蒸发式冷凝器结构设计

蒸发式冷凝器技术简介蒸发式冷凝器是在吸收国外最先进的热交换技术基础上，加以更新改造，研制开发的一种高效的换热设备。

该产品集传统式冷凝器、冷却塔、循环水泵、水池及连接水管为一体，具有占地面积少，安装方便，噪声低，节水，省电，运行费用低，不污染环境，使用寿命长及维修简便等众多优点，是新一代环保节能产品，是传统壳管式冷凝器和其它形式冷凝器的理想替代新产品。

SPL蒸发式冷凝器　工作原理图蒸发式冷凝器是以水和空气作为冷却介质，利用部分冷却水的蒸发带走气体制冷剂冷凝过程所放出的热量。

其外壳是箱体形式标准件结构组合。

内设有：喷淋水装置、蛇形冷凝盘管、填料热交换层、除水器、底部设有集水盘。

箱体外部设循环水泵、电子水处理仪、冷凝盘管侧面顶部装有轴流通风机。

工作运行时，冷却水由水泵送至冷凝盘管上面的喷嘴，均匀地喷淋在冷凝盘管的外表面，形成很薄的一层水膜。

高温制冷剂蒸汽从蛇形冷凝盘管的上部集管进入，被管外的冷却水冷凝的液体从冷凝盘管下部集管流出。

水吸收了制冷剂的热量以后，一部分蒸发变成水蒸气被轴流通风机吸走排入大气，没有被蒸发的冷却水流过高效PVC散热片填料时被空气冷却，冷却了的水滴落在下部的集水盘内，供水泵循环使用。

轴流通风机由顶部引风，强化了空气流动，形成箱内负压，促使水的蒸发温度降低，促进水膜蒸发，强化了冷凝盘管的放热。

除水器的作用是阻挡空气流中未蒸发的水滴，并使其流回水盘，以减少冷却水的消耗。

此外，水盘内还设置浮球阀，当水分不断消耗，浮球阀就自动打开，补充冷却水至正常水位。

蒸发冷产品优点介绍——与其它同类产品相比共九个优点我公司所生产的SPL 蒸发式冷凝器是吸收国外先进的热交换技术基础上，对不足之处加以优化改造。

具有以下显著优点： 1、风机——采用直联式结构我公司采用电机直接驱动的直联式轴流风机，而使用皮带驱动方式的风机在运作时会有较大的噪声，且会因皮带的磨擦产生较大的发热量并必然存在传动损失，长期工作会使皮带张紧力变小，皮带则容易打滑，以至不得不停机重新调整皮带轮的距离，风机的故障率增加。

几种蒸发器的结构及工作原理蒸发器主要由加热室及分离室组成。

按加热室的结构和操作时溶液的流动情况，可将工业中常用的间接加热蒸发器分为循环型(非膜式)和单程型(膜式)两大类。

一、循环型(非膜式)蒸发器这类蒸发器的特点是溶液在蒸发器内作连续的循环运动，以提高传热效果、缓和溶液结垢情况。

由于引起循环运动的原因不同，可分为自然循环和强制循环两种类型。

前者是由于溶液在加热室不同位置上的受热程度不同，产生了密度差而引起的循环运动；后者是依靠外加动力迫使溶液沿一个方向作循环流动。

(一)中央循环管式(或标准式)蒸发器中央循环管式蒸发器，加热室由垂直管束组成，管束中央有一根直径较粗的管子。

细管内单位体积溶液受热面大于粗管的，即前者受热好，溶液汽化得多，因此细管内汽液混合物的密度比粗管内的小，这种密度差促使溶液作沿粗管下降而沿细管上升的连续规则的自然循环运动。

