*不銹鋼冷凝器

*不銹鋼冷凝器

簡介

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制冷系統(tǒng)的機件，屬于換熱器的一種，能把氣體或蒸氣轉變成液體，將管子中的熱量，以很快的方式，傳到管子附近的空氣中。冷凝器工作過程是個放熱的過程，所以冷凝器溫度都是較高的。

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制冷蒸氣。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，把蒸氣轉變成液態(tài)的裝置也稱為冷凝器。所有的冷凝器都是把氣體或蒸氣的熱量帶走而運轉的 [1]  。

原理

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氣體通過一根長長的管子（通常盤成螺線管），讓熱量散失到四周的空氣中，銅之類的金屬導熱性能強，常用于輸送蒸氣。為提高冷凝器的效率經常在管道上附加熱傳導性能優(yōu)異的散熱片，加大散熱面積，以加速散熱，并通過風機加快空氣對流，把熱量帶走。

一般制冷機的制冷原理是壓縮機把工質由低溫低壓氣體壓縮成高溫高壓氣體，再經過冷凝器冷凝成中溫高壓的液體，經節(jié)流閥節(jié)流后，則成為低溫低壓的液體。低溫低壓的液態(tài)工質送入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)而成為低溫低壓的蒸汽，再次輸送進壓縮機，從而完成制冷循環(huán)。

單級蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)，是由制冷壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器四個基本部件組成，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。

組成

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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)器是輸送冷量的設備。制冷劑在其中吸收被冷卻物體的熱量實現制冷。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備，將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉化的熱量一起傳

冷庫冷凝器

遞給冷卻介質帶走。節(jié)流閥對制冷劑起節(jié)流降壓作用，同時控制和調節(jié)流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的量，并將系統(tǒng)分為高壓側和低壓側兩大部分。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濟性、可靠性和安全性而設置的。

空調機根據冷凝形式可分為：水冷式和空冷式兩種，根據使用目的可

分為單冷式和制冷制暖式兩種，不論是哪一種型式的構成，都是由以下的主要部件組合而成的。

冷凝器的必要性基于熱力學第二定律——根據熱力學第二定律，封閉系統(tǒng)內部熱能自發(fā)的流動方向是單向的，即只能從高熱流向低熱，在微觀世界表現為承載熱能的微觀粒子只能由有序變成無序。所以，一個熱機在有能量輸入做功的同時，下游也必須有能量放出，這樣上下游才會有熱能差距，熱能的流動才會成為可能，循環(huán)才會繼續(xù)下去。

所以，如果想讓承載物重新做功，就必須先把沒有*釋放的熱能釋放干凈，這時候就需要用到冷凝器。如果周圍的熱能比冷凝器中的溫度還要高的話，為了使得冷凝器降溫，就必須人為做功（一般來說是使用壓縮機）。冷凝后的流體重新回歸高有序、低熱能的狀態(tài)，可以重新做功。

冷凝器的選擇包括形式和型號的選擇，并確定流經冷凝器的冷卻水或空氣的流量和阻力。冷凝器型式的選擇要考慮當地的水源、水溫、氣候條件，以及制冷系統(tǒng)總制冷量的大小和制冷機房的布置要求。在確定冷凝器型式的前提下，根據冷凝負荷和冷凝器單位面積的熱負荷來計算冷凝器的傳熱面積，以此來選定具體的冷凝器的型號。

系統(tǒng)組成

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制冷

冷凝器2

液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻的物體熱量之后，汽化成高溫低壓的蒸汽、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(水或空氣)放熱，冷凝為高壓液體、經節(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)。

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、熔塞、輸出壓力調節(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

主要部件有電機(壓縮機、風機等用)、操作開關、電磁接觸器、連鎖繼電器、過電流繼電器、熱動過電流繼電器、溫度調節(jié)器、濕度調節(jié)器、溫度開關(除霜、防止結凍等用)。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

