制冷技术 教学课件 贺俊杰 主编 贾永康 主审 第五章__压缩式制冷系统的设备和自控.pdfVIP

第五章 压缩式制冷系统的设备和自 控装置 第一节 冷凝器和蒸发器 一、冷凝器的种类、构造和工作原理 冷凝器的作用是将压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气的热量传递 给冷却介质（空气或水）后冷凝为高压液体，以达到制冷循环的目的。 冷凝器按其冷却介质的不同，可分为水冷式、空冷式（风冷式）、 水-空气冷却式三类。 （一）水冷式冷凝器 这一类冷凝器是以水作为冷却介质，常用的冷却水有江水、河水、 自来水等。冷却水可以一次流过冷凝器，也可以经过冷却塔冷却后再 循环使用。 常用的水冷式冷凝器有立式壳管式冷凝器、卧式壳管式冷凝器和 套管式冷凝器等，现分别介绍如下。 第一节 冷凝器和蒸发器 1、立式壳管式冷凝器 这种冷凝器的构造如图5-1所示，其外壳是由钢板卷焊而成的 大圆筒，上下两端各焊一块多孔管板，板上用胀管法或焊接法固 定着许多无缝钢管。冷凝器顶部装有配水箱，箱内设有均水板。 冷却水自顶部进入水箱后，被均匀地分配到各个管口，每根钢管 图5-1 立式壳管式冷凝器 图5-2 导流管嘴 1—导流管嘴 2—管板 第一节 冷凝器和蒸发器 顶端装有一个带斜槽的导流管嘴，如上页图5-2所示。冷却水通过斜 槽沿切线方向流入管中，并以螺旋线状沿管内壁向下流动，在管内 壁形成一层水膜，这样可使冷却水充分吸收制冷剂的热量而节省水 量。沿管壁顺流而下的冷却水流入冷凝器下部的钢筋混凝土水池内， 通常在冷凝器的一侧需装设扶梯，便于攀登到配水箱进行检查和清 除污垢。 高温高压的氨气从冷凝器上部管接头进入管束外部空间，凝结 成的高压液体从下部管接头排至贮液器。此外，在冷凝器的外壳上 还设有液面指示器、压力表、安全阀、放空气管、平衡管（即均压 管）、放油管和放混合气（即不凝性气体）等管接头，以便与相应 的设备和管路相连接。 立式壳管式冷凝器的优点是，垂直安装，占地面积小，可安装 在室外，无冻结危险，便于清除水垢，而且清洗时不必停止制冷系 统的运行，对冷却水的水质要求不高。主要缺点是耗水量大、笨重、 搬运不方便，制冷剂在里泄漏不易发现。尽管如此，目前我国大中 型氨制冷装置中多采用此种冷凝器。 第一节 冷凝器和蒸发器 2、卧式壳管式冷凝器 图5-3为卧式壳管式冷凝器。卧式壳管式冷凝器用钢板焊成卧式 圆筒形壳体，壳体内装有许多根无缝钢管，用焊接或胀接法固定在 筒体两端的管板上，两端管板的外面用带有隔板的封盖封闭，使冷 却水在筒内分成几个流程。冷却水在管内流动，从一端封盖的下部 进入，按顺序通过每个管组，最后从同一端封盖上部流出。这样可 以提高冷却水的流动速度，增强传热效果。 高压高温的氨气从上部进入冷凝器管间，与管内冷却水充分发 生热量交换后，氨气冷凝为氨液从下部排至贮液器。 筒体上设有安全阀、平衡管、放空气管和压力表、冷却水进出 口等管接头。此外，在封盖上还设有放空气阀和放水阀，在冷凝器 开始运转时，可打开放空气阀，以排除冷却水管内的空气，冷凝器 检修或停止运转时，可利用放水阀将其冷却水排出。 卧式壳管式冷凝器的主要优点是传热系数较高，耗水量较少， 操作管理方便，但是要求冷却水的水质要好，清洗水垢时不太方便， 需要停止冷凝器的工作。这种冷凝器一般应用在中、小型制冷装置 中，特别是压缩式冷凝机组中使用最为广泛。 第一节 冷凝器和蒸发器 图5-3 卧式壳管式冷凝器 第一节 冷凝器和蒸发器 氟利昂用卧式壳管式冷凝器与氨用卧式壳管式冷凝器不同之 处在于用铜管代替无缝钢管，由于氟利昂侧放热系数较低，所以 在铜管外表面轧成肋片状。此外，由于氟利昂能和润滑油相溶解， 润滑油随氟利昂一起在整个系统内循环，所以不需要设放油管接 头。 冷凝器的下侧还设有一个安全塞，它是用易熔合金制成，当 遇火灾或严重缺水时，熔塞自行熔化，氟利昂能自动地从冷凝器 排出，避免发生爆炸。 3、套管式