粗管称为降液管或中央循环管，细管称为沸腾管或加热管。

为了促使溶液有良好的循环，中央循环管截面积一般为加热管总截面积的40％一100％。

管束高度为1—2m；加热管直径在25～75mm之间、长径之比为20～40。

中央循环管蒸发器是从水平加热室、蛇管加热室等蒸发器发展而来的，相对于这些老式蒸发器而言，中央循环管蒸发器具有溶液循环好、传热效率高等优点；同时由于结构紧凑、制造方便、操作可靠，故应用十分广泛，有“标准蒸发器”之称。

但实际上由于结构的限制，循环速度一般在0.4～0.5m／s以下；且由于溶液的不断循环，使加·热管内的溶液始终接近完成液的浓度，故有溶液粘度大、沸点高等缺点；此外，这种蒸发器的加热室不易清洗。

中央循环管式蒸发器适用于处理结垢不严重、腐蚀性较小的溶液。

(二)悬筐式蒸发器悬筐式蒸发器是中央循环管蒸发器的改进。

加热蒸汽由中央蒸汽管进入加热室，加热室悬挂在器内，可由顶部取出，便于清洗与更换。

包围管束的外壳外壁面与蒸发器外壳内壁面间留有环隙通道，其作用与中央循环管类似，操作时溶液形成沿环隙通道下降而沿加热管上升的不断循环运动。

上海宝丰蒸发式冷凝器参数表一、基本参数1. 冷凝器型号：上海宝丰蒸发式冷凝器2. 适用介质：冷却水、蒸汽、冷冻液等3. 设计压力：常压-4.0MPa4. 设计温度：常温-150℃5. 冷凝面积：根据需求定制，范围在1平方米到100平方米之间6. 冷凝效率：高效冷凝，能够快速将介质冷凝成液体形态7. 安装方式：可选立式安装或卧式安装二、结构参数1. 冷凝器材质：采用优质不锈钢材料制作，具有良好的耐腐蚀性能和机械强度2. 冷凝器尺寸：根据需求定制，可以满足不同场合的安装要求3. 冷凝器重量：根据尺寸和材质的不同而异，一般在几十千克到几百千克之间4. 冷凝器管道连接口径：根据介质流量和工艺要求确定，常见口径有DN15、DN25、DN40等5. 冷凝器排污口：方便冷凝器内部的污水排放，保持冷凝器的清洁和正常运行三、性能参数1. 蒸发温度：根据介质的不同而异，一般在0℃到100℃之间2. 冷凝温度：根据介质的不同而异，一般在30℃到150℃之间3. 冷凝器冷却水流量：根据介质的不同而异，一般在0.5立方米/小时到10立方米/小时之间4. 蒸发器制冷量：根据介质的不同而异，一般在1千瓦到100千瓦之间5. 蒸发器制冷效率：根据介质的不同而异，一般在70%以上6. 冷凝器噪音：低噪音设计，确保冷凝器运行时的安静环境四、其他参数1. 冷凝器维护：定期进行冷凝器的清洗和保养，确保冷凝器的正常运行和寿命2. 冷凝器安全保护：具备过压、过温、过流等安全保护功能，确保设备的安全运行3. 冷凝器应用范围：广泛应用于制冷、空调、化工、医药等行业，满足不同领域的冷凝需求4. 冷凝器优势：采用蒸发式冷凝技术，具有高效、节能、环保等优点上海宝丰蒸发式冷凝器是一种适用于不同介质的冷凝设备，具有良好的耐腐蚀性能和高效的冷凝效率。

