上海交通大学：《制冷原理与装置》课程教学资源（课件讲义，英文版）第十讲 冷凝器和蒸发器

冷凝蛋的种乖和二作環裏 第十饼冷燙翳和蒸发踞 水冷冷凝悬 electric motor is removed from the refrigeration 春管式冷凝暴 system. 具斗冲凝悬 In the condenser the heat 陈江平 燕发冷凝暴 nsferred to the water, air 上海交通大学制冷研究所 ion of the two (evaporative 水式斗凝暴 1水冷式冷蛋 Water-cooled condensers ■冷却水泉派 ■冷一应月录户 types with special ■峰水或勺水 特点 ■冷凝温度低 ■和罔换热面职排热量火 ■多用于火中型创≯机衄 ■要求有冷却水娠 11卧式亮管式冷呢蛋 卧式亮管式≯凝暴 餐外创内一命水 材:氯個光警利昴一低励蝠献瞢

1 第十讲 冷凝器和蒸发器 陈江平 上海交通大学制冷研究所 《制冷原理与装置》讲义 一．冷凝器的种类和工作原理  水冷冷凝器  卧式壳管冷凝器  立式壳管冷凝器  套管式冷凝器  风冷冷凝器  蒸发冷凝器  淋水式冷凝器 The condenser is a heat exchanger in which the heat from the evaporator and the electric motor is removed from the refrigeration system. In the condenser the heat from the discharge gas is ransferred to the water, air or ombination of the two (evaporative). 1. 水冷式冷凝器 „ 冷却水来源 „ 冷却塔应用最广泛 „ 深井水 „ 海水或河水 „ 特点 „ 冷凝温度低 „ 相同换热面积排热量大 „ 多用于大中型制冷机组 „ 要求有冷却水源 Water-cooled condensers Modern types with special copper tubes with very large internal and external surfaces 1.1 卧式壳管式冷凝器 管外制冷剂 管内冷却水 材料：氨钢光管 氟利昂低肋螺纹铜管 卧式壳管式冷凝器

卧式亮管式冷凝暴的特点 12受亮管冷噩 ■使用最广泛,多用于大、中小型制冷机组, 管外:创冷划 结构紧奏 管肉:冷却水 冷媒为氯或氟利昂 传热系数高 水侧多管程,冷却水温升一般为46 质要求高,清洗不方便 ■水侧流动阻力大 立式亮管式冷凝滁的糟点 13管式冷蛋 外套管为55mm无钢管 般用于大、中型氨制冷系就 外套管:制冷剂内奏管:冷却水 ■传热系教低于卧式,传热温差4~6℃ 可安装在宣外 ■容易清水垢,故对冷却水水质要求不高 ■占地面积小,但体积大 ■冷却水耗量大,冷却水温升2~3℃ 冷却水 ■需要高的操作平台 舂管式冷凝景 制作套管的材料 賽管式冷蛋的特点 多月于冷量小于25kW始烏引昂创斗机 热放哥 ■简手,如工 ■可奋在食崎阅压和上,地物凛 冷却水訑力大 ■合晶耗量火

2 卧式壳管式冷凝器的特点 „ 使用最广泛，多用于大、中、小型制冷机组， 结构紧凑 „ 冷媒为氨或氟利昂 „ 传热系数高 „ 水侧多管程，冷却水温升一般为4~6℃ „ 冷却水耗量少 „ 对冷却水水质要求高，清洗不方便 „ 水侧流动阻力大 1.2 立式壳管冷凝器 管外：制冷剂 管内：冷却水 立式壳管式冷凝器的特点 „ 一般用于大、中型氨制冷系统 „ 传热系数低于卧式，传热温差4~6℃ „ 可安装在室外 „ 容易清水垢，故对冷却水水质要求不高 „ 占地面积小，但体积大 „ 冷却水耗量大，冷却水温升2~3℃ „ 需要高的操作平台 1.3 套管式冷凝器 ) 外套管为55mm无缝钢管 ) 外套管：制冷剂 内套管：冷却水 套管式冷凝器 制作套管的材料 套管式冷凝器的特点 „ 多用于冷量小于25kW的氟利昂制冷机组 „ 传热效果好 „ 结构简单，易加工 „ 可套在全封闭压缩机上，结构紧凑 „ 冷却水流动阻力大 „ 金属耗量大

