冷凝器的种类和工作原理！
冷凝器的种类和工作原理！
冷凝器是制冷装置的主要热交换设备之一，其主要任务是将压缩机排出的高压过热制冷剂蒸气冷却、冷凝成为饱和液体，甚至过冷液体。根据冷却介质和冷却方式的不同，冷凝器主要分为水冷式、空气冷却式和蒸发冷却式三种类型。本文将详细介绍各种冷凝器的结构特点和工作原理。
冷凝器按冷却方式分类
冷凝器根据冷却介质和冷却方式的不同，主要分为以下三种类型：
- 水冷式冷凝器：用水作为冷却介质，带走制冷剂冷凝时放出的热量。
- 空气冷却式冷凝器：以空气为冷却介质，通过空气流动带走制冷剂放出的热量。
- 蒸发冷却式冷凝器：结合水和空气作为冷却介质，利用水蒸发时吸收热量使管内制冷剂蒸气凝结。
水冷式冷凝器
水冷式冷凝器是目前应用最为广泛的冷凝器类型，其主要通过水作为冷却介质，带走制冷剂冷凝时放出的热量。根据其结构不同，主要有壳管式、套管式和板式换热器等类型。
壳管式冷凝器
壳管式冷凝器根据其安装方式不同，可分为立式和卧式两种。立式壳管式冷凝器适用于大型氨制冷装置，而卧式壳管式冷凝器则普遍应用于大、中型氨或氟利昂制冷装置中。管板与传热管的固定方式一般采用胀接法，便于修理和更换传热管。
卧式壳管式冷凝器特点
卧式壳管式冷凝器具有传热系数高、冷却水用量少、操作管理方便等特点。但其对冷却水水质要求较高，目前在大、中型制冷装置中普遍采用。
套管式冷凝器
套管式冷凝器是由不同直径的管子套在一起，并弯制成螺旋形或蛇形的一种水冷式冷凝器。制冷剂蒸气在套管间冷凝，冷凝液从下面引出，冷却水在直径较小的管道内自下而上流动，与制冷剂成逆流式，因此传热效果较好。
板式冷凝器
板式冷凝器是由一组不锈钢波纹板串接而成，在传热板两侧形成冷、热流体通道，在流动过程中通过板壁进行换热。板式换热器体积小，重量轻，传热效率高，所需制冷剂充注量少，可靠性高近年来得到广泛应用。但其内容积小，冷凝后的液态制冷剂应及时排除，对冷却水质要求高，难以清洗，内部渗漏不易修复。
空气冷却式冷凝器
空气冷却式冷凝器以空气为冷却介质，制冷剂在管内冷凝，空气在管外流动，吸收管内制冷剂蒸气放出的热量。由于空气的换热系数较小，管外（空气侧）常常要设置肋片，以强化管外换热。分为空气自由流动和空气强制流动两种型式。
空气自由流动的空冷冷凝器
该冷凝器利用空气在管外流动时吸收制冷剂排放的热量后，密度发生变化引起空气的自由流动而不断地带走制冷剂蒸气的凝结热。它不需要风机，没有噪声，多用于小型制冷装置。
空气强制流动的空冷冷凝器
它由一组或几组带有肋片的蛇管组成。制冷剂蒸气从上部集管进入蛇管，其管外肋片用以强化空气侧换热，补偿空气表面传热系数过低的缺陷。在结构方面，沿空气流动方向的管排数愈多，则后面排管的传热量愈小，使换热能力不能得到充分利用。为提高换热面积的利用率，管排数以取4-6排为好。
空气冷却式冷凝器与水冷式冷凝器比较
（1）在冷却水充足的地方水冷式设备的初投资和运行费用均低于风冷式；
（2）由于夏季室外空气温度较高，冷凝温度一般可达50℃，为了获得同样的制冷量，风冷式设备制冷压缩机的容量约需增大15%；
（3）采用风冷式冷凝器的制冷设备系统组成简单，可缓解水源紧张；
蒸发式冷凝器
蒸发式冷凝器以水和空气作为冷却介质。它利用水蒸发时吸收热量使管内制冷剂蒸气凝结。水经水泵提升再由喷嘴喷淋到传热管的外表面，形成水膜一部分吸热蒸发变成水蒸汽，然后被进入冷凝器的空气带走。未被蒸发的水滴则落到下部的水池内。箱体上方设有挡水栅。用于阻挡空气中的水滴散失。蒸发式冷凝器结构原理如图所示。
蒸发式冷凝器特点
（1）利用水汽化带走冷凝热，其所消耗的冷却水量只是补给的散失水量，冷却水耗量少；
（2）蒸发式冷凝器进口空气湿球温度对换热量影响很大。同样的冷凝温度和风量，进口湿球温度越小，冷却水蒸发量越大，冷凝效果越好；
（3）蒸发式冷凝器耗水量小，所需空气量不足风冷式1/2，因此特别适合于干燥缺水地区。