其结构紧凑，安装方式灵活，能够满足不同场合的需求。

同时，该冷凝器具备安全保护功能和低噪音设计，能够保证设备的安全运行和使用环境的舒适。

目录第一章设计方案的确定 (3)1.1 蒸发器的类型与选择 (3)1.2 蒸发操作条件的确定 (1)1.2.1 加热蒸汽压强的确定 (1)1.2.2 冷凝器操作压强的确定 (2)第二章蒸发工艺的设计计算 (2)2.1 蒸发器的设计步骤 (2)2.2 各效蒸发量和完成液浓度的估算 (2)2.3溶液沸点和有效温度差的确定 (3)2.3.1各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失∆/ (4)2.3.2由于蒸发器中溶液静压强引起的温度差损失∆'' (4)2.3.3由流动阻力而引起的温度差损失∆''' (5)2.3.4各效溶液的沸点和有效总温度差 (6)2.4加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 (6)2.5估算蒸发器的传热面积 (7)2.6温差的重新分配与试差计算 (8)2.6.1重新分配各效的有效温度差 (8)2.6.2重复上述计算步骤 (9)第三章蒸发器的主要结构工艺尺寸的设计 (14)3.1 加热管的选择和管束的初步估计 (14)3.1.1 循环管直径的选择 (14)3.1.2 加热室直径及加热管数目的确定 (15)3.1.3分离室直径和高度的确定 (16)3.2接管尺寸的确定 (15)3.2.1溶液的进出口管 (15)3.2.2加热蒸汽与二次蒸汽接管 (15)3.2.3冷凝水出口 (16)第四章蒸发装置的辅助设备的设计 (17)4.1 气液分离器 (17)4.2蒸汽冷凝器主要类型 (17)4.3蒸汽冷凝器的设计与选用 (19)4.3.1工作水量的计算 (19)4.3.2喷射器结构尺寸的计算 (19)4.3.3射流长度的决定 (22)第五章设计结果一览表 (22)结束语.............................................. 错误!未定义书签。

主要参考文献........................................ 错误!未定义书签。

蒸发式冷凝器结构介绍《蒸发式冷凝器结构介绍》在那个酷热难耐的夏天，我和我的好朋友小李一起去参观他叔叔的工厂。

一进入厂房，就感觉一股热浪扑面而来，仿佛置身于一个巨大的蒸笼之中。

“哎呀，这也太热了吧！”我忍不住抱怨道。

小李则一脸淡定，他指了指厂房角落里一个巨大的、看起来有点复杂的设备说：“你看，那就是蒸发式冷凝器，它可是在这种高温环境里发挥大作用的家伙呢。

”我好奇地走近这个神秘的“家伙”。

从外观上看，它就像一个钢铁巨人，矗立在那里。

首先映入眼帘的是它的外壳，那是一种坚固的金属材质，就像战士的铠甲一样，保护着内部的结构。

这个外壳可不是仅仅为了好看，它起着支撑和保护的重要作用，就像我们的房子的墙壁一样，要是没有它，里面的东西可就乱套了。

“你看这个，这是它的风机部分。

”小李一边说，一边用手指着设备顶部的几个大风扇。

风机呼呼地转着，就像不知疲倦的小旋风一样。

它们可是蒸发式冷凝器的“呼吸器官”呢。

通过不断地转动，它们把外面的空气抽进来，然后将设备内部产生的热气排出去。

这就好比我们人在热的时候大口大口地喘气，把体内的热气散发出去一样。

我站在那里，能明显感觉到风机吹出的风，那风带着一股力量，似乎在向我诉说着它的忙碌。

在风机的下面，是一排排的盘管。

这些盘管就像一条条蜿蜒的小蛇，静静地盘踞在那里。

它们是用特殊的金属制成的，导热性能非常好。

这时候，小李的叔叔走了过来，他笑着说：“这些盘管可重要了，就像人体里的血管一样，是整个设备的核心部分之一。

”制冷系统里的高温气态制冷剂就从这些盘管里流过，就像血液在血管里流动一样。

它们的任务就是把热量传递出去，然后自己变成液态制冷剂。

再往下看，就是蒸发式冷凝器独特的喷淋系统了。

就像一场小雨洒落在大地上一样，这个系统会将水均匀地喷洒在盘管上。

水从喷头里喷出来的时候，形成了无数细小的水珠，就像晶莹剔透的珍珠在空中飞舞。

这些水珠附着在盘管上，吸收盘管的热量，然后开始蒸发。

这一过程就像是魔法一样，热量随着水汽一起被带走了。

降膜式蒸发冷凝器1. 引言降膜式蒸发冷凝器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、石油、能源等工业领域。