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。溫度調節(jié)器：

溫度位式調節(jié)器、溫度比例調節(jié)器。濕度調節(jié)器：濕度位式調節(jié)器。

除霜控制器：除霜溫度開關、除霜時間繼電器、各種溫度開關。

冷卻水控制：斷水繼電器、水量調節(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：室內風機調速控制器、室外風機調速控制器等。

制冷劑

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CF2Cl2

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。

CHF2Cl

氟里昂22(CHF2Cl)代號R22 R22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15.68×105 Pa，單位容積制冷量與比R12大60%以上。在空調設備中，大都選用R22制冷劑

CHF2F3

四氟乙烷R134a（ch2fcf3)代號R13是一種無毒無污染安全性高的制冷劑。TLV 1000pm,GWP 1300.廣泛應用于制冷設備中。特別是對制冷劑要求高的儀器中。

種類

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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，蒸汽從側管進入后與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構簡單，傳熱效率高等優(yōu)點，腐蝕性問題也比較容易解決。

鍋爐用冷凝器

鍋爐用冷凝器，又稱煙氣冷凝器，鍋爐使用煙氣冷凝器后，可有效節(jié)約生產成本，降低鍋爐的排煙溫度，提高鍋爐熱效率。使鍋爐運行符合國家節(jié)能減排標準。

節(jié)能減排是國家“十一五”規(guī)劃綱要轉變經濟發(fā)展方式的關鍵和保證，是落實科學發(fā)展觀和保證經濟又好又快發(fā)展的重要標志，特種設備作為耗能大戶，同時也是環(huán)境污染的重要源頭、加強特種設備節(jié)能減排的任務任重道遠。《國民經濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》確立了單位國內生產總能源消耗降低20%左右，主要污染物排放總量減少10%為經濟社會發(fā)展的約束性指標。其是有著工業(yè)生產“心臟”之稱的鍋爐是我國能源消耗的大戶。高效能特種設備主要是指鍋爐、壓力容器中的換熱設備等。

《鍋爐節(jié)能技術監(jiān)督管理規(guī)程》（以下簡稱《規(guī)程》）于2010年12月1日開始施行。并提出鍋爐排煙溫度不得高于170℃、節(jié)能燃氣鍋爐熱效率達到88%以上，未達到能效指標的鍋爐不能辦理使用登記。

在傳統(tǒng)鍋爐中，燃料在鍋爐燃燒后,排煙溫度相對較高，煙氣中的水蒸汽仍處于氣態(tài),會帶走大量的熱量。在各類化石燃料中，天燃氣的氫含量高,氫的質量百分比約為20%到25%,因此，排煙中含有大量的水蒸汽,據測算，燃燒1平方米天燃氣產生的蒸汽要帶走的熱量紙為4000KJ,約為其高位發(fā)熱量的10%以上。

煙氣冷凝余熱回收裝置，利用溫度較低的水或空氣冷卻煙氣,實現煙氣溫度降低，靠近換熱面區(qū)域,煙氣中水蒸汽冷凝，同時實現煙氣顯熱釋放和水蒸汽凝結潛熱釋放,而換熱器內的水或空氣吸熱而被加熱，實現熱能回收,提高鍋爐熱效率。

鍋爐熱效率提高：1NM3天燃氣燃燒生產理論煙氣量約為10.3NM3(大約為12.5KG).以過量空氣系數1.3為例，產生煙氣14NM3(大約16.6KG).取煙氣溫度200攝氏度降低至70攝氏度,放出物理顯熱約1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%,放出汽化潛熱約1850KJ,總計放熱3450KJ,約是天然氣低位發(fā)熱量的10%,若取80%煙氣進入熱能回收裝置，可以提高熱能利用率8%以上,節(jié)省天燃氣燃料近10%。

分體布置，安裝形式多樣,靈活可靠。

螺旋鰭片管作為熱面，換熱效率高,受熱面充足，煙氣側系統(tǒng)陰力小,滿足普通燃燒器的要求。