第3章蒸发器与冷凝器
3.1 蒸发器
蒸发器是制冷系统中制取和输出冷量的设备。按照被冷却介质的特性，蒸发器可以分为冷却空气和冷却液体载冷剂两大类。
3.1.1影响蒸发器传热的主要因素
1．制冷剂特性对蒸发器传热的影响
一般制冷剂液体在蒸发器内的沸腾换热都属于泡状沸腾。
泡状换热
沸腾换热
膜状换热
当制冷剂导热系数λ↑、密度ρ↑、粘度μ↓、汽化潜热γ↑时，放热系数α↑。
2．被冷却介质特性对蒸发器传热的影响
水、盐水和空气是制冷剂装置中常见的被冷却介质，其放热系数与其物理性质有关外，还与其流速等外界因素有关，流速大，虽然放热系数大，但相应的动力消耗也大，所以要取适宜的流速。
3．润滑油进入蒸发器对传热的影响
形成油膜（低温下由于粘度大，更易形成），产生很大的热阻，降低换热效率，制冷量减少。
（1）油不能蒸发，导热系数小。一般油膜厚度为0.1mm时产生的热阻相当于厚度为33mm的低碳钢金属壁的热阻。
（2）油膜还会妨碍制冷剂液体润湿传热表面
4．蒸发器结构型式对蒸发器传热的影响
（1）使液体尽量充分接触传热表面
①合理的液面高度
②尽量减少制冷剂蒸气进入蒸发器
③采用液泵供液
（2）增强热阻大的一侧的传热，如在管壁上加肋以增大换热面积。
3.1.2冷却空气的蒸发器
这类蒸发器的制冷剂在蒸发器的管程内流动，并与在管程外流动
的空气进行热交换，按空气流动的原因，冷却空气的蒸发器可分为自然对流式和强迫对流式两种。
1．自然对流式冷却空气的蒸发器
这种蒸发器的蒸发管又称为排管，广泛用于冷库中，它依靠自然对流换热方式使库内空气冷却，其结构简单、制作方便，甚至可在现场生产，但传热系数较低，面积大，消耗金属多。为了提高传热效果，可采用绕制肋管制造。
冷库内常用的排管蒸发器可根据其安装的位置分为有墙排管、顶排管、搁架式排管等多种形式。（每种形式的结构图）
2．强迫对流式冷却空气的蒸发器
在冷库中使用被称为冷风机, 在空调系统中使用被称为表冷器（表面式冷却器）。它由几排带肋片的盘管和风机组成，依靠风机的强制作用，使被冷却房间的空气从盘管组的肋片间流过。管内制冷剂吸热汽化，管外空气冷却降温后送入房间。如图8-3为冷风机的蒸发器结构示意图（P208）。
这种氨用蒸发器一般用外径为25～38mm的无缝钢管制成，管外绕以1mm的钢肋片，肋片间距10mm。氟用蒸发器一般用外径10～18mm 的铜管制成，管外肋片为厚0.2mm的铜片或铝片，肋片间节距与蒸发温度有关，蒸发温度高且肋片管上不结霜时，片距可取2～4mm，蒸发温度较低且肋片管上结霜时，片距应大些，可取6～12mm，如采取热气除霜措施则蒸发器的片距可以取小些。
3.1.3 卧式管壳式蒸发器
卧式管壳式蒸发器属于冷却液体载冷剂大类的蒸发器，有满液式和干式两种。
1．满液式蒸发器
满液式蒸发器大多为壳管式，载冷剂在管内流动，制冷剂在管外蒸发，制冷剂液体基本浸满管束，上部留有一定的气空间。
1）结构
氨用满液式卧式壳管式蒸发器结构如图8-4所示。其筒体是钢板卷板后焊接成形，两端焊有管板，多根φ25mm×2.5mm或φ19mm×2mm 的换热钢管穿过管板后，通过胀接或焊接的方式与管板连接。筒体两端的管板外为装有分程隔板的封头，制冷剂走壳程，载冷剂（冷冻水）在管程内多程流动。封头上有载冷剂（冷冻水）进口管、载冷剂（冷冻水）出口管。
2）工作过程
满液式卧式壳管式蒸发器的工作过程是：……
满液式卧式壳管式蒸发器内充满了液态制冷剂，可使传热面与液态制冷剂充分接触，总传热系数高。
满液式卧式壳管式蒸发器在工作时要保持一定的液面高度。正常工作时筒体内要充注垂直筒径约70%～80%高度的制冷剂液体。
3）主要特点
（1）优点：
①结构紧凑，占地面积小；
②传热性能好；
③制造和安装较方便；
④用盐水作载冷剂，不易腐蚀和避免盐水浓度被空气中水分稀释等。
（2）缺点
①制冷剂充注量大；
②受制冷剂液体静压力的影响。使其下部液体的蒸发温度提高，从而减小了蒸发器的传热温差。
③易冻裂换热管子。当满液式卧式壳管式蒸发器蒸发温度过低或载冷剂流速过慢时，可能由于载冷剂结冰而冻裂管子。
所以它的应用受到一定的限制，尤其是在氟利昂制冷系统中，很少使用满液式卧式壳管式蒸发器，而使用干式壳管式蒸发器。
2．干式壳管式蒸发器
干式管壳式蒸发器属于冷却液体载冷剂大类的蒸发器，主要用于氟利昂制冷系统中。这种蒸发器的制冷剂液体走管程，因而制冷剂的充注量较少。
1）结构
其结构与满液式蒸发器相似，不同的是换热管为外径12～16mm 的紫铜管，管内低内肋翅片，以增加管内制冷剂的放热系数（书上“增加流速”错）。制冷剂液体经节流后从蒸发器一端端盖的下方进口进入管程内，经2～4个流程吸热后由同侧端盖上方出口引出。载冷剂（冷冻水）走壳程，为保证载冷剂（冷冻水）横向流过换热管束时的速度为0.5～1.5m/s，壳程内换热管束上装有多块缺口上下错开布置的弓形折流板。干式管壳式蒸发器的结构如图8-5所示（P210）2）工作过程
在干式壳管式蒸发器内，随着液态制冷剂在管内流动，沿程吸收管外载冷剂的热量逐渐汽化，制冷剂处于液汽共存的状态，蒸发器部分传热面与气态制冷剂接触，导致总传热系数较满液式低，但其制冷剂充注量少。
