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冷凝器類別及制冷原理

來源:菏澤花王商貿(mào)科技有限公司   2014年02月25日 10:23   1542
  根據(jù)冷卻介質(zhì)種類的不同,冷凝器可歸納為四大類,其作用如下:
  
  ⑴水冷卻式:在這類冷凝器中,制冷劑放出的熱量被冷卻水帶走。冷卻水可以是一次性使用,也可以循環(huán)使用。水冷卻式冷凝器按其不同的結(jié)構(gòu)型式又可分為立式殼管式、臥式殼管式和套管式等多種。
  
 ?、瓶諝饫鋮s式(又叫風冷式):在這類冷凝器中,制冷劑放出的熱量被空氣帶走??諝饪梢允亲匀粚α?,也可以利用風機作強制流動。這類冷凝器系用于氟利昂制冷裝置在供水不便或困難的場所。
  
 ?、撬?mdash;空氣冷卻式:在這類冷凝器中,制冷劑同時受到水和空氣的冷卻,但主要是依靠冷卻水在傳熱管表面上的蒸發(fā),從制冷劑一側(cè)吸取大量的熱量作為水的汽化潛熱,空氣的作用主要是為加快水的蒸發(fā)而帶走水蒸氣。所以這類冷凝器的耗水量很少,對于空氣干燥、水質(zhì)、水溫低而水量不充裕的地區(qū)乃是冷凝器的優(yōu)選型式。這類冷凝器按其結(jié)構(gòu)型式的不同又可分為蒸發(fā)式和淋激式兩種。
  
 ?、日舭l(fā)—冷凝式:在這類冷凝器中系依靠另一個制冷系統(tǒng)中制冷劑的蒸發(fā)所產(chǎn)生的冷效應去冷卻傳熱間壁另一側(cè)的制冷劑蒸汽,促使后者凝結(jié)液化。如復疊式制冷機中的蒸發(fā)—冷凝器即是。
  
  冷凝器1冷凝器(Condenser)
  
  空調(diào)系統(tǒng)的機件,能將管子中的熱量,以很快的方式,傳到管子附近的空氣,大部分的汽車置于水箱前方。把氣體或蒸氣轉(zhuǎn)變成液體的裝置。發(fā)電廠要用許多冷凝器使渦輪機排出的蒸氣得到冷凝;在冷凍廠中用冷凝器來冷凝氨和氟利昂之類的致冷蒸氣。石油化學工業(yè)中用冷凝器使烴類及其他化學蒸氣冷凝。在蒸餾過程中,把蒸氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)的裝置稱為冷凝器。所有的冷凝器都是把氣體或蒸氣的熱量帶走而運轉(zhuǎn)的。對某些應用來說,氣體必須通過一根長長的管子(通常盤成螺線管),以便讓熱量散失到四周的空氣中,銅之類的導熱金屬常用于輸送蒸氣。為提高冷凝器的效率經(jīng)常在管道上附加散熱片以加速散熱。散熱片是用良導熱金屬制成的平板。這類冷凝器一般還要用風機迫使空氣經(jīng)過散熱片并把熱帶走。
  
  一.一般制冷原理
  
  一般制冷機的制冷原理壓縮機的作用是把壓力較低的蒸汽壓縮成壓力較冷凝器2高的蒸汽,使蒸汽的體積減小,壓力升高。
  
  壓縮機吸入從蒸發(fā)器出來的較低壓力的工質(zhì)蒸汽,使之壓力升高后送入冷凝器,在冷凝器中冷凝成壓力較高的液體,經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后,成為壓力較低的液體后,送入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)而成為壓力較低的蒸汽,從而完成制冷循環(huán)。
  
  1.蒸汽壓縮式制冷原理
  
  單級蒸汽壓縮制冷系統(tǒng),是由制冷壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流閥四個基本部件組成。它們之間用管道依次連接,形成一個密閉的系統(tǒng),制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動,發(fā)生狀態(tài)變化,與外界進行熱量交換。其工作過程如圖1所示。
  
  2.制冷系統(tǒng)的基本原理
  
  液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻的物體熱量之后,汽化成低溫低壓的蒸汽、被壓縮機吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷卻介質(zhì)(水或空氣)放熱,冷凝為高壓液體、經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流為低壓低溫的制冷劑、再次進入蒸發(fā)器吸熱汽化,達到循環(huán)制冷的目的。這樣,制冷劑在系統(tǒng)中經(jīng)過蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個基本過程完成一個制冷循環(huán)。
  
  3.在制冷系統(tǒng)中,蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機和節(jié)流閥是制冷系統(tǒng)中*的四大件,這當中蒸發(fā)器是輸送冷量的設(shè)備。制冷劑在其中吸收被冷卻物體的熱量實現(xiàn)制冷。壓縮機是心臟,起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設(shè)備,將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)帶走。節(jié)流閥對制冷劑起節(jié)流降壓作用、同時控制和調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的數(shù)量,并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩大部分。實際制冷系統(tǒng)中,除上述四大件之外,常常有一些輔助設(shè)備,如電磁閥、分配器、干燥器、集熱器、易熔塞、壓力控制器等部件組成,它們是為了提高運行的經(jīng)濟性,可靠性和安全性而設(shè)置的。
  
  二.制冷系統(tǒng)主要部件構(gòu)成
  
  空調(diào)機根據(jù)冷凝形式可分為:水冷式和空冷式兩種,根據(jù)使用目的可冷庫冷凝器分為單冷式和制冷制暖式兩種,不論是哪一種型式的構(gòu)成,都是由以下的主要部件組合而成的。
  
