冷凝器

冷凝器冷凝器（condenser）冷却经制冷压缩机压缩后的高温制冷剂蒸汽并使之液化的热交换器。

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，大部分的汽车置于水箱前方。

把气体或蒸气转变成液体的装置。

发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。

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。

一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。

1.蒸汽压缩式制冷原理单级蒸汽压缩制冷系统，是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。

它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。

2. 制冷系统的基本原理液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热，冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化，达到循环制冷的目的。

这样，制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。

3．组成在制冷系统中，蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件，这当中蒸发器是输送冷量的设备。

制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。

压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。

冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。

节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。

实际制冷系统中，除上述四大件之外，常常有一些辅助设备，如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成，它们是为了提高运行的经济性，可靠性和安全性而设置的。

空调机根据冷凝形式可分为：水冷式和空冷式两种，根据使用目的可分为单冷式和制冷制暖式两种，不论是哪一种型式的构成，都是由以下的主要部件组合而成的。

制冷系统主要部件有压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀(或毛细管、过冷却控制阀)、四通阀、复式阀、单向阀、电磁阀、压力开关、熔塞、输出压力调节阀、压力控制器、贮液罐、热交换器、集热器、过滤器、干燥器、自动开闭器、截止阀、注液塞以及其它部件组成。

电气系统主要部件有电机(压缩机、风机等用)、操作开关、电磁接触器、连锁继电器、过电流继电器、热动过电流继电器、温度调节器、湿度调节器、温度开关(除霜、防止结冻等用)。

压缩机曲轴箱加热器，断水继电器，电脑板及其它部件组成。

控制系统由多个控制器件组成，它们是：制冷剂控制器：膨胀阀、毛细管等。

制冷剂回路控制器：四通阀、单向阀、复式阀、电磁阀。

制冷剂压力控制器：压力开闭器、输出压力调节阀、压力控制器。

电机保护器：过电流继电器、热动过电流继电器、温度继电器。

温度调节器：温度位式调节器、温度比例调节器。

湿度调节器：湿度位式调节器。

除霜控制器：除霜温度开关、除霜时间继电器、各种温度开关。

冷却水控制：断水继电器、水量调节阀、水泵等。

报警控制：超温报警、超湿报警、欠压报警及火警报警、烟雾报警等。

其它控制：室内风机调速控制器、室外风机调速控制器等。

制冷剂的种类较多，现就氟里昂12和22作简要介绍：a. 氟里昂12(CF2Cl2)代号R12 氟里昂12是一种无色、无臭、透明、几乎无毒性的制冷剂，但空气中含量超过80%时会引起人的窒息。

氟里昂12不会燃烧也不会爆炸，当与明火接触或温度达到400℃以上时，能分解出对人体有害的氟化氢、氯化氢和光气(CoCl2)。

R12是应用较广泛的中温制冷剂，适用于中小型制冷系统，如电冰箱、冰柜等。

R12能溶解多种有机物，所以不能使用一般的橡皮垫片(圈)，通常使用氯丁二烯人造橡胶或丁睛橡胶片或密封圈。

b. 氟里昂22(CHF2Cl)代号R22 R22不燃烧也不爆炸，其毒性比R12稍大，水的溶解度虽比R12大，但仍可能使制冷系统发生“冰塞”现象。

R22能部分地与润滑油互相溶解，其溶解度随着润滑油的种类及温度而改变，故采用R22的制冷系统必须有回油措施。

R22在标准大气压力下的对应蒸发温度为-40.8℃，常温下冷凝压力不超过15.68×105 Pa，单位容积制冷量与比R12大60％以上。

在空调设备中，大都选用R22制冷剂四.蒸汽冷凝器蒸汽冷凝器这种冷凝常应用于多效蒸发器末效二次蒸汽的冷凝，保证末效蒸发器的真空度。

例（1）喷淋式冷凝器，冷水从上部喷嘴喷入，蒸汽从侧面入口进入，蒸汽与冷水充分接触后被冷凝为水，同时沿管下流，部分不凝汽体也可能被带出。

例（2）充填式冷凝器，蒸汽从侧管进入后一上面喷下的冷水相接触冷凝器里面装了满了瓷环填料，填料被水淋湿后，增大了冷水与蒸汽的接触面积，蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出，不凝气体同上部管路被真空泵抽出，以保证冷凝器内一定的真空度。

例（3）淋水板或筛板冷凝器，目的是增大冷水与蒸汽的接触面积。

混合式冷凝器具有结构简单，传热效率高等优点，腐蚀性问题也比较容易解决。

1、经常检查压缩机皮带是否良好，如果启动空调时有“吱吱”的噪声，说明皮带打滑严重，应及时更换皮带和皮带轮；如果皮带过松则会影响空调制冷。

2、经常清洗冷凝器，有些车主在夏天使用空调时往往会用水管对着冷凝器进行冲洗，这个方法不错，可以防止灰尘泥巴等东西沉积后影响散热。

3、每年都应该更换一次空调的滤网，滤网上经常沾着各种灰尘杂质，不光会影响出风，而且可能制造异味。

4、车子使用两年以上要做蒸发箱的清洗，蒸发箱位于雨刮器下，每次开空调时，灰尘细菌容易沾染在蒸发箱上，因此最好用具备清洗功能的泡沫剂清洗。

冷凝器防爆措施一、主冷爆炸机理1.危险物质a.可燃组分：主要是乙炔等碳氢化合物，乙炔最为危险，在液氧中的溶解度很低（5.6×10-6mg/L），很容易以固态析出并引发爆炸。