它通过将高温气体与冷却介质接触，使高温气体中的水汽冷凝为液体，从而实现热量的传递和回收。

本文将介绍降膜式蒸发冷凝器的工作原理、结构特点、优缺点以及应用领域等内容。

2. 工作原理降膜式蒸发冷凝器的工作原理基于蒸发和冷凝的热传导过程。

当高温气体进入冷凝器时，通过冷却介质的传热作用，高温气体中的水汽开始冷凝为液体，释放出大量热量。

冷凝后的液体沿着冷凝器壁面形成薄膜流动，称为降膜。

同时，冷凝器内部的冷却介质吸收了热量，形成蒸汽，从而实现了热量的传递和回收。

3. 结构特点降膜式蒸发冷凝器的结构一般由冷凝器壳体、冷凝管束、冷却介质进出口以及排液口等组成。

•冷凝器壳体：通常采用不锈钢材料制成，具有良好的耐腐蚀性和导热性能。

壳体内部采用特殊的结构设计，以保证冷却介质和高温气体之间的有效接触。

•冷凝管束：由多根平行排列的冷凝管组成，冷凝管内部通有冷却介质。

冷凝管的材料常选用铜、不锈钢等导热性能较好的材料，以提高传热效率。

•冷却介质进出口：用于将冷却介质引入和排出冷凝器，通常采用法兰连接，以便于安装和维修。

•排液口：用于排除冷凝后的液体，防止堵塞冷凝管束。

4. 优缺点4.1 优点•传热效率高：降膜式蒸发冷凝器利用降膜流动的方式，使冷凝液与冷却介质充分接触，传热效率高，能有效回收热量。

•适用范围广：降膜式蒸发冷凝器适用于多种高温气体的冷凝，如水蒸汽、有机蒸汽等。

•结构简单：降膜式蒸发冷凝器结构相对简单，易于安装和维修。

4.2 缺点•占用空间大：由于降膜式蒸发冷凝器需要安装冷凝管束，占用空间较大，不适合安装在空间有限的场所。

•清洗困难：由于冷凝液在冷凝器壳体内形成薄膜流动，清洗时较为困难，容易积累污垢。

5. 应用领域降膜式蒸发冷凝器广泛应用于化工、石油、能源等工业领域，主要用于以下方面：•石油化工：用于石油精馏、石油储运等过程中的蒸汽回收和冷凝。

蒸发式冷凝器蒸发式冷凝器是利用盘管外的喷淋水部分蒸发时吸收盘管内蒸发式冷凝器高温气态制冷剂的热量而使管内的制冷剂逐渐由气态被冷却为液态。

蒸发式冷凝器是由冷却管组、填料、淋水器、轴流风机、集水槽、水泵、收水器、箱体等部件组成。

蒸发式冷凝器的运行原理喷淋水由水泵将集水槽中的水输送到蒸发式冷凝器顶部的喷淋管，经喷嘴喷淋到冷凝排管的外表面形成很薄的水膜，水膜中部分水吸热后蒸发为水蒸气，其余落入集水槽，供水泵循环使用。

轴流风机强迫空气从顶部和侧壁下部被吸入流经盘管，填料、饱和热湿空气则被排到周围大气中，热湿空气中夹带的部分水滴通过收水器截留，有效地控制水滴飘散损失，散失致大气中的水蒸气在系统中由浮球阀控制补充冷却水。

蒸发式冷凝器的产品特点1、冷凝盘管采用超长特制专供钢管，在水中经2.5MPa气压严格试验，整体在近430℃高温热浸锌。

2、箱体采用进口或国产优质镀锌板材，可选用静电喷塑工艺，集水槽可选用不锈钢板。

3、风机选用专用高效，低噪轴流风机，专用风机具有较高射程，防止热空气回流。

4、水泵采用小功率，大流量，低扬程为户外型设计并可根据客户要求装配除垢仪。

5、布水、高效收水器和冷却填料采用大流量、防堵塞的喷嘴，精密计算连续均匀的覆盖，杜绝管壁出现水膜“干点”，优质PVC材料制成，抗老化，风阻小沟状吸水器，使水的飘水率控制在0.001%以下，冷却填料为蜂窝式横流结构，适宜循环水冷却6、小流量冷却循环水在冷凝盘管蒸发，气氨在冷凝盘管内冷凝为液体，故称蒸发式冷凝器。

