冷凝器和蒸发器

1冷凝器和蒸发器船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]一、冷凝器[Condenser]二、蒸发器[Evaporator]冷凝器的结构和性能蒸发器的结构和性能2船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]一、冷凝器•作用：从冷剂气体中移出热量，将其冷凝成液态。并实现液态冷剂一定程度的过冷。•种类：水冷---壳管式→船用、陆用凉水塔式、管槽式→陆用空气冷却---陆用、冷藏车、集装箱、冰箱、空调机用3船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]一、冷凝器1.船用冷凝器的构造[Structure]双流程结构原理图海水进海水出高压高温冷剂气体进高压常温冷剂过冷液体出连通端盖海水进出端盖壳体管板冷却水管4船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]双流程进出口端盖——隔板隔离进、出腔5四流程壳管式冷凝器[ClosedShellandTubeCondenser]船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]一、冷凝器1.船用冷凝器的构造[Structure]7船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant](1)安全阀[SafetyValve]：冷剂压力过高打开，通过管路将冷剂泄往舷外。冷凝器附件8船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant](2)放空气阀[AirReleaseValve]：装在壳体最高处，泄放不凝性气体[Non-condensableGas]。注意：应在压缩机停车时进行放气。9船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant](3)水室放气旋塞[WaterChamberAirReleaseCock]：装在端盖最高处，泄放水侧空气。10船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant](4)水室泄水旋塞[WaterChamberDrainCock]：装在端盖最低处，检修或长期停用时泄放存水。11船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant](5)防腐锌块：装在端盖内。注意：及时更换；与端盖金属接触良好。12船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]问题：A.压缩机安全阀、B.高压继电器、C.冷凝器安全阀动作压力顺序应为()。BAC13船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]2.冷凝器的性能[Performance]冷凝器的热负荷：冷凝器的排热量:iKPQQ0单位时间内必须排走的热量(要求)。单位时间内被冷却介质所带走的热量(完成)。)('wkkttKAQ平均水温冷凝温度冷却水管外表总面积冷凝器传热系数一般进出口水温差Δtw=2~4ºCtk-tw2=3~5ºCtk-tw1=5~9ºC14船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]2.冷凝器的性能[Performance]内部传热过程：经过三个换热环节冷剂管外壁管内壁冷却水对流换热管壁导热对流换热QKQKQK任何一个环节换热不良都影响整个传热的进行管内壁和管外壁的对流换热是薄弱环节冷却不良→冷凝压力、温度升高→压缩机排压升高冷剂气体不能及时冷凝成液体15船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]脏污、有空气(K)管子被浸没多(A)水量不足(Gw)换热面积过小(A)(1)冷凝器的状态tk(pk)QK(2)冷却水温tw1升高Qk(3)吸入压力p0(t0)升高tk(pk)p0(t0)降低tk(pk)冷凝器工作性能的影响因素16船舶辅机第11章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]根据冷却水带走的热量计算冷凝器的排热量)(12'水的比热水的质量流量)(21111'wkwwkttCGKAQ)]21([)(1'wwkkkktttKAttKAQ)/('12wwk17船舶辅机第11章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]Qtk(pk)Ct0=0oC)(21111'wkwwkttCGKAQkQ'1wt1'wtC11'kQ脏污、有空气(K)管子被浸没多(A)水量不足(Gw)换热面积过小(A)(1)冷凝器的状态tk(pk)C22'kQ(2)冷却水温tw1升高为tw1QkkQt0=+5oCC3(3)吸入压力p0(t0)升高tk(pk)p0(t0)降低tk(pk)t0=-5oCC4冷凝器工作性能的影响因素18船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]二、蒸发器1.蒸发器的形式冷却液体的蒸发器--用于间接冷却系统冷却空气的蒸发器—直接蒸发蒸发管式[EvaporatingCoil](自然对流)冷风机式[FannedAirCooler](强迫对流)作用：冷剂蒸发吸热的场所---被冷却空间的热量传递给冷剂，被蒸发的冷剂气体带出,空间的温度降低。19船舶辅机第11章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]液体冷却蒸发器干式壳管蒸发器[ClosedShell-tubeDryExpansionEvaporator]干式：出口过热气湿式：出口湿蒸气20船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]蒸发盘管[EvaporatingCoil]：主要用于鱼库、肉库绕片蛇形管式冷却空气的蒸发器21船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]套片蛇行管式以套片式应用较多22船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]绕片排管式23船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]冷风机[FannedAirCooler]：用于各种冷库优点：传热系数大，降温快，库温均匀，体积小，可(自控)电热融霜。缺点：食品干耗大，蓄冷能力小，结霜易引起堵塞，风机热增加热负荷。回油弯分配器：分配管等长，保证各排管流阻相等，流量均衡。24船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]2.蒸发器的性质蒸发器的制冷量:蒸发器单位时间的吸热量。kW)(0ttAKtAKQroz冷剂平均蒸发温度被冷却介质平均温度传热系数传热面积传热温差冷风机、蒸发盘管冷却液体的蒸发器5~10oC氨：5oC氟利昂:6~10oC25船舶辅机第9章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant])(0ttAKtAKQroz制冷剂供液不足KA结霜严重风速下降蒸发面积太小部分库停用压缩机性能(减缸)下降t0库温降低tr制冷量Q0z蒸发器工作特性及影响26船舶辅机第11章船舶制冷装置[MarineRefrigerationPlant]Q0t0(p0)tr1Z1(蒸发器)C(压缩机))(0ttAKtAKQroz制冷剂供液不足KA结霜严重风速下降蒸发面积太小单机多库部分库停用压缩机性能(减缸)下降t02C’1’库温降低trtr1制冷量Q0z蒸发器工作特性及影响27蒸气压缩制冷装置基本元件•蒸发器•压缩机•冷凝器•节流降压元件---膨胀阀（在自动控制元件中介绍）