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冷庫系統中的冷凝器和蒸發器統稱為換熱器，換熱器的性能直接影響制冷系統的性能，而且金屬材料消耗大，體積大，它的質量要占整個制冷系統質量的50%~70%，它所占據的空間直接影響制冷冷庫設備的體積大小，因此，研制生產高效換熱器是極為重要的，且具有現實意義。

一、冷凝器

  冷凝器的主要作用是使制冷壓縮機排出的高壓過熱蒸氣冷卻、冷凝為液體，負責將制冷劑在蒸發過程和壓縮過程中得到的熱量排放給冷卻介質。冷凝器按冷卻方式不同可分為水冷式、蒸發式及風冷式，其中水冷式和風冷式利用冷卻介質的顯熱，即水或空氣溫度升高，蒸發式同時利用水沮降低的顯熱和水蒸氣的滿熱，而冷卻水再將熱量傳給空氣。用于冷庫中的典型冷凝器有水冷臥式殼管式、水冷套管式、風冷式和蒸發式冷凝器。

 (一)水冷臥式殼管式冷凝器

  該冷凝器的外殼是由容器鋼板卷制的大圓簡，兩端焊上圓管板，管板上鉆有許多小孔，兩板每一相對應小孔中裝一極無縫鋼管(或純鋼管)，管與管板的連接可用脹管或焊接來密封固定，管板兩端裝有端蓋，端蓋上有分水肋，使冷卻水分成許多個來回流動的流程，以提高冷卻水流速。增加傳熱效果。這樣，在冷凝器內有兩個相互隔開的空間，即以管板、冷凝管外壁與筒體內壁組成的一個空間，此空間內流動的是制冷劑:另外一個是由許多管子的內壁與兩個端蓋水室所組成的空間，內流冷卻水。后端蓋有進出水孔各一個，下進上出，筒體上焊有制冷劑的進出管，制冷劑蒸氣在筒體上部進入，蒸氣在筒體內與冷凝管外壁接觸。溫度下降并逐漸凝結為液體，滴入容器下部積聚起來，然后由出液管輸出。冷凝器的前端蓋底部有兩個放水悶頭，冬季當制冷設備不用時，應將冷凝器內積存的冷卻水放凈，以避免冷卻管結冰而脹裂。

  水冷冷凝器冷卻水流速一般取0.8~3.0m/s，冷卻水溫升可取4~6℃，使用循環水時可使用下限，平均傳熱溫度可取7℃。

  對于大、中型冷庫裝置，水冷冷凝器耗水量很大，一般都希望能將冷卻水循環使用，即采用冷卻塔。

  冷卻塔的作用是使水冷冷凝器流出的高溫水在塔內與空氣進行熱交換而得到溫度較低的冷卻水，再供冷凝器循環使用，其基本結構，它主要由塔體、風機、布水器、淋水裝置等組成。

  塔體由上、中、下三部分及進風百葉組成，塔體一般采用玻璃鋼制造，風機為冷卻塔抽風之用。一般由立式防水電機和風機組成。對中小型冷卻塔，風葉直接裝于電機出頭，而大型冷卻塔，風機則經減速箱驅動。布水器一般為旋轉式，利用水的反沖力自動旋轉布水，使水均勻向下噴灑，與向上氣流充分接觸，強化冷水的蒸發冷卻。大型冷卻塔為布水均勻和旋轉靈活，其布水轉軸設置了軸承。

  填料是冷卻塔的熱交換部件，它具有布水均勻，空氣阻力小等特點一般多采用耐腐蝕的改性聚氯乙烯和聚丙烯，當冷卻水溫高達80℃以上時，則采用玻璃鋼或鋁皮填料。

(二)蒸發式冷凝器

  蒸發式冷凝器主要利用水蒸發時吸收熱量，而使管內制冷劑蒸氣冷凝，制冷劑蒸氣由上部進入蛇形盤管，冷凝后的液體從盤管的下部流出。冷卻水儲存在箱底部水池中，用浮球閥保持一定的水位。水池中的冷卻水用水泵送到噴水管，經噴嘴噴琳在傳熱管的外表而上，形成一層水膜。水膜中部分水吸熱后蒸發為水蒸氣被空氣帶走，未蒸發的水仍滴回水池內。在箱體上方裝有擋水柵，用來阻擋空氣中夾帶的水滴，以減少水的飛散損失。水池中的水由于水的蒸發而不斷減少，同時水中的含鹽濃度也不斷增加，故需要經常補充經過軟化處理的冷卻水。

  為了強化盤管的放熱效果，在冷凝器的側而裝有軸流式風機，使空氣強制流經盤特，將產生的水蒸氣帶走，以提高冷卻效果。

  蒸發式冷凝器的鋼管傳熱管外表面需鍍鋅。一般蒸發式冷凝器的冷凝溫度近似等于35~37℃，空氣流速為3~4m/s。噴嘴前水壓為0.05~0.1MPa(表壓)，配風量為(40~45m³/s)/1000kw冷凝器負荷，循環水量為(0.01~0.017m3/s)/l000kw冷凝器負荷，補充水量約為循環水量的5%~10%。

(三)套管式冷凝器

  該冷凝器是由兩種不同直掛的管子套在一起，并彎制成螺旋形或蛇形的一種水冷式冷凝器。制冷劑蒸氣在套管間冷凝，冷凝液從下面引出，冷卻水在直徑較小的管道內自下而上流動，與制冷劑成逆流式，因此傳熱效果較好。由于水在管內流程較長，因而進出口溫差較大，約在8~10℃之間。當水速為l~2m/s時，其傳熱系數K為900~1200w/(m2·K)。

  套管式冷凝器的優點是:①結構緊湊、制造簡單;②冷卻水與制冷劑成逆向流動，因而制冷利液體的過冷度較大;③由于冷卻水溫升高，因而耗水量較少。其缺點是:①水流限力較其他冷凝器大;②清除水垢較困難，要求冷卻水的水質好。該冷凝器一般用于制冷量較小的制冷裝置中。

(四)風冷式冷凝器

  風冷冷凝器是以空氣為冷卻介質，制冷劑在冷凝管中流動，空氣在管外掠過由于空氣的導熱系數很小，所以空氣側的放熱系數很低，影響了冷凝器的傳熱系數。為了提高空氣側的傳熱性能。需在管外加翅片，增加空氣側的傳熱面積，并在風機的鼓風下，提高了空氣側的傳熱能力。

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