14其它型水冷式冷凝:可發莞型 15水冷究冷涎蛋狐差 制冷剂 2.风冷式冷凝骱 风冷式冷凝暴 冷蔽管 风冷式冷凝景 Air-cooled condenser 腰

3 1.4 其它类型水冷式冷凝器：可清洗型 1.5 水冷式冷凝器的传热温差 T F 制冷剂 水 2. 风冷式冷凝器 风冷式冷凝器 风冷式冷凝器 Air-cooled condenser

风冷式冷凝暴的特点 冷式冷凝暴的传热馄差 ■适用于中、小型氟利昂制冷机组、缺水环境和 汽丰空调 制冷剂 ■传热系敷低,传热温差大 ■气温高时冷凝压力高 ■不需要配冷却水系統 ■露天布王,不需要机房 ■翅片清洗不便 幕裳式冷蛋 幕赏式冷凝 FrETT Fipre 19-10 Cod section of an evaporative condenser(Baltimore Alecu Comne. /n 幕赏式冷蛋 小机血

4 风冷式冷凝器的特点 „ 适用于中、小型氟利昂制冷机组、缺水环境和 汽车空调 „ 传热系数低，传热温差大 „ 气温高时冷凝压力高 „ 不需要配冷却水系统 „ 露天布置，不需要机房 „ 翅片清洗不便 冷式冷凝器的传热温差 T F 制冷剂 空气 3 . 蒸 发 式 冷 凝 器 蒸发式冷凝器 蒸发式冷凝器 蒸 发 式 冷 凝 器 小型机组 的室外机

幕贰冷蛋的特成 豢各水冷式和风冷式的优点 幕裳式冷凝蛋的陣敦狐差 ■近用于中、小型氯和氯利昂制冷机红 制冷剂 ■传热系教比较高,冷凝湿度低 ■耗水量少 ■露天布工,不雷要机房 ■价高 ■清洗、修均帔扉烦 冷却介质 冷凝蛋的惑工龍 1.不同≯凝暴的传热憔能此 2.彩响冷蛋陟癥能的因膏 1400 ■21机理 1000 ■制冷剂侧 ·凝结换热 600 ■冷却介质侧 风冷/水冷式:对流换热 ·燕发冷凝式:蒿发换站 卧式立式套管式风冷式蕪发式 ■23制冷剂侧 ■22冷却介质侧 ■流态:过热蒿汽一饱和蒿汽一两相一液态 冷中介质流 近夺液 流遠高:换热增强,减少积垢 流遠低:流动阻力小,泵风扇能耗小 ■凝结形式 最佳流遠 藁状凝站:换燕票数小 er水:0.8-12m/眠(氨<25m/6氧利昂 森状凝站:换热系大 立式◆凝磊下鄣淡增厚,传热系数降低 冷却介质传热面积垢 冷凝壁面的表面状态 水冷式:水垢、镑饮 风冷式:灰尘、锈蚀 壁面粗批会使液膜飘聚变厚,热阻增大

5 蒸发式冷凝器的特点 兼备水冷式和风冷式的优点 „ 适用于中、小型氨和氟利昂制冷机组 „ 传热系数比较高，冷凝温度低 „ 耗水量少 „ 露天布置，不需要机房 „ 造价高 „ 清洗、维修均较麻烦 蒸发式冷凝器的传热温差 T F 制冷剂 冷却介质 二、冷凝器的热工性能 1. 不同冷凝器的传热性能比较 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 卧式 立式 套管式 风冷式 蒸发式 传热系数 (W/m2℃ ) 1200 750 1100 28 700 2. 影响冷凝器传热性能的因素 „ 2.1 机理 „ 制冷剂侧 • 凝结换热 „ 冷却介质侧 • 风冷/水冷式：对流换热 • 蒸发冷凝式：蒸发换热 „ 2.2 冷却介质侧 „ 冷却介质流速 • 流速高：换热增强，减少积垢 • 流速低：流动阻力小，泵/风扇能耗小 • 最佳流速 Q 水：0.8~1.2m/s(氨), <2.5m/s(氟利昂) Q 空气：2～4m/s „ 冷却介质传热面积垢 • 水冷式：水垢、锈蚀 • 风冷式：灰尘、锈蚀 „ 2.3 制冷剂侧 „ 流态：过热蒸汽－饱和蒸汽－两相－液态－ 过冷液。 „ 凝结形式 • 膜状凝结：换热系数小 • 珠状凝结：换热系数大 • 立式冷凝器下部液膜增厚，传热系数降低 „ 冷凝壁面的表面状态 • 壁面粗糙会使液膜积聚变厚，热阻增大