冷凝器、蒸发器类别及原理
冷凝器、蒸发器类别及原理
在制冷和空调系统中，冷凝器和蒸发器是两个至关重要的部件。冷凝器负责将制冷剂从气态转化为液态，释放热量；而蒸发器则负责将制冷剂从液态转化为气态，吸收热量。本文将详细介绍各种类型的冷凝器和蒸发器，帮助读者更好地理解它们的工作原理和应用场景。
冷凝器的分类及原理
按冷却方式分类
- 空气冷却式冷凝器
应用对象：常应用于冰箱、冷柜、小型空调器、冷藏车、汽车空调等一些小型制冷装置中。
优点：不需水，安装简单，可置于屋面。
缺点：传热系数小，受环境温度影响大，恶化环境，除尘困难。
限制：仅用于氟利昂制冷机中。
分类：据空气的流动情况，可分为自然对流冷却冷凝器和强制对流冷却冷凝器。
自然对流冷却冷凝器
组成：紫铜管（无缝钢管）和镀铜的钢丝。
特点：无风机、节省了电耗，噪声小，传热系数低。
强制对流冷却冷凝器
组成：紫铜管（无缝钢管）、肋片和轴流风机。
特点：电能消耗多，噪声大，传热系数高。
- 水冷式冷凝器
壳管式水冷冷凝器
特点：传热系数高，占地面积小，清洗方便；耗水量大，体型笨重。
适用范围：适用于大、中型氨制冷系统中。
示意图：
套管式冷凝器
特点：传热系数高，机组占地面积小，结构简单；金属耗量大，清洗困难，水阻力大。
壳——盘管式冷凝器
特点：结构简单、无法机械清洗、对水质要求严，需定期化学清洗。
螺旋板式冷凝器
特点：体积小、重量轻、传热系数高、但不适于高压，内部不易清洗和检修，对水质要求严。
- 蒸发式冷凝器
- 特点：省水，造价低，结构简单，水垢易清除，体积小
- 喷淋式冷凝器
- 特点：结构简单、使用方便、水垢易清除、对水质的要求低，但金属耗量大，占地面积大，传热系数低。
- 示意图：
蒸发器的分类及原理
作用
制冷剂液体在蒸发器中汽化吸收被冷却介质的热量，达到制冷的目的。
分类
按蒸发器的充满程度和蒸发情况，分为四种：干式（非满液式)蒸发器、再循环式蒸发器、满液式蒸发器、喷淋式蒸发器。
- 干式蒸发器
- 定义：制冷剂液体在管内一次完全汽化的蒸发器。
- 工作过程：
- 适用对象：常用于冷库或蓄冷空调中。
- 特点
- 优点：充液量少、不需储液器或需小的储液器、便于把蒸发器中的润滑油排回压缩机、冷量损失小、可减少冻结的危险。
- 缺点：传热系数低。
- 分类
- U型管干式蒸发器
- 优点：管组可事先装配，可抽出清洗管外污垢，可消除热应力，制冷剂分配均匀，传热效果好。
- 缺点：制造管组时需采用不同的模具，不能使用纵向内肋管，管子损坏时不易更换。
- 直管干式蒸发器
- 组成：壳体、管程、折流板、端盖、管板等；
- 特点：为了提高传热系数，内管可采用光滑管或有纵向内肋片管，一般不用外肋管。
- 板式蒸发器
- 优点：阻力小，结构紧凑、金属消耗量低、传热面积可调等。
- 再循环式蒸发器
- 定义：制冷剂液体需经几次循环才能完全汽化的蒸发器。
- 特点：具有较高的换热系数、但体积大，需要的制冷剂量多，运行费用高。
- 示意图：
- 满液式蒸发器
- 特点：结构紧凑、传热效果好、易于安装、使用方便；但制冷剂的充注量大，底部的蒸发温度稍高减少了传热温差，对于氟利昂蒸发器，润滑油较难排出，制冷剂易发生冻结。
- 其他类型的蒸发器
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