3）主要特点
（1）优点干式壳管式蒸发器的优点是：
①充液量少。为管内容积的40%左右，比满液式蒸发器减少80%～85%；
②受制冷剂液体静压力的影响较少；
③载冷剂结冰不会胀裂管子。
（2）缺点缺点是：
①制冷剂在换热管束内供液不易均匀；
②弓形折流板制造与装配比较麻烦。
3.1.4 板式蒸发器
板式蒸发器是一种以波纹板片为换热表面的高效、紧凑型换热器。近年来，已广泛用于户式、模块式等冷水空调机组中的冷热源中。
1．结构
板式换热器由若干板片（一般采用铜板或不锈钢板）组合而成，相邻板片的波纹方向相反，液体沿板间狭窄弯曲的通道流动，速度和方向不断发生突变，扰动强烈，从而大大地强化了传热效果。冷、热两种流体交错地在板片两侧流过，通过板片进行热交换。板式换热器因通道波纹形状复杂，介质虽是低速流入，但在沟槽内也会形成湍流，大大地提高了板式换热器的总传热系数，同时沟槽多又增加了板式换热器的换热面积。
2．板式换热器具有如下特点：
1）体积小，结构紧凑，比同样传热面积的壳管式换热器体积小60%；
2）总传热系数高，约为2000～3000W/（㎡·K）；
3）流速小，流动阻力损失小；
4）能适应流体间的小温差传热；
5）制冷剂充注量少；
6）质量轻，热损失小。
3.1.5 沉浸式蒸发器
沉浸式蒸发器是由一组垂直布置的平行管组成的蒸发器，如图8-8所示。制冷剂在管内蒸发，整个组沉浸在盛满载冷剂的箱（池或槽）体内，载冷剂在搅拌器的推动下在箱内流动，以增热。
课外作业题：
1．试述影响蒸发器传热的主要因素。
2．试比较干式壳管式蒸发器和满液式壳管式蒸发器各自的优点。
[3.1练习题]
一、单项选择题：
1、在蒸发器采用翅片管，可（），提高换热效果。
A、增加传热系数
B、增加传热面积
C、减少表面结霜
D、减少管内阻力损失
2、冷风机采用空气强制对流，可（），提高换热效率。
A、增加传热系数
B、增加传热面积
C、减少表面结霜
D、减少管内阻力损失
3、干式卧式壳管式蒸发器主要用于（）制冷系统中。
A、氨
B、氟利昂
C、氨和氟利昂
D、以上都不对
4、干式卧式壳管式蒸发器的平均传热温差为（）。
A、1~2℃
B、2~4℃
C、4~6℃
D、8℃
5、满液式蒸发器中制冷剂的蒸发温度（）
A．上部比下部高B．下部比上部高
C．一样D．不一定
6．如果节流后进入蒸发器的制冷剂蒸汽比例多，则对蒸发器传热的影响是（）
A、利于传热
B、不利于传热
C、对传热没有影响
D、对传热是否有影响取决于制冷剂的种类
二、多项选择题：
1、卧式壳管式蒸发器主要用于直接冷却（）。
A、空气
B、水
C、盐水
D、其它液体
2．当制冷剂的（）有利于蒸发器的传热。
A、导热系数大
B、密度大
C、粘度大
D、汽化潜热大
三、判断题：
1、在满液（干）式卧式壳管式蒸发器中，制冷剂走壳程，载冷剂走管程。2．氟利昂制冷系统的冷却排管和冷风机一般采用上进下出的供液方式。
3.2 冷凝器
冷凝器按其冷却介质和冷却方式，可以分为空气冷却式、水冷却式和蒸发冷却式三种类型。
3.2.1 影响冷凝传热的主要因素
冷凝器的传热
冷凝过程＝冷却过程＋凝结过程
冷凝负荷＝冷却热（显热）＋凝结热（潜热）（占80%以上）
在冷凝阶段，制冷剂以膜状凝结和珠状凝结两种不同的换热形
式。珠状凝结的换热效果比膜状凝结换热要好得多（15～20倍），因为液体膜层的导热热阻是凝结过程的主要热阻。制冷剂蒸汽在冷凝器中的凝结主要属于膜状凝结。
1．冷凝器结构形式对冷凝器传热的影响
对于膜状凝结，液膜越薄越好，液膜的厚薄与制冷剂流动方向、流速有关，还与冷凝器的结构有关。无论何种结构的冷凝器，都应设法使制冷剂凝液迅速从冷却壁面离开。
2．制冷剂及其传热特性对冷凝器传热的影响
（1）导热系数λλ↑→K↑
（2）比热c m与密度ρc m↑→K↑ρ↑→K↑
（3）粘度μ↑→K↓
3．冷却介质及流动特性对冷凝器传热的影响
（1）介质种类作为冷却介质，水优于空气
（2）冷却介质的流速v
v↑→K↑
v↑→水泵或风机的功率增大，因此
一般的最佳流速，水：0.8～1.5m/s
空气：2.0～4.0m/s
4．不凝性气体对冷凝器传热的影响
（1）不凝性气体的来源（冷凝器中为什么会存在不凝性气体？）
①空气
②制冷剂与润滑油在高温下的分解
（2）影响的机理（原因）（冷凝器中存在不凝性气体为什么会传热变差？）
①在管壁面附近形成气体层，阻碍了制冷剂蒸汽向壁表面的扩
散与对流（作简图表示）
②占据有效的传热面积
（3）影响大小
实验证明，即使存在极微量的不凝性气体也会对传热产生极有害的影响。
含量为0.2%时，K↓20～30%；
含量为0.5%时，K↓约50%；
含量为1.0%时，K值仅是纯蒸汽时的1/3。
（4）去除不凝性气体的措施
①在制冷装置中设空气分离器
②在冷凝器或贮液器上设放空气管（主要用在小型氟系统中）
5．冷凝器传热表面的油膜、水垢等的影响
