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制 冷 资 料
冷凝器

  在压缩式制冷系统中,除了起心脏作用的压缩机外,还有为完成制冷循环所必需的冷凝器、蒸发器与节流阀。其中冷凝器和蒸发器就是制冷装置中的主要热交换设备,它们传热效果的好坏会直接影响制冷装置的性能和运转的经济性。因此,正确地选择、操作管理冷凝器和蒸发器对发挥和提高制冷装置的制冷性能、降低运行费用有密切关系。

节流机构在蒸汽压缩式制冷系统中用来实现制冷剂液体的节流膨胀,并起调节蒸发器供液量的作用。设备虽小,但它是制冷系统中四个必不可少的设备之一。

一、冷凝器的功用及其传热的基本情况

冷凝器是将制冷压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽的热量传递给冷却介质(空气或水)并使之凝结成液体的热交换设备。其工作过程是:来自压缩机的过热制冷剂蒸汽进入冷凝器后先被冷却成饱和蒸汽,继而被冷凝成饱和液体。若冷却介质流量大、温度低时,饱和液体还可进一步被冷却成过冷液体。
在既定的热交换设备中其热交换面积是一定的,因而要提高传热量,除了提高对数平均温差外,其重要途径是如何提高传热系数。而冷凝器传热系数的大小则取决于冷凝器的结构、管壁内外两侧(制冷剂侧及冷却介质侧)放热系数以及传热表面污脏的程度,下面简单地分析一下影响冷凝器的传热系数的因素。

1、影响制冷剂侧蒸汽冷凝放热系数的因素

制冷剂凝结的形式

当制冷剂蒸汽在冷凝器中与低于其饱和温度的壁面相接触时,它就在壁面上凝结为液体。其凝结形式可分为“膜状凝结”和“珠状凝结”两种情况。一般说来,在相同温差下珠状凝结比膜状凝结的放热量要大15~20倍。但制冷剂蒸汽在冷凝器中的凝结一般为膜状凝结。

制冷剂的流速和流向

当制冷剂蒸汽在直立管壁上作膜状凝结时,在冷却表面的最上端,蒸汽直接同壁面接触而冷凝,凝结的液体就沿着冷却表面向下流动,液膜层越向下越厚。这时液膜便把冷却表面同制冷剂蒸汽隔开,蒸汽凝结时所放出的潜热必须通过液膜层传递到壁面。显然冷却表面越高,温差越大,平均放热系数将越小。

如果冷凝液膜的流动方向与汽流方向一致时,可使冷凝液膜能较迅速地流过传热表面。因此,液膜就薄,使放热系数增大。当制冷剂蒸汽的流动方向与冷凝液膜的流动方向相反,而且蒸汽流速较小时,液膜层就厚,放热系数就降低。蒸汽流速增大到一定程度,会把液膜托起使液膜脱开壁面,在这种情况下,放热系数就升高。

传热表面的粗糙度

如果传热表面粗糙不平,则凝结液膜的流动阻力增加,冷凝的液体就不能很快向下 流,从而使液膜层加厚,放热系数相应降低。

冷凝器的构造形式

制冷剂在卧式单根管的外表面冷凝时的放热系数一般大于直立管的放热系数,这是因为具有一定长度的直立管的下部冷凝液膜层的厚度较大。但是,由多根横管排列成管簇时,其平均放热系数就减小,也有可能低于直立管的放热系数。

因此,要提高制冷剂在冷凝时的放热系数,无论任何一种构造的冷凝器,都应保证冷凝液体能从传热表面上迅速的排除。

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