  制冷系統(tǒng)主要部件有壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥(或毛細管、過冷卻控制閥)、四通閥、復式閥、單向閥、電磁閥、壓力開關(guān)、熔塞、輸出壓力調(diào)節(jié)閥、壓力控制器、貯液罐、熱交換器、集熱器、過濾器、干燥器、自動開閉器、截止閥、注液塞以及其它部件組成。
  
  電氣系統(tǒng)主要部件有電機(壓縮機、風機等用)、操作開關(guān)、電磁接觸器、連鎖繼電器、過電流繼電器、熱動過電流繼電器、溫度調(diào)節(jié)器、濕度調(diào)節(jié)器、溫度開關(guān)(除霜、防止結(jié)凍等用)。壓縮機曲軸箱加熱器,斷水繼電器,電腦板及其它部件組成。
  
  控制系統(tǒng)由多個控制器件組成,它們是:
  
  制冷劑控制器:膨脹閥、毛細管等。
  
  制冷劑回路控制器:四通閥、單向閥、復式閥、電磁閥。
  
  制冷劑壓力控制器:壓力開閉器、輸出壓力調(diào)節(jié)閥、壓力控制器。
  
  電機保護器:過電流繼電器、熱動過電流繼電器、溫度繼電器。溫度調(diào)節(jié)器:
  
  溫度位式調(diào)節(jié)器、溫度比例調(diào)節(jié)器。濕度調(diào)節(jié)器:濕度位式調(diào)節(jié)器。
  
  除霜控制器:除霜溫度開關(guān)、除霜時間繼電器、各種溫度開關(guān)。
  
  冷卻水控制:斷水繼電器、水量調(diào)節(jié)閥、水泵等。
  
  報警控制:超溫報警、超濕報警、欠壓報警及火警報警、煙霧報警等。
  
  其它控制:室內(nèi)風機調(diào)速控制器、室外風機調(diào)速控制器等。
  
  三常用制冷劑及其性質(zhì)
  
  制冷劑的種類較多,現(xiàn)就氟里昂12和22作簡要介紹:
  
  a.氟里昂12(CF2Cl2)代號R12氟里昂12是一種無色、無臭、透明、幾乎無毒性的制冷劑,但空氣中含量超過80%時會引起人的窒息。氟里昂12不會燃燒也不會爆炸,當與明火接觸或溫度達到400℃以上時,能分解出對人體有害的氟化氫、氯化氫和光氣(CoCl2)。R12是應用較廣泛的中溫制冷劑,適用于中小型制冷系統(tǒng),如電冰箱、冰柜等。R12能溶解多種有機物,所以不能使用一般的橡皮墊片(圈),通常使用氯丁二烯人造橡膠或丁睛橡膠片或密封圈。
  
  b.氟里昂22(CHF2Cl)代號R22R22不燃燒也不爆炸,其毒性比R12稍大,水的溶解度雖比R12大,但仍可能使制冷系統(tǒng)發(fā)生“冰塞”現(xiàn)象。R22能部分地與潤滑油互相溶解,其溶解度隨著潤滑油的種類及溫度而改變,故采用R22的制冷系統(tǒng)必須有回油措施。
  
  R22在標準大氣壓力下的對應蒸發(fā)溫度為-40.8℃,常溫下冷凝壓力不超過15.68×105Pa,單位容積制冷量與比R12大60%以上。在空調(diào)設(shè)備中,大都選用R22制冷劑
  
  四.蒸汽冷凝器
  
  蒸汽冷凝器這種冷凝常應用于多效蒸發(fā)器末效二次蒸汽的冷凝,保證末效蒸發(fā)器的真空度。例(1)噴淋式冷凝器,冷水從上部噴嘴噴入,蒸汽從側(cè)面入口進入,蒸汽與冷水充分接觸后被冷凝為水,同時沿管下流,部分不凝汽體也可能被帶出。例(2)充填式冷凝器,蒸汽從側(cè)管進入后一上面噴下的冷水相接觸冷凝器里面裝了滿了瓷環(huán)填料,填料被水淋濕后,增大了冷水與蒸汽的接觸面積,蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出,不凝氣體同上部管路被真空泵抽出,以保證冷凝器內(nèi)一定的真空度。例(3)淋水板或篩板冷凝器,目的是增大冷水與蒸汽的接觸面積?;旌鲜嚼淠骶哂薪Y(jié)構(gòu)簡單,傳熱效率高等優(yōu)點,腐蝕性問題也比較容易解決。
  
  冷凝器清洗
  
  1、經(jīng)常檢查壓縮機皮帶是否良好,如果啟動空調(diào)時有“吱吱”的噪聲,說明皮帶打滑嚴重,應及時更換皮帶和皮帶輪;如果皮帶過松則會影響空調(diào)制冷。
  
  2、經(jīng)常清洗冷凝器,有些車主在夏天使用空調(diào)時往往會用水管對著冷凝器進行沖洗,這個方法不錯,可以防止灰塵泥巴等東西沉積后影響散熱。
  
  3、每年都應該更換一次空調(diào)的濾網(wǎng),濾網(wǎng)上經(jīng)常沾著各種灰塵雜質(zhì),不光會影響出風,而且可能制造異味。
  
  4、車子使用兩年以上要做蒸發(fā)箱的清洗,蒸發(fā)箱位于雨刮器下,每次開空調(diào)時,灰塵細菌容易沾染在蒸發(fā)箱上,因此用具備清洗功能的泡沫劑清洗。
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