（1）油膜0.1mm的油膜，其热阻相当于33mm钢板的热阻系统中油的存在，对氨系统与氟系统的影响是不同的。
（2）水垢
对于用空气作介质的冷凝器，主要是灰尘、赃物
①形成水垢的原因――水中杂质存在
Ⅰ、水本身含有矿物质、泥沙等杂质
Ⅱ、循环中被污染
在循环使用中，蒸发的往往是纯水，留下的杂质浓度变大，水质会越来越差。（应及时补充与更换水）
3.2.2 空气冷却式冷凝器
空气冷却式冷凝器又称风冷式冷凝器，是利用大气环境中的空气来冷却的。按空气在冷凝器盘管外侧流动的驱动动力来源，可分为自然对流和强迫对流两种型式。
自然对流式冷凝器靠空气自然流动，传热效率低，仅适用于制冷量很小的家用冰箱等场合。强迫对流式冷凝器一般装有轴流风机，传热效率高，不需水源，应用广泛。
图8-9是强迫对流式空气冷却式冷凝器结构示意图，高压制冷剂蒸气从冷凝器上部的分配集管进入蛇形盘管，向下流动冷凝后经下部流出。空气在风机作用下，以2～3m/s迎面风速吸收并带走制冷剂冷凝时释放的热量。空气冷却式冷凝器空气侧的总传热系数一般为23～35W/(㎡·K)，且随风速的变化而变化，其平均传热温差通常取10～15℃，以免需要的传热面积过大。
3.2 冷凝器
3.2.3 水冷式冷凝器
水冷式冷凝器用水冷却，其传热效率比风冷式高。按结构型式不同，可分为套管式、壳管式、板式等类型。
1．套管式冷凝器
如图8-10所示，套管式冷凝器是在一根直径大些的钢管或铜管中，套一根或数根小直径的铜管，再弯制成圆形、U形或螺旋状。
冷却水下进上出，在换热管内流动；高压制冷剂蒸气则上进下出，在外套管内和换热管之间的空间内与冷却水呈逆向流动，沿程向冷却水放热冷凝后，冷凝液从外套管下部流出。
套管式冷凝器结构简单，易于制造，总传热系数较高，可达1100W/(㎡·K)，常用于制冷量小于40kW的小型氟利昂制冷系统中。
2．壳管式冷凝器
壳管式冷凝器又分为立式和卧式二种。立式壳管式冷凝器主要用于大中型氨制冷系统中，其结构庞大，耗材多；卧式壳管式冷凝器则在氨系统和氟利昂系统中应用广泛。
1）立式壳管式冷凝器
立式壳管式冷凝器是一直立的圆筒形状，主要由筒体、管板、换热管、配水箱和各种接管等组成。冷却水从顶部进入配水箱内，在每根换热管的顶部设有导流管嘴，导流管嘴可均匀分配进入换热管束的进水量，并使冷却水沿着切线方向进入换热管内，于螺旋线状沿换热管的内壁向下流动，形成水膜。
气态制冷剂从冷凝器筒体的中上部位置进入筒体内沿着换热管的外壁流动与冷却水进行换热，被冷凝后的高压液态制冷剂积存在冷凝器的底部后排出。立式壳管式冷凝器结构示意图如图8-11所示。
2）卧式壳管式冷凝器
卧式壳管式冷凝器水平放置，如图8-12所示，它通常由筒体、管板、管箱（端盖）、换热管等部件组成。为提高冷凝器的换热能力，在管箱内和管板外的空间内，设有隔板（分水筋），可以隔出几个改变水流方向的回程，冷却水从冷凝器管箱的下部进入，按照已隔成的管束回程顺序在换热管内流动，吸收制冷剂放出的热量使制冷剂冷凝，冷却水最后从管箱的上部排出；（多水程的作用：一是提高流速，增加换热；二是减少水量。）高压制冷剂蒸汽则从筒体的上部进入筒体，在筒体和换热管外壁之间的壳程流动，向各换热管内的冷却水放热被冷凝为液态后汇集于筒体下部，从筒体下部的出液口排出。
筒体上部设有安全阀、平衡管（均压管）、放空气管、压力表等管接头。制冷剂为氨时，换热管采用无缝钢管；制冷剂为氟利昂时，换热管采用低肋铜管。氨冷凝器在筒体下部设有放油管，氟利昂冷凝
器则不设。管箱上设有放空气和放水螺塞。小型氟利昂冷凝器不装安全阀，而是在筒体下部装一个易熔塞，当冷凝器内部或外部温度达70℃以上时，易熔塞熔化释放出制冷剂，可防止发生筒体爆炸事故。
卧式壳管式冷凝器传热系数较高，热负荷也大，多用于大、中型制冷系统。为节约用水，冷却水通常为循环使用，需配备冷却塔、冷却水泵及管路组成冷却水循环系统。冷却水进出冷凝器的温差一般为4～6℃。
3．板式冷凝器
换热表面由一组平板或其他板组成的换热器，两流体分别在板间的空隙中流动而进行换热。结构简单、传热面积大、尺寸可以做得比较紧凑，但不能承受较高的压力，可参照上节板式换热器内容。
3.2.4 蒸发冷却式冷凝器
在蒸发式冷却冷凝器中，制冷剂冷凝时放出的热量同时被水和空气带走，图8-13是蒸发式冷却冷凝器的结构示意图。
根据通风机在箱体中的安装位置，蒸发式冷却冷凝器可分为吹风式、吸风式和预冷式等类型。
1．结构
2．工作过程
3．特点
优点是：（1）用水量少；（2）结构紧凑，可安装在屋顶上，节省占地面积。
缺点是：冷却水不断循环使用，水垢层增长较快，需要使用经过软化处理的水。
3.3 传热过程的强化
1．增大传热面积
2．增大对数平均温度度差
3．增大总传热系数
4．降低污垢热阻值
5．降低管壁热阻
[3.2课堂练习题]
单项选择题：
1、卧式壳管式冷凝器制成多流程是为了（）
A．提高流速B．降低流阻
C．加大水量D．降低传热温差
2、一般情况下，套管式冷凝器中（）
A．冷却水走套管间，制冷剂走内管，同向流动
B．冷却水走套管间，制冷剂走内管，逆向流动
C．冷却水走内管，制冷剂走套管间，同向流动
