第三章 制冷换热器.
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制冷系统的换热器 - 制冷与空调技术换热器是制冷设备中不行缺少的重要装置,换热器的传热效果直接影响制冷机的重量、体积以及运行特性和经济性。
冷凝器和蒸发器是制冷机不行缺少的换热器,是制冷机的重要组成部分。
除了冷凝器和蒸发器以外常用的换热器还有回热器、过冷器、中间冷却器和冷却塔。
1、冷凝器冷凝器是制冷设备向制冷系统放出热量的换热装置,制冷剂在冷凝器中放出的热量包括两部分:一是在蒸发器中吸取的被冷却物体的热量,二是制冷剂蒸气在制冷压缩机中被压缩时,由压缩机消耗的机械功转化的热量。
制冷剂在冷凝器中被冷却冷凝液化的过程如下:冷凝器按冷却介质和冷却方式,可以分为三种类型:1)水冷式冷凝器2)空冷式冷凝器3)蒸发式冷凝器1)、水冷式冷凝器的结构水冷式冷凝器是利用水来吸取制冷剂放出的热量,其特点是传热效率高,可配有水冷却塔,冷却水在冷却塔中将从冷凝器吸取的热量释放给四周的空气。
水冷却式冷凝器的结构有管壳式、套管式、板式、螺旋板式冷凝器等几种形式。
2)立式管壳式冷凝器(如图1所示。
)3)卧式管壳式冷凝器卧式管壳式冷凝器广泛应用在大、中、小型氨和氟利昂制冷装置,卧式管壳式冷凝器是水平放置的,所以称为卧式冷凝器。
图1 立式管壳式冷凝器4)管套式冷凝器管套式冷凝器是由两种或几种不同直径的管子套在一起组成的,有的套管式冷凝器为了节省空间,把套在一起的管子盘成圆形或椭圆形的盘管,目前套管式冷凝器主要用于小型的氟利昂制冷设备。
5)螺旋板式冷凝器螺旋板式换热器是一种高效的换热器,螺旋板由两张平行的钢板在专用卷板机上卷制而成,流道始于螺旋板式换热器的中心,而最终螺放板式的换热器的外缘,螺旋板的上下两端用封条焊死。
6)板式冷凝器板式冷凝器的传热组件是冲压成型的薄金属片,换热板热中冲有波纹以强化传热,很多换热板片迭放在一起焊死,换热板与换热板之间的周边放入肯定外形的密封圈,使换热板之间保持肯定的距离,构成制冷剂与冷却水的流道,流体在换热板之间的流程可以按具体的状况进行支配,一般常见的有并联、串联和混联,在制冷设备中多用于并联流程。
制冷热交换器原理
制冷热交换器是一种用于实现热能传递的装置。
它通常由两个不同的热流体流经互相接触的金属或非金属材料构成。
其工作原理是基于热传导和热辐射。
当制冷热交换器中的制冷剂通过蒸发器时,它从低温环境中吸收热量,使蒸发器表面的温度降低。
这样,制冷剂的温度低于被冷却物体的温度,从而使热量从被冷却物体传递到制冷剂。
另一方面,制冷剂通过冷凝器时,会释放热量,使冷凝器的表面温度升高。
这时,冷凝器处于高温环境中,使得热量从制冷剂传递到外部环境中。
制冷热交换器还可以通过间接热交换来实现热能传递。
在这种情况下,热源和冷源之间通过一个隔离层进行热量传递。
隔离层可以是导热材料,如金属,或者是非导热材料,如塑料。
通过优化隔离层的导热性能,可以实现高效的热能传递。
制冷热交换器广泛应用于各个领域,如空调系统、制冷设备、化工工艺中的冷却和加热过程等。
通过合理设计和选择材料,可以提高制冷热交换器的效率和性能,实现能源的节约和环境的保护。
制冷换热器及辅助设备概论制冷换热器的工作原理通常是利用冷却介质(如水或空气)与被冷却物体进行热量交换。
当冷却介质通过换热器时,它会吸收被冷却物体的热量,同时自身被加热。
然后,冷却介质进入一个热交换器,将其中的热量释放到环境中。
这个过程可以循环进行,使被冷却的物体保持在所需的温度范围内。
除了主要的制冷换热器之外,辅助设备也在制冷系统中起到关键作用。
其中,压缩机是制冷循环的核心部件之一、它通过压缩制冷剂,使其气体压力升高,从而转变为高温、高压气体。
压缩机的工作将制冷周期的能量输入提供给制冷系统。
冷凝器、蒸发器和压缩机之间的连接需要一系列管道和阀门。
管道将制冷剂引导到各个部件,并确保其按照设计要求流动。
阀门则用于控制制冷剂的流量和压力,以使制冷循环运行稳定。
在大型制冷系统中,还可以使用冷却塔和冷凝器泵等设备来增加冷却效果。
冷却塔通过将热量传递给流动的水,使其蒸发,从而冷却制冷剂。
冷凝器泵则将冷却介质(通常是水)从冷凝器中抽出,并将其送回到冷却塔中,形成循环。
在制冷换热器及其辅助设备的设计和选择中,需要考虑多种因素,包括被处理的物体或空气的温度范围、换热效率、设备的体积和重量等。
此外,还需要考虑到功耗和能效,以确保设备在运行过程中的经济性和环保性。
总而言之,制冷换热器及其辅助设备在现代生活和工业生产中扮演着重要的角色。
它们通过换热的方式,实现了温度控制和管理,为人们提供了舒适和便捷的环境,并支持各种工业过程的正常运行。
随着科技的进步和需求的增长,制冷换热器及其辅助设备的发展将继续向着更高效、更节能的方向演进。