第九章蒸发器与冷凝器.ppt

冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 9.1 冷凝器的传热分析 9.1.1 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 冷凝器与蒸发器 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 冷凝器与蒸发器 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 冷凝器与蒸发器 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 冷凝器与蒸发器 9.1.2 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 冷凝器与蒸发器 选定冷凝器后，提高冷凝器单位面积换热量，提高内外流体的传热温差，提高传热系数。 传热系数：反映传热效果强弱的指标。流体的物理性质，流动情况，传热表面特性，冷凝器形式等。 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 蒸发器与冷凝器 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 常用制冷换热设备传热参数 冷凝器与蒸发器 蒸发器与冷凝器 3.套管式冷凝器 蒸发器与冷凝器 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 蒸发器与冷凝器 冷凝器与蒸发器 冷凝器与蒸发器 蒸发器与冷凝器 蒸发器与冷凝器 9.3 蒸发器的传热分析 蒸发器 影响蒸发器传热的主要因素 1.R特性的影响。泡状沸腾；导热系数、粘度、密度、表面张力、汽化潜热等 2.R液体的润湿能力 3.换热面积状况的影响。控制润滑油进入蒸发器 4.蒸发器结构。蒸汽很快离开传热面并保持合理的液面高度 蒸发器与冷凝器 9.4 蒸发器 9.4.1冷却液体载冷剂的蒸发器 一、壳管式蒸发器 满液式：氨用，F用 蒸发器与冷凝器 蒸发器与冷凝器 蒸发器与冷凝器 蒸发器与冷凝器 蒸发器与冷凝器 蒸发器与冷凝器 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 蒸发器与冷凝器 立管式蒸发器 立管式蒸发器-沉浸式蒸发器 沉浸式蒸发器是由一组垂直布置的平行管组成的蒸发器，制冷剂在管内蒸发，整个组沉浸在盛满载冷剂的箱（池或槽）体内，载冷剂在搅拌器的推动下在箱内流动，以增热。 不能用挥发性液体作载冷剂 蒸发器与冷凝器 蒸发器与冷凝器 螺旋管式蒸发器是立管式蒸发器的一种改进型。用螺旋管代替光滑立管，其总体结构、制冷剂及载冷剂的流动情况与立管式蒸发器相似。适用于氨制冷系统中，冷却水或盐水。由于螺旋管的传热效果好，因此蒸发器结构紧凑，有逐渐代替立管式蒸发器的趋势。 蒸发器与冷凝器 9.4.2 冷却空气的蒸发器 1．自然对流式冷却空气的蒸发器 （1）冷却排管：又称为排管。冷却排管是蒸发器家族中最简单、实用的一种，也是最为成熟的一种 ； 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 ； 蒸发器与冷凝器 9.4.2 冷却空气的蒸发器 墙排管 立管式墙排管 无缝钢管Ф57×3.5， Ф38×2.2，2500～3500mm 上下集管，立管（每组40根） 优点：易于排氨蒸气 缺点：氨容量大、80%；液柱静压力作用明显；易于集油 用途：冻结物冷藏间，少用。 蒸发器与冷凝器 盘管式墙排管 光滑盘管；翅片盘管 氨系统 Ф38×2.2无缝钢管， 8～20根，4～16m， 管心距110～180mm。 重力供液： 每一供液回路不超过120m； 氨泵供液：每一供液回路不超过350m； 供液位置：上进下出；下进上出。（可） 翅片结构： 蒸发器与冷凝器 盘管式墙排管 氨系统 优点：结构简单，节约管材；存氨量少（50%）；传热效果良好； 缺点：管下段产生的蒸气不能及时引出，必须经过排管的全长后才能排出，故传热系数小，汽液二相流动阻力大。为此设计蛇管式排管时应限制单管的总管长，对于重力供液系统，每一供液回路的总长度不宜大