D．冷却水走内管，制冷剂走套管间，逆向流动
3、氨用冷凝器的传热管可采用（）
A．铜管B．钢管
C．铝合金管D．内螺纹铜管
4、不凝性气体存在于制冷系统，主要对（）的工作性能有影响。
A、压缩机
B、冷凝器
C、节流阀
D、蒸发器
多项选择题：
1、水冷式冷凝器有（）
A、立式壳管式
B、卧式壳管式
C、满液式
D、套管式
2、下列有利于冷凝器传热的因素是（）
A、导热系数大
B、比热大
C、粘度大
D、标准蒸发温度高
填空题：
1．冷凝器按其冷却介质和冷却方式，可以分为空气冷却式、水冷却式和冷却式三种类型。
2．根据通风机在箱体中的安装位置，蒸发式冷却冷凝器可分为吹风式、式和预冷式等类型。
3．水冷式冷凝器用水冷却，按结构型式不同，可分为套管式、壳管式、式等类型。
判断题：
1、在凝结传热中，珠状凝结的换热效果比膜状凝结换热要好得多。
2、采用同一种制冷剂，空气冷却式冷凝器的冷凝压力比水冷式冷凝器高。
冷凝器和蒸发器 冷凝器和蒸发器是汽车空调器中双重要的组件，其作用是实现两种不同流体之间的热量交换。所以，蒸发器和冷凝器都是换热器。具体讲来，在冷凝器中是制冷剂把热量放给周围环境空气。制冷剂在管内流动，在放热历程中，制冷剂蒸气逐步凝结成制冷剂液体。而周围环境空气受到加热，在蒸发器中则是制冷剂吸收周围被冷却空气—-车室内空气的热量，制冷剂在管内流动，在吸热的历程中，制冷剂液体不断的沸腾气化成制冷剂蒸气。空气则得到冷却，温度降低。在一定的条件下空气中还会有一部分水蒸气凝结析出。 4.1换热器的基来源根基理 在汽车空调中所采用的冷凝器和蒸发器都是制冷剂和空气之间被壁面（如金属管）离隔，二者不直接接触来实现温差传热的换热器。从传热角度考虑，换热的历程老是两种流体之间存在温差，而且也老是温度高的流体将热量传递给温度低的流体。为分析方便为达到目的，把温度高的流体称为热流体，把温度低的流体称为冷流体。在冷凝器中制冷剂称为热流体，那么空气就是冷流体。在蒸发器中恰好相反，空气是热流体，制冷剂却成了冷流体。是以蒸发气和冷凝器是实现热流体和冷流体之间热量转换的设备。在汽车空调中冷凝器放出制冷剂储存的热量，而蒸发气是制冷剂吸收空气中的热量。 4.2冷凝器 冷凝器是将压缩机排出的高压过热制冷剂蒸气，通过它放出热量后，凝结成液体或过冷液体的换热设备。 在汽车空调中，冷凝器都是采用空气冷却方式，或叫做风冷方式。其特点是不需要用水和水源，使用和安装方便。 （1）冷凝器构造 在汽车空调中采用的冷凝器首要有以下几种： ①管片式冷凝器 ②管带式冷凝器 ③平流式冷凝器 （2）冷凝器的安插 汽车空调的冷凝器，大多数安插在车头部，侧面或车底，经常有地面上的尘土和泥浆水飞溅在冷凝器上。其既增加了热阻，降低了传热性能，冷凝器的管子又受到这种酸性物质的腐蚀，管子容易烂穿。是以，在使用时应经常对冷凝器外貌进行清理。
如何根据压缩机的制冷量配冷凝器散热面积？ 帖子创建时间: 2013年03月04日08:34评论：1浏览：2520投稿 1）风冷凝器换热面积计算方法 制冷量+压缩机电机功率/200~250=冷凝器换热面例如：（3SS1-1500压缩机）CT=40℃：CE=-25℃压缩机制冷量=12527W+压缩机电机功率11250W=23777/230=风冷凝器换热面积103m2 2）水冷凝器换热面积与风冷凝器比例=概算1比18（103 /18）=6m2 蒸发器的面积根据压缩机制冷量（蒸发温度℃×Δt相对湿度的休正系数查表）。 3）制冷量的计算方法：=温差×重量/时间×比热×设备维护机构 例如：有一个速冻库 1）库温-35℃ 2）速冻量1T/H 3）时间2/H内 4）速冻物质（鲜鱼） 5）环境温度27℃ 6）设备维护机构保温板计算：62℃×1000/2/H×0.82×1.23=31266 kcal/n 可以查压缩机蒸发温度CT =40 CE-40℃制冷量=31266 kcal/n 冷凝器换热面积大于蒸发器换热面积有什么缺点 如果通过加大冷凝风扇的风量可以吗 rainbowyincai |浏览1306 次 发布于2015-06-07 10:19 最佳答案 冷凝器换热面积大于蒸发器换热面积的缺点： 1、高压压力过低；
2、压机走湿行程，易液击，通过加大蒸发器风扇的风量。风冷
冷凝器和蒸发器换热面积计算方法： 1、风冷凝器换热面积计算方法：制冷量+压缩机电机功率/200~250=冷凝器换热面积 例如：（3SS1-1500压缩机）CT=40℃：CE=-25℃压缩机制冷量=12527 W+压缩机电机功率11250W=23777/230=风冷凝器换热面积103m2。 2、水冷凝器换热面积与风冷凝器比例=概算1比18（103 /18）=6m2，蒸发器的面积根据压缩机制冷量（蒸发温度℃×Δt相对湿度的休正系数查表）。 （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）
干式和满液式蒸发器的区别
