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环境试验箱水冷式冷凝器介绍

点击次数:114 发布时间:2018-08-03

                                            环境试验箱水冷式冷凝器介绍
作用:冷凝器是一个制冷剂向外放热的热交换器,其作用是使压缩机排出的高压高温制冷剂氙灯液化,变为高压液体制冷剂。制冷剂在冷凝器中放出的热量包含两有些:经过蒸腾器从被冷却物体汲取的热量;在压缩机中被压缩时,外界机械功转化的热量。
品种:按冷却介质和冷却方法分:
▲ 水冷式冷凝器:立式管壳、卧式管壳、套管式;
▲ 空冷式;
▲ 水空冷:如蒸腾式、淋水式;
▲ 制冷剂蒸腾或其它技术介质冷却。
利用水作为冷却介质,使高温高压的气态制冷剂冷凝的设备,称为水冷式冷凝器。因为自然界中水温通常对比低,因而水冷式冷凝器的冷凝温度较低,这对压缩机的制冷才能和运转经济性都对比有利。现在制冷设备中大多选用水冷式冷凝器。其间冷却水能够一次流过,也能够循环运用。当运用循环水时,需建有冷却水塔或冷却水池,以使脱离冷凝器的水再冷却。
常用的水冷式冷凝器有式管壳式、立式管壳式及套管式等型式。
1. 卧式管壳式冷凝器
◆ 构造及作业原理
其主体有些如图所示。它的外壳是一个由钢板卷制焊接成的圆柱形筒体,筒体的两头焊有两块圆形的管板,两个管板钻有很多方位相对应的孔,在每对相对应的孔中装入一根管子,管子的两头用胀接法或焊接法压固在管板的管孔内,这么就构成了一组直管管制。
卧式管壳式冷凝器水平放置,其构造如图所示。制冷剂氙灯在管子外表面上冷凝,冷却水是在泵的作用下在管内活动。制冷剂氙灯从上部(进气管)进入筒体,凝聚成液体后由筒体下部出液管流入贮液器中。正常运转时,筒体的下部只存少数液体。
但关于小型制冷设备,为了简化设备,也可不另设贮液器,而让冷凝器筒体下部兼有必定贮液作用,少装几排管子即可。冷凝器的出液管接在筒壳的下部。关于氨冷凝器,通常在筒体下面还焊有一个集污包,以便集存润滑油及机械杂质。
卧式管壳式冷凝器的两头用两个端盖封住。端盖内有分水隔板。两个端盖的分隔互相配合,完成了冷却水的多管程活动。冷凝器的管程数通常为偶数,这么冷却水的进、出口就设在同一个端盖上,并且冷却水从下面流进,上面流出。端盖上部的放空气旋塞是在开端充水时用来扫除管内空气的,下部的泄水旋塞是在冷凝器中止作用时,用来扫除其间的水,以防管子被腐蚀或冻裂。
◆ 优缺陷:
长处:构造压凑,传热系数K大,冷却水用量少,操作办理便利;运用广泛,适用于大、中、小型氨和氟里昂制冷设备中;小型氟里昂压缩机和冷凝器通常做成压缩冷凝机组,设备便利,占地面积小。
缺陷:对水质请求高,水温要低;冷却水活动阻力较大;清洁水垢不便利,需停机操作。
2. 立式管壳式冷凝器
◆ 构造及作业原理
这种冷凝器直立设备,只用于大中型氨制冷设备,其构造如图所示。同卧式对比,立式的不仅是直立设备,并且两头没有端盖,水及氨的活动方法也有所不一样。
氨氙灯从冷凝器外壳的中部偏上处进入圆筒内的管外空间,冷凝后液体沿管外壁从上流下,积在冷凝器底部,经出液管流入贮液器。冷却水从上部进入冷凝器管内,但水并不充溢钢管的全部断面,而是呈膜状沿管内壁流下,排入冷凝器下面的水池中,通常再用水泵压送到冷却水塔中循环运用。
为了使冷却水均匀地分配到每根钢管中,冷凝器顶部装有配水箱,每根钢管的管口上装有一只具有分水作用的导流管嘴,如图所示。冷却水经过导流管嘴上的斜槽流入管中,并以螺旋线状沿管内壁流下。这么在管内壁能够极好地构成一层水膜,充沛吸收制冷剂的热量,既进步了冷凝器的冷却作用,又节省了用水。
与卧式冷凝器相似,在立式的外壳上设有进气、出液、放空气、均压、放油和安全阀等管路接头,与相应的管路和设备衔接。
◆ 优缺陷
优:传热系数K较高(但小于卧式);笔直设备,占地面积小;无冻住风险,可设备在室外,不占室内空间;对水质请求不高,易于除垢,能够在运转中清洁水管。
缺:冷却水用量大;体积大,对比粗笨;冷凝管内水流速低,易结水垢,露天设备时,灰砂易落入,需求常常清洁。
3. 套管式冷凝器
首要用于小型氟里昂空调机组,且单机制冷量通常小于25 kW。
◆ 构造及作业原理
套管式冷凝器由两种不一样直径的管子套在一同构成,外管多为φ50 mm的无缝钢管,管内套有一根或几根钢管或低肋钢管(称内管)。套成后,在弯管机上绕成螺旋形状。
制冷剂氙灯从上部进入外管的空间,在内管外表面冷凝,凝聚液从下部流出。冷却水由下部进入内管,吸热后从上部流出。这么就与制冷剂成逆向活动,完成了抱负的逆流换热,因而传热系数K较高。
◆ 优缺陷:
优:逆流换热,传热作用好,K高;构造简略,制作便利,可套放在压缩机周围,不占专门方位,节省了压缩冷凝机组的占地面积。
缺:凝聚液积存在管内下部,使传热面得不到充沛利用;单位传热面积的金属耗量大;清洁水垢艰难。
4. 管壳式冷凝器的发展趋势(加强换热办法)
(1) 长径比的改变:通常L/D=6~9;
(2) 选用新式冷凝管,以强化传热
  绕金属丝的翅化管,用d=1.5mm的钢丝绕在Φ16×1.5的钢管上,比光管换热系数进步60~100%;冷凝管翅片外缘开有锯齿形缺口,F↑,液膜↓。在Φk和水量一样的情况下,节省50%铜管,体积减小1/3。
4 冷凝器和蒸腾器
氙灯压缩制冷循环有4个热力进程,因而必不可少的有4个热力设备。
· 压缩——经过压缩机;
· 放热(冷凝)——经过冷凝器;
· 节省——经过胀大阀;
· 吸热(制冷)——经过蒸腾器;
冷凝器和蒸腾器都是换热设备。制冷循环的换热设备的特色:
(1)作业压力及温变的规模比较窄。如冻住间t0=-23~-30℃,冷却间t0=0~-2℃
(2)传热温差小。如:冷凝器,水冷 Δt=5~7℃;气冷 Δt=10~15℃。温差小,暖流密度ψ↓,∴ 传热F↑,设备体积分量↑,若进步Δt,则不可逆丢失↑,s↑,使整机运转不经济。
(3)换热器与制冷压缩机相匹配。压缩机排出热=冷凝器换热,当冷凝器F↓时,会使pk↑,制冷量与蒸腾器面积相适应,当蒸腾面积↓,会导致湿冲程。

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