蒸发式冷凝器概况.docx

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蒸发式冷凝器概况
（推荐使用）
强福悦
一、蒸发式冷凝器的工作原理
蒸发式冷凝器是制冷、空调系统中的主要热交换设备，其工作原理是：制冷、空调系统中压缩机排出的制冷剂高压过热气体经过蒸发式冷凝器中冷凝排管，使高压高温气态的制冷剂与排管外的喷淋水和空气进行热交换。即气态制冷剂由上部进气口进入冷凝排管后自上而下逐渐被冷凝成为液态制冷剂。其上部配套引风机的超强风力使喷淋水完全均匀地覆盖在冷凝排管的表面，水借风势极大地提高了换热效果。温度升高的喷淋水有一部分吸热后蒸发为气态，利用水的汽化潜热由引风机带走大量的热量，水蒸气中的水滴被高效脱水器挡住，并与其它吸收了热量的水，散落到PVC淋水片的热交换层中，被流经的空气冷却后温度降低进入底部水箱，再经循环水泵继续进行循环，在冷凝过程中蒸发掉的水份由水位调节浮球控制器自动给予补充。
二、蒸发式冷凝器的安装
（一）介绍
制冷系统的目的是把热量从一空间或物体中移走，然后再以某种方式将此热量排放到环境中。在制冷系统中要用冷凝器来排放热量。蒸发式冷凝器实质上就是水冷式冷凝器与风冷式冷凝器两者的结合，通过流经冷凝盘管表面水的蒸发由水蒸汽带走热量而完成热交换的。
对于大多数制冷与空调系统而言，蒸发式冷凝器具有节省费用的突出优点。它们排除了水冷式系统中水泵的问题和大量用水而产生的水处理问题。与具有同等制冷量和成本的风冷式冷凝器相比，它们的风机功率要小很多。最重要的是，采用蒸发式冷凝器的制冷、空调系统，其冷凝压力可以比传统的水冷式或风冷式更低一些。这样，压缩机所消耗的功率就减少一些。
（二）制冷系统
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相应的传热过程是从蒸发器中出来的带有一些过热度的制冷剂蒸汽进入到压缩机后，被压缩到冷凝压力，吸气过热度的大小与蒸发器的型号和当气体从蒸发器到压缩机的吸气管路中流过时从环境中所吸收的热量有关。
被压缩后的过热蒸汽进入到排热装置（冷凝器），并在此装置中过热被迅速排走，并很快达到饱和状态，其间冷凝压力恒定，直至制冷剂达到饱和液态。
在蒸发式冷凝器的出口附近的液体制冷剂或许有一些过冷，但这很快就在从冷凝器到贮液器的排液管中散失掉。在排液管与贮液器中既含有制冷剂液体又有制冷剂蒸汽，它们处于两相共存的状态，所以不可能使制冷剂液体的温度保持在饱和温度以下。因此，一小部分过冷液体要来冷凝一部分制冷剂蒸汽直到在一个相当于冷凝压力的饱和温度达到平衡。制冷剂液体经过节流装置（节流阀）在焓值保持不变的情况下，压力降到系统吸气压力进入到蒸发器内蒸发吸热进行有效的制冷循环过程。
（三）制冷排热系统
1、一次性用水冷凝系统：
因为水在表面上看来是取之不尽，用之不竭的资源，加上它的稳定性和良好的传热特性，所以长久以来，一直被人们用作制冷与空调系统中散热的主要介质。
最简直的散热系统就是一个采用城市水、井水或地表水源直接流过制冷系统中的冷凝器，然后再把水排放到下水道、再回到地表水源。冷凝器所放出的热量取决于水的温和水的流量。对于每冷吨平均散热量为4.4KW和水的温升为11.1℃的冷凝器来说，每冷吨将浪费5.7L/min的水。
这种一次性用水系统，过去曾经在制冷系统中被普遍采用，然而由于用水费用和排污费用的增加以及热污染的限制，这种用水方式已被淘汰，不允许再采用了。
2、壳管式冷凝器和冷却塔系统：
在一次性用水系统上最初的改进产品之一是冷却塔，冷却塔可使冷却水被循环使用，这样节约了水5
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源。在冷却塔中，来自于冷凝器中的热水与空气接触，并且一小部分水蒸发成水蒸汽，每0.45㎏的蒸发水大约要从循环水中带走252Kcal的热量。因此对于每冷吨制冷量来说只需要0.114L/min的水，这样理论上就节省了98%的一次性用水系统中所浪费的水量。然而在实际运行当中，必须放掉一小部分水来控制循环水中的杂质，所以实际节省了大约95%的水。
从冷却塔中出来的水温是由环境空气中的湿球温度决定的。在大多地区所采用的湿球设计温度应使从冷却塔出来的水温比井水水温和地面水源水温要高。因此弥补较高的冷却水温和由冷却塔所带来的热交换的附加环节，冷凝器的循环水量和设计冷凝温度与一次性用水型系统相比较都必须相应增加。在氨制冷系统中，当冷凝温度为37.8℃，湿球温度为25.6℃，水的温升为3.3℃时每冷吨制冷量最少需要18.9L/min的循环水。由于水泵必须使水在壳管式冷凝器、冷却塔和管路中循环，所以就需要相对较高的扬程。氟里昂制冷系统的冷凝温度比氨系统通常被设计的稍高一点，这样就会使通过冷凝器水的温升高一点，并相应增加压缩机的功耗。对应于氨系统中所要求的每冷吨18.9＿22.7L/min的水循环量来说，氟里昂系统中每冷吨需要11.4L/min水的循环量。
3、风冷式冷凝器
风冷式冷凝器是用于制冷及空调系统中的一种散热装置，由于它不使用蒸发式的原理，风冷式冷凝器的冷却量