高强度的蒸发，使得蒸发式冷凝器比其它类型冷凝器更易结水垢，目前还没有理想的除垢方法。

严重结垢的蒸发式冷凝器就失去了节电的优点。

优质的冷却水才适用，选型时应慎重！。

蒸发式冷凝器的技术特点1、采用引风逆流和一次换热设计，热量的传递完全依靠盘管组表面，空气以低速从蒸发式冷凝器下部四周进入，而以高速从蒸发式冷凝器上部排出，使热湿饱和空气的回流减速至最小。

2、先进的大水量喷淋装置，可淋水最大限度地包容管壁，提高换热系数，本装置结构先进，无堵塞现象的特性，减少表面结垢，提高设备使用效率。

蒸发式冷凝器设计手册蒸发式冷凝器是一种常见的热交换设备，它用于将蒸汽或气体从气相转化为液相。

蒸发式冷凝器的设计需要考虑多方面的因素，包括冷凝介质、蒸发介质、冷凝器类型、结构设计、传热效率等。

本手册将介绍蒸发式冷凝器的设计原理和相关计算方法，为工程师提供实用的指导和参考。

一、蒸发式冷凝器的基本原理蒸发式冷凝器是通过将热蒸汽或气体与冷凝介质接触，使其冷却并转化为液体的过程。

冷凝介质可以是冷水、冷冻液或其他制冷介质。

蒸发式冷凝器的基本原理是利用热量的传递和相变的特性实现冷凝。

当热蒸汽或气体与冷凝介质接触时，其温度逐渐降低，热量被传递给冷凝介质，同时蒸汽或气体逐渐凝结成液体。

冷凝介质通过吸收热量而升温，达到制冷的目的。

二、蒸发式冷凝器的主要设计参数1. 冷凝器类型：蒸发式冷凝器主要包括直接蒸发式冷凝器、间接蒸发式冷凝器和冷凝杯式冷凝器等。

不同类型的冷凝器适用于不同的工况和介质。

2. 蒸发介质：蒸发式冷凝器的蒸发介质可以是水蒸气、氨气、制冷剂等。

根据蒸发介质的性质和条件选择合适的冷凝器类型和工艺。

3. 冷凝介质：冷凝介质一般选择冷水、冷冻液或其他制冷介质。

冷凝介质的温度、流量和压力等参数对冷凝器的性能和效率有重要影响，需要合理选择。

4. 尺寸和结构设计：根据冷凝介质的温度、压力和流量等参数，确定蒸发式冷凝器的尺寸和结构设计。

包括冷凝器的长度、直径、管道布局、壳体材料等。

5. 传热效率：蒸发式冷凝器的传热效率是一个重要指标，直接关系到冷凝器的性能和能效。

根据传热原理和冷凝介质的性质，优化冷凝器的传热面积、流体流动方式、传热介质等，提高传热效率。

三、蒸发式冷凝器的设计流程1. 计算冷凝热的需求：根据冷却负荷和蒸发介质的性质，计算蒸发式冷凝器所需的冷凝热量。

2. 确定冷凝介质的参数：根据工况和使用要求，确定冷凝介质的温度、压力和流量等重要参数。

3. 选择冷凝器类型和工艺：根据冷凝介质和工况要求，选择合适的蒸发式冷凝器类型和工艺。

蒸发式冷凝器的设计与应用晏　刚　马贞俊　周　晋　吴亚卫　白晓丹(西安交通大学能动学院制冷与低温工程系)摘　要　本文介绍了蒸发式冷凝器的工作原理、传热计算、设计参数选择和结构设计中存在的问题,建议在缺水地区使用蒸发式冷凝器最为经济。