b.堵塞组分：主要是二氧化碳、水分和氧化亚氮，尤其是氧化亚氮，日渐引起关注，他们结晶析出后，堵塞主冷通道，会引起主冷“干蒸发”和“死端沸腾”，造成碳氢化合物浓缩、积聚、析出，引发主冷爆炸。

c.强氧化剂：液氯为强氧化剂。

2.几种引爆因素a.固体杂质微粒的机械撞击引爆（乙炔微粒等摩擦、液氧冲击）。

b.静电，如二氧化碳微粒达到（200～300）×104ppm时，可产生静电，电压达3kV。

c.化学敏感性特强的物质（如臭氧和氮的氧化物）。

d.气流冲击、压力冲击、气蚀现象引起的压力脉冲，引起温度升高引发爆炸。

二、主冷防爆措施1.加强原料空气质量控制氧气生产区应常年在上风向，距乙炔发生站300m以上，远离有害气体源，加强原料空气质量控制，一旦污染严重，要采取相应措施。

2.清除有害物质，防止碳氢化合物等积聚积聚主要因素如下：a.充分发挥液空液氧吸附器清除乙炔等碳氢化合物的作用，严格按期倒换吸附器和控制加热再生温度，提高吸附效率。

b.从主冷中排放1％的产品液氧，清除碳氢化合物。

c.定期对空分进行大加温，以除去积聚在热交换器和精馏塔内残留的二氧化碳及碳氢化合物杂质。

d.液氧泵长期投入运行，采用分子筛吸附的，氧化亚氮吸附效果不好，可在分子筛吸附器内加一层5A分子筛。

3.采用高、精、尖检测仪表，实现在线与离线监测这个工作要正常化、制度化、定期进行，若环境恶化，需随时采取有效措施，把有害物质控制在标准之内，乙炔在0.5、甲烷120、总碳155、二氧化碳4、氧化亚氮100（数量级10-6）。

4.控制操作液面液面高、循环倍比大，二氧化碳及烃类化合物不易积累浓缩。

武钢燃气厂采用全浸操作，经多年安全运行，全部工艺参数同未浸前一样，并且仍有足够的分离空间，换热面积也满足要求，取出的氧气也没有气液夹带现象，所以主冷全浸操作是有利无害的。

5.临时停车与防爆临时停车再启动，不可避免地存在一定时间的低液面操作，此阶段易发生烃类的局部浓缩，同时重新启动时，板式换热器在一段时间内工况不正常，自清除效果不好，造成二氧化碳堵塞，再加上气流冲击，就有可能在主冷发生微爆，所以应最大限度的减少临时停车的次数，或避免全排液，对主冷实行单独加温，有条件应全面加温。

6.定期清洗运转2年或更长时间时，应对精馏塔及液氧循环系统进行清洗脱脂，主冷单元应浸泡8h，清洗后用足够压力的空气彻底吹除，而后充分加温干燥。

7.防止静电积聚液氧的单位电阻较大，易于产生静电，在不接地情况下可产生数千伏的静电电压，所以要定期对空分装置进行接地检查。

8.防止油的进入若油被带入空分装置，会污染吸附剂，影响对乙炔的吸附，所以应取消易使空气带油的罗茨风机，加强膨胀机的检修和维护。

9.加强电石渣的管理电石渣中剩余乙炔对空气污染很大，特别是下雨天更为严重，应严格管理，最好远远埋于地下。

10.加强操作、维护、管理在操作上，对于清除有害杂质的环节要认真，如板式换热器的温度控制、主冷稳定控制、有害物质监测等。

在维护上，监测用的仪器、仪表要定期校验，保证检测结果的准确性；超周期运行要慎重，要及时停车加热吹除。

在管理上，要严格遵守工艺纪律，加强设备管理，杜绝违章作业，保持设备的完好率，严格执行“四不放过”。

11.加强技术培训，提高技术水平每年定期、不定期培训，增强防爆意识，提高操作技能。

5.1.1 换热器的工作原理按构造不同，普通制冷与空调设备中的换热器形式主要有：管壳式、套管式和肋片管式。

（1）管壳式由一个大的外壳和许多管子组成，管外各管设有一些圆缺形的档板。

一种流体在管外(壳内)流动，档板可提高它的流速，使流体可充分流经全部管面，并使流体对管子表面的冲刷角尽量接近90度，从而提高管外侧换热系数。

另一种流体在管内流动。

这种流体从管的一端单程流到管的另一端称为管程。

冷水机组的蒸发器和冷凝器大多都是管壳式换热器，制冷剂在壳内流动，而冷水或冷却水在管内流动。

(2)套管式——是将小口径铜管套在大口径钢管或铜管中，用弯管机弯成圆螺旋形制成，冷却水在内管中流动，下进上出；而气态制冷剂则由上部进入外套管内。