[精选]制冷原理与装置-制冷设备.pptx

文档介绍：第六章 制冷设备 学****要点： 1、掌握制冷装置中的主要换热设备包括: 冷凝器、蒸发器、冷凝－蒸发器、中间冷却器、回热器、过冷器等的结构特点、工作原理及设计计算。 2、掌握热力膨胀阀、电子膨胀阀及毛细管节流装置的工作原差减小。
3) 与润滑油互溶的制冷剂，使用满液式蒸发器存在着回油困难。
4) 制冷剂充注量较大。同时不适于机器在运动条件下工作，液面摇晃会导致压缩机冲缸事故。
(2)立式蒸发器（直管式和螺旋管式蒸发器）：
工作特点：制冷剂液体在管内蒸发吸热，载冷剂在管外循环流动，通过搅拌器以增强传热效果，使管外载冷剂降温。
优点：在蒸发温度降低时也不会发生传热管冻裂。缺点：在使用盐水作载冷剂时，因其与空气接触易造成传热管严重腐蚀。因此应注意加强系统与空气隔离的措施。
从传热性能和经济性分析，宜采用螺旋管式蒸发器取代直管式蒸发器。

干式蒸发器是一种制冷剂液体在传热管内能够完全气化的蒸发器。其传热管外侧的被冷却介质是载冷剂（水）或空气，制冷剂则在管内吸热蒸发，其流量约为传热管内容积的20%~30%。增加制冷剂的质量流量，可增加制冷剂液体在管内的湿润面积。同时其进出口处的压差随流动阻力增大而增加，以至使制冷系数降低。
(1) 冷却液体介质的干式蒸发器：
干式壳管式蒸发器的特点是：
①能保证进入制冷系统的润滑油顺利返回压缩机；②所需要的制冷剂充注量较小，仅为同能力满液式蒸发器的1/3;
③用于冷却水时，即使蒸发温度达到 ，也不会发生冻结事故；
④可采用热力膨胀阀供液，这比满液式的浮球阀供液更加可靠。
此外，对于多程式干式蒸发可能会发生同流程的传热管气液分配不均的情况。
(2) 冷却空气的干式蒸发器：
1) 冷却自由运动空气的蒸发器：
a) 墙排管
b)顶排管
c)搁架式排管
2)冷却强制流动空气的蒸发器（又称冷风机）：
套片管
管：φ7～16mm紫铜管
管间距：25mm～35mm
翅片：铝箔，
δ＝～
翅片间距：2～4mm
风速：～
传热系数：
25～50W/(m2 K)
进风温度：环境温度，
一般35℃
出风温度：
进风温度＋8～10℃
冷凝温度：进风温度＋～15℃
沿气流方向管排数：2～6排

这种蒸发器中，制冷剂在其管内反复循环吸热蒸发直至完全气化，故称做循环式蒸发器。循环式蒸发器多应用于大型的液泵供液和重力供液冷库系统或低温环境试验装置。
（三）低温制冷装置的制冷剂换热器

它是两级压缩制冷装置的
关键设备，用于同时冷却
低压级压缩机的排气和高
压制冷剂液体，使之获得
较大的过冷度。中间冷却
器内具有的压力称做中间
压力，该压力下制冷剂液
体保持一定的液面高度。

回热器一般是指***利昂制冷装置中的气一液热交换器，它的主要作用是使进入热力膨胀阀前的液体得到必要的过冷，以减少闪发气体产生，保证节流效果的正常发挥。同时还可使回气达到过热状态后进入压缩机，以防止压缩机液击故障。

用于复叠式制冷循环，它既是低温级制冷剂的冷凝器，又是高温级制冷剂的蒸发器。常见的结构型式有绕管式、直管式和套管式三种。
(1) 绕管式冷凝蒸发器
(2）直管式冷凝一蒸发器
(3)套管式冷凝一蒸发器：
它结构简单，易于制造。
但当为蛇形套管管组结构时，
外形尺寸较大，所以它仅适
用于小型复叠式制冷装置。
（四）板式换热器
它由许多金属板片贯叠连接而成，片与片之间采用焊接密封，形成传热板两侧的冷、热流体通道，在流动过程中
通过板壁进行热交换。两种流体在流道内呈逆流式换热态势，加之板片表面制成瘤形、波纹形、人字形等等各种形状有利于破坏流体的层流膜层，在低速下产生旋涡，形成旺盛紊流，强化了传热作用。
二、制冷装置 热交换设备的计算
制冷热交换器的计算主要是传热计算。它分为两种情况：
一种是给定两传热介质流量及其进出口温度，计算所需要的传热面积和结构尺寸，称之为设计计算；
另一种是对已知热交换器在给定两种介质流量和进口温度的情况下，计算两传热介质的出口温度，叫做校核计算。其计算方法通常是采用传热方程计算法。
（二）冷凝器计算

冷凝器热负荷是其计算的主要依据，
为了简化计算，还可由下式确定，即：

式中， 为冷凝器负荷系数，对于氨制冷装置和***利昂制冷装置的 可分别由图6－18a、b查出。

(1) 设计计算