关键词　蒸发式冷凝器　传热计算　设计THEDESIGNANDAPPLICATIONOFEVAPORATIONCONDENSERYANGan g　MAZhen jun　ZHOUJin　WUYawei　BAIXiaodan(SchoolofEner gyandPowerEn gineerin g,Xi’anJiaoton gUniversit y)ABSTRACT　This paperintroducestheworkin g principleandthecalculationofheattransfer intheeva porationcondenser.Italsoshowshowtochoosethedesi gn parametersofeva poration condenserandthe problemsexistedinthedesi gnofstructures.Intheend,itsu ggeststhatus2 ingeva porationcondenseristhemosteconomicalmethodintheareasoflackofwater.KEYWORDS　Evaporationcondenser　Thecalculationofheattransfer　Design1　前言冷凝器是制冷装置中的主要热交换设备之一,它的作用是将高温高压制冷剂蒸汽的热量传递给冷却介质并使其凝结成液体,其性能好坏直接影响到制冷装置运行。

它作为制冷装置的高温换热器,与高温热源进行热量交换,在制冷模式下是将系统产生和吸收的热量(直接或间接)排放到高温环境中去;而在制热模式下是将系统产生和从低温环境吸收的热量(直接或间接)排放到用热空间。

蒸发器主体为加热室和分离室，蒸发器的主要结构尺寸包括：加热室和分离室的直径及高度；加热管的规格、长度及在花板上的排列方式、连接管的尺寸。

这些尺寸的确定取决于工艺计算结果，主要是传热面积。

3.1加热管的选择和管数的初步估计3.1.1管子长度的选择根据溶液结垢的难易程度、溶液的起泡性和厂房的高度等因素来考虑。

本次设计选用外循环式蒸发器，国产外循环式蒸发器蒸发器的管长一般从2560到3000mm不等，具体参考《糖汁加热与蒸发》[1]第139页表6-1，再根据糖汁的黏度情况，选择加热管以及板管型号如下表3-1所示：表3-1加热选择参数因加热管固定在管板上，管板选择考虑到管板厚所占有的传热面积，以及因焊接所需要每端留出的剩余长度，则计算理论管子数n时的管长实际可以按以下公式计算：L=（L0-0.1）m=3-0.1=2.9 m前面已经计算求得各效面积A取500m2n= = =1307加热管的排布方式按正三角形排列，查《常用化工单元设备设计》[3]第163页表4-6，知道当管数为1303时，排布为a=19层，1307与1303相差不大，在这可以取19层进行计算。

其中排列在六角形内管数为 =1027根，其余排列在弓形面积内，如果按标准间距即管间距离54mm排列，则有四根管排不下，四根管的总面积为：A3=3.1415926×0.042×2.9×3=1.53 m2鉴于前面已经取1.11的安全系数，如果现在取1303根管，则总面积为：=500-1.53=498.47 安全系数为 K= =1.108在安全系数范围内，所以可以不要三根管，取1303根。

3.1.2加热壳体的直径计算D=t(b-1)+2eD-----壳体直径，m；t------管间距，m；b-----沿直径方向排列的管子数目；,在此取 e-----外层管的中心到壳体内壁的距离，一般取e=(1.0～1.5)d1.5。

b =2a-1=2×19-1=37D=0.054×(37-1)+2×1.5×0.042＝2.07m参考《糖厂技术准备第三册》[6]第198页表9-2,本次设计常用标准形式的外循环式蒸发器,型号为TWX-550,有关参数如下表所示取标准的壳体直径为2400mm，具体参数如下表3-2-1，3-2-2所示：表3-2-1外循环管蒸发器有关技术参数表3-2-2 管蒸发器有关技术参数3.3 分离室直径与高度的校核分离室的直径取决于分离室的体积，而分离室体积又与二次蒸汽的体积流量及蒸发体积强度有关。