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干式和满液式蒸发器的优缺点 满液式壳管蒸发器在管内走水，制冷剂在管簇外面蒸发,所以传热面基本上都与液体制冷剂接触。一般壳体内充注的制冷剂量约为筒体有效容积的５5%~65%，制冷剂液体吸热气化后经筒体顶部的液体分离器,回入压缩机。 其优点是结构紧凑，操作管理方便，传热系数较高。其缺点是: ①制冷系统蒸发温度低于0℃时,管内水易冻结，破坏蒸发管； ②制冷剂充灌量大; ③受制冷剂液柱高度影响,筒体底部的蒸发温度偏高,会减小传热温差； ④蒸发器筒体下部会积油,必须有可靠的回油措施,否则影响系统的安全运行。 干式壳管式即非满液式蒸发器的制冷剂在管内流动,水在管簇外流动。制冷剂流动通常有几个流程，由于制冷剂液体的逐渐气化,通常越向上，其流程管数越多。为了增加水侧换热,在筒体传热管的外侧设有若干个折流板,使水多次横掠管簇流动。 其优点是： ①润滑油随制冷剂进入压缩机,一般不存在积油问题 ②充灌的制冷剂少,一般只有满液式的1／３左右; ③t0在0℃附近时，水不会冻结。 但使用这种蒸发器必须注意： ①制冷剂有多个流程,在端盖转弯处如处理不好会产生积液，从而使
进入下一个流程的液体分配不均匀,影响传热效果; ②水侧存在泄漏问题，由于折流板外缘与壳体间一般有１~3mm间隙,与传热管之间有2ｍｍ左右的间隙，因而会引起水的泄漏。实践证明,水的泄漏会引起水侧换热系数降低20%~３０%,总的传热系数降低５%~15%。 一种螺旋式油分离器在满液式螺杆冷水机组中的应用研究 -李进杨 回油的原因 由于润滑油沸点远高于制冷剂的，所以润滑油随制冷剂进入蒸发器后不会同制冷剂一起蒸发,此时若不采取适当措施，润滑油势必在蒸发器中越积越多，一方面在换热器的壁面上形成一层油膜,这样就大大降低了传热效果和制冷效率；另一方面压缩机缺油,这对机组的安全高效运行极为不利。因此,需要有合适的技术措施和控制程序处理润滑油，否则不能保证满液式蒸发器传热性能,机组的安全运行也会成问题。 油分离器 当螺杆式压缩机排出的高压气体和油的混合物进入油分离器时，由于油分离器容积大,气体的流速突降，加上气体的流动方向改变,依靠惯性作用使油分离沉降下来，大量的油聚集在分离器底部。这种分离被称为一级分离。为了进一步提高分离精度,一般要进行二级分离。一级分离后，利用特制的充填物,将细小的雾状油滴通过捕集作用,使油滴聚集变大,在流经填充物时被进一步分离出来。有的高效型
空调中冷凝器与蒸发器 空调系统的机件，能将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气，从而来降低管子中介质所携带的热量。例如：电厂要用许多冷凝器使涡轮机排出的蒸气得到冷凝；在冷冻厂中用冷凝器来冷凝氨和氟利昂之类的致冷蒸气。石油化学工业中用冷凝器使烃类及其他化学蒸气冷凝。在蒸馏过程中，把蒸气转变成液态的装置称为冷凝器。所有的冷凝器都是把气体或蒸气的热量带走而运转的。对某些应用来说，气体必须通过一根长长的管子（通常盘成螺线管），以便让热量散失到四周的空气中，铜之类的导热金属常用于输送蒸气。为提高冷凝器的效率经常在管道上附加散热片以加速散热。散热片是用良导热金属制成的平板。这类冷凝器一般还要用风机迫使空气经过散热片并把热带走。放热原理：气体在加压之后会液化，在这个物理过程中会释放自身热量（液化放热）般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。 压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，从而完成制冷循环。蒸发器（Evaporator）制冷系统中使制冷剂液体吸热蒸发为气体的热交
换器。蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件，低温的冷凝“液”体通过蒸发器，与外界的空气进行热交换，“气”化吸热，达到制冷的效果。制冷原理：高温高压液体在一个较大空间内自身会气化，在这个物理过程中会吸收外围环境中的热量（蒸发吸热）空调蒸发器的作用是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。 根据被冷却介质的种类不同，蒸发器可分为两大类： (1)冷却液体载冷剂的蒸发器。用于冷却液体载冷剂水、盐水或乙二醇水溶液等。这类蒸发器常用的有卧式蒸发器、立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器等。 (2)冷却空气的蒸发器。这类蒸发器有冷却排管和冷风机。
