.2 总传热系数与基本传热方程 工程上，为了简化计算，通常把以上复杂的热传递过程用一个总传热系数来表示，当传热面为圆管形状时，常常以外传热表面为基准面 总传热系数的计算公式 第8章 蒸发器与冷凝器 换热设备的基本传热公式 第8章 蒸发器与冷凝器 第8章 蒸发器与冷凝器 8.1.3 常用制冷换热设备传热参数 第8章 蒸发器与冷凝器 第8章 蒸发器与冷凝器 8.2 蒸发器 8.2.1影响蒸发器传热的主要因素 1.生产中应控制蒸发器在泡状沸腾下操作 2.控制润滑油进入蒸发器 3.蒸发器结构应有利于气液分离 8.2.2冷却空气的蒸发器 1．自然对流式冷却空气的蒸发器 又称为排管 ,根据其安装的位置分为有墙排管、顶排管、搁架式排管等多种形式；从构造形式上可分为立式、卧式和盘管式等类型 第8章 蒸发器与冷凝器 第8章 蒸发器与冷凝器 第8章 蒸发器与冷凝器 第8章 蒸发器与冷凝器 第8章 蒸发器与冷凝器 第8章 蒸发器与冷凝器 第8章 蒸发器与冷凝器 第8章 蒸发器与冷凝器 第8章 蒸发器与冷凝器 干式壳管式蒸发器的优点： （1）充液量少，为管内容积的40%左右 （2）受制冷剂液体静压力的影响较少； （3）排油方便； （4）载冷剂结冰不会胀裂管子； （5）制冷剂液面容易控制； （6）结构紧凑。 干式壳管式蒸发器缺点： 制冷剂在换热管束内供液不易均匀， 弓形折流板制造与装配比较麻烦， 载冷剂在折流板孔和换热管间、折流板外周与筒体间容易产生泄漏旁流，从而降低传热效果 第8章 蒸发器与冷凝器 第8章 蒸发器与冷凝器 板式换热器具有如下特点： 1）体积小，结构紧凑，比同样传热面积的壳管式换热器体积小60%； 2）总传热系数高，约为2000～3000W/（㎡·K）； 3）流速小，流动阻力损失小； 4）能适应流体间的小温差传热，可降低冷凝温度，提高制冷压缩机性能； 5）制冷剂充注量少； （6）质量轻，热损失小。 第8章 蒸发器与冷凝器 8.2.5 沉浸式蒸发器 第8章 蒸发器与冷凝器 8.3　冷凝器 冷凝器是一个使制冷剂向外放热的换热器。压缩机的排气（或经油分离器后）进入冷凝器后，将热量传递给周围介质——水或空气，制冷剂蒸气冷却凝结为液体。冷凝器按其冷却介质和冷却方式，可以分为空气冷却式、水冷却式和蒸发冷却式三种类型 8.3.1 影响冷凝传热的主要因素 1．制冷剂凝结方式 2．减少蒸汽中不凝气的含量 3．减少蒸汽中含油 * 特点：加快液体或气体的流动速度，能加快对流传热。对流是液体和气体特有的传热方式。 顺流和逆流时流体温度的变化 a）顺流　　　　b）逆流 表8-1 常用制冷换热设备总传热系数K的大致范围 传热温差,7～9℃，低肋管，肋化系数≥3.5，水速1.5～2.5m/s 930～1169 卧式冷凝器(氟利昂) 传热温差4～6℃，单位面积冷却水用量0.5～0.9m3/(㎡·h) 810～1050 卧式冷凝器(氨) 相　应　条　件 传热系数/K/［W/(㎡·K)］ 换热器名称及型式 表8-2 制冷装置中常用材料的导热系数λ 1.0932 0．599 0．03489 0.04652 0．0244 玻璃 水 玻璃丝棉 发泡塑料 空气 383．79 227．95 52．34 0.118 0．55 铜 铝 钢 新霜 旧霜 λ/W/（m·℃） 材 料 λ/W/（m·℃） 材 料 表8-3 常用的制冷和空调装置中对流传热系数α 200～1000 1600 1700 流动液体 冷凝面 R12 蒸发面 R12 4～20 10～500 70～300 静止气体 流动气体 静止液体 α/W/（m2·℃） 流体的种类和状态 α/W/（m2·℃） 流体的种类和状态 表8-4 常用制冷装置污垢热阻值 0.8598×10-4 3.439