风冷冷凝器培训教材

风冷冷凝器简介★冷凝器的分类•根据冷却剂的不同，冷凝器归纳为四类，即：水冷、空冷、水-空气冷却以及靠制冷剂蒸发或其他工艺介质进行冷却的冷凝器。★风冷冷凝器•风冷冷凝器完全不需要冷却水，而是利用空气使气态制冷剂冷凝。•根据实际的需要，风冷冷凝器分自然冷却和强制冷却。自然冷却主要用在小型的制冷设备（比如冰箱等）；强制冷却用途比较广泛，从小型的家用空调，到大、中型的中央空调，都有用到。•风冷冷凝器的传热过程同其它形式的冷凝器一样都有三个主要阶段：降低过热、冷凝和再冷※风冷冷凝器的换热状况°C°°C※风冷冷凝器的组成※风冷冷凝器的组成•通常，风冷冷凝器由肋片、管组，集气管、集液管以及加强板等组成。•我们现在常用的肋片，基本有三种：白膜铝片、清水铝片以及铜片（上图为铜管套铜片的实物图）。•管组基本为铜管，有光铜管和内螺纹铜管；有的也用到钢管，但主要是在制冷剂为R717（氨）时使用，而且必须使用钢管。※风冷冷凝器的设计计算•冷凝器的计算基本类型可分为设计性计算和较核性计算。前者是确定冷凝器的换热面积及它的运行工况，后者是给定冷凝器的型式和结构尺寸以及它的工作条件，求它的容量（出力）等。实际上大多使用二者结合的办法。•冷凝器的传热计算公式为：ΦK=KAΔt，因此，只有知道ΦK、K、Δt以后，方能求出所需要的传热面积A。在实际计算中，由于方程是非线性、且未知量太多，故多用试凑法。•冷凝器的热负荷ΦK冷凝器热负荷基本等于制冷剂在蒸发器中吸收的热量（制冷量ΦO），再加上低压气态制冷剂在压缩机中被压缩成高压气态时所获得的机械功（Pt）。即：冷凝器的热负荷为：ΦK=ΦO+Pt由于压缩机的指示功率与制冷量有关，因此上试也可简化为：ΦK=ψ.ΦO试中ψ是系数，它与蒸发温度t0、冷凝温度tk、汽缸冷却方式以及制冷剂种类有关，其数值随t0的降低和tk升高而增加。＆空冷汽缸ψ与t0、tk的关系¦Χ°C＆传热平均温差Δt与冷凝温度tk•在冷凝器中通过金属壁进行热交换可分为三段完成，即去除过热的显热冷却段，饱和蒸汽冷凝为饱和液的潜热交换段和冷凝液的过冷段。因此在冷凝器中制冷剂的温度并不是定值。在没有装设专门的过冷设备的情况下，冷凝器内的过冷度是很小的（壳管式冷凝器内过冷度一般小于1°C），因此在分析冷凝器的特性时常忽略这种过冷。•气态制冷剂的过热量所占的比例一般也不很大，过热段的传热温差Δt比冷凝段大，但制冷剂在过热段的传热系数K比冷凝段低。为了简化计算，一般可以认为制冷剂的温度等于冷凝温度tk。因此，冷凝器内制冷剂和冷却剂之间的平均对数温差为：Δt=（t2-t1）／ln[（tk-t1）／（tk-t2）]由上式可以看出，要计算传热温差Δt，首先需要确定制冷剂的冷凝温度tk和冷却剂的进出口温度t1、t2。冷却剂进口温度t1取决于当地的气象条件（或水源条件），而冷却剂出口温度t2以及冷凝温度tk的决定涉及到经济问题。＆传热系数K•冷凝器的传热面多为小管径的光管或肋管，两侧的传热面积相差较大，在计算传热系数时应考虑这个因素。•冷凝器的传热系数因涉及的参数比较多，且计算比较复杂，一般是用实验的方法来获得。•实际的应用中，我们都是选取实验获得的数据。风冷冷凝器的换热系数基本在K=30~40（W／m2.K）（制冷剂为R22或其它氟利昂时）。