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第四章 制冷热交换器 在蒸气压缩式制冷装置中 压缩机作为主机 一类是主要设备：冷凝器、蒸发器、节流机构等，这些是完成制冷循环必不可少的设备； 另一类是辅助设备：各种贮存、分离和安全保护等设备，这些设备的作用是改善制冷系统的工作条件，提高系统运行的经济性和安全可靠性。 第一节 冷凝器 冷凝器的作用： 是将压缩机排出的高温、高压制冷剂过热蒸气冷却及冷凝成液体。制冷剂在冷凝器中放出的热量由冷却介质（水或空气）带走。 一、冷凝器的分类 二、冷凝器的结构 三、冷凝器的选择和计算 冷凝器选择计算的目的： 是通过热力计算和传热计算，确定其传热面积，从而选用合适的冷凝器，以及通过流体动力计算，确定冷却介质的流量和流过冷凝器的阻力损失，从而选择泵或风机的容量及功率。 冷凝器选择计算 冷凝器的选择计算包括确定冷凝器的传热面积、冷却介质流量及冷却介质在冷凝器中的流动阻力损失。 四、冷凝器的热力分析 凝结的形式有两种：膜状凝结与珠状凝结。制冷剂在冷凝器的凝结，一般都是膜状凝结。从换热效果看，以珠状凝结为好。 五、清除和预防冷凝器结水垢的方法 1．机械除垢法 2．酸洗法 第二节 蒸发器 蒸发器是制冷系统中的另一种换热器。对制冷系统而言，它是从系统外吸热的换热器。蒸发器的作用是利用液态制冷剂在低压下沸腾，转变为蒸气并吸收被冷却物体或介质的热量，达到制冷目的。因此蒸发器是制冷系统中制取冷量和输出冷量的设备。 一、蒸发器的分类 套管式蒸发器 套管式蒸发器结构如套管式冷凝器，一般用于小型氟系统。外管为无缝钢管，内管好可以是一根或多根铜管，可以用光管也可以是强化传热管。一般被冷却的液体载冷剂可以在内外管的环形空间中流动，也可以在内管中流动。套管式蒸发器结构紧凑，表面传热系数高。但有水易冻结和除水垢困难等缺点。 三、蒸发器的选择和计算 1．蒸发器的选型 蒸发器型式的选择，主要是从生产工艺和供冷方式来考虑。对于自带冷源的空气调节机组，应采用翅片式蒸发器；对于不挥发载冷剂的开式循环系统，如集中喷雾式空调冷水系统，可采用水箱型（沉浸式）蒸发器，对具有挥发性的载冷剂循环系统，或采用闭式循环的集中空调冷水系统，应采用卧式壳管式蒸发器。蒸发器型式的选择，可参照表4—6及本节介绍的蒸发器型式。 2．蒸发器选择计算 蒸发器的选择计算包括确定蒸发器的传热面积，载冷剂流量等。 四、蒸发器的热力分析 沸腾有两种形式：泡状沸腾和膜状沸腾，从传热效果看，膜状沸腾较好。制冷装置中蒸发器内的温差不大，因此制冷剂液体的沸腾总处于泡状沸腾。 第三节 板式热交换器的应用 板式换热器的优点： ①结构紧凑、体积小、重量大约只有相同传热面积的壳管式换热器的25％，因此便于运输和安装； ②板式换热器的当量直径小。； ③制冷剂充注量小，大约只需壳管式换热器的20％～40％； ④换热面积可通过改变板片数目任意调节； ⑤适应性强，可作冷凝器、蒸发器或冷却器使用； ⑥可靠性高； ⑦工艺过程简单，适合于批量生产。 板式换热器也有一定缺点： ①板片制造要求高，造价较高； ②板片之间间隙较小，冷却水中如有杂质存在易堵塞，因此对水质要求较高。 第四节 其它制冷热交换器 一、中间冷却器 在两级或多级压缩系统中，设置中间冷却器，用来冷却低压级压缩机的排气，还对进入蒸发器的制冷剂液体进行过冷，以提高低压级压缩机的制冷量和减少节流损失，同时对低压级压缩机的排气也起着油分离器作用。 二、回热器 回热式换热器，可简称为回热器，用于卤代烃制冷循环系统。通过回热式换热器间壁，造成高压制冷剂液体与低压制冷剂气体的换热，实现液体制冷剂过冷、气体制冷剂的过热，提高制冷效率，并保证压缩机运行的安全。 回热式换热器的结构多采用壳盘管式。 三、蒸发—冷凝器 蒸发—冷凝器用于复叠式制冷系统中。高温侧的制冷剂在其中气化吸热，低温侧的制冷剂在其中放热冷凝，故称为蒸发—冷凝器。 卧式壳管式蒸发器 卧式蒸发器 干式蒸发器 图4—16 氨卧式蒸发器结构 返回 图4—18 氟壳管式干式蒸发器 a）直管式 b）U形管式 1—管壳 2—放水管 3—制冷剂进口管 4—右端盖 5—制冷剂蒸气出口管 6—载冷剂进口管 7—传热管 8—折流管 9—载冷剂出口管 10—左端盖 水箱型（沉浸式）蒸发器 直管式蒸发器 螺旋管式蒸发器 蛇管（盘管）式蒸发器 图4—19 直管式蒸发器 a）直管式蒸发器