1. 冷凝器
冷凝器是蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的四大部件之一,是將壓縮機(jī)排放的高溫制冷劑氣體冷凝成飽和或過(guò)冷液體的設(shè)備。通過(guò)冷凝器,將熱負(fù)荷(制冷場(chǎng)所、電機(jī)功耗)傳遞給環(huán)境介質(zhì)(水或空氣)。
(1) 冷凝器的傳熱
a. 制冷劑側(cè)
油膜的影響:氟利昂系統(tǒng)中,油和制冷劑在冷凝器中互溶,對(duì)傳熱沒(méi)有影響;在氨系統(tǒng)中,油膜會(huì)嚴(yán)重影響換熱,必須及時(shí)排放冷凝器底部的存油。
不凝性氣體的影響:會(huì)占據(jù)一定的換熱空間并提高冷凝壓力,應(yīng)及時(shí)排放。氨系統(tǒng)必須通過(guò)空氣分離器排放,氟系統(tǒng)可以通過(guò)冷凝器上部的放空氣閥排放。
制冷劑充注量:過(guò)多的制冷劑充注量會(huì)減少冷凝空間,導(dǎo)致冷凝壓力升高,應(yīng)控制。
b. 冷卻介質(zhì)側(cè)(水或空氣)
冷卻介質(zhì)流速的影響:適當(dāng)?shù)牧魉贂?huì)提高放熱系數(shù)并降低污垢的沉積。水為冷卻介質(zhì)的,水的流速為0.8~1.2m/s(氨,鋼管),或小于2.5m/s(氟,銅管);空氣為冷卻介質(zhì)的,空氣流速為2~4m/s。
污垢的影響:污垢的導(dǎo)熱系數(shù)比較小,會(huì)影響熱量的傳遞,應(yīng)當(dāng)盡量避免并及時(shí)排除。水冷式冷凝器水側(cè)污垢包括水垢、銹蝕、泥沙等。對(duì)水質(zhì)較差的,應(yīng)采取軟化處理或用水池沉積泥沙。冷凝器的水路一般走管程,可以采取機(jī)械式清洗或化學(xué)方法清洗。風(fēng)冷式冷凝器空氣側(cè)的污垢主要有灰塵、油污和銹蝕物等。要采取防塵、防腐處理。
(2) 冷凝器的結(jié)構(gòu)
冷凝器的類(lèi)型很多,按其帶走熱量的方式,可分為三類(lèi):
a. 水冷式冷凝器
水冷式冷凝器由于采用水作為冷卻介質(zhì),而水溫通常又比較低,所以可以獲得較低的冷凝溫度,有利于提高制冷能力,降低運(yùn)行費(fèi)用,應(yīng)用十分廣泛。水冷式冷凝器又分為立式和臥式兩種。
立式冷凝器:冷凝器頂部裝有配水箱,可以將水均勻地分配給各個(gè)管口的分水頭,沿管內(nèi)壁螺旋狀流下,與管外的高溫氣體進(jìn)行熱交換。制冷劑蒸氣放出熱量后,冷凝成液體后沿管外壁流下沉積在冷凝器底部,經(jīng)液體管路流入貯液器。冷凝器底部裝有放油閥。
立式冷凝器的優(yōu)點(diǎn)是:占地面積小,可以安裝在室外;易清洗,且不必停止工作;不易堵塞,對(duì)水質(zhì)要求不高。缺點(diǎn)是:耗水量大,水泵功率大;管子易腐蝕,且泄漏不易被發(fā)現(xiàn)。
臥式冷凝器:臥式冷凝器的兩端管板外面用端蓋封閉,端蓋上鑄有分水隔板,把全部管束分隔成幾個(gè)管組(或流程)。冷卻水從一端的端蓋進(jìn)入后,順序流過(guò)每個(gè)流程,最后從同一端蓋上部流出。這樣可提高管內(nèi)水的流速,提高水側(cè)的放熱系數(shù)。冷凝器端蓋上部和下部分別設(shè)有放空氣和放水絲阻。
臥式冷凝器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱系數(shù)高,用水量小,進(jìn)出水溫容易控制,可以安裝在室內(nèi)。缺點(diǎn)是冷卻水流動(dòng)阻力較大,對(duì)水質(zhì)要求高,清洗時(shí)需停止工作,泄漏不易發(fā)現(xiàn)。常用于水質(zhì)較好、水溫較低、水量充足的地區(qū),適用于中小型制冷系統(tǒng)。