冷凝器(Condenser) 空调系统的机件，能将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气，从而来降低管子中介质所携带的热量。 例如：电厂要用许多冷凝器使涡轮机排出的蒸气得到冷凝；在冷冻厂中用冷凝器来冷凝氨和氟利昂之类的致冷蒸气。石油化学工业中用冷凝器使烃类及其他化学蒸气冷凝。在蒸馏过程中，把蒸气转变成液态的装置称为冷凝器。所有的冷凝器都是把气体或蒸气的热量带走而运转的。对某些应用来说，气体必须通过一根长长的管子（通常盘成螺线管），以便让热量散失到四周的空气中，铜之类的导热金属常用于输送蒸气。为提高冷凝器的效率经常在管道上附加散热片以加速散热。散热片是用良导热金属制成的平板。这类冷凝器一般还要用风机迫使空气经过散热片并把热带走。 放热原理：气体在加压之后会液化，在这个物理过程中会释放自身热量（液化放热） 般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。 压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，从而完成制冷循环。 蒸发器（Evaporator） 制冷系统中使制冷剂液体吸热蒸发为气体的热交换器。蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件，低温的冷凝“液”体通过蒸发器，与外界的空气进行热交换，“气”化吸热，达到制冷的效果。 制冷原理：高温高压液体在一个较大空间内自身会气化，在这个物理过程中会吸收外围环境中的热量（蒸发吸热） 空调蒸发器的作用是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。根据被冷却介质的种类不同，蒸发器可分为两大类：(1)冷却液体载冷剂的蒸发器。用于冷却液体载冷剂——水、盐水或乙二醇水溶液等。这类蒸发器常用的有卧式蒸发器、立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器等。(2)冷却空气的蒸发器。这类蒸发器有冷却排管和冷风机。
选型参数计算表 蒸发器简易选型 ( 仅供参考) 压缩机输 RT 104kcal/h 输入功率制冷量 KW 蒸发器片数 ( 冷冻水进 12°出 7°) 入功率备注 （kW）(COP3.33) （Hp) EATB25 EATB55 EATB85 小1 0.62 0.124 0.65 2.17 16 2°蒸发 1 0.7 0.2 2 0.75 2.5 18 2°蒸发 1.5 1.05 0.33 1.13 3.76 22 2°蒸发 2 1.4 0.4 3 1.50 5 26 2°蒸发 3 2.1 0.65 2.25 7.5 3 4 18 2°蒸发 4 2.8 0.86 3.00 10 44 22 2°蒸发 5 3.5 1.1 3.75 12.5 54 2 6 2°蒸发 6 4.2 1.29 4.50 15 30 2°蒸发 7 5 1.5 5.25 17.5 32 2°蒸发 8 5.7 1.7 6.00 20 36 2°蒸发 9 6.4 1.9 6.75 22.5 40 2°蒸发 10 7.1 2.1 7.50 25 46 2°蒸发 11 7.9 2.4 8.25 27.5 50 2°蒸发 12 8.5 2.6 9.00 30 56 36 2°蒸发 13 9.4 2.8 9.75 32.5 60 40 2°蒸发 14 10 3 10.50 35 64 42 2°蒸发 15 11 3.26 11.25 37.5 70 46 2°蒸发 16 11.3 3.44 12.00 40 74 48 2°蒸发 17 12.2 3.7 12.75 42.5 78 52 2°蒸发 18 12.7 3.87 13.50 45 84 56 2°蒸发 19 13.6 4.13 14.25 47.5 60 2°蒸发 20 14.2 4.3 15.00 50 64 2°蒸发 21 15 4.5 15.75 52.5 68 2°蒸发 22 15.6 4.7 16.50 55 74 2°蒸发 23 16.5 5 17.25 57.5 80 2°蒸发 24 17 5.16 18.00 60 84 2°蒸发 25 18 5.6 18.25 62.5 90 2°蒸发 26 20 6 19.00 65 98 2°蒸发 选型参数计算表
一、冷凝器的种类及特点 冷凝器按其冷却介质不同，可分为水冷式、空气冷却式、蒸发式三大类。（一）水冷式冷凝器 水冷式冷凝器是以水作为冷却介质，靠水的温升带走冷凝热量。冷却水一般循环使用，但系统中需设有冷却塔或凉水池。水冷式冷凝器按其结构形式又可分为壳管式冷凝器和套管式冷凝器两种，常见的是壳管式冷凝器。 1、立式壳管式冷凝器 立式冷凝器的主要特点是： 1°由于冷却流量大流速高，故传热系数较高，一般K=600～700(kcal/m2? h?℃)。 2°垂直安装占地面积小，且可以安装在室外。 3°冷却水直通流动且流速大，故对水质要求不高，一般水源都可以作为冷却水。4°管内水垢易清除，且不必停止制冷系统工作。 二、蒸发器分类： 根据被冷却介质的种类不同，蒸发器可分为两大类： (1)冷却液体载冷剂的蒸发器。用于冷却液体载冷剂——水、盐水或乙二醇水溶液等。这类蒸发器常用的有卧式蒸发器、立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器等。 (2)冷却空气的蒸发器。这类蒸发器有冷却排管和冷风机。 以下主要介绍空调系统中常用的冷却液体载冷剂的蒸发器。 一、卧式蒸发器 卧式蒸发器又称为卧式壳管式蒸发器。其与卧式壳管式冷凝器的结构基本相似。按供液方式可分为壳管式蒸发器和干式蒸发器两种。 1、卧式壳管式蒸发器 卧式壳管式蒸发器是满液式蒸发器。即载冷剂以1～2m/s的速度在管内流动，管外的管束间大部分充满制冷剂体，二者通过管壁进行充分的热交换。吸热蒸发的制冷剂蒸汽，经蒸发器上部的液体分离器，进入压缩机。 为了保证制冷系统正常运行，这种蒸发器中制冷剂的充满高度应适中。液面过高可能使回气中夹带液体而造成压缩机发生液击；反之，液面过低会使得部分蒸发管露出液面而不起换热作用，从而降低蒸发器的传热能力。因此，对于氨蒸发器其充满高度一般为筒体直径的70～80％，对于氟利昂蒸发器充满高度一般为筒体直径的55～65％。 卧式壳管式蒸发器广泛使用于闭式盐水循环系统。其主要特点是：结构紧凑，液体与传热表面接触好，传热系数高。但是它需要充入大量制冷剂，液柱对蒸发温度将会有一定的影响。且当盐水浓度降低或盐水泵因故停机时，盐水在管内有被冻结的可能。若制冷剂为氟利昂，则氟利昂内溶解的润滑油很难返回压缩机。此外清洗时需停止工作。 2、干式氟利昂蒸发器 这种蒸发器的外形和结构与卧式壳管式蒸发器基本一样，它们之间的主要区别在于：制冷剂在管内流动，而载冷剂在管外流动。节流后的氟利昂液体从一侧端盖的下部进入蒸发器，经过几个流程后从端盖的上部引出，制冷剂在管内随着流动而不断蒸发，所以壁面有一部分为蒸气所占有，因此，它的传热效果不如满液式。但是它无液柱对蒸发温度的影响，且由于氟利昂流速较高(≥4m/s)，则回油较好。此外，由于管外充入的是大量的载冷剂，从而减缓了冻结的危险。 这种蒸发器内制冷剂的充注量只需满液式的1/2～l/3或更少，故称之为“干
详解冷凝器与蒸发器 冷凝器 1 分类（按冷却方式） 空气冷却式冷凝器、水冷式冷凝器（壳管式冷凝器、套管式冷凝器、壳-盘管式冷凝器、螺旋板式冷凝器、沉浸式冷凝器）、蒸发式和喷淋式冷凝器。 2 空气冷却式冷凝器 1.应用对象： 常应用于冰箱、冷柜、小型空调器、冷场车、汽车空调等一些小型制冷装置中。?优点：不需水，安装简单，可置于屋面；传热系数小，受环境温度影响大，恶化环境，除尘困难。制冷百科 ?限制：仅用于氟利昂制冷机中。 ?分类：据空气的流动情况，可分为自然对流冷却冷凝器和强制对流冷却冷凝器。 2.自然对流冷却冷凝器 （1）组成：紫铜管（无缝钢管）和镀铜的钢丝。 （2）特点：无风机、节省了电耗，噪声小，传热系数低。 3.强制对流冷却冷凝器
（1）组成：紫铜管（无缝钢管）、肋片和轴流风机。 （2）原理 （3）特点：电能消耗多，噪声大，传热系数高。 3 水冷式冷凝器 1.壳管式水冷冷凝器 特点：传热系数高，占地面积小，清洗方便；耗水量大，体型笨重。适用于：大、中型氨制冷系统中。制冷百科。
卧式壳管式冷凝器： 适用于：氨或者氟利昂制冷系统 2.套管式冷凝器 特点：传热系数高，机组占地面积小，结构简单；金属耗量大，清洗困难，水阻力大。
3.壳——盘管式冷凝器 特点：结构简单、无法机械清洗、对水质要求严，需定期化学清洗。 4.螺旋板式冷凝器 特点：体积小、重量轻、传热系数高、但不适于高压，内部不易清洗和检修，对水质要求严。制冷百科。 4 蒸发式冷凝器
特点：省水，造价低，结构简单，水垢易清除，体积小 5 喷淋式冷凝器 特点：结构简单、使用方便、水垢易清除、对水质的要求低，但金属耗量打，占地面积大，传热系数低。制冷百科。
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冷凝器和蒸发器 冷凝器和蒸发器是汽车空调器中双重要的组件，其作用是实现两种不同流体之间的热量交换。所以，蒸发器和冷凝器都是换热器。具体讲来，在冷凝器中是制冷剂把热量放给周围环境空气。制冷剂在管内流动，在放热历程中，制冷剂蒸气逐步凝结成制冷剂液体。而周围环境空气受到加热，在蒸发器中则是制冷剂吸收周围被冷却空气—-车室内空气的热量，制冷剂在管内流动，在吸热的历程中，制冷剂液体不断的沸腾气化成制冷剂蒸气。空气则得到冷却，温度降低。在一定的条件下空气中还会有一部分水蒸气凝结析出。 换热器的基来源根基理 在汽车空调中所采用的冷凝器和蒸发器都是制冷剂和空气之间被壁面（如金属管）离隔，二者不直接接触来实现温差传热的换热器。从传热角度考虑，换热的历程老是两种流体之间存在温差，而且也老是温度高的流体将热量传递给温度低的流体。为分析方便为达到目的，把温度高的流体称为热流体，把温度低的流体称为冷流体。在冷凝器中制冷剂称为热流体，那么空气就是冷流体。在蒸发器中恰好相反，空气是热流体，制冷剂却成了冷流体。是以蒸发气和冷凝器是实现热流体和冷流体之间热量转换的设备。在汽车空调中冷凝器放出制冷剂储存的热量，而蒸发气是制冷剂吸收空气中的热量。 冷凝器 冷凝器是将压缩机排出的高压过热制冷剂蒸气，通过它放出热量后，凝结成液体或过冷液体的换热设备。 在汽车空调中，冷凝器都是采用空气冷却方式，或叫做风冷方式。其特点是不需要用水和水源，使用和安装方便。 （1）冷凝器构造 在汽车空调中采用的冷凝器首要有以下几种： ①管片式冷凝器 ②管带式冷凝器 ③平流式冷凝器 （2）冷凝器的安插 汽车空调的冷凝器，大多数安插在车头部，侧面或车底，经常有地面上的尘土和泥浆水飞溅在冷凝器上。其既增加了热阻，降低了传热性能，冷凝器的管子又受到这种酸性物质的腐蚀，管子容易烂穿。是以，在使用时应经常对冷凝器外貌进行清理。
冷凝器蒸发器对冷水机制冷的影响 工业冷水机制冷系统由压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器组成，其工作过程如下：制冷剂在压力温度下沸腾，低于被冷却物体或流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气，并将它压缩到冷凝压力，然后送往冷凝器，在压力下等压冷却和冷凝成液体，制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质（通常机房空调采用的空气），与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度，冷凝后的液体通过膨胀阀或其他节流元件进入蒸发器。在整个循环过程中，压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气并造成蒸发器中的低压力，冷凝器中的高压力的作用，是整个系统的心脏;节流阀对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量;蒸发器是输出冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量，从而达到制取冷量的目的；冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸取的热量连压缩机消耗的功转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走。 由于冷水机四大件中，压缩机效率已经由投资成本决定，因此影响空调制冷效果的具体因素如下： 一、制冷系统的蒸发温度蒸发器内制冷剂的蒸发温度，应该比空气温度低，这样机房的热量才会传给制冷剂，制冷剂吸收热量后蒸发成气体，由压缩机吸走，使得蒸发器的压力不会因受热蒸发的气体过多而压力升高，从而使蒸发温度也升高，以致影响制冷效果，而这个的温差，是结合空调的投资成本（要降低温差，必须加大冷水机循环风量，增大空调的蒸发器，导致冷水机成本的增加），及制冷工作时能耗费用而综合决定的。在我们机房冷水机中，蒸发器采用的是直接蒸发式，这个温差为12?14C （见冷水机与制冷技术手册P746）而实际上，由于种种不良因素的影响，不能很好的保证这个温差，有时在20C以上（蒸发器上结冰），这样我们的能耗就增加了。通过计算，在冷凝温度不变情况下，蒸发温度越低，压缩机制冷效果降低，排气温度升高。制冷系统中蒸发器的制冷剂，蒸发温度降低 1 度，要产生同样的冷量，耗电约增加4%左右。 影响蒸发温度的因素有以下几点： 1. 蒸发器管路结油：正常情况下由于润滑油和氟利昂互溶，在换热器表面不会形成油膜，可以不考虑油膜热阻，但在追加润滑油情况下，必须选用和原来标号相同的润滑油，防止油膜的产生。 2. 空气过滤网堵塞：必须定期更换过滤网，保证空调所需的循环风量。 3. 干燥过滤器堵塞：为保证制冷剤的正常循环，制冷系统必须保持清洁、干燥，如果系统有杂质，就会造成干燥过滤器堵塞，系统供液困难，影响制冷效果。 4. 制冷剂太少，追加氟利昂。 二、胀阀开启度度不对必须定期测量膨胀阀过热度，调整膨胀阀开启度。步骤如下：停机。将数 字温度表的探头插入到蒸发器回气口处的保温层内，准备读出蒸发器回气的 温度T1。将压力表与压缩机低压阀的三通相连（HIROSS40UA等没有低压阀的空调，则将压力表与蒸发器上的接头相连），准备读出蒸发器出口压力所对应的温度T2。 开机，让压缩机运行 1 5分钟以上，进入正常运行状态，使系统压力和温度达到一恒定值。 现场测得高压压力为18Kg/cm2,高压开关始终处于闭合运行状态，故对系统影响不大，不用作特别处理。 读出蒸发器出口温度T1与蒸发器出口压力所对应的温度T2，过热度为两读数之差。注意，必须同时读出这两个读数，因为膨胀阀是一个机械结构，它的动作会同时引起T1 和T2 的改变。 膨胀阀过热度应在5-8E之间，如果不是，则进行调整。 具体调整步骤： 1）拆下膨胀阀的防护盖； 2）转动调整螺杆2—4 圈；（专业空调的膨胀阀一般采用压杆式和散型齿轮式，散型齿轮 式是用一个小齿轮带动一个大齿轮，调节的圈数比较多，一般可以调2~4 圈；压杆式可调圈数比较少，每次调1/4 圈；065 冷水机的膨胀阀采用散型齿轮式） 3）等10 分钟后，从新测量过热度，是否在正常范围，不是的话，重复上述操作。调节过程